Upload
phamhuong
View
251
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN KURSI RODA BERPENGGERAK
MOTOR LISTRIK UNTUK MENINGKATKAN RUANG
GERAK PENGGUNA
ANGGA ARYA PRADANA
DEKA RAMADHAN
Oleh :
Pembimbing :
Ir. Arino Anzip, M.Eng.Sc
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.
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
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,
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
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.
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan pada latar belakang yang ada, maka dibuatrumusan 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?
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Lab
orat
oriu
m P
enge
mba
ngan
D3
Tek
nik
Mes
in I
TS
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.
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIRT
ugas
Akh
ir D
3 T
ekni
k M
esin
DIS
NA
KE
R I
TS
Kursi Roda Berpenggerak motor listrikTug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Contoh Kursi Roda Manual
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Mekanisme Naik-Turun
W = 288 N
N
R
F
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
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Mekanisme Lengan kakiT
ugas
Akh
ir D
3 T
ekni
k M
esin
DIS
NA
KE
R I
TS
A
B
Wb
45º
C
045
n1
n2
A
B
C
WbB
Gambar Free Body
Diagram
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
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
s
G
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Mekanisme Laju Roda
α
STF
FstFst
½ Fro
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
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
SCARA KERJA ALAT
Mekanisme gerakan naik turun
Tombol
penggerakDongkrak Ulir
penggerakSistem Naik
Turun Kursi Roda
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
SCARA KERJA ALAT
Mekanisme gerakan Tegah rebah Kaki
Mekanisme gerakan
TegahMekanisme gerakan
Rebah
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.
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S
TERIMA KASIH
Tug
as A
khir
D3
Tek
nik
Mes
in D
ISN
AK
ER
IT
S