1. Pengertian dan Contoh Momen Gaya (Torsi)

Pengertian Momen Gaya (torsi)- Dalam gerak rotasi, penyebab berputarnya benda

merupakan momen gaya atau torsi. Momen gaya atau torsi sama dengan gaya pada gerak

tranlasi. Momen gaya (torsi) adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya gaya yang

bekerja pada sebuah benda sehingga mengakibatkan benda tersebut berotasi. Besarnya

momen gaya (torsi) tergantung pada gaya yang dikeluarkan serta jarak antara sumbu putaran

dan letak gaya. Apabila Anda ingin membuat sebuah benda berotasi, Anda harus memberikan

momen gaya pada benda tersebut. Torsi disebut juga momen gaya dan merupakan besaran

vektor. Untuk memahami momen gaya anda dapat melakukan hal berikut ini. Ambillah satu

penggaris. Kemudian, tumpukan salah satu ujungnya pada tepi meja. Doronglah penggaris

tersebut ke arah atas atau bawah meja. Bagaimanakah gerak penggaris? Selanjutnya, tariklah

penggaris tersebut sejajar dengan arah panjang penggaris. Apakah yang terjadi?

Saat Anda memberikan gaya F yang arahnya tegak lurus terhadap penggaris, penggaris itu

cenderung untuk bergerak memutar. Namun, saat Anda memberikan gaya F yang arahnya

sejajar dengan panjang penggaris, penggaris tidak bergerak. Hal yang sama berlaku saat Anda

membuka pintu. Gaya yang Anda berikan pada pegangan pintu, tegak lurus terhadap daun

pintu sehingga pintu dapat bergerak membuka dengan cara berputar pada engselnya. Gaya

yang menyebabkan benda dapat berputar menurut sumbu putarnya inilah yang

dinamakanmomen gaya. Torsi adalah hasil perkalian silang antara vektor posisi r dengan

gaya F, dapat dituliskan

rumus torsi momen gaya

Gambar 6.8 Sebuah batang dikenai gaya sebesar yang tegak lurus terhadap batang dan

berjarak sejauh r terhadap titik tumpu O. Batang tersebut memiliki momen gaya τ = r × F

Definisi momen gaya secara matematis dituliskan sebagai berikut.

τ = r × F

dengan:

r = lengan gaya = jarak sumbu rotasi ke titik tangkap gaya (m),

F = gaya yang bekerja pada benda (N), dan

τ = momen gaya (Nm).

Besarnya momen gaya atau torsi tergantung pada besar gaya dan lengan gaya. Sedangkan

arah momen gaya menuruti aturan putaran tangan kanan, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar berikut:

Jika arah putaran berlawanan dengan arah jarum jam maka arah momen gaya atau torsi ke

atas, dan arah bila arah putaran searah dengan arah putaran jarum jam maka arah momen gaya

ke bawah. Perhatikan Gambar 6.9. Pada gambar tersebut tampak dua orang anak sedang

bermain jungkat-jungkit dan berada dalam keadaan setimbang, walaupun berat kedua anak

tidak sama. Mengapa demikian? Hal ini berhubungan dengan lengan gaya yang digunakan.

Anak yang lebih ringan berjarak 3 m dari titik tumpu (r1 = 3 m), sedangkan anak yang lebih

berat memiliki lengan gaya yang lebih pendek, yaitu r2 = 1,5 m. Momen gaya yang dihasilkan

oleh masing-masing anak adalah

τ1 = r1 × F1

= (3 m)(250 N)

= 750 Nm

τ2 = r2 × F2

= (1,5 m)(500 N)

= 750 Nm

Gambar 6.9 Jungkat-jungkit setimbang karena momen gaya pada kedua lengannya sama

besar.

Dapat disimpulkan bahwa kedudukan setimbang kedua anak adalah akibat momen gaya pada

kedua lengan sama besar.

Gambar 6.10 Momen gaya yang ditimbulkan oleh gaya yang membentuk sudut θ terhadap

benda (lengan gaya = r).

Perhatikan Gambar 6.10 Apabila gaya F yang bekerja pada benda membentuk sudut tertentu

dengan lengan gayanya (r), Persamaan (6–18) akan berubah menjadi

τ = rFsinθ

…………… (6–19)

Dari Persamaan (6–19) tersebut, Anda dapat menyimpulkan bahwa gaya yang menyebabkan

timbulnya momen gaya pada benda harus membentuk sudut θ terhadap lengan gayanya.

Momen gaya terbesar diperoleh saat θ =90° (sinθ = 1), yaitu saat gaya dan lengan gaya saling

tegak lurus. Anda juga dapat menyatakan bahwa jika gaya searah dengan arah lengan gaya,

tidak ada momen gaya yang ditimbulkan (benda tidak akan berotasi). Perhatikanlah Gambar

6.11a dan 6.11b.

Gambar 6.11 Semakin panjang lengan gaya, momen gaya yang dihasilkan oleh gaya akan

semakin besar.

Arah gaya terhadap lengan gaya menentukan besarnya momen gaya yang ditimbulkan.

Momen gaya yang dihasilkan oleh gaya sebesar F pada Gambar 6.11b lebih besar daripada

momen gaya yang dihasilkan oleh besar gaya F yang sama pada Gambar 6.11a. Hal tersebut

disebabkan sudut antara arah gaya terhadap lengan gayanya. Momen gaya yang dihasilkan

juga akan semakin besar jika lengan gaya semakin panjang, seperti terlihat

pada Gambar6.11c. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa besar gaya F yang sama

akan menghasilkan momen gaya yang lebih besar jika lengan gaya semakin besar. Prinsip ini

dimanfaatkan oleh tukang pipa untuk membuka sambungan antarpipa. Sebagai besaran

vektor, momen gaya τ memiliki besar dan arah. Perjanjian tanda untuk arah momen gaya

adalah sebagai berikut.

Contoh pemanfaatan torsi momen gaya pada pemutar baut

a. Momen gaya,τ , diberi tanda positif jika cenderung memutar benda searah putaran jarum

jam, atau arahnya mendekati pembaca.

b. Momen gaya,τ , diberi tanda negatif jika cenderung memutar benda berlawanan arah

putaran jarum jam, atau arahnya menjauhi pembaca.

Gambar 6.12 (a) Gaya yang menghasilkan momen gaya positif (mendekati pembaca)

ditandai dengan titik. (b) Gaya yang menghasilkan momen gaya negatif (menjauhi pembaca)

ditandai dengan tanda silang.

Perjanjian tanda untuk arah momen gaya ini dapat dijelaskan dengan aturan tangan kanan,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.12. Arah jarijari merupakan arah lengan gaya, dan

putaran jari merupakan arah gaya (searah putaran jarum jam atau berlawanan arah). Arah

yang ditunjukkan oleh ibu jari Anda merupakan arah momen gaya (mendekati atau menjauhi

pembaca). Perhatikan Gambar 6.13. Jika pada benda bekerja beberapa gaya, momen gaya

total benda tersebut adalah sebagai berikut. Besar τ yang ditimbulkan oleh F1 dan F2terhadap

titik O adalah τ1 dan τ2. τ1 bernilai negatif karena arah rotasi yang ditimbulkannya berlawanan

arah putaran jarum jam. Sedangkan, τ2 bernilai positif karena arah rotasi yang ditimbulkannya

searah putaran jarum jam. Resultan momen gaya benda itu terhadap titik O dinyatakan

sebagai jumlah vektor dari setiap momen gaya. Secara matematis dituliskan

τtotal = Σ (r × F)

atau

τtotal = τ1 + τ2

Contoh Soal Momen Gaya

Pada sebuah benda bekerja gaya 20 N seperti pada gambar. Jika titik tangkap gaya berjarak 25

cm dari titik P, berapakah besar momen gaya terhadap titik P?

Jawab

Diketahui: F = 20 N, r = 25 cm, dan θ = 150°.

τ = r F sinθ

= (0,25 cm)(20 N)(sin 150°)

= (0,25 cm)(20 N)( ½ )

= 2,5 Nm.

Sebuah gaya F = (3i + 5j) N memiliki lengan gaya r = (4i + 2j) m terhadap suatu titik poros.

Vektor i dan j berturut-turut adalah vektor satuan yang searah dengan sumbu-x dan sumbu-

ypada koordinat Kartesian. Berapakah besar momen gaya yang dilakukan gaya F terhadap

titik poros?

Jawab

Diketahui: F = (3i + 5j)N dan r = (4i + 2j)m.

τ = r × F = (4i + 2j)m × (3i + 5j)N = (4)(5) (k) Nm + (2)(3) (–k) Nm = 14 k

Jadi, besarnya momen gaya 14 Nm yang searah sumbu z.

Batang AC yang panjangnya 30 cm diberi gaya seperti terlihat pada gambar.

Jika BC = 10 cm dan F1 = F2 = 20 N, berapakah momen gaya total terhadap titik A?

Jawab

Diketahui: r1 = 20 cm, F1 = F2 = 20 N, r2 = 30 cm, θ1 =53°, dan θ2 = 90°.

τ = –r1 F1 sinθ1 + r2 F2 sinθ2

= –(0,2 m)(20 N)(sin 53°) + (0,3 m)(20 N)(sin 90°)

= –3,2 Nm + 6 Nm = –2,8 Nm.

2. DAYA DAN TORSI

Banyak orang yang tertarik untuk tuning mobil mereka adalah untuk mengetahui dan

merasakan output daya mesin dan performanya. berkaitan dengan pertanyaan berapa torsi per

liter? Tanyakan tentang torsi atau torsi per liter dan kemungkinan Anda bisa melihat tenaga

kosong. Power dan torsi hanya aspek kembar dari matematika yang sama yang menentukan

bagaimana mesin melakukan dan siapa pun yang ingin tuning mesin harus mendapatkan

manfaat dari pemahaman yang lebih baik daripada sebuah arti angka. Untuk memulai itu kita

perlu menjelaskan beberapa definisi.

TORSI

Konsep torsi dalam fisika, juga disebut momen, diawali dari kerja Archimedes dalam lever.

Informalnya, torsi dapat dipikir sebagai gaya rotasional. Analog rotational dari gaya, masa,

dan percepatan adalah torsi, momen inertia dan percepatan angular. Gaya yang bekerja pada

lever, dikalikan dengan jarak dari titik tengah lever, adalah torsi. Contohnya, gaya dari

tiga newton bekerja sepanjang dua meter dari titik tengah mengeluarkan torsi yang sama

dengan satu newton bekerja sepanjang enam meter dari titik tengah. Ini menandakan bahwa

gaya dalam sebuah sudut pada sudut yang tepat kepada lever lurus. Lebih umumnya,

seseorang dapat mendefinisikan torsi sebagai perkalian silang:

di mana

r adalah vektor dari axis putaran ke titik di mana gaya bekerja

F adalah vektor gaya.

Hubungan antara torsi, T dan gaya, F

USAHA ATAU KERJA

Usaha atau kerja (dilambangkan dengan W dari Bahasa Inggris Work) adalah energi yang

disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.

Usaha didefinisikan sebagai integral garis (pembaca yang tidak akrab dengan kalkulus peubah

banyak lihat "rumus mudah" di bawah):

di mana

C adalah lintasan yang dilalui oleh benda;

 adalah gaya;

 adalah posisi.

Usaha adalah kuantitas skalar, tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya

melakukan kerja. cotohnya, gaya sentripetal dalam gerakan berputar seragam tidak

menyalurkan energi; kecepatan objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan

oleh formula: bila vektor dari gaya dan perpindahan tegak lurus, yakni perkalian titik mereka

sama dengan nol.

Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti usaha listrik, dapat dipandang sebagai kasus

khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam

partikelbermuatan yang bergerak melalui sebuah medium.

Konduksi panas dari badan yang lebih hangat ke yang lebih dingin biasanya bukan merupakan

usaha mekanis, karena pada ukuran makroskopis, tidak ada gaya yang dapat diukur. Pada

ukuran atomis, ada gaya di mana atom berbenturan, tetapi dalam jumlahnya usaha hampir

sama dengan nol.

Pekerjaan juga diukur dalam satuan jarak kekuatan kali, namun ada perbedaan yang halus

antara Torsi dan usaha. Untuk pekerjaan berlangsung harus ada gerakan terlibat. Pekerjaan

dapat didefinisikan sebagai produk dari jarak gaya kali pindah. Mari kita bayangkan kita

memiliki sekarung gandum di lantai beratnya 100 pounds dan kami ingin mengangkatnya ke

sebuah meja dengan tinggi  3 kaki - kita akan perlu melakukan 300 pounds kaki bekerja

melawan gravitasi untuk mencapainya.

POWER

Power adalah tingkat di mana pekerjaan dilakukan. Kekuatan hal lagi yang menghasilkan,

semakin banyak pekerjaan yang dapat dilakukan dalam ruang waktu tertentu. Mari kita

bayangkan kita menanyakan kepada seorang anak kecil dan orang dewasa untuk kedua

mengangkat karung gandum di atas ke meja. Orang dewasa mungkin bisa mengangkat karung

keseluruhan dalam satu kali jalan pergi, tapi anak kecil  mungkin tidak. Namun anak itu bisa

mengambil panci dan angkat butir satu sepanci pada suatu waktu sampai seluruh 100 pound

ada di meja. Ini akan memakan waktu lebih lama namun hasil akhirnya akan sama. Baik anak

dan orang dewasa akan melakukan  300 pounds kaki bekerja tetapi pada tingkat yang berbeda

- sehingga kita dapat mengatakan bahwa dewasa ini lebih "kuat" daripada anak.

Jika orang dewasa mengangkat seluruh kantong dalam satu pergi dalam 5 detik maka ia akan

melakukan pekerjaan pada tingkat 300 punds kaki dalam 5 detik - yaitu 300 x 60 / 5 = pon

kaki 3.600 per menit.  Jika anak waktu 1 menit dengan panci dengan kurs nya melakukan

pekerjaan akan menjadi 300 pounds kaki per menit - hanya 1 dari dua belas tingkat

dewasa. Dengan kata lain orang dewasa yang dihasilkan 12 kali lebih banyak kekuatan

sebagai anak.

Kekuatan lebih menghasilkan mesin mobil, semakin banyak pekerjaan yang dapat dilakukan

dalam jangka waktu tertentu. Pekerjaan ini mungkin mengemudi mobil dengan kecepatan

tinggi terhadap hambatan udara, bergerak mobil sebuah bukit curam atau hanya mempercepat

mobil cepat dari hal yang lain.

 

Daya kuda

Adalah James Watt yang memperbaiki desain mesin uap Newcomen dan mengubahnya

menjadi mesin yang mampu melakukan pekerjaan pada tingkat yang cukup efisien. Yang

paling aplikasi umum tenaga uap pada hari-hari awal adalah memompa air atau mengangkat

batubara dari tambang. adalah kuda yang melakukan sebagian besar pekerjaan ini sebelum

kedatangan tenaga uap.

Watt yang dibutuhkan untuk dapat menilai output daya mesin uap dalam rangka untuk

mengiklankan mereka.  Dia memutuskan bahwa unit paling masuk akal daya untuk

membandingkan mereka adalah tingkat di mana kuda dapat melakukan pekerjaan. Dia

menguji kemampuan berbagai kuda untuk mengangkat batubara dengan menggunakan tali

dan katrol dan akhirnya menetap di definisi "Horsepower" sebagai 33.000 pounds kaki per

menit - atau 550 pounds kaki per detik. Sebenarnya kuda-kuda dia diuji tidak bisa menjaga

tingkat kerja mantap setinggi ini (dia benar-benar rata-rata mereka pada 22.000 pounds kaki

per menit), tetapi menjadi orang konservatif dia menambahkan 50% dengan tingkat ia

mengukur dalam kasus orang lain memiliki lebih kuda kuat dari yang diuji.  Mungkin mesin

pembangun modern mungkin mencatat arti baik James Watt dan tidak begitu optimis dalam

klaim-klaim kekuasaan untuk mesin mereka sendiri!

Jadi kuda berjalan pada kecepatan yang nyaman dari 5 meter per detik akan perlu menaikkan

berat badan dari 110 pounds untuk melakukan pekerjaan pada tingkat 1 Horsepower. Tidak

begitu keras Anda mungkin berpikir - sebenarnya orang kuat bisa melakukan jumlah yang

kerja - tetapi hanya dalam semburan pendek. Seekor kuda dapat dengan mudah melakukan

bekerja di tingkat yang lebih cepat dari ini tapi sekali lagi bukan tanpa istirahat.  Sebuah

mesin uap, asalkan Anda tetap dapat memicu terus berjalan. pengukuran Watt dirancang

untuk memperhitungkan fakta bahwa mesin dapat berjalan selama-lamanya tetapi binatang

atau laki-laki harus berhenti dan beristirahat dari waktu ke waktu.

BHP dan HP

B nerarti "rem". Kata tua untuk dyno - karena torsi mesin diukur dengan menerapkan rem

untuk roda gila daripada torque converter atau motor listrik yang bagaimana hal itu dilakukan

saat ini. Tidak ada perbedaan lain antara dua, BHP & HP  hanya berarti tenaga kuda.  

BAGAIMANA TORSI DAN DAYA BERHUBUNGAN

Bagian akhir dari cerita ini adalah untuk melihat bagaimana kita menghitung daya dari torsi

atau sebaliknya. Mari kita bayangkan kita memiliki katrol di atas tambang yang kaki di radius

1 - atau 2 meter dengan diameter. Di bagian bawah tambang, di akhir putaran tali terkemuka

katrol adalah tas batu bara seberat 100 kilogram. Alih-alih menggunakan kuda untuk menarik

tali mari kita terhubung mesin untuk katrol - mungkin dengan baut puli ke crankshaft mesin.

Dalam rangka mengangkat batubara kita perlu menerapkan torsi 100 pounds kaki ke katrol

karena batubara yang menarik ke bawah dengan gaya 100 pounds diterapkan pada 1 kaki dari

sumbu rotasi. Dengan kata lain Torque yang digunakan adalah Berat kali Radius katrol.Jika

putaran mesin katrol pada 1 revolusi per menit berapa banyak pekerjaan yang sedang

dilakukan?

Nah untuk setiap pergantian katrol batubara akan naik jumlah yang sama seperti keliling

katrol yang 2 kali pi radius = 3.14 x 2 = 6,28 meter. Jadi dalam 1 menit mesin akan

melakukan 628 pounds kaki kerja.

Kita dapat mengatur ulang di atas dalam hal torsi dan kecepatan:

Tingkat pekerjaan yang dilakukan (atau Power) adalah Force x Jarak per menit = Berat x

radius x 2 pi pon kaki x rpm per menit. Namun kita sudah tahu bahwa Berat kali Radius =

Torsi sehingga kita sama-sama dapat mengatakan:Power = Torsi x 2 pi x rpm

Untuk mengubah ini menjadi Horsepower kita perlu membagi oleh 33.000. persamaan

terakhir kita sehingga menjadi:

Horsepower = Torsi x 2 pi x rpm / 33000 yang menyederhanakan ke:

Horsepower = Torsi x rpm / 5252.

Ini adalah persamaan universal yang menghubungkan torsi dan tenaga kuda. Tidak peduli

apakah kita berbicara tentang mesin bensin, mesin diesel atau mesin uap. Jika kita mengetahui

rpm dan torsi kita dapat menghitung tenaga kuda. Jika kita tahu daya kuda dan rpm kita dapat

menghitung torsi pengaturan ulang persamaan di atas:

Torsi = Horsepower x 5252 / rpm

Semoga Anda juga dapat melihat bahwa ketika mesin berubah di 5252 rpm, torsi dan tenaga

kuda angka adalah sama. Lain kali Anda melihat grafik torsi dan tenaga kuda dari mesin cek

untuk melihat bahwa garis salib di 5252 rpm. Jika tidak maka grafik salah. Ini hanya berlaku

tentu saja jika listrik sedang diukur dalam tenaga kuda dan torsi dalam pon kaki dan kedua

garis akan ditampilkan pada sumbu yang sama. Ada unit lain di mana torsi dan tenaga kuda

dapat diukur - untuk daya misalnya dapat diukur dalam Watt dan torsi dalam Newton

meter.Kecuali kita perlu mengkonversi ke tindakan benua tersebut biasanya kita dapat

menempel ke pon tenaga kuda dan kaki.

Salah satu ukuran yang harus diperhatikan meskipun adalah "tenaga kuda kontinental" atau

PS.  Ini adalah singkatan untuk "PferdeStarke" - terjemahan Jerman "tenaga kuda". Di

Perancis Anda kadang-kadang melihat ukuran yang sama yang disebut "CV" untuk Cheval

Vapeur. Langkah ini dipilih di Eropa sebagai hal yang paling dekat dengan tenaga kuda yang

dapat dinyatakan dalam satuan metrik putaran bagus - 75 kilogram meter per detik untuk

tepatnya. Hal ini biasanya digunakan oleh produsen mobil saat ini dan cenderung untuk

mendapatkan digunakan secara sinonim dengan bhp meskipun sebenarnya merupakan unit

sedikit lebih kecil kekuasaan. Satu PS adalah sekitar 98,6% dari satu bhp. Tabel konversi di

bawah ini mencakup unit yang paling sering digunakan untuk menyatakan daya dan torsi.

Untuk mengkonversi dari: To: Multiply oleh:

BHP PS 1.01387

BHP Ft lbs / detik 550

BHP Watts 745.7

PS Kg M / detik 75

PS Ft lbs / detik 542.476

PS Watts 735.5

Kilowatt BHP 1.341

Kilowatt PS 1.360

Lb Ft Nm 1.356

Pernahkah Anda memperhatikan bahwa majalah sekarang cenderung mengutip daya kuda dan

torsi dalam meter Newton? Pada kenyataannya mereka bahkan tidak benar-benar melakukan

hal itu dengan benar. Apa yang mereka kutip sebagai tenaga kuda sebenarnya PS karena

itulah yang produsen gunakan dan Muppets yang menulis untuk majalah tidak tahu perbedaan

antara PS dan BHP. Ok jadi hanya ada 1,4% perbedaan antara dua tindakan tapi hanya satu

hal lagi yang menambah kecenderungan angka tenaga akhir menjadi dibesar-besarkan. Poin

utamanya adalah bahwa Newton meter tidak dari sistem pengukuran yang sama sebagai PS di

tempat pertama.

1 bhp adalah 550 pounds kaki per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya dinyatakan

dalam bhp adalah pound kaki.

1 PS adalah 75 meter kilogram per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya dinyatakan

dalam PS adalah meter kilogram.

1 kilowat adalah 1000 Newton meter per detik. Ukuran yang benar dari torsi ketika daya

dinyatakan dalam kilowatt adalah Newton meter.

Kebanyakan orang setidaknya memiliki gagasan yang kabur tentang apa tenaga kuda dan

hanyalah sedikit pemahaman tentang torsi. Tanyakan rata-rata orang berapa bhp mesinnya

mendapat peringkat dan dia akan tahu jawabannya tapi bertanya tentang angka-angka torsi

dan Anda mendapatkan tampak kosong. Sekarang majalah menggunakan dua sistem yang

berbeda dari pengukuran ini bahkan lebih membingungkan. Sebagian besar Inggris (atau

Amerika) insinyur yang akrab dengan pound kaki dan aturan untuk memperkirakan berapa

banyak kaki pound per liter mesin harus mampu menghasilkan. Jika Anda melanjutkan

membaca artikel ini Anda akan melihat beberapa aturan di bagian selanjutnya dan mereka

adalah ukuran terbaik untuk menentukan apakah tenaga yg di butuhkan adalah benar atau

salah. Tapi berapa banyak Newton meter per liter harus mesin dapat menghasilkan? Dengan

faktor konversi begitu banyak beterbangan bahkan saya tidak bisa mengingat semua itu dari

atas kepala saya dan saya lakukan hal semacam ini setiap hari. Jadi untuk memahami tes

mobil hari ini saya harus keluar boks lembar saya, mengkonversi PS untuk BHP, Newton

meter ke kaki pon dan akhirnya mendapatkan beberapa ide tentang apa yang sebenarnya

terjadi. Kilogram meter bahkan tidak diterjemahkan dengan baik ke dalam Newton meter

karena konversi adalah nilai dari g yang 9,81.

3. PEGAS BATANG TORSI

Pegas batang torsi 

Pegas ini banyak digunakan pada kendaraan dengan daya angkut yang ringan.

Konstruksi pegas ini terdiri atas sebuah batang baja yang pada kedua ujungnya terikat

pada frame dan ujung satunya terikat pada lower arm ( lengan suspensi). Berbeda

dengan pegas ulir , konstruksi dari pegas ini tidak digulung seperti ulir, namun

konstruksinya terdiri atas sebuah batang baja yang utuh. Cara kerja pegas ini adalah

menahan puntiran bila lower arm bergerak naik atau turun. akibat permukaan jalan

yang tidak rata. Jadi pegas ini memiliki daya elastisitas terhadap puntiran dan bekerja

dengan cara dipuntir. Konstruksi pegas ini sederhana , namun tidak kuat, karenanya

pegas ini hanya cocok digunakan untuk kendaraan dengan daya angkut ringan.

Suspensi wishbone dengan pegas batang torsi

Langkah kerja sama dengan pegas daun dan koil, tetapi untuk pegas batang torsi yang perlu

diperhatikan adalah:

Sebelum membongkar ball joint atas/bawah, ukur terlebih dulu ketinggian baut (A)

penyetel ketegangan pegas batang torsi

Setelah mengukur ketinggian baut (A), lepas baut penyetel ketegangan pegas, agar

lengan bawah bebas. (Perhatikan posisi cincin baut penyetel).

Langkah selanjutnya sama dengan pegas daun dan koil.

Bila bushing batang torsi rusak atau aus, maka untuk memperbaiki atau mengeluarkan

bushing tersebut adalah:

1. Bersihkan bekas karet yang menempel pada bushing

2. Las listrik tiga tempat pada bushing masing-masing dalam satu garis

3. Keluarkan bushing dengan puller/treker

4. Pres bushing karet baru ke dalam pengantar

5. Batang torsi kanan dan kiri jangan sampai tertukar

6. Perhatikan arah putaran momen puntir batang torsi (kanan dan kiri).

Suspensi ini mempunyai sifat :

1)   Pegas batang torsi (torsion bar) digunakan pada kendaraan yang tidak menggunakan pegas

koil ataupun pegas atau pegas daun pada suspensi depan

2)   Pegas batang torsi (torsion bar) pada ujung belakangnya dipasang pada kerangka kendaraan ,

sedangkan ujung depannya dipasangkan pada lengan bawah (lower arm) dan kedua tempat

pemasangannya dibuat mati.

3)   Pegas batang torsi (torsion bar) bekerja secara puntiran karena batang torsi dibuat dari baja

yang mempunyai elastisitas tinggi

Kerjanya : bila roda-roda depan menerima kejutan dari permukaan jalan dan

diteruskan ke lower arm maupun upper arm melalui knuckle kemudi. Gaya yang diterima

lower arm ditahan dengan kemampuan puntiran pegas torsi yang dipasangkan antara lower

arm dengan kerangka (frame). Untuk memperhalus proses pemegasan (puntiran) pegas torsi

maka peredam getaran dipasangkan untuk memperhalus proses pemegasan yang dipasangkan

antara lower arm dengan frame kendaraan

– tipe double wishbone dengan pegas batang torsi

pegas digantikan oleh pegas torsi yang berbentuk seperti pipa bulat memanjang, cara kerjanya

dia akan berputar saat berpegas, daya putar balik itu merupakan daya pegasnya. izusu panther

memakai suspensi ini.

4. TORSI PADA KOPLING

Pelat kopling adalah bagian dari unit kopling yang menghubungkan putaran dari roda

gila ke input shaft transmisi. Pelat kopling inilah yang dijepit oleh roda gila dan pelat

tekan dari clutch cover.

Pelat kopling ini terdiri atas bagian - bagian sebagai berikut :

Facing adalah kampas dari plat kopling yang dihubungkan dengan cushion plate

menggunakan paku keling , jadi facing terpasang dengan permanen pada cushion

plate.

Cushion plate adalah pelat tempat pemasangan kampas kopling pada bagian

pelat kopling. Cushion plate ini dihubungkan dengan disc plate dengan paku

keling.

Disc plate adalah pelat rangka utama dari pelat kopling.

Torsion spring / Torsion rubber adalah pegas atau karet yang berguna

meredam kejutan pada pelat kopling. Torsion spring / torsion rubber ini terletak

di antara disc plate dengan clutch hub.

Clutch hub adalah bagian dari pelat kopling yang menerima gaya putar mesin

dari torsion spring atau torsion rubber ke poros input transmisi. 

Dari penjelasan di atas dapat Anda ketahui bahwa pelat kopling dengan kampas

koplingnya menjadi satu kesatuan. Pelat kopling ini meneruskan atau menerima gaya

putar dari mesin melalui bagian facing , kemudian diteruskan ke cushion plate . Lalu

cushion plate meneruskan putarannya ke disc plate . Disc plate akan meneruskan

putaran di torsion spring atau torsion rubber , pada bagian inilah kejutan putaran dari

disc plate diredam terlebih dahulu . Baru diteruskan untuk menggerakkan clutch hub.

Dengan bergeraknya clutch hub , maka putaran akan diteruskan ke input shaft

transmisi.

Pelat kopling terdiri atas dua macam:

Pelat kopling dengan torsion spring : pelat kopling ini menggunakan pegas untuk

meredam kejutannya.

Pelat kopling dengan torsion rubber : pelat kopling ini menggunakan karet untuk

meredam kejutan.

Demikianlah bagian - bagian dari pelat kopling . Semoga artikel ini dapat menambah

wawasan Anda di bidang otomotif.

5. Torsi pada Bagian Pipa Berdinding Tipis

Gambar 8.5. Torsi pada Bagian Pipa Berdinding Tipis

Momen puntir total T yang dihasilkan oleh tegangan-tegangan geser adalah:

Keterangan:

q = aliran geser (shear flow)

Am = luas yang dibatasi oleh garis tengah keliling tabung tipis (luas

median)

Karena untuk tabung tertentu q adalah konstan, maka tegangan geser pada

suatu titik dari suatu tabung dimana tebal dinding t adalah

Sudut puntir untuk sebuah pipa berdinding tipis dapat ditentukan dengan

menyamakan usaha yang dilakukan oleh momen puntir T yang dikenakan dengan

energi regangan batang.

Untuk bahan yang elastis linier, sudut puntir dari suatu tabung berongga dapat diperoleh

dengan menggunakan dasar kekekalan energi.

TUGAS MKM

TORSI, TORSI DAN GAYA, TORSI PADA KOPLING DAN PEGAS,

TORSI PADA TABUNG DINDING TIPIS

Disusun Oleh :

Nama : Nur Kholifah

NIM :K2513051

Prodi : PTM/A

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET