TESIS (TM 092501) RANCANG BANGUN SEPEDA PASCA STROKE NAMA : Rodika NRP : 2111201015 DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ing. Ir. I Made Londen Batan, M. Eng PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN SISTEM MANUFAKTUR JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013
Stroke berulang lebih berbahaya dari serangan yang pertama, dapat menyebabkan kematian.
Alat Terapi Treadmill Sepeda statis Sepeda Rangsangan Listrik Fungsional Alat Terapi Otot
Fungsi latihan yang dilakukan pasien pasca stroke dapat meningkatkan fungsi, kebugaran dan kesehatan jantung. Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka untuk membantu proses terapi bagi penderita pasca stroke, dibutuhkan sebuah alat bantu terapi.
Tujuan dari penelitian ini adalah, merancang sepeda pasca stroke sebagai alat bantu terapi fisik yang dapat digunakan untuk membantu proses pemulihan penderita pasca stroke. Manfaat Diharapkan dapat membantu pemulihan pasien pasca stroke. Dengan desain sepeda yang menarik serta adanya inofasi dan kreatifitas, supaya dapat menarik minat masyarakat untuk berolah raga menggunakan sepeda.
Start Pembuatan Kuisioner, Penyebaran dan Rekapitulasi Pembuatan Detail Gambar Teknik Penyusunan Daftar Kebutuhan Pembuatan Konsep Analisa Kestabilan Desain Pembuatan dan Perakitan Kesimpulan dan Saran Selesai Pemilihan Konsep Perancangan Komponen Analisa Kekuatan Material Rancangan Aman? Ya Tidak Analisa RULA dengan Software Catia Tidak Ya Resiko 2-3?
Lab. P3 ITS Teknik Mesin FTI-ITS Daftar kebutuhan produk Sepeda Pasca Stroke Perubahan S/H Uraian Kebutuhan S 1. Model sepeda beroda tiga Halaman 1 Dari 1 Penanggung jawab S 1. Sepeda dapat di dalam dan di luar ruangan S S 1. Multifungsi: a. Dapat digunakan sebagai alat transportasi b. Dapat digunakan sebagai alat terapi pasca stroke S 1. Mudah dalam pengoperasian, dengan tuas pegangan kebelakang dan kedepan, atau dengan mengayuh S S S S 1. Kuat dan Aman: a. Kuat menahan beban (sepeda dan pengendara) b. Tidak mudah rusak 1. Ergonomis: a. Nyaman digunakan b. Resiko cedera tubuh kecil (2-3) H 1. Berat sepeda tidak melebihi 20 kg H 1. Dilengkapi dengan keranjang H 1. Harga jual dibawah 2 juta Keterangan: S = Syarat H = Harapan
Konsep 1 Konsep 1 dengan dua roda di depan dan satu di belakang Konsep 2 Konsep 2 dengan dua roda di belakang dan satu di depan
Analisa Kestabilan Konsep 1 Konsep 2 W W h=843 Wf a=830 1414 b=584 Wr h=1012 Langkah awal mencari titik berat dengan bantuan software Catia Wf a=610 L=1161 b=551 Wr
δ f a β b Persamaan utk sudut belok ideal sbb: R ack θ id 0 Persamaan utk kecepatan max sbb: Hasil yang didapat untuk kecepatan maksimum sepeda saat belok agar tidak guling adalah: Konsep 1 sebesar 14 km/jam Konsep 2 sebesar 11 km/jam
Analisa Kekuatan Material Rangka Secara manual: Tabel 4.1 Besar gaya pada tiap-tiap batang No Batang Jenis Pembebanan Besar Gaya (N) 1 R1 Tekan 1228,34 2 R2 Tekan 739,23 3 R3 Tekan 405,2 4 R4 Tekan 739,23 5 R5 Tarik 267,4 6 R6 Tekan 712,6 7 R7 Tarik 456,55 8 R8 Tekan 442,6 Hasil Perhitungan dg Beban 100 kg = 981 N Tegangan maksimum terjadi pada batang R1 sebesar 7,24x10 6 N/m 2, < tegangan maksimum material sebesar 1,85x10 8 N/m 2.
Analisa pada Rangka Depan Analisa pada Rangka Belakang Hasil Perhitungan dg Beban 100 kg = 981 N Tegangan maksimum terjadi pada batang bagian tengah sebesar 4,35x10 7 N/m 2, < tegangan maksimum material sebesar 1,85x10 8 N/m 2.
Analisa Risiko Cedera Tubuh dengan Metode RULA Analisa RULA Gerakan Kayuh Tangan Posisi kemudi di belakang Posisi kemudi di depan 2 2 Analisa RULA Gerakan Kayuh Kaki Posisi pedal vertikal Posisi pedal horizontal 2 2
Analisa RULA Gerakan Tangan Saat Belok Analisa RULA Sebelah Kiri Analisa RULA Sebelah Kiri 2 3 Dari analisa RULA pada masing-masing posisi tersebut diatas, maka dapat diketahui bahwa desain sepeda pasca stroke adalah nyaman, karena bisa dilihat dari nilai masing resiko cederanya masih dalam batas nyaman yaitu 2 dan 3
Gambar Bagian- Bagian Sepeda Pasca Stroke Nama Bagian- Bagian Sepeda Pasca Stroke No Nama Komponen Jumlah Keterangan 1 Rangka 1 2 Roda Belakang 1 26 inch 3 Roda Depan 2 20 inch 4 Sadel 1 5 Tuas Kemudi 1 6 Pedal Kayuh 1 Untuk ukuran roda 26 7 Dudukan Tuas Kemudi 1 8 Shockbreker 1 Untuk ukuran roda 26 9 Plat Eksentrik 1 10 Sproket Bertingkat 2 7 Tingkatan 11 Sproket Eksentrik 1 5 Tingkatan 12 Tuas Belok 1 13 Tuas Dudukan Roda Depan 1 14 Tuas Eksentrik 1 15 Rem Pack 1 Untuk ukuran roda 26 16 Poros Dudukan Sproket 1 Untuk ukuran roda 26 17 Tuas Penerus Belok 1 18 Tuas Penerus Kemudi 1 19 Bearing 4 Untuk ukuran roda 26 20 Poros Penerus Eksentrik 1
Komponen yang akan dibuat seperti rangka, kemudi, tempat duduk. Sedangkan untuk komponen standar tidak dilakukan pembuatan, tetapi langsung diadakan dari pengadaan dipasar, daftar komponen standar seperti terlihat pada dibawah. Daftar Komponen Standar No Nama Komponen Jumlah Satuan Keterangan 1 Roda Belakang 1 set 26 inch 2 Roda Depan 2 set 20 inch 3 Pedal Kayuh 1 set Untuk ukuran roda 26 4 Shockbreker 1 buah Untuk ukuran roda 26 5 Sproket Bertingkat 2 buah 7 Tingkatan 6 Sproket Bertingkat 1 buah 5 Tingkatan 7 Rantai 1 set 8 Pemindah Tingkatan Gigi 1 set 9 Rem 1 set Untuk ukuran roda 26 10 Poros Dudukan Sproket 1 buah Untuk ukuran roda 26 11 Poros Roda 3 buah 12 Kemudi 1 set Untuk ukuran roda 26 13 Bearing kemudi 4 set Untuk ukuran roda 26 14 Bearing Pedal 2 set Untuk ukuran roda 26 15 Bearing 4 buah 6201
Gambar Prototipe Sepeda Pasca Stroke Hasil Uji Coba: Kayuh Kaki Kayuh Kaki Tanjakan Kayuh Tangan
Kesimpulan Ukuran sepeda pasca stroke adalah 1937 mm x 1010 mm x 905 mm dengan tiga roda yang terdiri dari dua roda di depan dengan diameter 20 inch dan satu roda di belakang dengan diameter 26 inch. Rangka sepeda dapat menahan berat pengendara yaitu 100 kg, tegangan terbesar yang terjadi pada rangka berada di bawah tegangan ijin dari bahan, yaitu terjadi pada pipa bagian tengah dari rangka bagian depan sebesar 4,35x10 7 N/m 2. Hasil penilaian tingkat resiko cedera dengan metode RULA didapat nilainya 2 dan 3, ini menunjukkan bahwa sikap tubuh tersebut diterima (acceptable) atau sepeda yang dirancang nyaman (ergonomis) digunakan dan tidak perlu dirubah untuk jangka panjang. Saran Agar manfaat dari sepeda dapat diketahui dengan benar, perlu dilakukan uji coba yang cukup panjang pada penderita pasca stroke, baik penderita stroke tangan maupun kaki, sehingga dapat diketahui kegunaan-kegunaan sepeda tersebut.