BAB IV HASIL & PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Rancangan Pada akhir proses perancangan secara 3D pada software SolidWorks, dapat diketahui beberapa penting seperti luas, volume, massa dan hal-hal lainnya yang dapat berfungsi sebagai perkiraan dalam simulasi selanjutnya. Berikut data-data yang diperoleh: Massa = 5970.12 gram Volume = 2781061.07 mm 3 Luas = 1569960.74 mm 2 Titik berat : (millimeter) X = -0.13 Y = 3.79 Z = -208.80 4.2 Simulasi Analisis Kekuatan Rangka SolidWorks Simulation adalah sebuah alat bantu analisis kekuatan struktural secara 3D yang membantu desainer untuk mengurangi resiko pada saat melakukan inovasi atau pengembangan produk sehingga produk bisa sampai ke customer lebih cepat dengan pembuatan prototype lebih sedikit dan berbiaya rendah. Rangka rollator tiga roda yang telah dibuat akan dilakukan proses static analysis pada solidworks. Pada pelaksanaan simulasi rangka, perlu diketahui beberapa variabel, diantaranya adalah gaya yang diterima, letak tumpuan, maupun pilihan hasil yang akan dicari. Berikut adalah data yang diperoleh mengenai rangka rollator tiga roda: Massa = 819.19 gram Volume = 303402.35 mm 3 Luas = 266198.97 mm 2 Titik berat: ( millimeters ) X = -244.62 Y = 146.58 Z = 0.00 43
44 Untuk mengetahui hasil simulasi, dilakukan beberapa langkah kerja agar mendapatkan hasil yang benar. Berikut adalah langkah-langkah proses static analysis: 1. Membuka solidworks. Menekan Ctrl+O untuk membuka rangka yang telah dibuat sebelumnya dan open Gambar 4.1 Membuka file rangka Rollator tiga roda 2. Pada solidworks, analisa dilakukan pada tab simulation, apabila tab tersebut belum ada, maka masuk ke add-ins. Mencentang kedua button pada solidworks simulation dan OK. Gambar 4.2 Memilih Solidworks Simulation
45 3. Pilih tab simulation lalu masuk ke study Gambar 4.3 Memilih option study 4. Memilih type static pada list study yang tersedia. Gambar 4.4 Memilih gaya statis 5. Selanjutnya memilih material rangka yang akan digunakan. Material yang akan digunakan adalah Al 6061. Spesifikasi material dapat dilihat pada kotak dialog material tersebut. Setelah dipilih, kemudian apply dan close. Gambar 4.5 Memilih material 6. Kemudian pada fixtures advisor > memilih fixed geometry / tumpuan mati, karena asumsi rangka ini dalam keadaan diam.
46 Gambar 4.6 Menentukan jenis fixtures advisor 7. Pastikan kedua tumpuan sebagai posisi rangka bagian bawah Gambar 4.7 Menentukan tumpuan 8. Selanjutnya pada external loads advisor pilih force. Gambar 4.8 Memilih jenis Load 9. Pilih dan klik kedua hand grip yang terkena beban. Isikan besar gaya 160 N (diasumsikan gaya dari pengguna berdasarkan Institute for Occupational
47 Ergonomics and Division of Manufacturing Engineering and Operations Management, July 10th, 2007) dan klik option total Gambar 4.9 Memberi gaya pada rangka 10. Masih pada external load advisor, memilih gravity agar kondisi simulasi pembebanan seolah-olah berada pada kondisi nyata dengan pengaruh gravitasi bumi. Gambar 4.10 Member nilai gravitasi 11. Setelah semua persiapan selesai, klik Run This Study dan menunggu hingga proses running perhitungan selesai
48 Gambar 4.11 Menyelesaikan Study dengan memilih Run 12. Memilih report untuk mendapatkan hasil dalam bentuk yang rapi Gambar 4.12 Memilih report 13. Menentukan pilihan pada laporan yang akan dibuat 14. Menunggu hasil analisis keluar. Gambar 4.13 Pilihan untuk laporan
49 Gambar 4.14 Menunggu hasil analisis rangka rollator 4.1. Hasil Simulasi Rangka Hasil analisa kekuatan konstruksi rangka yang didapat dari simulasi dengan SolidWorks berupa: 4.3.1. Tegangan (Von Mises) Adalah Kumpulan gaya (force) pada suatu permukaan benda. Semakin sempit luasan permukaan namun gaya tetap, maka tegangan semakin besar. Tegangan terbesar ditunjukkan pada gradasi warna paling merah, terkecil adalah paling biru. Sedangkan area dengan tegangan sedang adalah area warna kuninghijau-biru muda. Gambar 4.15 Tegangan hasil simulasi
50 Berdasarkan hasil simulasi diatas, tegangan terbesar senilai 27.4601 N/mm 2 terjadi pada batang penopang yang terhubung dengan bagian atas, tegangan terkecil senilai 0.00618087 N/mm 2 terjadi pada batang bawah, yang berfungsi sebagai penghubung antara bagian depan rangka dengan bagian belakang rangka seperti ditunjukan pada gambar diatas. 4.3.2. Perubahan Bentuk (Displacement) Displacement adalah perubahan bentuk pada benda yang dikenai gaya. Bagian yang mengalami displacement paling besar dari rangka ini adalah daerah berwarna paling merah, dan bagian yang mengalami displacement paling kecil adalah bagian yang paling berwarna biru (Fauzi,2013). Hasil simulasi displacement dapat dilihat pada gambar dibawah. Gambar 4.16 Perubahan bentuk hasil simulasi Berdasarkan hasil simulasi diatas, nilai displacement yang paling besar yaitu pada bagian yang berwarna merah(bagian yang mendapat beban dari pengguna secara langsung) sebesar 0.40415 mm.
51 4.3.3. Faktor Keamanan (Factor of Safety) Adalah patokan utama yang digunakan dalam menentukan kualitas suatu produk. Patokannya, jika nilai FOS minimal kurang dari 1, maka produk tersebut kualitasnya jelek, tidak aman untuk dikonsumsi, cenderung membahayakan, sebaliknya jika nilai FOS lebih dari 1 (biasanya antara 1 3) maka produk tersebut berkualitas baik, aman dan layak dikonsumsi. Namun apabila nilai FOS minimal mencapai 3 digit atau lebih (misal 100 atau lebih) maka produk tersebut aman, berkualitas baik namun harganya sangat mahal dan cenderung berbobot besar, karena material yang digunakan terlalu banyak (Fauzi, 2013). Pada rangka rollator ini, nilai FOS terkecil adalah 2.00832 sedangkan nilai FOS terbesar sebesar 8922.44. Berikut adalah nilai FOS hasil simulasi pada rangka rollator. Gambar 4.17 Faktor keamanan hasil simulasi