Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
b. Fy x 10 cm = 42,3 N x 60 cm
+ 47 N x 30 cm c.
Fy x 10 cm = 3948 N.cm d.
Fy = 3948 N.cm10cm = 394,8 N
e. F = Fy sin 25 = 394,8 N.m423
f. F = 0,933 N
Gambar 3.7. Contoh Perhitungan Sistem Lever
Mekanika dalam tubuh mengikuti hukum Newton pertama yakni mengenai gerak, kesetimbangan gaya dan kesetimbangan momen. Kesetimbangan analitis
dirumuskan sebagai berikut : =
∑ F =
∑ τ
Model biomekanika dapat diketahui akibat dari tubuh yang melakukan suatu pekerjaan. Model biomekanika terdiri atas 2 bagian, yakni
5
:
1. Single Segment Static Model
Model ini menggambarkan beban yang diterima oleh siku elbow, yaitu gaya reaksi siku R
E
dan momen reaksi siku M
E
. Model tersebut diperlihatkan oleh gambar 3.8.
5
Don B Chaffin, Gunnar B.J. Anderson, Bernard J. Martin; Hal :182
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.8. Single Segment Static Model Caffin Anderson
= ∑ F
Keterangan : CG
L
= Pusat Massa Beban CG
F-H
= Pusat Massa Lengan
L
1
= Panjang dari Siku ke Pusat Massa Lengan Bawah 17,2 cm L
2
= Panjang dari Siku ke Pusat Massa Beban 35,5 cm W
L
= Berat Badan W
F-H
= Berat Lengan Bawah Tangan 15,7 Newton R
E
= Gaya Reaksi Siku
M
E
= Momen Reaksi Siku
Dengan menerapkan kesetimbangan gaya, maka :
-98N – 15,7n + R
E
= 0
37.2cm
W
L
= 98N W
F-H
= 15.7 N
CG
L
CG
F-H
R
L
35.5cm
M
E
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
R
E
= 113.7 N Dengan menerapkan kesetimbangan momen, maka:
= ∑
τ 0.355m-98N + 0.172m-15.5N + M
E
= 0 M
E
= 37.5 N.m
2. Two-segment Static Model
Model ini menggambarkan beban yang diterima oleh bahu shoulder, yaitu gaya reaksi bahu R
E
dan momen reaksi bahu M
S
. Model tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9. Two Segment Static Model Caffin Anderson
Keterangan : L
3
= Panjang dari Bahu ke Pusat Massa Lengan Atas 32,2 cm L
4
= Panjang dari Bahu ke Siku 35,9 cm W
U-A
= Berat Badan W
F-H
= Berat Lengan Atas 20,6 Newton R
S
= Gaya Reaksi Bahu
M
S
= Momen Reaksi Bahu
W
L
W
F-H
R
EY
M
E
Rs
32.9cm
R
E
W
U-A
= 20.6N 13.2cm
M
E
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Dengan menerapkan kesetimbangan gaya, maka : =
∑ F R’
S
= - W
UA +
R
S
-113.7N – 20.6 N + R
S
= 0 R
S
= 134.3 N Dengan menerapkan kesetimbangan momen, maka:
= ∑
τ M
S
= 0.132m20.6N + 0.329m113.7N + 37.5N M
S
= 77.6 N.m Pada contoh perhitungan kedua model diatas, panjang L
1
, L
2
, L
3
, dan L
4
serta W
U-A
dan W
F-H
adalah data percentile 50 antropometri orang Amerika. Untuk menggantikan data tersebut agar sesuai dengan data antropometri orang Indonesia
dapat menggunakan table di bawah ini :
Tabel 3.1. Persentase Distribusi Berat Tubuh Pada Tiap Segmen Caffin Anderson
Kelompok Segmen Tubuh
dari Total Berat Tubuh
Berat Secara Individu
Kepala dan Leher 8,4
- Kepala 73.8 - Leher 26.6
Badan
50 - Dada 43.8
- Lumbar 29.4
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
- Pelvis 26.8
Tangan 1 Tangan 5,1
- Lengan Atas 54.9 - Lengan Bawah 33.3
- Telapak Tangan 11,8
Kaki 1 Kaki 15,7
- Paha 63.7 - Kaki 27.4
- Telapak kaki 8.9
Tabel 3.2. Lokasi Pusat Massa dari Tiap Segmen tubuh Caffin Anderson
Segmen Jarak titik massa dari
Bagian Bawah Jarak titik massa dari
Bagian Atas
Telapak kaki 57.1
42.9 Kaki
56.7 43.3
Paha 56.7
43.3 Badan Kepala
39.6 60.4
Armensius Purba : Usulan Perbaikan Fasilitas Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Biomekanika Untuk Meminimalkan Beban Kerja, 2008.
USU Repository © 2009
Lengan Atas 56.4
43.6 Lengan Bawah
57.0 43.0
Telapak Tangan 50.6
49.4
Perhitungan untuk mencari L
1
dapat menggunakan rumus dan juga digunakan dalam tabel Caffein dan Anderson, yaitu :
L
1
= 43 L
2
Berdasarkan tabel di atas, maka dapat dihitung harga dari W
F-H
, dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
W
F-H
= 33,33 × berat I tangan + 11,8 × berat 1 tangan
Dimana :
Berat 1 tangan = 5,1 × berat badan
3.1.5. Konsumsi Energi Kerja
