TESIS (TM 092501)
RANCANG BANGUN SEPEDA PASCA STROKE NAMA NRP
: Rodika : 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 Penyusunan Daftar Kebutuhan
Pembuatan Detail Gambar Teknik
Pembuatan dan Perakitan
Pembuatan Konsep
Kesimpulan dan Saran
Analisa Kestabilan Desain
Selesai
Pemilihan Konsep Perancangan Komponen Analisa Kekuatan Material Rancangan Aman? Ya Analisa RULA dengan Software Catia Tidak Resiko 2-3 ? Ya
Tidak
Teknik Mesin FTI-ITS Halaman 1 Daftar kebutuhan produk Sepeda Pasca Stroke
Lab. P3 ITS Perubahan
S/H
Uraian Kebutuhan
S
1.
Model sepeda beroda tiga
S
1.
Sepeda dapat di dalam dan di luar ruangan
1.
Multifungsi:
S
a.
Dapat digunakan sebagai alat transportasi
S
b.
Dapat digunakan sebagai alat terapi pasca stroke
1.
Mudah dalam pengoperasian, dengan tuas pegangan
Dari 1 Penanggung jawab
S kebelakang dan kedepan, atau dengan mengayuh 1.
Kuat dan Aman:
S
a.
Kuat menahan beban (sepeda dan pengendara)
S
b.
Tidak mudah rusak
1.
Ergonomis:
S
a.
Nyaman digunakan
S
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
Wf
a=830
b=584 1414
h=1012
h=843
W
Wr
Langkah awal mencari titik berat dengan bantuan software Catia
Wf
a=610
b=551 L=1161
Wr
a δf
b
Persamaan utk sudut belok ideal sbb:
β
Rack θid
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 1 2 3 4 5 6 7 8
Batang R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8
Jenis Pembebanan Tekan Tekan Tekan Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan
Besar Gaya (N) 1228,34 739,23 405,2 739,23 267,4 712,6 456,55 442,6
Hasil Perhitungan dg Beban 100 kg = 981 N Tegangan maksimum terjadi pada batang R1 sebesar 7,24x106 N/m2, < tegangan maksimum material sebesar 1,85x108 N/m2.
Analisa pada Rangka Depan
Analisa pada Rangka Belakang
Hasil Perhitungan dg Beban 100 kg = 981 N Tegangan maksimum terjadi pada batang bagian tengah sebesar 4,35x107 N/m2, < tegangan maksimum material sebesar 1,85x108 N/m2.
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
2
Analisa RULA Sebelah Kiri
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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Nama Komponen Rangka Roda Belakang Roda Depan Sadel Tuas Kemudi Pedal Kayuh Dudukan Tuas Kemudi Shockbreker Plat Eksentrik Sproket Bertingkat Sproket Eksentrik Tuas Belok Tuas Dudukan Roda Depan Tuas Eksentrik Rem Pack Poros Dudukan Sproket Tuas Penerus Belok Tuas Penerus Kemudi Bearing Poros Penerus Eksentrik
Jumlah 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1
Keterangan 26 inch 20 inch
Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ 7 Tingkatan 5 Tingkatan
Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’
Untuk ukuran roda 26’
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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Nama Komponen Roda Belakang Roda Depan Pedal Kayuh Shockbreker Sproket Bertingkat Sproket Bertingkat Rantai Pemindah Tingkatan Gigi Rem Poros Dudukan Sproket Poros Roda Kemudi Bearing kemudi Bearing Pedal Bearing
Jumlah 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 3 1 4 2 4
Satuan set set set buah buah buah set set set buah buah set set set buah
Keterangan 26 inch 20 inch Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ 7 Tingkatan 5 Tingkatan
Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ Untuk ukuran roda 26’ 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 4,35x107 N/m2.
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.
