Perhitungan Persentil Perhitungan Konsumsi Energi Setelah Perancangan

commit to user IV-26 Tabel 4.25 Fungsi Dimensi Anthropometri Lanjutan No Data Anthropometri Cara Pengukuran Fungsi 2 Tinggi siku berdiri tsb Ukur jarak vertikal antara siku dengan lantai pada posisi berdiri. Untuk menentukan ukuran tinggi pegangan lift table. 3 Lebar jari ke- 2,3,4,5 lj Ukur jarak antara kelingking bagian terluar dengan jari telunjuk bagian terluar. Untuk menentukan panjang pegangan lift table. 4 Diameter lingkar genggam dlg Ukur garis tengah diameter lingkaran karena bertemunya ibu jari dengan ujung telunjuk dan dirasakan paling nyaman. Untuk menentukan diameter pegangan lift table yang digunakan. Untuk memperoleh data dari dimensi anthropometri tersebut, maka dilakukan pengambilan data melalui pengukuran dimensi anthropometri seluruh pekerja UD. Karya Tani yang berjumlah tiga orang pekerja. Rekapitulasi keseluruhan data anthropometri pekerja dapat ditunjukkan Tabel 4.26 berikut ini. Tabel 2.26 Rekapitulasi Data Anthropometri Pekerja No Data yang Diukur Simbol Data Pekerja 1 2 3 1 Lebar bahu lb 43.5 42.5 44.0 2 Tinggi siku berdiri tsb 97.5 99.0 102.0 3 Lebar jari ke- 2,,3,4,5 lj 7.5 8.8 7.5 4 Diameter lingkar genggam dlg 4.0 4.3 4.0

4.4.3 Perhitungan Persentil

Perhitungan persentil dilakukan untuk mendapatkan batas ukuran yang diperlukan. Persentil yang digunakan pada perancangan alat bantu ini adalah persentil 5, 50, dan 95. Persentil ini dapat dihitung berdasarkan rumus seperti pada Tabel 2.3. Contoh perhitungan persentil untuk lebar bahu sebagai berikut : P5 = 43.333 – 1.645 x 0.764 = 42.081 P50 = 43.333 P95 = 43.333 + 1.645 x 0.764 = 44.586 Tabel 4.27 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Persentil Data Anthropometri No Data yang Diukur Simbol Rata- Rata SD P 5 P 50 P 95 1 Lebar bahu Lb 43.333 0.764 42.081 43.333 44.586 2 Tinggi siku berdiri Tsb 99.500 2.291 95.742 99.500 103.258 3 Lebar jari ke- 2,3,4,5 Lj 7.933 0.751 6.702 7.933 9.164 4 Diameter lingkar genggam Dlg 4.100 0.173 3.816 4.100 4.384 commit to user IV-27

4.4.4 Penentuan Spesifikasi Perancangan

Pada tahap perancangan akan dilakukan penentuan spesifikasi rancangan yang terdiri dari tiga kegiatan utama, yaitu : 1. Perhitungan Dimensi Perhitungan dimensi dilakukan untuk menentukan ukuran rancangan yang akan dibuat. Perhitungan dimensi ini mengacu pada hasil perhitungan persentil yang telah dilakukan sebelumnya. Perhitungan dimensi yang dilakukan meliputi :

a. Perhitungan Lebar Pegangan Lift Table

Data anthropometri yang dibutuhkan untuk menentukan lebar pegangan lift table adalah lebar bahu lb dengan persentil ke-95 serta diberi tambahan allowence masing-masing sebesar 5 cm di sisi kanan dan kiri, hal ini dimaksudkan agar pekerja lebih leluasa dalam mengoperasikan lift table. Penggunaan persentil 95 dimaksudkan agar pekerja dengan lebar bahu yang lebih besar dapat memegang pegangan lift table dengan leluasa dan nyaman. Di samping itu, untuk pekerja yang nilai persentil lebar bahunya kurang dari persentil ke-95 mengalami kelebihan lebar pegangan tidak akan terganggu kenyamanannya. Perhitungan lebar pegangan lift table sebagai berikut: Lebar pegangan lift table = lb P95 + allowence 10 cm = 44.586 cm + 10 cm = 54.586 cm dengan; lb = lebar bahu P95 = persentil 95 Setelah pembulatan hasil perhitungan di atas, diperoleh lebar pegangan lift table hasil rancangan sebesar 55 cm. b. Perhitungan Dimensi Diameter Pegangan Lift Table Data anthropometri yang dibutuhkan untuk menentukan diameter pegangan lift table adalah diameter lingkar genggam dlg dengan persentil ke-5. Penggunaan persentil 5 dimaksudkan agar pekerja yang memiliki diameter genggam lebih kecil dapat memegang pegangan dengan nyaman dan pekerja yang memiliki diameter genggam lebih besar dapat memegang pegangan dengan mudah. commit to user IV-28 Perhitungan diameter pegangan lift table, sebagai berikut: Diameter pegangan = dlg P5 = 3.816 cm dengan; dlg = diameter lingkar genggam P5 = persentil 5 Setelah pembulatan hasil perhitungan di atas, diperoleh diameter pegangan hasil rancangan sebesar 3.816 cm ≈ 4 cm. c. Perhitungan Ketinggian Pegangan Lift Table Data anthropometri yang dibutuhkan untuk menentukan ukuran tinggi pegangan lift table dari permukaan lantai adalah tinggi siku berdiri tsb dengan persentil ke-5. Penggunaan persentil 5 dimaksudkan agar pekerja yang memiliki tinggi siku berdiri yang lebih pendek dapat menggunakan lift table dengan nyaman dan pekerja yang memiliki tinggi siku berdiri lebih tinggi juga dapat menggunakan lift table dengan mudah. Perhitungan ketinggian pegangan lift table dari permukaan lantai, sebagai berikut: Ketinggian pegangan = tsb P5 = 95.742 cm dengan; tsb = tinggi siku berdiri P5 = persentil 5 Setelah pembulatan hasil perhitungan di atas, diperoleh ketinggian pegangan lift table dari permukaan lantai hasil rancangan sebesar 95.742 cm ≈ 96 cm. d. Perhitungan Panjang Genggaman Pegangan Lift Table Data anthropometri yang dibutuhkan untuk menentukan panjang genggaman pegangan lift table adalah lebar jari ke-2,3,4,5 lj dengan persentil ke -95. Penggunaan persentil 95 dimaksudkan agar pekerja yang memiliki lebar telapak tangan lebih besar dapat menggenggam pegangan lift table nyaman. Di samping itu, untuk pekerja yang lebar jari ke-2,3,4,5 lj kurang lebar mengalami kelebihan panjang genggaman tidak akan terganggu commit to user IV-29 kenyamanannya. Perhitungan panjang genggaman pegangan lift table, sebagai berikut: Panjang genggaman pegangan = lj P95 = 9.164 cm dengan; lj = lebar jari ke-2,3,4,5 P95 = persentil 95 Setelah pembulatan hasil perhitungan di atas, diperoleh panjang genggaman pegangan lift table hasil rancangan sebesar 9.164 cm ≈ 9 cm. e. Perhitungan Sudut Kemiringan Pegangan Lift Table Besarnya sudut kemiringan yang dibentuk oleh pegangan lift table terhadap rangka adalah 15 . Nilai ini didasarkan pada tabel control resistance criteria yang menyatakan bahwa kriteria kontrol kemiringan pegangan tuas pengungkit lever handle untuk jenis dua tangan adalah sebesar 10 -19 dari titik acuan Freivalds, 2009. f. Menentukan Panjang Papan Landasan Data yang digunakan adalah disesuaikan dengan dimensi panjang karung pupuk merk pusri dan kujang dengan allowence sebesar 5 cm disisi kanan dan kiri, sedangkan dimensi ukuran panjang karung pupuk adalah 95 cm. Perhitungan lebar papan landasan = 95 cm + allowence 10 cm = 95 cm + 10 cm = 105 cm g. Menentukan Lebar Papan Landasan Data yang digunakan adalah ukuran dimensi lebar karung pupuk merk pusri dan kujang dengan allowence sebesar 5 cm di sisi kanan dan kiri, sedangkan dimensi ukuran lebar karung pupuk adalah 58 cm. Perhitungan lebar papan landasan = 58 cm + allowence 10 cm = 58 cm + 10 cm = 68 cm h. Menentukan Ketinggian Maksimum Papan Landasan Data yang digunakan adalah disesuaikan dengan dimensi ketinggian bak truk yang menjadi armada utama proses distribusi pupuk di UD. Karya Tani, commit to user IV-30 sedangkan dimensi ukuran tinggi bak truk adalah 103 cm. Akan tetapi, dimungkinkan penyesuain tinggi papan landasan dengan cara menurunkan posisi papan landasan maksimal sebesar 15 cm. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi pengangkutan lebih dari satu karung dalam satu kali angkut sehingga pekerja lebih mudah memposisikan atau menggeser pupuk dari bak truk ke lift table. Rekapitulasi hasil perhitungan dimensi lift table yang akan dirancang secara keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 4.28 berikut ini. Tabel 4.28 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Dimensi Lift Table No Bagian Ukuran cm 1 Lebar pegangan lift table 55 2 Dimensi diameter lift table 4 3 Ketinggian pegangan lift table 96 4 Panjang genggaman lift table 9 5 Sudut kemiringan pegangan lift table 15 6 Panjang papan landasan 105 7 Lebar papan landasan 68 8 Ketinggian maksimum papan landasan 103 2. Penentuan Komponen Penentuan komponen penyusun pada usulan perancangan lift table bertujuan untuk menetapkan komponen yang akan digunakan sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Penentuan komponen penyusun lift table dilakukan berdasarkan informasi dari pustaka dan teknisi. Komponen lift table tersebut, meliputi: a. Rangka Rangka dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu: rangka bawah, rangka samping, dan rangka atas. Rangka bawah dan rangka atas terbuat dari bahan pipa besi stall yang berukuran 6 cm x 3 cm, sedangkan rangka samping terbuat dari besi pipa diameter 3.4 cm dan ketebalan 2 mm yang dilengkapi empat buah pengunci dari strip plat dengan lebar 3 cm dan tebal 1.6 mm untuk menjaga kestabilan posisi rangka. Ketiga rangka dibuat dari bahan besi ST 37. Pemilihan material besi ST 37 untuk rangka didasarkan pada tabel karakteristik baja konstruksi umum menurut DIN 17100 L2.1 dan informasi dari pihak teknisi yang menyatakan bahwa besi ST 37 memiliki karakteristik yang stabil commit to user IV-31 atau rigid, biasa dipakai sebagai konstruksi mesin, mudah dibentuk dapat disekrup, dibaut, dan dilas. b. Plat Plat digunakan untuk permukaan papan landasan lift table. Ukuran dari plat ini adalah 105 cm x 68 cm sesuai perhitungan data anthropometri dengan ketebalan 1.6 mm. Bahan yang digunakan minimal ST 37. Pemilihan bahan ini berdasarkan tabel karakteristik baja konstruksi umum menurut DIN 17100 L2.1 dan wawancara dari pihak teknisi. Bahan ini mampu menopang beban maksimal yang ditanggung oleh permukaan papan landasan dan mudah didapat di pasaran. c. Pipa Pegangan Lift Table Pegangan berfungsi untuk mengemudikan lift table pada saat aktivitas pengangkutan pupuk. Pada bagian pegangan menggunakan bahan besi pipa ST 37 ketebalan 2 mm dan diameter 3.4 cm. Pemilihan pipa besi ST 37 ini berdasarkan tabel karakteristik baja konstruksi umum menurut DIN 17100 L2.1 yang menyatakan bahwa pipa besi ST 37 memiliki karakteristik yang stabil atau rigid, ringan, biasa dipakai sebagai konstruksi mesin, dan mudah dibentuk dapat disekrup, dibaut, dan dilas. Selain itu, dilakukan wawancara dengan pihak teknisi untuk menentukan dimensi pipa besi yang paling tepat agar pipa pegangan mampu digunakan untuk mendorong seluruh beban rangka. d. Poros shaft Diameter poros yang digunakan sebesar 10 mm. Poros digunakan untuk transmisi daya antar komponen mekanis pada rel. Bahan poros menggunakan ST 60 yang mempunyai kemampuan menopang pembebanan yang tinggi DIN 17100. e. Jenis Roda dan Penggunaan Pengunci Pemberian roda bertujuan untuk memudahkan pergerakan dan perpindahan dari alat bantu kerja yang berupa lift table dan dapat digunakan untuk mengimbangi gaya gesek kondisi permukaan jalan. Roda yang digunakan pada perancangan ini adalah empat buah medium industrial castors jenis black rubber wheel dengan diameter 6 inch atau kurang lebih sebesar 15.5 cm. Pemilihan jenis commit to user IV-32 roda ini berdasarkan data spesesifikasi castors and wheels yang menyebutkan bahwa medium industrial castors jenis black rubber wheel dengan diameter 6 inch mampu menahan beban hingga 135 kilogram Rose Handling Ltd, 2011. Spesifikasi desain gerakan roda adalah dua roda depan mempunyai arah gerak ke segala arah, sedangkan dua roda belakang hanya mempunyai dua arah gerak maju dan mundur. Hal ini bertujuan agar posisi lift table ketika didorong stabil ke depan dan untuk membelokkan lift table digunakan 2 roda yang di depan. Sedangkan untuk menjaga kestabilan lift table saat pekerja saat menurunkan pupuk dari truk ke lift table dan menempatkan pupuk di gudang penyimpanan, roda belakang dilengkapi dengan pengunci yang berfungsi untuk mengunci roda agar roda tidak bergerak. 3. Pembuatan Rancangan Rancangan lift table dibuat berdasarkan dimensi yang telah ditentukan dan penentuan komponen yang telah dilakukan. Pembuatan gambar rancangan desain lift table dilakukan dengan menggunakan software SolidWorks Premium 2009. Gambar rancangan lift table ditunjukkan Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.16. Gambar 3D rancangan ditampilkan dalam 2 posisi, yaitu gambar posisi normal dan gambar ketika posisi lift table diturunkan adjustment ketinggian, sedangkan gambar 2D ditampilkan dalam 3 proyeksi pandangan, yaitu: gambar tampak atas, depan, dan tampak samping. Gambar 4.12 Gambar 3D Hasil Rancangan Lift Table Posisi Normal Roda Plat landasan Pegangan Rem Poros Rel Rangka Samping Rangka Atas Pengunci Rangka Bawah commit to user IV-33 Gambar 4.13 Gambar 3D Hasil Rancangan Lift Table dengan Adjusment Ketinggian Gambar 4.14 Gambar 2D Hasil Rancangan Tampak Atas a b Gambar 4.15 Gambar 2D Hasil Rancangan Tampak Samping a posisi normal b posisi dengan adjustment commit to user IV-34 a b Gambar 4.16 Gambar 2D Hasil Rancangan Tampak Depan a posisi normal b posisi dengan adjustment

4.4.5 Perhitungan Mekanika Teknik

Perhitungan mekanika teknik diperlukan untuk mengetahui kelayakan rancangan lift table apabila dibuat. Perhitungan teknik meliputi perhitungan gaya, perhitungan momen pada komponen kritis, dan perhitungan kekuatan komponen, yaitu komponen rangka atas, rangka tengah, dan rangka bawah. 1. Perhitungan Kekuatan Rangka Atas Perhitungan teknik rangka atas ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan material yang digunakan dan keamanan desain. Bagian yang akan dilibatkan pada perhitungan teknik hanya rangka atas utama, bagian lain pada rangka atas tidak masuk dalam perhitungan teknik. Gambar bagian rangka atas dari lift table ditunjukkan Gambar 4.17 sampai dengan Gambar 4.19 berikut ini. Gambar 4.17 Gambar 3D Rangka Atas commit to user IV-35 Gambar 4.18 Gambar 2D Rangka Atas Tampak Samping Gambar 4.19 Gambar 2D Rangka Atas Tampak Atas a. Perhitungan Teknik Beban yang harus ditahan rangka atas adalah: Massa plat = 0.8 kg ≈ 1 kg Massa pupuk = 100 kg Massa total = 101 kg Beban ditahan oleh dua rangka mangggunakan H bar. Kedua beban tersebut merupakan beban yang terpusat. Beban tekan total dimisalkan F total dengan perhitungan sebagai berikut: F total = m total ´ g = 101 kg ´ 9,8 ms 2 = 980,8 N Karena beban ditopang oleh dua rangka maka: N F F total k 4 . 490 2 8 . 980 2 = = = commit to user IV-36 Gambar 4.20 Diagram Benda Bebas Rangka Atas Dari gambar diketahui bahwa: = å x F = x P = å y F , ∑ M Q = 0 F k ´ 37.5 - R P ´ 84 = 0 N cm Ncm cm cm N R P 93 . 218 84 18390 84 5 . 37 4 . 490 = = ´ = Syarat setimbang à M P = F k ´ 46.5 – R Q ´ 84 = 0 = 490.4 ´ 46.5 – 271.47 ´ 84 = 0.12 Nmm ≈ 0 M Fk = R Q ´ 37.5 = 271.47 ´ 37.5 =10180.125 Nmm M Q = F k ´ 37.5 - R P ´ 84 = 490.4 ´ 37.5- 218.93 ´ 84 N R F R P k Q 47 . 271 93 . 218 4 . 490 = - = - = R P + R Q = F k commit to user IV-37 =-0.12Nmm ≈ 0 Nmm b. Perhitungan Kekuatan Profil Rangka Atas Rangka atas terbuat dari pipa besi stall ST 37 dengan dimensi 6 cm x 3 cm x 2 mm, dengan batas tegangan baja yang diperkenankan adalah T = 1400 kgcm 2 Lampiran 2.2. Tegangan lentur baja ST 37 adalah σ ijin = 1400 kgcm 2 x 9,8 m s 2 = 137.20 Nmm 2 Gambar 4.21 Penampang Melintang Profil Rangka Atas Berdasarkan tabel 2.16, besarnya momen lembam penampang I, dapat dihitung sebagai berikut : 4 3 3 3 3 67 . 159498 12 56 . 26 60 . 30 12 mm bh BH I = - = - = Momen maksimal Mmax pada rangka tengah pada titik Fk sebesar 10180.125 Nmm, maka tegangan lentur di batang dapat dihitung sebagai berikut: 2 4 max 92 . 1 30 67 . 159498 Nmm 10180.125 mm N mm mm c I M beban = ´ = ´ = s Karena σ beban σ ijin maka desaian rangka atas aman dan kuat. commit to user IV-38 2. Rangka Tengah Perhitungan teknik kekutan rangka tengah ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu kekuatan batang penopang sisi kanan dan sisi kiri lift table. a. Perhitungan Teknik Batang Penopang Sisi Kiri Gambar 4.22 Gambar 3D Batang Penopang Sisi Kiri Gambar 4.23 Gambar 2D Batang Penopang Sisi Kiri commit to user IV-39 Gambar 4.24 Diagram Benda Bebas Rangka Tengah Sisi Kiri 35 a Gambar 4.25 Diagram Benda Bebas Rangka Tengah Sisi Kiri 90 commit to user IV-40 Diketahui: R P = 218.93 N = 45 Jawab: R Py = R P ´ cos 45 = 218.93 ´ cos 45 = 154.81 N ∑M S = 0 R Py ´ 840 – R Cy ´ 15 = 0 154.81 ´ 840 – 15 R Cy = 0 N R Cy 36 . 8669 15 4 . 130040 = = N N R R Cy C 95 . 16502 45 cos 36 . 8669 45 cos = = = Syarat setimbang à R Sy = R Cy – R Py = 8669.36 - 154.81 = 8514.55N N N R R Sy S 25 . 16208 45 cos 55 . 8514 45 cos = = = M P = -R Cy ´ 825+ R Sy ´ 840 = -8669.36 N´ 825 mm+ 8514.55 N´ 840 mm = 0 Nmm R Py +R Sy = R Cy commit to user IV-41 M C =-R Sy ´ 15 =- 8514.55 N ´ 15 mm =-127718.3 Nmm M S = R Py ´ 840 – R Cy ´ 15 = 154.81 N ´ 840 mm – 8669.36 N ´ 15 mm = 0 Nmm Gambar 4.26 Diagram Gaya Geser Rangka Tengah Sisi Kiri 90 Gambar 4.27 Diagram Momen Lentur Rangka Tengah Sisi Kiri 90 b. Perhitungan Teknik Batang Penopang Sisi Kanan Gambar 4.28 Gambar 2D Batang Penopang Sisi Kanan commit to user IV-42 Gambar 4.29 Diagram Benda Bebas Rangka Tengah Sisi Kanan 35 a Gambar 4.30 Diagram Benda Bebas Rangka Tengah Sisi Kanan 90 Diketahui: R Q = 271.47N = 45 commit to user IV-43 Jawab: R Qy = R Q ´ cos 45 = 271.47N ´ cos 45 = 191.96 N ∑M T = 0 R Qy ´ 840 – R Dy ´ 15 = 0 191.96 ´ 840 – 15 ´ R Dy = 0 N R Dy 76 . 10749 15 4 . 161246 = = N N R R Dy D 18 . 20463 45 cos 76 . 10749 45 cos = = = Syarat setimbang à R Ty = R Dy – R Qy = 10749.76 - 191.96 N = 10557.8 N N N R R Ty T 77 . 20097 45 cos 8 . 10557 45 cos = = = M Q = - R Dy ´ 825 + R Ty ´ 840 = -10749.76 N´ 825 mm + 10557.8 N´ 840 mm = 0 Nmm M D = - R Ty ´ 15 =- 10557.8 N ´ 15 mm = -158367 Nmm M T = R Qy ´ 840 – R Dy ´ 15 R Qy +R Ty = R Dy commit to user IV-44 = 191.96 N ´ 840 mm – 10749.76 N ´ 15 mm = 0 Nmm Gambar 4.31 Diagram Gaya Geser Rangka Tengah Sisi Kanan 90 Gambar 4.32 Diagram Momen Lentur Rangka Tengah Sisi Kanan 90 c. Perhitungan Kekuatan Profil Rangka Tengah Rangka tengah lift table terbuat dari besi pipa dengan jenis material yang dipilih adalah baja rol panas dengan kadar karbon 0.2 yang memiliki tegangan ijin σ ijin sebesar 165 Mpa Popov, 1996. Penampang pipa rangka tengah lift table ditunjukkan Gambar 4.33 berikut ini. Gambar 4.33 Penampang Pipa Rangka Tengah Lift Table Dari Gambar 4.33 dapat diketahui bahwa: Berdasarkan tabel 2.15, besarnya momen lembam penampang I, dapat dihitung sebagai berikut : d = 34 mm d i = 30 mm ketebalan pipa 2 mm commit to user IV-45 Momen maksimal Mmax pada rangka tengah pada titik D sebesar 158367 Nmm atau 158.367 Nm, maka tegangan lentur pada pipa rangka tengah dapat dihitung sebagai berikut: Mpa m N m m Nm c I M beban 104 10 04 . 1 10 17 10 58 . 2 367 . 158 2 8 3 4 8 max = ´ = ´ ´ ´ = ´ = - - s Karena σ beban σ ijin maka desaian rangka tengah aman dan kuat. Dari hasil perhitungan maka penggunaan pipa baja karbon tersebut aman untuk digunakan karena besarnya tegangan ijin pada pipa baja karbon yang digunakan tidak melebihi atau lebih kecil daripada tegangan ijin baja rol panas dengan kadar karbon 0,2 104 Mpa 165 Mpa . 3. Rangka Bawah Perhitungan teknik rangka bawah ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan material yang digunakan dan keamanan desain. Bagian yang akan dilibatkan pada perhitungan teknik hanya rangka bawah utama, bagian lain pada rangka bawah tidak masuk dalam perhitungan teknik. Gambar bagian rangka bawah dari lift table ditunjukkan Gambar 4.34 dan Gambar 4.35 berikut ini. Gambar 4.34 Gambar 3D Rangka Bawah 4 8 4 4 4 4 1 4 10 58 . 2 36 . 25823 30 34 64 64 m mm d d I - ´ = = - ´ P = - ´ P = commit to user IV-46 Gambar 4.35 Gambar 2D Rangka Bawah Tampak Atas a. Perhitungan Teknik Gambar 4.36 Digram Benda Bebas Rangka Bawah Diketahui: R S = 16208.25 N R T = 20097.77 N F pegangan = berat pegangan ´ gravitasi = 2.4 kg ´ 9.8 ms 2 = 23,52 N Karena beban ditopang oleh dua rangka maka: N F F pegangan P 76 . 11 2 52 . 23 2 = = = Jawab: ∑M G = 0 -R S ´ 40 – R T ´ 794 – F P ´ 1400 + R H ´1340 = 0 N R H 79 . 12404 1340 1400 76 . 11 794 77 . 20097 40 25 . 16208 = ´ + ´ + ´ = commit to user IV-47 Syarat setimbang à R G = R S + R T + F P – R H = 16208.25 + 20097.77 + 11.76 N – 12404.79 N = 23912.99 N M G = -R S ´40 – R T ´ 794+ R H ´ 1340-F P ´ 1400 = - 16208.25 ´ 40 - 20097.77 ´ 794 + 12404.79 ´ 1340- 11.76 ´ 1400 = -0.47 Nmm ≈ 0 Nmm M RS = R G ´ 40 mm = 23912.99 N ´ 40 mm = 956519.5 Nmm M RT = R H ´ 546 mm = 12404.79 N ´ 546 mm = 6773017 Nmm M FP = R H ´ 60 = 12404.79 ´ 60 mm = 744287.6 Nmm M H = - R G ´ 1340 + R S ´ 1380 + R T ´ 546 + F P ´ 60 = -23912.99 N ´ 1340 mm + 16208.25 N ´ 1380 + 20097.77 N ´ 546 + 11.76´ 60 = 1298071.2 Nmm b. Perhitungan Kekuatan Profil Rangka Bawah Material yang digunakan untuk rangka bawah sama dengan rangka atas, yaitu terbuat dari pipa besi stall ST 37 dengan dimensi 6 cm x 3 cm x 2 mm, dengan batas tegangan baja yang diperkenankan adalah T = 1400 kgcm 2 Lampiran 2.2. Tegangan lentur baja ST 37 adalah σ ijin = 1400 kgcm 2 x 9,8 m s 2 = 137.20 Nmm 2 R G + R H = R S + R T + F P commit to user IV-48 b B h H Gambar 4.37 Penampang Melintang Profil Rangka Bawah Berdasarkan tabel 2.16, besarnya momen lembam penampang I, dapat dihitung sebagai berikut : 4 3 3 3 3 67 . 159498 12 56 . 26 60 . 30 12 mm bh BH I = - = - = Momen maksimal Mmax pada rangka tengah pada titik T sebesar 6773017 Nmm maka tegangan lentur di batang dapat dihitung sebagai berikut: 2 4 max 3 . 127 30 67 . 159498 6773017 mm N mm mm Nmm c I M beban = ´ = ´ = s Karena σ beban σ ijin maka material dan desaian rangkabawah aman dan kuat.

4.5. Validasi Rancangan Alat Bantu Bongkar Pupuk

Untuk memvalidasi rancangan alat bantu bongkar pupuk yang berupa lift table ini digunakan dua cara, yaitu: penilaian level resiko postur kerja metode RULA dan perhitungan konsumsi energi. 4.5.1 Penilaian Level Resiko Metode RULA Setelah Perancangan Penilaian level resiko aktivitas bongkar pupuk setelah menggunakan lift table hasil rancangan dilakukan melalui perhitungan skor akhir metode RULA. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah aktivitas bongkar pupuk menggunakan alat bantu hasil rancangan lebih baik dari metode bongkar pupuk kondisi awal. Hasil skor akhir RULA setelah menggunakan alat hasil rancangan diharapkan commit to user IV-49 lebih kecil dari hasil skor akhir RULA kondisi awal sehingga dapat mengurangi resiko postur kerja pekerja bongkar pupuk. Perhitungan postur kerja tiap fase gerakan bongkar pupuk setelah menggunakan alat hasil rancangan metode RULA ditunjukkan Tabel 4.29 berikut ini. Tabel 4.29 Level Resiko Tiap Fase Gerakan Bongkar Pupuk Setelah Perancangan Fase Skor Akhir Level Resiko Kategori Tindakan Gerakan 1 3 Kecil Diperlukan beberapa waktu ke depan Gerakan 2 3 Kecil Diperlukan beberapa waktu ke depan Gerakan 3 3 Kecil Diperlukan beberapa waktu ke depan Gerakan 4 4 Kecil Diperlukan beberapa waktu ke depan Dari keempat fase gerakan bongkar pupuk setelah menggunakan alat hasil rancangan, semuanya memiliki level resiko postur kerja yang kecil sehingga aktivitas bongkar pupuk menggunakan alat hasil rancangan aman dilakukan. Perhitungan level resiko postur kerja setelah perancangan selengkapnya ada di lampiran Setelah didapatkan gambar fase gerakan peletakkan pupuk ke lift table posisi normal tanpa adjusment ketinggian papan landasan, kemudian dilakukan perhitungan sudut-sudut anggota tubuh tertentu sebagai dasar perhitungan RULA. Setelah itu, dilakukan pemberian skor masing-masing segmen tubuh. Hasil kode RULA dari fase gerakan Gambar 4.38 adalah sebagai berikut: a. Postur kerja grup A - Postur kerja bagian upper arm Upper arm membentuk sudut 45 - 90 dengan skor = 3 - Postur kerja bagian lower arm Lower arm membentuk sudut 60 - 100 dengan skor = 1 - Postur kerja bagian wrist Wrist pada posisi netral dengan skor = 1 - Postur kerja bagian wrist twist Wrist twist berada di garis tengah dengan skor =1 Penilaian postur kerja grup A dapat dilihat pada Tabel 4.30 berikut ini. commit to user IV-50 Tabel 4.30 Skor Grup A untuk Fase Gerakan 1 Setelah Perancangan Upper Arm Lower Arm Wrist 1 2 3 4 Wrist Twist Wrist Twist Wrist Twist Wrist Twist 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 4 4 2 1 2 3 3 3 3 4 4 4 2 3 3 3 3 3 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 5 5 3 1 3 3 4 4 4 4 5 5 2 3 4 4 4 4 4 5 5 3 4 4 4 4 4 5 5 5 4 1 4 4 4 4 4 5 5 5 2 4 4 4 4 4 5 5 5 3 4 4 4 5 5 5 6 6 5 1 5 5 5 5 5 6 6 7 2 5 6 6 6 6 7 7 7 3 6 6 6 7 7 7 7 8 6 1 7 7 7 7 7 8 8 9 2 8 8 8 8 8 9 9 9 3 9 9 9 9 9 9 9 9 commit to user IV-51 Skor postur kerja grup A berdasarkan Tabel 4.30 adalah 3 - Skor aktivitas Aktivitas dilakukan berulang-ulang dengan skor = 1 - Skor beban Pekerja menarik pupuk dari bak truk ke lift table yang beratnya 10 kg, bukan termasuk kategori mengangkat beban sehingga memiliki skor beban 0. - Total skor grup A adalah 3+ 1+0 = 4 b. Postur kerja grup B - Postur kerja bagian neck Neck membentuk sudut 0 - 10 dengan skor = 1 - Postur kerja bagian trunk Trunk posisi normal dengan skor = 1 - Postur kerja bagian legs Legs berada pada posisi normal atau seimbang dengan skor = 1 Penilaian postur kerja grup B dapat dilihat pada Tabel 4.31 berikut ini. Tabel 4.31 Skor Grup B untuk Fase Gerakan 1 Setelah Perancangan Neck Trunk 1 2 3 4 5 6 Legs Legs Legs Legs Legs Legs 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 3 2 3 3 4 5 5 6 6 7 7 2 2 3 2 3 4 5 5 5 6 7 7 7 3 3 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8 5 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 6 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 Skor postur kerja pada grup B berdasarkan Tabel 4.31 adalah = 1 - Skor aktivitas Aktivitas dilakukan berulang-ulang dengan skor = 1 commit to user IV-52 - Skor beban Pekerja menarik pupuk dari bak truk ke lift table yang beratnya 10 kg bukan termasuk kategori mengangkat beban sehingga memiliki skor beban 0. - Total skor grup B adalah 1+1+0 = 2 Skor akhir dapat dilihat pada Tabel 4.32 berikut ini. Tabel 4.32 Skor Grup C untuk Fase Gerakan 1 Setelah Perancangan Tabel C Skor grup B 1 2 3 4 5 6 7+ Skor Grup A 1 1 2 3 3 4 5 5 2 2 2 3 4 4 5 5 3 3 3 3 4 4 5 6 4 3 3 3 4 5 6 6 5 4 4 4 5 6 7 7 6 4 4 5 6 6 7 7 7 5 5 6 6 7 7 7 8+ 5 5 6 7 7 7 7 Hasil perhitungan skor RULA di atas menunjukkan bahwa skor akhir yang didapat adalah 3, artinya postur kerja pekerja menggunakan lift table hasil rancangan tergolong kecil dengan kategori tindakan diperlukan beberapa waktu ke depan untuk memperbaiki postur kerja. Skor ini lebih kecil dari skor perhitungan RULA metode bongkar pupuk kondisi awal, yaitu sebesar 7.

4.5.2 Perhitungan Konsumsi Energi Setelah Perancangan

Denyut jantung per menit ditentukan dengan pengukuran kecepatan denyut jantung pekerja per 10 denyut, selanjutnya dilakukan konversi capaian kecepatan denyut jantung sebanyak 10 denyut ke dalam banyaknya denyut jantung selama satu menit menggunakan persamaan 2.1. Hasil pengukuran denyut jantung per 10 denyut ditunjukkan dalam Tabel 4.33. Tabel 4.33 Rekapitulasi Data Kecepatan Denyut Jantung Setelah Perancangan Pekerja Kecepatan denyut jantung 10 denyut Denyut Jantung DN0 detik DN1 detik DN0 denyut DN1 denyut 1 8.42 4.56 71 132 2 8.56 4.42 70 136 3 9.02 4.58 67 131 commit to user IV-53 Berikut ini ditunjukkan contoh perhitungan denyut jantung sebelum aktivitas DN0 dan pada saat pekerja berktivitas DN1 menggunakan alat hasil rancangan. 1. Denyut jantung istirahat DN0 Denyut jantungmenit = 10 denyut kecepatan 10 denyut ´ 60 = 108.42 ´ 60 = 71.26 ≈ 71 denyutmenit 2. Denyut jantung kerja DN1 Denyut jantungmenit = 10 denyut kecepatan 10 denyut ´ 60 = 104.56 ´ 60 = 131.58 ≈ 132 denyutmenit Hasil perhitungan denyut jantung di atas selanjutnya digunakan untuk menentukan besarnya konsumsi energi. Konsumsi energi dihitung dengan menggunakan persamaan 2.2 dan persamaan 2.3. Hasil perhitungan konsumsi energi untuk keseluruhan pekerja ditunjukkan Tabel 4.34. Tabel 4.34 Konsumsi Energi Aktivitas Bongkar Pupuk Setelah Perancangan Pekerja Denyut Jantung Energi Konsumsi Energi Kkalmenit DN0 denyut DN1 denyut Ej Et 1 71 132 2.57 6.96 4.39 2 70 136 2.52 7.39 4.87 3 67 131 2.37 6.90 4.53 Rata-rata 4.60 Berikut ditunjukkan contoh perhitungan konsumsi energi : Konsumsi energi pekerja ke 1 : 1. Perhitungan energi yang diperlukan saat istirahat Ej E j = 1,80411 – 0,0229038X + 4,71733 x 10 -4 X 2 = 1,8041- 0,0229038 x 71 + 4,71733 x 10 -4x 71 2 = 2.57 2. Perhitungan energi yang diperlukan pada saat bekerja Et E t = 1,80411 – 0,0229038X + 4,71733 ´ 10 -4 X 2 = 1,80411 – 0,0229038 ´ 132 + 4,71733´10 -4 ´132 2 = 6.96 commit to user IV-54 3. Perhitungan besarnya konsumsi energi KE KE = E t - E j = 6.96 - 2.57 = 4.39 Kkalmenit Berdasarkan perhitungan di atas, konsumsi energi rata-rata pekerja pada saat melakukan aktivitas bongkar pupuk menggunakan lift table hasil rancangan sebesar 4.60 kkalmenit. Nilai konsumsi energi tersebut masuk dalam kriteria tingkat beban kerja sedang atau moderate work, yang berarti tingkat beban kerja setelah perancangan alat bantu ini lebih kecil dari kondisi awal. commit to user V-1

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada bab ini membahas tentang analisis dan interpretasi hasil penelitian yang telah dikumpulkan dan diolah pada bab sebelumnya. Analisis dan interpretasi hasil tersebut akan diuraikan dalam sub bab di bawah ini.

5.1 Analisis Kondisi Awal

Aktivitas bongkar pupuk kondisi awal dilakukan pekerja tanpa menggunakan alat bantú atau fasilitas kerja, yaitu pekerja memanggul pupuk seberat 50 kilogram dengan jarak pengangkutan kurang lebih tujuh meter. Proses bongkar pupuk kondisi awal ini hanya memungkinkan pekerja mengangkut satu karung pupuk untuk satu kali angkut, sedangkan rata-rata beban angkat yang dikenakan pada satu orang pekerja adalah empat ton. Oleh karena itu, pekerja bongkar muat pupuk harus mengulangi aktivitas pengangkatan dan pengangkutan pupuk sebanyak 80 kali setiap hari. Kegiatan yang berulang dengan beban angkut yang berat berpotensi besar menyebabkan kelelahan dan keluhan musculoskeletal yang diidentifikasi dengan dua cara, yaitu penilaian level resiko postur kerja metode RULA dan perhitungan beban kerja fisik pekerja. Pertama, penilaian level resiko postur kerja metode RULA dilakukan dengan membagi aktivitas bongkar pupuk menjadi empat fase, yaitu fase pekerja pada saat menempatkan beban ke punggung, pekerja memindahkan tumpuan beban dari bak truk ke punggung, pekerja mengangkut beban berjalan menuju gudang, dan pekerja meletakkan beban di gudang. Skor akhir RULA yang dihasilkan dari keempat fase gerakan semuanya sebesar tujuh, yang artinya postur kerja memiliki level resiko tinggi dengan rekomendasi diperlukan tindakan perbaikan postur kerja sekarang juga. Postur kerja yang tidak aman ini disebabkan adanya postur kerja tidak alamiah pada bagian punggung, leher, lengan atas, lengan bawah, dan pergelangan tangan sehingga menyebabkan timbulnya keluhan musculoskeletal. Postur kerja batang tubuh yang membungkuk dan bengkok miring serta leher fleksi mengakibatkan beban tidak tersebar merata pada seluruh garis tulang punggung sehingga menyebabkan timbulnya cidera pada tulang belakang. Sedangkan postur tangan yang tertarik ke belakang dengan bahu