Model Optimisasi Perancangan Pegas Ulir Tekan Dengan Kriteria Maximum Reliability (Studi Kasus : Lock Case)

Oleh :
Hindy Satya Nugraha - I0307051 - Fak. Teknik

Pegas ulir tekan merupakan jenis pegas yang paling umum digunakan dalam berbagai aplikasi. Pegas ulir tekan digunakan untuk menahan gaya tekan dan menyimpan energi yang ditimbulkan oleh gaya tersebut. Pegas diharapakan mampu bekerja dalam waktu yang lama tanpa perubahan signifikan pada dimensinya. Jenis kegagalan yang umum terjadi pada pegas adalah patah akibat kelelahan dan kehilangan beban berlebih akibat relaksasi tegangan. Pegas cenderung memiliki tegangan yang tinggi karena dirancang untuk bekerja pada ruang yang terbatas dengan berat minimal dan biaya material terendah. Pada saat yang sama pegas harus menyalurkan gaya selama waktu penggunaannya. Keandalan pada pegas berkaitan dengan kekuatan material, karakteristik rancangan, dan ruang operasinya. Rancangan pegas ulir yang optimal telah menjadi topik yang menarik pada ilmu optimisasi dan perancangan. Tujuan dari skripsi ini adalah mengembangkan model pegas ulir tekan dengan keandalan yang maksimal sebagai kriteria. Keandalan pegas ulir tekan dapat dimaksimalkan dengan meminimalkan nilai kebalikan faktor keamanan. Untuk merancang pegas ulir, kelelahan, tegangan geser, gelombang, tekukan, batasan diameter dan ruang operasi harus dipertimbangkan sebagai batasan model. Variabel rancangan pada pegas yang digunakan dalam penelitian ini adalah diameter kawat pegas (dw), diameter rata-rata pegas (D), dan jumlah lilitan aktif (Na). Ketiga variabel ini dapat secara lengkap mendefinisikan geometri pegas. Setelah material pegas dipilih, karakteristik pegas yang lain seperti konstanta pegas, panjang bebas, jarak antar lilitan dan panjang solid dapat ditentukan nilainya. Lock case digunakan sebagai studi kasus untuk mengilustrasikan penggunaan model. Pegas ulir tekan di lock case dililitkan pada sebuah batang yang disebut latch bolt. Studi kasus menunjukkan bahwa faktor keamanan dapat dimaksimalkan dengan mengurangi jumlah siklus pegas. Model ini dapat digunakan di berbagai kasus selama mempunyai sistem yang sama, serta bertujuan untuk mendapatkan tiga variabel rancangan (diameter kawat, diameter rata-rata, dan jumlah lilitan aktif). Kata Kunci : optimisasi, perancangan pegas, keandalan maksimal