Spring leaves

spring leaves

September 30th, 2012Gigis A.M.No comments

A semi-elliptical laminated vehicle spring to carry a load 2000 N, is to consis seven leaves 2,45 mm wide, two of the leaves extending the full length of the spring. The spring is to be 1010 mm in length & attached to the axle by two u-bolts 15 mm apart. Hese bolt hold the central portion of the spring so rigidly. That they may be considered equivalent to a band having a width equal to the distance between bolts. The leaves are to be silicomangenese steel. Assuming an allowed stress of 3500 kg/cm2 .
Detemine: a. thickness of the leaves
b. Deflection of the leaves
c. Diameter of the eye
d. length of the leaves
e. radius to which leaves should be initially bent assume modulus of elasticity as 2,1 X 106 kg/cm2

Answer:
2L = 1010-2/3.15 mm L=1000mm
2W= 2000 N.m W= 1000 N.m
Thickness = 6 W L : ibh2
= 6.1000.1000 : 7bh2
h2 = 6.106 : 7.3500
h2 = 244,8 = 245 : 2,45
h2 = 100
h = 10

Deflection
Deflection = 12 W L3 : Ebh3 (2ng + 3nf) E= 210.103 N/cm2
= 12.2000.(1000)3 : 210.103.1000.103 (20)
Deflection = 10

Diameter of the eye
Diameter of the eye = W : cos 450
= 1414 N
Load on the pin = db.bx.pb
Pb = 10 N/mm2 dp = 1414 : 2,45.10
= 58
Length of the leaves
Lp = b + 2 clearance
Lp = 2,45 + 2.2
Lp = 6,45

Max bending moment
M = load on pin x lp : 4
= 1414.6,45 : 4
= 2281

stresst = 100 N/mm2
stresst X phi/32 X dp = M
dp = 3(32.M : phi.stresst)
dp = 6,2

The required pin diameter is greater from bending consideration. Hence a pin of diameter 20 mm is suggested. For bush wall thickness of 3 mm, the eye diameter will be
6,2+2.3 = 12,2 mm

Length of the leaves
L1 = (effective length/i-1) + ineffective length
L1 = (1000/7-1) + 10
L1 = 176 mm
Where ineffective length = 2/3 distance between U-bolts
L2 = (1000/7-2) + 10 = 210 mm
L3 = (1000/7-3) + 10 = 260 mm
L4 = (1000/7-4) + 10 = 343 mm
L5 = (1000/7-5) + 10 = 510 mm
L6 = (1000/7-6) + 10 = 1010 mm
L7 = (1000/7-7) + 10 = 1010 mm

Radius
R2 = (R – Y)2 + 5502
840 R = 176400 + 302500
R = 478900 : 840 = 570 mm

http://books.google.co.id/books?id=08FkBSjG2bMC&pg=PA322&lpg=PA322&dq=a+semi-eliptical+laminated&source=bl&ots=MaKD5SYyqv&sig=qVxu1ttFKj5ar18K6sV7aZM1Fs4&hl=id&sa=X&ei=AiBoUKv9E8vNrQfg_YDICQ&ved=0CDEQ6AEwAA#v=onepage&q=a%20semi-eliptical%20laminated&f=false

Categories:UncategorizedTags:

Elemen mesin : Gaya dan Tegangan

Gaya dan Tegangan 

• Gaya beban  / load itu dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu : 

1. Dead or steady load : adalah  gaya beban yang diberikan atau terjadi secara konstan dan tidak    berubah ubah atau biasa disebut muatan mati  
2. Live or Varying load : adalah gaya beban yang diberikan itu berubah ubah atau berpindah pindah 
3. Suddenly Applied or Shock load : adalah gaya beban yang berawal dari steady load lalu secara tiba tiba berubah menjadi gaya beban yag bertekanan besar 

• Gaya Tegangan (Stress) : Gaya yang berasal dari dalam benda yang terjadi karena adanya gaya luar 

Gaya tegangan dibagi menjadi 4 macam yaitu : 

1. Tegangan dan Regangan tarik ( Tensile and Strain ) : Tegangan tarik terjadi karena akibat bekerjanya gaya tarik pada luas suatu penampang sehingga bendanya mengalami perpanjangan .
2. Tegangan dan Regangan tekan ( Compresssive stress and Strain ) : Tegangan yang terjadi karena suatu gaya tekan pada suatu satuan luas penampang luas material elemen mesin sehingga mengalami pemendekan 
3. Tegangan dan Regangan geser (Shear stress and Strain ) : tegangan yang terjadi karena 2 gaya geser yang saling berlawanan arah terhadap suatu bidang geser pada bidang penampang elemen mesin sehingga bidang penampang tersebut mengalami tegangan geser 
4. Tegangan luluh ( Crushing/Bearing stress ) : Tegangan  yang timbul akibat terpusatnya gaya tekan pada suatu daerah kontak yang sangat kecil , tegangan ini terjadi umumnya pada komponen mesin yang berfungsi sebagai penyambung / pengunci , contoh : pasak , paku keling , pin , baut dll

Bearing Stress