Keterangan: Untuk frekuensi pengangkatan kurang atau hanya 1 kali dalam 5 menit
ditetapkan yaitu F = 2 Liftmenit. Tabel 3.3.6 berikut merupakan data pengali kopling.
Tabel 3.3.6 Tabel Pengali Kopling
3.1.4 Data Faktor Level AL dan RWL
Tabel 3.3.7 berikut merupakan data faktor AL.
Tabel 3.3.7 Faktor Level AL
Tabel 3.3.8 berikut merupakan data faktor RWL.
Tabel 3.3.8 Faktor Level RWL
3.2 Pengolahan data
Biomekanika adalah rentang postur atau posisi aktifitas kerja, ukuran beban, dan ukuran manusia yang dievaluasi. Sedangkan kriteria keselamatan adalah berdasar pada
beban tekan compression load pada intebral disk antara Lumbar nomor lima dan sacrum nomor satu L5S1 Hasibuan, 2012.
3.2.1 Gaya dan momen pada setiap segmen tubuh
Berikut penjelasan gaya dan momen pada setiap segmen tubuh.
3.2.1.1 Posisi 6
Gambar 3.3.2 segmen tubuh pada posisi 6
Gambar 3.3.3 beban posisi 6
Tabel 3.3.9 Data segmen tubuh posisi 6
1.
Telapak Tangan
Gambar 3.3.4 gaya yang bekerja pada telapak tangan posisi 6
Diketahui : = gaya berat benda N
= gaya berat yang diterima tangan N = resultan gaya y pada tangan N
= resultan momen pada tangan Nm = panjang tangan m
θ = sudut inklinasi tangan relatif terhadap horizontal
Diketahui : W
= m
o
x g W
= 10 kg x 10 ms2 W
= 100 N
= 0.108 x 1.68 m = 0.18 m
W
badan
= m
badan
x g W
badan
= 50 kg x 10 ms2 W
badan
= 500 N cos
= 45° cos
= 0.71 ∑F=0
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
H
= 0,6 x W
badan
W
H
= 0,6 x 500 N W
H
= 3 N ∑F
y
=0 F
yw
-W 2-W
H
=0 F
yw
= W 2 +W
H
F
yw
= 1002 N + 3 N F
yw
= 53 N ∑M=0
M
w
-[W 2+W
H
xSL
1
x cos ] =0 M
w
=[100 N 2+ 3 N x 0.18 m x cos 45 ]
M
w
=[100 N 2+ 3 N x 0.18 m x 0.71] M
w
=[53 N x 0.18 m x 0.71] M
w
=[9.54 N x 0.71 m ] M
w
=6.75 Nm
2.
Lengan Bawah
Gambar 3.3.5 gaya yang bekerja pada lengan bawah posisi 6
Diketahui: = gaya berat yang diterima lengan bawah N
= resultan gaya y pada lengan bawah N = resultan gaya y pada pergelangan lengan N
= resultan momen pada pergelangan lengan = resultan momen pada lengan bawah
SL
2
= panjang lengan bawah m λ
2
= proporsi jarak pusat massa ke siku θ
2
= sudut inklinasi lengan bawah relatif terhadap horizontal = 29.7°
cos = 0.87
λ
2
= 57.00
SL
2
= 0.146 x 1.68 m SL
2
= 0.25 m F
yw
= 53 N M
w
= 6.75 Nm ∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
LA
=1.7 x W
badan
W
LA
=1.7 x 500 N W
LA
=8.5 N ∑F
y
=0
F
ye
-F
yw
-W
LA
=0 F
ye
=F
yw
+W
LA
F
ye
=53 N + 8.5 N F
ye
=61.5 N ∑M=0
M
E
-M
W
-[W
LA
x λ
2
x SL2 x cos ] –[F
yw
x SL2 x cos ] = 0 M
E
-M
W
-[W
LA
x λ
2
x SL2 x cos ] –[F
yw
x SL2 x cos ] = 0
M
E
= 6.75 Nm +[W
LA
x λ
2
x SL2 x 0.87] +[F
yw
x SL2 x 0.87] M
E
= 6.75 Nm +[8.5 N x 57.00 x 0.25 m x 0.87] +[53 N x 0.25 m x 0.87] M
E
= 6.75 Nm +1.05 Nm +11.53 Nm M
E
= 19.33 Nm
3.
Lengan Atas
Gambar 3.3.6 gaya yang bekerja pada lengan atas posisi 6 Diketahui:
= gaya berat yang diterima lengan atas N = resultan gaya y pada lengan atas
= resultan momen pada lengan atas SL
3
= panjang lengan atas m λ
3
= proporsi jarak pusat massa ke bahu θ
3
= sudut inklinasi lengan atas relatif terhadap horizontal = 66.3°
cos = 0.40
λ
3
= 56.40 SL
3
= 0.31 m F
ye
= 61.5 N M
E
= 19.33 Nm ∑Fx = 0 tidak ada gaya horizontal
W
UA
= 2.8 x W
badan
W
UA
= 2.8 x 500 N W
UA
= 14 N ∑F
y
=0
F
ys
-F
ye
-W
UA
=0 F
ys
=F
ye
+W
UA
F
ys
=61.5 N + 14 N F
ys
=75.5 N ∑M=0
M
S
-M
E
–[W
UA
x λ
3
x SL
3
x cos ] – [ F
ye
x SL
3
x cos ] = 0 M
S
-M
E
–[W
UA
x λ
3
x SL
3
x cos 66.3°] – [ F
ye
x SL
3
x cos 66.3°] = 0 M
S
=19.33 Nm +[14 N x 56.40 x 0.31 m x 0.40] + [ 61.5 N x 0.31 m x
0.40] M
S
=19.33 Nm +0.98 Nm + 7.63 Nm M
S
=27.94 Nm
4.
Punggung
Gambar 3.3.7 gaya yang bekerja pada punggung posisi 6
Diketahui: = gaya berat yang diterima punggung N
= resultan gaya y pada punggung = resultan momen pada punggung
SL
4
= panjang punggung m λ
4
= proporsi jarak pusat massa ke L5S1 θ
4
= sudut inklinasi punggung relatif terhadap horizontal = 35.8°
cos = 0.81
λ
4
= 39.60 SL4 = 0.48 m
F
ys
= 75.5 N M
S
= 27.94 Nm
∑F
x
= 0 tidak ada gaya horizontal W
T
= 50 x W
badan
W
T
= 50 x 500 N W
T
= 250 N ∑Fy = 0
F
yt
-F
ys
-W
T
=0 F
yt
=F
ys
+W
T
F
yt
=75.5 N+250 N F
yt
=325.5 N ∑M = 0
M
T
-2M
S
- [ W
T
xλ
4
x SL
4
x cos ] – [2F
ys
x SL
4
x cos ]=0 M
T
-2M
S
- [ W
T
xλ
4
x SL
4
x cos 35.8°] – [2F
ys
x SL
4
x cos 35.8°]=0 M
T
= 2 x 27.94 Nm + [ 250 N x39.60 x 0.48 m x 0.81] + [2 x 75.5 N x 0.48
m x 0.81] M
T
=55.88 Nm + 38.49 Nm + 58.71 Nm M
T
= 153.08 Nm
5.
Paha
Gambar 3.3.8 gaya yang bekerja pada paha posisi 6
Diketahui: = gaya berat yang diterima paha N
= resultan gaya y pada paha = resultan momen pada paha
SL
5
= panjang paha m λ
5
= proporsi jarak pusat massa ke paha θ
5
= sudut inklinasi paha relatif terhadap horizontal = 82.4°
cos = 0.13
λ
5
= 56.70 SL
5
= 0.41 m F
yt
= 325.5 N M
T
= 153.08 Nm
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
TH
= 10 x 500 N W
TH
= 50 N
∑F
y
=0 F
yTH
-F
yT
-W
TH
=0 F
yTH
=325.5 N +50 N F
yTH
=375.5 N
∑M=0 M
TH
-12 M
T
– [ W
TH
x λ
5
x SL
5
x cos ]-[12 F
yTH
x SL
5
x cos ] =0 M
TH
-12 M
T
– [ W
TH
x λ
5
x SL
5
x cos 82.4°]-[12 F
yTH
x SL
5
x cos 82.4°] =0 M
TH
=12 x 153.08 Nm + [ 50 N x 56.70 x 0.41 m x 0.13]+[12 x 375.5 N x 0.41 m x 0.13]
M
TH
= 76.54 Nm + 1.51 Nm + 10.01 Nm M
TH
= 88.06 Nm
6.
Betis
Gambar 3.3.9 gaya yang bekerja pada betis posisi 6
Diketahui: = gaya berat yang diterima betis N
= resultan gaya y pada betis = resultan momen pada betis
SL
6
= panjang betis m λ
6
= proporsi jarak pusat massa ke betis θ
6
= sudut inklinasi betis relatif terhadap horizontal = 76°
cos = 0.24
λ
6
= 56.70 SL
6
= 0.41 m F
yTH
= 375.5 N
M
TH
= 88.06 ∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
c
= 4.3 x W
badan
W
c
= 4.3 x 500 N W
c
= 21.5 N
∑Fy=0 F
yc
-F
yTH
-W
c
=0 F
yc
=375.5 N + 21.5 N F
yc
=397 N
∑M=0 M
C
-M
TH
-[W
C
x λ
6
x SL
6
x cos ]-[F
yc
x SL
6
x cos ] = 0 M
C
-M
TH
-[W
C
x λ
6
x SL
6
x cos 76°]-[F
yc
x SL
6
x cos 76°] = 0 M
C
=88.06 Nm +[21.5 N x 56.70x 0.41 m x 0.24]+[397 N x 0.41 m x 0.24] M
C
=88.06 Nm+ 1.2 Nm+39.06 Nm M
C
=88.06 Nm+ 1.2 Nm +39.06 Nm Mc=128.32 Nm
7.
Kaki
Gambar 3.3.10 gaya yang bekerja pada kaki posisi 6
Diketahui: = gaya berat yang diterima kaki N
= resultan gaya y pada kaki = resultan momen pada kaki
SL
7
= panjang kaki m λ
7
= proporsi jarak pusat massa ke kaki θ
7
= sudut inklinasi kaki relatif terhadap horizontal = 21.8°
λ
7
= 57.10 SL
7
= 0.26 m F
yc
= 397 N M
c
= 128.32 Nm R
= ½ SL
7
= ½ x 0.26 = 0.13 m ∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
F
=1,4 x W
badan
W
F
=1,4 x 500 N W
F
=7 N ∑Fy=0
F
yF
-F
yc
-W
F
=0 F
yF
=397N +7 N F
yF
= 404 N ∑M=0
M
F
= M
C
+ W
F
x λ
7
x R + F
yF
x R M
F
= 128.32 Nm + 7 N x 57.10x 0.13 m + 404 N x 0.13 m M
F
= 128.32 Nm + 0.52 Nm + 52.52 Nm M
F
= 181.36 Nm
3.2.1.2 Posisi 7
Gambar 3.3.11 posisi 7 Tabel 3.3.10 Data segmen tubuh posisi 7
1.
Telapak Tangan
Gambar 3.3.12 gaya yang bekerja pada telapak tangan posisi 7
Diketahui : = gaya berat benda N
= gaya berat yang diterima tangan N = resultan gaya y pada tangan N
= resultan momen pada tangan Nm = panjang tangan m
θ = sudut inklinasi tangan relatif terhadap horizontal
W = m
o
x g W
= 10 kg x 10 ms2 W
= 100 N W
badan
= m
badan
x g W
badan
= 50 kg x 10 ms2 W
badan
= 500 N cos
= 45° cos
= 0.71 ∑F=0
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
H
= 0,6 W
badan
W
H
= 0,6 500 N
W
H
= 3 N ∑F
y
=0 F
yw
-W 2-W
H
=0 F
yw
= W 2 +W
H
F
yw
= 1002 N + 3 N F
yw
= 53 N ∑M=0
M
w
-[W 2+W
H
xSL
1
x cos ]=0 M
w
=[100 N2+3 Nx 0.18 m x 0.71] M
w
=[53 N x 0.18 m x 0.71] M
w
=[9.54 N x 0.71 m] M
w
=6.75 Nm
2.
Lengan Bawah
Gambar 3.3.13 gaya yang bekerja pada lengan bawah posisi 7
Diketahui: = gaya berat yang diterima lengan bawah N
= resultan gaya y pada lengan bawah N = resultan gaya y pada pergelangan lengan N
= resultan momen pada pergelangan lengan
= resultan momenpadalenganbawah SL
2
= panjang lengan bawah m λ
2
= proporsi jarak pusat massa ke siku θ
2
= sudut inklinasi lengan bawah relatif terhadap horizontal = 63.4°
cos = 0.45
λ
2
= 57.00 SL
2
= 0.25 m F
yw
= 53 N M
w
= 6.75 Nm
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
LA
=1.7 x W
badan
W
LA
=1.7 x 500 N W
LA
=8.5 N ∑F
y
=0 F
ye
-F
yw
-W
LA
=0 F
ye
=F
yw
+W
LA
F
ye
=53 N + 8.5 N F
ye
=61.5 N ∑M=0
M
E
-M
W
-[W
LA
x λ
2
x SL2 x cos ] –[F
yw
x SL2 x cos ] = 0 M
E
= 6.75 Nm +[W
LA
x λ
2
x SL2 x 0.45] +[F
yw
x SL2 x 0.45] M
E
= 6.75 Nm +[8.5 N x 57.00x 0.25 m x 0.45] +[53 x 0.25 m x 0.45] M
E
= 6.75 Nm + 0.55 Nm + 5.96 Nm M
E
= 13.26 Nm
3.
Lengan Atas
Gambar 3.3.14 gaya yang bekerja pada lengan atas posisi 7
Diketahui: = gaya berat yang diterima lengan atas N
= resultan gaya y pada lengan atas = resultan momen pada lengan atas
SL
3
= panjang lengan atas m λ
3
= proporsi jarak pusat massa ke bahu θ
3
= sudut inklinasi lengan atas relatif terhadap horizontal = 75.4°
cos = 0.25
λ
3
= 56.40 SL
3
= 0.31 m F
ye
= 61.5 N M
E
= 13.26 Nm
∑Fx = 0 tidak ada gaya horizontal W
UA
= 2.8 x W
badan
W
UA
= 2.8 x 500 N
W
UA
= 14 N ∑F
y
=0 F
ys
-F
ye
-W
UA
=0 F
ys
=F
ye
+W
UA
F
ys
=61.5 N + 14 N F
ys
=75.5 N ∑M=0
M
S
-M
E
–[W
UA
x λ
3
x SL
3
x cos ] – [ F
ye
x SL
3
x cos ] = 0 M
S
-M
E
–[W
UA
x λ
3
x SL
3
x cos 75.4°] – [ F
ye
x SL
3
x cos 75.4°] = 0 M
S
=13.26 Nm +[14 N x 56.40x 0.31 m x 0.25] + [ 61.5 N x 0.31 m x 0.25] M
S
=13.26 Nm +0.61 Nm + 4.77 Nm M
S
=18.64 Nm
4.
Punggung
Gambar 3.3.15 gaya yang bekerja pada punggung posisi 7
Diketahui: = gaya berat yang diterima punggung N
= resultan gaya y pada punggung = resultan momen pada punggung
SL
4
= panjang punggung m λ
4
= proporsi jarak pusat massa ke L5S1 θ
4
= sudut inklinasi punggung relatif terhadap horizontal = 90°
cos = 0
λ
4
= 39.60 SL4 = 0.48 m
F
ys
= 75.5 N M
S
=
∑F
x
= 0 W
T
= 50 x W
badan
W
T
= 50 x 500 N W
T
= 250 N
∑Fy = 0 F
yt
-F
ys
-W
T
=0 F
yt
=F
ys
+W
T
F
yt
=75.5 N+250 N F
yt
=325.5 N
∑M = 0 M
T
-2M
S
- [ W
T
xλ
4
x SL
4
x cos ] – [2F
ys
x SL
4
x cos ]=0 M
T
=2 x 18.64 Nm Nm+ [ 250 x39.60 x 0.48 x 0] + [2 x 75.5 x 0.48 m x
0] M
T
= 37.28 Nm + [ 250 N x39.60 x 0.48 m x 0] + [2 x 75.5 x 0.48 m x 0]
M
T
= 37.28 Nm
5.
Paha
Gambar 3.3.16 gaya yang bekerja pada paha posisi 7
Diketahui: = gaya berat yang diterima paha N
= resultan gaya y pada paha = resultan momen pada paha
SL
5
= panjang paha m λ
5
= proporsi jarak pusat massa ke paha θ
5
= sudut inklinasi paha relatif terhadap horizontal = 83.8°
cos = 0.11
λ
5
= 56.70 SL
5
= 0.41 m F
yt
= 325.5 N M
T
= 37.28 Nm
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
TH
= 10 x 500 N W
TH
= 50 N
∑F
y
=0 F
yTH
-F
yT
-W
TH
=0 F
yTH
=325.5 N +50 N F
yTH
=375.5 N
∑M=0 M
TH
-12 M
T
– [ W
TH
x λ
5
x SL
5
x cos ]-[12 F
yTH
x SL
5
x cos ] =0 M
TH
=12 x 37.28 Nm+ [ 50 N x 56.70 x 0.41 m x 0.11]+[12 x 375.5 N x 0.41 m x 0.11]
M
TH
= 18.64 Nm+ 1.28 Nm + 8.47 Nm M
TH
= 28.39 Nm
6.
Betis
Gambar 3.3.17 gaya yang bekerja pada betis posisi 7
Diketahui: = gaya berat yang diterima betis N
= resultan gaya y pada betis = resultan momen pada betis
SL
6
= panjang betis m λ
6
= proporsi jarak pusat massa ke betis θ
6
= sudut inklinasi betis relatif terhadap horizontal = 80.5°
cos = 0.17
λ
6
= 56.70 SL
6
= 0.41 m F
yTH
= 375.5 N M
TH
= 28.39 Nm ∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
c
= 4.3 x W
badan
W
c
= 4.3 x 500 N W
c
= 21.5 N
∑Fy=0 F
yc
-F
yTH
-W
c
=0 F
yc
=375.5 N + 21.5 N F
yc
=397 N
∑M=0 M
C
-M
TH
-[W
C
x λ
6
x SL
6
x cos ]-[F
yc
x SL
6
x cos ] = 0 M
C
=28.39Nm+[21.5 N x 56.70x 0.41 m x 0.17 ]+[ 397 N x 0.41 m x 0.17] M
C
=28.39Nm +0.85 Nm + 27.67 Nm M
C
=56.91 Nm
7.
Kaki
Gambar 3.3.18 gaya yang bekerja pada kaki
Diketahui: = gaya berat yang diterima kaki N
= resultan gaya y pada kaki = resultan momen pada kaki
SL
7
= panjang kaki m λ
7
= proporsi jarak pusat massa ke kaki λ
7
= 57.10
7
= 21.8° SL
7
= 0.26 m F
yc
= 347.5 N M
c
= 56.91 Nm R
= ½ SL
7
= ½ x 0,26 m = 0.13 m
∑F
x
=0 tidak ada gaya horizontal W
F
=1,4 x W
badan
W
F
=1,4 x 500 N
W
F
=7 N ∑Fy=0
F
yF
-F
yc
-W
F
=0 F
yF
=397N +7 N F
yF
=404 N
∑M=0 M
F
= M
C
+ W
F
x λ
7
x R + F
yF
x R M
F
= 56.91 Nm+ 7 N x 57.10x 0.13 m + 404 N x 0.13 m M
F
= 56.91 Nm+ 0.52 Nm + 52.52 Nm M
F
= 109.95 Nm
3.2.1.3 Analisa Gaya dan Momen Pada Setiap Segmen Tubuh
Tabel 3.3.11 Berikut merupakan analisa gaya dan momen pada setiap segmen tubuh.
Tabel 3.3.11 Analisa gaya dan momen pada setiap segmen tubuh
Dari tabel 3.3.11 di atas, dapat dilihat bahwa momen yang terjadi lebih besar adalah saat melakukan posisi 6. Jadi dapat ditarik kesimpulan bahwa pekerjaan yang
membutuhkan momen yang sangat besar, disarankan untuk memakai posisi 6 dari pada posisi 7. Kemudian untuk tiap segmen, paga segmen telapak tangan dapat dilihat
terdapat kesamaan karena pada posisi 6 dan posisi 7 tidak dapat perbedaan untuk posisi tangan. Kemudian untuk segmen lengan bawah dapat diketahui bahwa posisi 6
lebih besar momennya dari pada posisi 7 dan juga hal ini lebih besar dari sebelumnya. Untuk segmen lengan atas dapat dilihat posisi 6 lebih besar dari pada posisi 7.
Kemudian untuk pungung dapat dilihat bahwa posisi 6 sangat significant
perbedaannya dari pada posisi 7 hal ini disebabkan sudut dari pada punggung. Saat punggung semakin bungkuk punggungnya maka semakin besar momennya hal ini
sesuai dengan sudut yang berjalan. Begitu selanjutnya untuk posisi 6 sampai dengan posisi 7.
3.2.2 Perhitungan MPL
Merupakan batas besarnya gaya tekan pada segmen L5S1 dari kegiatan pengangkatan dalam satuan Newton yang distandarkan oleh NIOSH National Instiute
of Occupational Safety and Health tahun 1981. Besar gaya tekannya adalah di bawah 6500 N pada L5S1. Sedangkan batasan gaya angkatan normal the Action Limit
sebesar 3500 pada L5S1. Sehingga, apabila Fc AL aman, AL Fc MPL perlu hati-hati dan apabila Fc MPL berbahaya. Batasan gaya angkat maksimum yang
diijinkan , yang direkomendasikan NIOSH 1991 adalah berdasarkan gaya tekan sebesar 6500 N pd L5S1 , namun hanya 1 wanita dan 25 pria yang diperkirakan
mampu melewati batasan angkat ini.
Tabel 3.3.12 Rekapan data pada setiap segmen tubuh posisi 6
Tabel 3.3.13 Rekapan data pada setiap segmen tubuh posisi 7
3.2.2.1 Posisi 6
Perhitungan MPL untuk posisi 6 adalah sebagai berikut.
a. Gaya perut F
