TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN KURSI RODA BERPENGGERAK MOTOR LISTRIK UNTUK MENINGKATKAN RUANG GERAK PENGGUNA. Oleh : ANGGA ARYA PRADANA DEKA RAMADHAN

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN KURSI RODA BERPENGGERAK MOTOR LISTRIK UNTUK MENINGKATKAN RUANG GERAK PENGGUNA Oleh : ANGGA ARYA PRADANA DEKA RAMADHAN Pembimbing : Ir. Arino Anzip, M.Eng.Sc

2 ABSTRAK Pada umumnya kursi roda yang terdapat di rumah sakit dan di kalangan masyarakat proses operasionalnya masih manual dimana pengguna kursi roda saat ini kebanyakan tidak menginginkan lagi didampingi oleh seorang pemandu pada saat mereka beraktifitas sehari hari. Selain itu, kursi roda tersebut tidak multi fungsi seperti tempat duduk, lengan kaki pada kursi tidak dapat naik turun Sehingga, sebagai transportasi yang sangat dibutuhkan oleh penggunanya, kursi roda perlu untuk dikembangkan berdasarkan permintaan dan keinginan mereka. Perencanaan ini dimulai dengan melengkapi semua kekurangan yang ada diatas serta menentukan besarnya beban angkat dan laju roda, kemudian dilakukan perhitungan - perhitungan gaya dan torsi yang terjadi pada system kemudian berakhir dengan ditentukannya besarnya daya motor yang diperlukan. Dari perencanaan ini didapatkan daya motor pada tempat duduk, lengan kaki, dan laju roda pada kursi masing - masing sebesar 9,6 Watt, 20 Watt, 663 Watt. Torsi sebesar 1,25 Nm, 1,59 Nm, 170,29Nm. agar dapat mengangkat dan menggerakkan kursi roda dengan beban maksimum sebesar 115 Kg.

3 LATAR BELAKANG Kursi roda lokal yang manual masih kurang canggih, namun murah. Kursi roda yang sangat dibutuhkan pada penderita cacat kaki. Melihat dari kondisi pengguna kursi roda yang banyak mengeluh untuk pemakaiannya,

4 TUJUAN 1. Mendapatkan desain alat kursi roda yang tepat berdasarkan peninjauan dari teori - teori yang ada sehingga dapat meminimalisasi kegagalan dalam pembuatan alat. 2. Memperoleh alat kursi roda otomatis mengunakan sistem motor listrik untuk meningkatkan ruang gerak pegguna. 3. Mendapatkan umur kerja alat yang relatif panjang sehingga dapat mengurangi biaya perawatan alat. 4. Efektif dalam pemakaian para pengguna kursi roda.

5 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan pada latar belakang yang ada, maka dibuat rumusan masalah sebagai berikut : Bagaimana merancang kursi roda yang mudah dioperasikan dengan menggunakan sistem motor listrik? Bagaimana memilih komponen - komponen mekanik yang relatif murah namun memiliki kemampuan dan kualitas kerja yang baik? Bagaimana merancang kursi roda yang berdasarkan hasil rancangan yang telah dibuat dengan mempertimbangkan nilai ergonomis dari kursi roda tersebut?

6 Laboratorium Tugas Akhir Pengembangan D3 Teknik Mesin D3 DISNAKER Teknik Mesin ITS BATASAN MASALAH Perhitungan beban keseluruhan yang dianalisa adalah kapasitas berat maksimal kursi roda. Analisa dari komponen elektronika beserta rangkaiannya tidak dibahas lebih lanjut. Hasil pengelasan serta analisa kekuatan rangka dan sambungan diasumsikan aman. Analisa roda depan tidak dibahas lebih lanjut. Karakteristik komponen material dari kursi roda tidak dilakukan percobaan (tes bahan) dan perhitungan kerena diambil dari literatur yang telah ada. Karakterisitik dari aki tidak dibahas lebih lanjut.

7 DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIR

8 Contoh Kursi Roda Manual Kursi Roda Berpenggerak motor listrik

9 Mekanisme Naik-Turun W = 288 N F R N

10 HASIL PERHITUNGAN Perhitungan Motor untuk Mengubah ketinggian Kursi Roda : Torsi motor sebesar T = 1,25 N.m Motor DC yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Tegangan = 12V DC Daya = 17 Watt Putaran = 71 rpm Jumlah gigi sprocket pada dongkrak ulir = 51 Jumlah gigi sprocket pada motor = 20 Dari data diatas,perhitungannya menggunakan teori Power screw pada dongrak ulir. Sehingga dipilih motor yang memiliki kemampuan mengangkat beban 288N

11 0 45 Tugas Akhir D3 Teknik Mesin DISNAKER ITS Mekanisme Lengan kaki Wb B C n 2 A B n 1 Wb B C Gambar Free Body Diagram A 45º

12 HASIL PERHITUNGAN Perhitungan Motor untuk Lengan Kaki : Torsi motor sebesar T = 1,59 N Putaran sudut pada motor sebesar ωm = 79 rad/s Putaran sudut pada lingkage mechanism sebesar ωb = 7,67 rad/s Motor DC type Power Window mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Tegangan = 12V DC Daya = 20 Watt Putaran = 90 rpm Perbandingan jumlah gigi = 2:33 Jumlah gigi pinion = 8 Jumlah gigi rack = 132

13 F ST Mekanisme Laju Roda Fst Fst α ½ Fro s G

14 HASIL PERHITUNGAN Perhitungan Motor Laju Roda Belakang : Torsi motor sebesar T = 170,29 Nm Motor DC mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Tegangan = 12V DC Daya = 663 Watt Putaran = 109,44 rpm Perbandingan jumlah gigi = 2:33 Jumlah gigi sprocket pada motor = 15 Jumlah gigi sprocket pada poros = 48

15 CARA KERJA ALAT Mekanisme gerakan naik turun Tombol penggerak Dongkrak Ulir penggerak Sistem Naik Turun Kursi Roda

16 CARA KERJA ALAT Mekanisme gerakan Tegah rebah Kaki Mekanisme gerakan Tegah Mekanisme gerakan Rebah

17

18 KESIMPULAN : Pipa yang digunakan sebagai rangka pada kursi roda adalah pipa jenis St 37 dengan D = 22mm. Untuk mengubah ketinggian tempat duduk dengan beban maksimal 115 kg menggunakan ulir penggerak (power screw), dibutuhkan torsi sebesar 1,25 N.m, untuk lengan kaki pada kursi roda mengunakan power window dengan torsi sebesar 1,59 N.m dan untuk laju roda kursi roda ini menggunakan motor 12V dengan torsi sebesar 170,29 Nm. Untuk penggerakan sistem pada kursi roda ini, menggunakan baterai 12V 12 Ah.

19 TERIMA KASIH