1. BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Dasar Pegas
Pegas berfungsi menyimpan tenaga kerja atau energi potensial yang
dihasilkan oleh rocker arm pada kendaraan sepeda motor. Pegas klep terbuat
dari bahan elastis atau melenting yang berarti dapat berubah pada saat diberi
pembebanan dengan penyimpanan kerja (energi potensial) ketika bebannya
dilepaskan maka bentuknya kembali seperti semula dan di sini kerja yang
disimpan di berikan kembali. hasil kerja tersebut disebabkan oleh bentuk
khusus yang sesuai dan pemilihan bahan yang di dapat dalam ukuran yang di
tingkatkan.
Pegas secara umum memiliki berberapa fungsi sebagai berikut
(Niemann G, 1992):
-
Sebagai pengarah balik dari katup dan pengendali: untuk
melunakkan kejutan contohnya sebagai pelindung kejutan
untuk peralatan yang peka
-
Untuk pengukuran gaya contohnya pengepresan.
-
Untuk pengaturan contohnya pegas pada katup pengatur
-
Untuk memelihara hubungan gaya pada penggerakan atau
keausan (engsel pegas dan pengkedapan)
Gambar 2.1 Pegas klep motor Honda Supra X 125
5

2. 6
Pada pegas yang memiliki beban statis atau beban yang dikenakan pelanpelan untuk umur pegas 1000 siklus. di golongkan kerja ringan, yang di
maksud dengan kerja berat adalah keadaan kerja dimana pegas di kenai beban
dengan lendutan besar dan bervariasi serta harus mempunyai 1.000.000 siklus
atau lebih,untuk jangka panjang ,seperti pada pegas katup sepeda motor,kerja
rata-rata adalah kondisi seperti kerja berat ,tetapi umurnya pendek yaitu antara
10.000-100000 siklus seperti pada kopling dan rem (Niemann G, 1992).
2.2 Bahan Pegas
Pegas dapat dibuat dari berjenis-jenis bahan menurut pemakaiannya . bahan
baja dengan penampang lingkaran adalah yang paling banyak pemakaiannya,
pegas untuk pemakaian umum dengan diameter kawat sampai 9,2 (mm)
biasanya di buat dari kawat tarik keras yang dibentuk dingin, atau kawat yang
di temper dengan minyak.pada pegas yang terbuat dari kawat tarik keras, tidak
dilakukan perlakuan panas setelah dibentuk menjadi pegas (Ir.Sularso, 1991)
Tabel 2.1 Bahan pegas silindris menurut pemakaiannya
pemakaiannya
Pegas biasa ( dibentuk panas)
Bahan
SUP4, SUP6, SUP7, SUP, SUP 10,
SUP 11.
Pegas biasa (di bentuk dingin)
SW, SWP, SUS, NSWS, PBW, BsW.
Pegas tumpuan kendaraan
SUP4, SUP6, SUP7, SUP9, SUP11
Pegas untuk keamanan ketel
SWP, SUP6, SUP7, SUP9, SUP11
Pegas untuk governor kecepatan
SWP, SUP4, SUP6, SUP7, kawat
ditemper dengan minyak.
Pegas untuk katup
SWPV,
kawat
ditemper
dengan
minyak untuk pegas katup.
Pegas tahan korosi
SUS, BsW,NSWS, PBW,BeCuW
Tabel diatas berisi macam-macam bahan pegas silindris menurut pada
pemakaiannya.

3. 7
Table 2.2 harga modulus geser G
Bahan
Lambang
Harga (kg/mm²)
Baja pegas
SUP
8 × 10 ³
Kawat baja keras
SW
8 × 10 3
Kawat piano
SWP
8 × 10 3
-
8 × 10 3
Kawat
ditemper
dengan
minyak.
SUS
7,5 × 10 3
Kawat kuningan.
BsW
4 × 10 3
Kawat perak nikel
NSWS
4 × 10 3
Kawat baja tahan karat
(SUS 27,34,40)
Kawat perunggu fosfor
Kawat tembaga berilium.
PBW
BeCuW
4,5 × 10 3
5 × 10 3
Tabel diatas berisi angka modulus geser berdasarkan yang ditentukan
berdasarkan bahannya.
kawat yang ditemper dalam minyak diberikan perlakuan panas pada waktu
proses pembuatan kawat berlangsung untuk memperoleh sifat fisik yang di
tentukan, atau di gulung dalam keadaan lunak lalu diberi perlakuan panas.
pegas dari bahan seperti ini agak mahal harganya.
Baja yang paling umum di pakai untuk pegas yang dibentuk panas adalah baja
pegas (SUP), karena pembentukannya dilakukan pada temperatur tinggi, maka
perlu di beri perlakuan panas setelah dibentuk.
2.2 Perhitungan pada pegas
Pada perhitungan pegas terhadap gaya pembebanan, maka didapat garis
pengenal pegas, contohnya garis pengenal a, b, atau c dalam gambar 2.2.
makin curam garis pengenalnya, berarti makin ”keras” pegasnya, pada garis
pengenal a( harus normal) maka c = d F / d ƒ= konst. ; pada garis pengenal
yang progresif b maka pegas dengan pengambilan ƒ yang lebih keras (d F / d

4. 8
ƒ menanjak).maka misalnya untuk pegas penyangga pada kendaraan yang
dikehendaki lintasan menurut b, sehingga jumlah ayunan sendiri. pegas
penyangga pada kendaraan yang penuh atau kosong akan kira-kira tetap
sama ; kalau pada suatu kerja kejutan tertentu dikehendaki gaya kejut kecil,
maka lintasan menurut c lebih dikehendaki.
bb
a
c
Gambar 2.2 berbagai garis pengenal pegas a,b,c kerja pegas w untuk garis
pengenal c diarsir (Lit 3, Hal208)
Pegas memiliki bagian yang perlu diperhatikan sebagai berikut:
2.2.1 Kekakuan Pegas
Kekakuan pegas:
c = d F / d ƒ......................................................................................( Lit 3, Hal
208)
keterangan:
c
= konstanta pegas (N/mm)
d F = Gaya diferensial
d f = Perubahan bentuk gaya
atau kekerasan pegas yang ditunjukkan pada garis pengenal yang lurus (a)
dengan
c = Δ F / Δ ƒ atau dahulu konstanta pegas dan diberikan dalam N/mm atau
Nmm/rad.angka pegas yang diperlukan untuk perhitungan dari perubahan
bentuk dan proses ayunan dan kejutan.

5. 9
2.2.2 Kerja pegas
Kerja pegas W = SF . df .................................................................(Lit 3, Hal
208)
Keterangan:
SF = Gaya terkecil (N)
df = jarak terendah
disebut juga dengan kemampuan kerja , adalah sama dengan luas di bawah
garis pengenal ( diarsir gambar 2.2.untuk garis pengenal yang lurus (kejadian
normal) adalah untuk pegas tarik,tekan dan tekuk.
W=F.ƒ/2=c.ƒ²/2
N . mm......................................(Lit 3, Hal
208)
Keterangan:
W = Kerja pegas (N.mm)
F = Gaya
(N)
Dan untuk pegas putar .
W=Mt.φ/2=c.φ²/2
N. mm . rad................................(Lit 3, Hal
208)
Keterangan:
M t = Momen putar
(Nmm)
ϕ
= Sudut putar pegas
(Rad)
c
= Konstanta pegas
(N/mm)
2.2.3 Efisiensi dan angka peredaman
Efesiensi
ηw = W’ / W ...............................................................(Lit 3, Hal
208)
Keterangan:
ηw = Nilai guna usaha
ηv = Nilai guna kerja
w’
(N/mm2)
= Kerja pegas yang diambil (N.mm)
kerja = kerja pegas
(N)

6. 10
Pada proses ayunan dan peredaman semuanya di hitung dengan
Angka peredaman δ = W – W’ = 1 – ηw
W + W’ = 1 + ηw
Keterangan:
∆ = kerapatan
Yang menetapkan perbandingan dari kerja gesekan total (W – W’) terhadap
total daripada pembebanan dan pelepasan beban dari kerja pegas (W + W’)
yang di habiskan.
Sebagi contoh pada perdeman ayunan dan kejutan, maka suatu angka
peredaman yang sangat di kehendaki ,yang ada pemegangan kendaraan di
usahakan sekecil mungkin ,dan dijaga agar pemanasannya tetap rendah.
2.2.4 Nilai penggunaan η A
Nilai guna jenis ·
W = η A · σ ² / (2 · E) ,
Keterangan:
η A = Nilai guna jenis
σ
= Tegangan
E
= Modulus elastisitas (N/mm2)
yang
(N/mm)
berhubungan
dengan
W
=
η
A
·
V
·
)
/
²‫ד‬
2·G)..................................................................................................(Lit 3, Hal
208)
keterangan:
V = volume (mm3)
τ = Tegangan desak (N/mm2)
Nilai tetapan η
A
tergantung pada distribusi tegangan ,juga pada bentuk dan
cara pembebanan pegas dan hanya mencapai nilai deal 1 pada tegangan yang
merata besarnya dalam keseluruhan volume, kalau W adalah kerja pegas
elastis. Pengaruh dari σ dan E serta ‫ ד‬dan G dari kerja pegas yang dapat
dihasilkan adalah tidak dicakup oleh η A (Lit 3, Hal 209)

7. 11
Table 2.3 Nilai pengenal penggunaan beberapa pegas (menonjolkan nilai
terbaik).
Bahan
baja
pegas
Jenis pegas
Nilai guna Nilai guna Nilai
jenis
volume
Ηv
(N/mm²)
η/Q . Q
ηA.V.σ²/2
nilai guna
berat
W=
perhitungan
guna
ηA (-)
Untuk
W = ηv.V
E
Kawat baja tipis 1,0
terhadap tarik
Kabel
Pegas
370
cincin 1,62*
baja
Pegas
segitiga
62,8
tekuk 0,334
baja 10,2
tekuk 0,334
segitiga stantar
Pegas
putar baja
3,74
ℓ = 7,8 kg/dm²
σ=8,3 N/mm²
A=1,3 cm²ƒ=L
ℓ= I kg
4,90 σ=1150 N/mm²
E=2,1.105 N/mm²
ℓ=7,8 kg/dm³
0,795 σ=1000N/mm²
E=2.1.105 N/mm
ℓ =7,8 kg/dm³
atau pegas daun
terlapis
pegas
E=2,1.105 kg/dm ³
68,7
karet 0,9
berselubung
5,36 σ=1500N/mm²
12,1
batang 0,5
24,8
ά=14º ; ℓ'=8º
0,086 σ=80 N/mm²
E=12500N/mm²
ℓ=0,7 kg /dm²
1,93 800=‫ ד‬N/mm²
G= 83.000N/mm ²
ℓ=0,7 kg / dm²

8. 12
Atau
sekrup
pegas 0,626
2,42 Seperti sebelumnya
d1/d =0,5
dengan 31,1
penampang
melintang
lingkaran
Tabel diatas berisi angka ketentuan untuk perhitungan nilai guna pada pegas
yang digunakan pada umumnya.
2.2.5 Nilai guna volume dan berat
Pada berbagai fungsi konstruktif adalah berdasarkan keuntungan, yang
didekati dari perbandingan kerja pegas terhadap volume pegas V yang
diperlukan atau terhadap berat pegas Q.digambarkan:
Nilai guna volume η v = W / V = η A · σ ² / (2 · A) N / mm 2
und
den.....................................................................................................(Lit 3, Hal
209)
Keterangan:
A = Luas penampang (N/mm²)
σ = Tegangan normal (Nmm)
Nilai guna berat
η Q = W/Q mm..................................................(Lit 3, Hal
209)
ηQ = Nilai guna berat (10² mm)
Q
= berat
(M.g)
2.2.6 Tegangan yang di izinkan
Sehubungan dengan masing-masing standar dari batas kekuatan dan umurnya
maka tegangan yang diizinkan pada pembebanan jarang atau pembebanan
tengan (statis, pada pegas penyangga)harus terletak di bawah batas elastisitas ;
tetapi semua σ
diizinkan
dan ‫ד‬
dizinkan
diletakkan dalam perbandingan terhadap
σ B (0,5..0,7 σ B)
Pada pembebanan dinamis (pegas katup) maka σ diizinkan selain harus terletak
dibawah kekuatan lelah σ D = σm ± σA , juga tegangan ayunan σa
diizinkan

9. 13
harus dibawah kekuatan ayunan σA (pada umur yang terbatas di bawah
kekuatan waktu yang berhubungan ).
Peletakan dari tegangan yang diizinkan: tegangan yang diizinkan diletakkan
dibawah nilai kekuatan standar dikarenakan:
a) Mengingat bahaya patahnya pegas
b) Mengingat ketidak pastian nilai kekuatan dari pegas (kurangnya
pengawasan dalam pembuatannya )
c) Mengingat kurangnya penguasaan terhadap tegangan yang diizinkan.
Gambar 2.3 Penimbulan tegangan(kanan) dan garis pengenal (kiri)pegas yang
dimiliki pada suatu pegas katup (Lit 3, Hal 210)

10. 13
harus dibawah kekuatan ayunan σA (pada umur yang terbatas di bawah
kekuatan waktu yang berhubungan ).
Peletakan dari tegangan yang diizinkan: tegangan yang diizinkan diletakkan
dibawah nilai kekuatan standar dikarenakan:
a) Mengingat bahaya patahnya pegas
b) Mengingat ketidak pastian nilai kekuatan dari pegas (kurangnya
pengawasan dalam pembuatannya )
c) Mengingat kurangnya penguasaan terhadap tegangan yang diizinkan.
Gambar 2.3 Penimbulan tegangan(kanan) dan garis pengenal (kiri)pegas yang
dimiliki pada suatu pegas katup (Lit 3, Hal 210)