Pengujian Pegas Gulung dalam Industri Otomotif
Bersama dengan peredam kejut/shock absorber, per suspensi, yang juga dikenal sebagai per koil, berfungsi sebagai elemen peredam antara sasis dan bodi kendaraan dan sangat penting untuk kenyamanan berkendara dan keselamatan berkendara pada kendaraan modern. Pegas suspensi memainkan peran penting dalam menyerap guncangan dan getaran yang disebabkan oleh kondisi jalan. Hal ini juga harus memberikan traksi pada roda.
Coil springs – yang juga dikenal sebagai pegas kompresi heliks/helical compression springs – merupakan komponen utama dalam sistem suspensi modern. Mereka berfungsi untuk meredam permukaan jalan yang tidak rata, meningkatkan keselamatan berkendara dan traksi, serta memungkinkan pengendalian yang nyaman. Desain kompak/compact mereka dan kemungkinan untuk menggabungkannya dengan peredam kejut membuatnya menjadi solusi yang paling disukai dalam banyak model kendaraan.
Dalam penggunaannya, pegas gulung dikenakan beban secara aksial ke arah tarikan atau kompresi. Selama proses desain, pegas-pegas dioptimalkan sesuai dengan aplikasi dan jenis kendaraan, dan harus berfungsi dengan sangat presisi sesuai dengan spesifikasinya, sehingga harus diuji secara detail. Berat total kendaraan listrik modern umumnya bahkan lebih tinggi daripada kendaraan dengan sistem penggerak konvensional, artinya pegas-pegas tersebut terpapar pada gaya yang lebih besar. Pengujian yang andal terhadap pegas sangatlah penting. Sistem pengujian pegas spiral ZwickRoell ditandai dengan platform pengukuran multi-aksial unik yang dilengkapi dengan hingga sembilan sel beban, yang merekam gaya aksial, gaya transversal, dan garis gaya dengan presisi tinggi, serta menentukan semua karakteristik pegas. Selain itu, garis dan titik aksi ini dapat ditampilkan secara virtual dalam waktu nyata dalam program pengujian testXpert yang dikembangkan khusus untuk tujuan ini.
Ciri-ciri pegas musim semi Vektor beban pegas gulung/load vector of coil spring Sistem pegas multi-channel Uji pegas mulltli-axial Persyaratan sistem uji pegas Meminta konsultasi Referensi
Coil springs – solusi yang paling banyak digunakan pada berbagai model kendaraan.
Pegas kompresi heliks (biasanya disebut sebagai coil springs atau kadang-kadang sebagai pegas silinder) merupakan pilihan terbaik untuk aplikasi otomatif karena:
- Mereka secara andal memastikan ground clearance bodi mobil,
- Mereka bekerja dengan andal di lingkungan yang keras dan produksinya ekonomis.
- Desain compact-nya memungkinkan pemasangan yang hemat ruang pada subframe atau lengan kendali.
- Mereka dapat digabungkan dengan damper menjadi satu unit (strut sederhana dan strut McPherson).
- Mereka memiliki kurva karakteristik yang linier atau bahkan progresif.
DIN EN 15800 Nilai karakteristik tipikal dalam pengujian coil spring
Standar Eropa DIN EN 15800 (menggantikan DIN 2095) menetapkan persyaratan kualitas untuk pegas kompresi heliks silinder yang terbuat dari kawat bulat yang dikeraskan untuk pegas. Pegas kompresi yang dibentuk dingin dapat diproduksi hingga diameter kawat sekitar 16 mm. (Lihat juga EN 13906-1.)
Pengukuran terpenting dari pegas spiral standar adalah:
- Spring length [Lo] – panjang nominal pegas spiral dalam keadaan tidak terbebani
- Spring forces [F] dan spring length [L] adalah karakteristik musim semi dalam rentang kerja
- Block length [Lc] – pada kompresi penuh
- Block force [Fc] – Gaya yang terjadi saat bersentuhan dengan kumparan/coil (panjang blok)
- Spring rate [R] – Peningkatan karakteristik pegas (gaya per perpindahan) dalam N/mm (juga dikenal sebagai konstanta pegas, kekakuan pegas, atau kekerasan pegas)
- Transverse forces [Fx, Fy] – untuk mengevaluasi gesekan dan keausan
- Penetration points – Tentukan arah gaya yang dihasilkan.
- Enveloping circle radius [De] – Radius spring coil dalam keadaan termuat/loaded
- Center dimension – Menghitung titik penetrasi di mana vektor gaya menembus bidang penyangga pegas.
Mengapa sangat penting untuk mengukur vektor beban pada pegas koil?
Dengan coil spring, vektor beban tidak pernah sejajar dengan sumbu pusat geometris, karena ujung-ujung pegas tidak terbebani secara merata akibat bentuk spiral dan beban multiaxial yang kompleks terjadi. Gaya yang dihasilkan menimbulkan gaya transversal, momen miring/tiltling, dan torsi yang terjadi pada permukaan pemasangan strut dan dapat menyebabkan gesekan serta keausan dini pada komponen terdekat – seperti strut atau katup/valve.
Oleh karena itu, sangat penting untuk mengukur dengan tepat vektor beban/load vector, titik-titik penetrasinya serta gaya horizontal dan momen/torsi selain pengukuran standar, idealnya menggunakan sistem pengujian pegas multi-aksial. Hal ini juga dapat ditampilkan secara real-time dalam program uji yang bersangkutan di software pengujian testXpert ZwickRoell.
Sistem pengujian pegas multi-channel dari ZwickRoell
ZwickRoell menawarkan sistem pengujian pegas multi-channel yang unik secara global untuk pengujian pegas gulung/spring yang presisi, sesuai standar, dan aman, yang bekerja dengan sembilan sel beban dan karenanya juga dapat menentukan momen yang relevan:
- 6 sensor vertikal (atas dan bawah)
- 3 sensor horizontal (platform dasar)
Hal ini memungkinkan pengukuran simultan gaya aksial dan lateral, penentuan pusat gaya/force center serta perhitungan semua nila karakteristik yang relevan dalam urutan pengujian otomatis sepenuhnya. Di atas segalanya, hal ini memungkinkan untuk mentnukan titik-titik penetrasi, yang tidak pernah berada di pusat sumbu pegas semacam itu dan oleh karena itu memiliki pengaruh yang signifikan.
Keunggulan sistem pengujian pegas koil ZwickRoell secara singkat:
- Penentuan semua parameter pegas yang relevan
- Siklus pengukuran otomatis
- Tampilan 3D dari gaya yang dihasilkan
- Keterulangan maksimum
- Laporan uji yang dapat didefinisikan secara bebas
- Pengukuran lingkaran pembungkus opsional
Sistem ini menguji semua jenis desain, seperti pegas silinder, pegas tabung, pegas kerucut, pegas jam pasir, dan pegas beehive. Setiap jenis pegas memiliki persyaratan khusus terkait ketahanan terhadap buckling, stabilitas lateral, kebutuhan ruang, dan perilaku getaran – semua hal tersebut dapat dianalisis secara andal menggunakan sistem ini.
Mesin pengujian pegas untuk pengujian multi-aksial pada peredam pegas, yaitu unit peredam pegas.
Sistem pengujian musim semi ini dilengkapi dengan tiga sumbu pengujian untuk mengukur karakteristik peredaman dari peredam kejut hidraulik. Gaya vertikal (beban roda) diterapkan oleh sumbu mesin pengujian. Gaya horizontal dan momen puntir yang terjadi saat melakukan manuver di tikungan, saat memulai atau mengerem, dll., dihasilkan oleh aktuator elektromekanis yang dipasang secara horizontal dan penggerak torsi. Sumbu uji dapat dikendalikan secara individual dan independen satu sama lain. Dengan cara ini, Anda dapat menentukan karakteristik (redaman gesekan, viskositas) pada kecepatan aksial yang berbeda dengan dan tanpa gaya lateral dan torsi.
Apa saja persyaratan yang harus dipenuhi oleh sistem pengujian pegas?
Untuk mendapatkan hasil uji yang dapat diandalkan, terdapat persyaratan tambahan untuk sistem pengujian:
- Mesin harus memiliki tingkat ketepatan yang tinggi, yang dapat ditentukan menggunakan pegas referensi.
- Piringan kompresi harus menunjukkan keselarasan yang tinggi dalam keadaan tidak terbebani.
- Penerapan gaya yang tidak sejajar dengan sumbu uji tidak boleh mempengaruhi pengukuran gaya lebih dari 1%.
Standar EN ISO 7500-1 ang menetapkan persyaratan kalibrasi untuk verifikasi mesin uji uniaxial statis, harus dipatuhi. ISO 7500-1 Supplement 2 merangkum persyaratan kalibrasi untuk mesin pengujian pegas. Secara umum, kalibrasi gaya harus memenuhi kelas 0,5.