commit to user
IV-16
Tabel 4.8 Komponen penyusun alat bantu pencelup kain batik No
Komponen Fungsi
1. Rangka Utama
Sebagai penyangga
utama dari
keseluruhan komponen penyusun alat bantu pencelup kain batik.
Rangka utama dapat dibongkar pasang untuk mempermudah memindahkan alat bantu.
2. Tongkat kendali
Sebagai kendali utama untuk mengoperasikan alat bantu. Tongkat kendali berhubungan langsung
dengan operator.
Tongkat ini dioperasikan operator dengan cara menarik dan mengulur tongkat, sehingga secara
otomatis tongkat penyangga kain juga akan bergerak naik dan turun secara bergantian.
3. Tongkat
penyangga kain Sebagai tempat mengaitkan kedua ujung kain saat
dicelupkan ke zat kimia menggantikan fungsi tangan operator.
Alat bantu membutuhkan dua buah tongkat penyangga.
4. Penjepit kain
Untuk menjepit atau mencekam kain pada tongkat penyangga kain agar kain tidak jatuh saat
dicelupkan.
5. Pulley
Sebagai penghubung dan penerus gaya putar pada mekanisme sistem tarik ulur obyek dengan
menggunakan tali didalam pengoperasian alat bantu.
Alat ini membutuhkan 16 buah pulley. 6.
Bearing Membantu memperingan putaran pulley. Untuk
setiap pulley digunakan dua buah bearing. 7.
Polypropylene rope
Penghubung antara antara kedua tongkat penyangga kain.
8. Pemberat
Mengembalikan tongkat keposisi semula setelah ditarik operator.Berat pemberat didesain lebih berat
dari pada tongkat kendali.
9. Karet
Menjaga agar tali yang diikat pada tongkat kendali posisinya senantiasa stabil tidak kendor.
9. Tiang tirisan kain
Tempat meniriskan kain setelah dicelupkan ke zat kimia.
B. Penentuan Spesifikasi Geometri Rancangan
1. Penentuan Dimensi Rancangan Alat Bantu
Berdasarkan detail desain yang telah ditentukan maka diperlukan data- data anthropometri yang sesuai untuk tahap perancangan. Data-data
commit to user
IV-17 anthropometri yang digunakan yaitu :
a. Jangkauan tangan ke atas J
ta
Jangkauan tangan ke atas diperlukan untuk mendapatkan ukuran tinggi maksimal jangkauan tangan operator saat mengulur tongkat
kendali pada posisi berdiri, dan merupakan tinggi normal tongkat kendali dari tanah saat tidak ditarik. Jangkauan tangan ke atas didapat
dari tinggi bahu operator ditambah dengan panjang lengan atas, panjang lengan bawah, dan panjang pangkal telapak tangan sampai
dengan pangkal jari setelah dikali sudut yang terbentuk. Ukuran yang dipergunakan adalah jangkauan operator terpendek. Dengan ini
diharapkan seluruh operator dengan ukuran tubuh pendek maupun tinggi tetap nyaman saat mengoperasikan alat tinggi maksimal
tongkat saat diulur atau kondisi normal tidak terlalu tinggi. b.
Jangkauan tangan ke bawah J
tb
Jangkauan tangan ke bawah diperlukan untuk mendapatkan ukuran tinggi maksimal jangkauan tangan operator saat menarik tongkat
kendali pada posisi berdiri tegak. Jangkauan tangan ke atas didapat dari tinggi bahu operator dikurangi dengan panjang lengan atas,
panjang lengan bawah, dan panjang pangkal telapak tangan sampai dengan pangkal jari setelah dikali sudut yang terbentuk.Ukuran yang
dipergunakan adalah jangkauan tangan operator tertinggi. Dengan ini diharapkan seluruh operator tidak perlu membungkukkan badan saat
proses pencelupan kain. Dari ukuran jangkauan tangan keatas dan jangkauan tangan kebawah
akan dihitung selisih antara jta operator terpendek dan jtb operator tertinggi untuk mendapatkan panjang lintasan maksimal tarikan operator.
Dengan ini diharapkan postur tubuh operator tidak perlu membungkuk saat mengoperasikan alat.
c. Diameter genggaman tangan D
gt
Diameter genggaman tangan diperlukan untuk mengetahui ukuran diameter tongkat kendali. Dengan ini diharapkan operator dapat
commit to user
IV-18 nyaman saat menggunakannya. Ukuran yang digunakan adalah
diameter genggaman tangan normal. Dengan tetap mempertimbangkan dimensi bak pencelup kain, ukuran
kain dan data antropometri operator ditentukan dimensi pada perancangan alat bantu. Komponen alat bantu yang dimensinya berdasarkan data
antropometri operator adalah tongkat kendali operator dan panjang maksimal tarikan tongkat.
Dimensi-dimensi yang digunakan pada alat bantu pada bak pencelup kain batik meliputi:
a. Tinggi rangka alat bantu
Penentuan tinggi rangka alat bantu disesuaikan dengan panjang kain dan tinggi dasar bak pencelup. Panjang kain maksimalnya 2,75 m,
dan saat proses pencelupan kain dapat dilipat menjadi 2 sehingga panjangnya 1,375 m atau 138 cm. Tinggi dasar bak dari lantai 33 cm
dan kedalaman bak 30 cm. Diameter
pulley
yang digunakan adalah 15 cm dan jari-jari tongkat penyangga kain Dan diperhitungkan
pemberian
allowance
agar tongkat penyangga kain tidak membentur
pulley
. Maka dapat ditentukan perhitungan tinggi rangka alat bantu sebagai berikut:
Tinggi rangka T
r
= T
db
+ P
k
+ R
tongkat
+ d
pulley
+
allowance
= 33 + 138 + 2,8 + 15 + 11 cm = 199,8 cm
»
2 m Keterangan:
T
r
= Tinggi rangka alat bantu T
db
= Tinggi dasar bak dari lantai P
k
= Panjang kain R
tongkat
= Jari-jari tongkat penyangga kain d
pulley
= Diameter
pulley
commit to user
IV-19 b.
Panjang rangka alat bantu Penentuan panjang rangka ditentukan oleh lebar bak pencelup
ditambah
allowance
supaya saat bak ditempatkan, badan bak tidak membentur dalam rangka alat bantu. Maka dapat ditentukan
perhitungan tinggi rangka alat bantu sebagai berikut: Panjang rangka P
r
= L
b
+
allowance
= 140 + 20 = 160 cm
»
1,60 m Keterangan:
P
r
= Panjang rangka L
b
= Lebar bak pencelup c.
Lebar rangka alat bantu Penentuan lebar rangka ditentukan dengan mempertimbangakan
ukuran diameter
pulley
dan jarak antar
pulley
. Maka lebar rangka alat bantu ditentukan sepanjang 100 cm atau 1 m.
d. Tongkat penyangga kain
Penentuan dimensi tongkat penyangga kain ditentukan dengan lebar kain terbesar ditambah
allowance
sebagai tempat untuk mengikatkan tali. Ukurannya juga lebih pendek daripada ukuran dalam bak agar
tidak membentur sisi bak saat kain dicelupkan. Panjang tongkat penyangga kain P
tpk
= L
k
+
allowance
= 115 + 20 = 135 cm
»
1,4 m Keterangan:
P
tpk
= Panjang tongkat penyangga kain L
k
= Lebar kain Diameter tongkat yaitu 2 cm. Tinggi tongkat maksimal dari dasar bak
commit to user
IV-20 saat proses pencelupan adalah 138 cm atau 1,38 m.
e. Tongkat kendali operator
Penentuan dimensi tongkat penyangga kain ditentukan dengan panjang rangka alat bantu ditambah
allowance
. Pemberian
allowance
dimaksudkan agar badan tongkat kendali ukurannya menjadi lebih panjang
daripada badang
rangka, sehingga
tongkat tidak
bergelantungan kedalam rangka badan tongkat akan terhalang badan rangka ketika tongkat diulur.
Panjang tongkat kendali operator P
tko
= P
r
+
allowance
= 160 + 20 = 180 cm
»
1,80 m Keterangan:
P
tko
= Panjang tongkat kendali operator P
r
= Panjang rangka Diameter tongkat berdasarkan diameter genggaman tangan operator,
agar operator nyaman saat memegangnya yaitu 4,5 cm atau 0,045 m. Tinggi tongkat normal atau tinggi maksimal tongkat saat diulur
berdasarkan jangkauan tangan keatas operator terpendek yaitu 169 cm atau 1,69 m.
Panjang tarikan tongkat merupakan selisih antara ukuran jangkauan tangan keatas operator terpendek dan jangkauan tangan kebawah
operator tetinggi. Selisih ini merupakan panjang maksimal tongkat dapat ditarik-ulur oleh operator.
Panjang tarikan tongkat kendali P
ttk
= J
ta
op – J
tb
ot = 169 - 82
= 87 cm
»
0,87 m
commit to user
IV-21 Keterangan:
P
ttk
= Panjang tarikan tongkat kendali J
ta
op = Jangkauan tangan keatas operator terpendek J
tb
ot = Jangkauan tangan kebawah operator tertinggi
f. Ukuran tali
Tali yang digunakan menggunakan
polypropylene rope
dengan diameter 6 mm. Jenis tali ini dipilih karena
polypropylene rope
ukuran 6mm memiliki kekuatan putus minimum 5.00 KN, dan beban aman
safety factor 12 tali sebesar 0,417 KN atau 41,7 kg. Dengan berat tali sebesar 0,02 Kgm
Engineering Toolbox
, 2010. g.
Ukuran
pulley
Alat bantu menggunkan 16 buah
pulley
. Duabelas buah
pulley
berukuran diameter 7,5 cm digunakan untuk tali yang berfungsi untuk mengerakkan tongkat kendali operator, sedangkan empat buah
pulley
berukuran diameter 15 cm digunakan untuk untuk tali yang berfungsi menghubungkan antara kedua tongkat penyangga kain.
h. Bearing
Bearing yang digunakan berukuran diameter dalam 1,7 cm dan diameter luar berukuran 3,5 cm.
i. Poros
pulley
Ukuran poros
pulley
disesuaikan dengan ukuran diameter dalam bearing dan pully yang digunakan.
j. Tiang tirisan
Penentuan panjang tiang tirisan kain berdasarkan panjang rangka yaitu 165 cm dengan diametr 1 inci atau 2,75 cm.
k. Alas bawah alat bantu
Alas bawah alat bantu terbuat dari balok kayu berukuran 14 x 120 cm. Rekapitulasi ukuran alat bantu pada bak pencelup kain batik dapat
dilihat pada tabel 4.9.
commit to user
IV-22
Tabel 4.9 Rekapitulasi ukuran alat bantu pencelup kain batik No
Komponen Alat Bantu Ukuran
1. Rangka Utama
Panjang 160 cm
Lebar 100 cm
Tinggi 200 cm
2. Tongkat Penyangga Kain
Panjang 130 cm
Diameter 2 cm
3. Tongkat kendali operator
Panjang 180 cm
Diameter 4,5 cm
4 Polypropylene rope
Diameter 6 mm
5 Pulley
Diameter
Pulley A
15 cm Diameter
Pulley B
7,5 cm 6
Poros pulley Diameter
22 mm 7
Bearing Diameter dalam
1,75 cm Diameter luar
3,5 cm 8
Karet Panjang
20 cm Lebar
5 cm 9
Tiang Tirisan Panjang
165 cm Diameter
2,75 cm
l. Usulan pada bak pencelup kain batik
Usulan perbaikan pada bak pencelup kain batik yaitu perubahan ukuran pada beberapa bagian bak. penambahan pelapis yang tahan
terhadap bahan kimia di bagian dalam bak kayu, dan pemberian saluran untuk mengalirkan cairan saat bak dibersihkan.
Perubahan ukuran dilakukan pada panjang dan lebar bak. Ukuran panjang bak diubah menjadi 140 cm, kedalaman 30 cm, dan lebarnya
menjadi 70 cm. Ukuran tongkat penahan kain juga disesuaiakan dengan panjang bak yaitu 135 cm dan diameternya disesuaikan
dengan diameter gengaman tangan operator yaitu 4,5 cm. Sedangkan desain dan material bak masih mempertahankan desain dan material
yang lama. Penambahan pelapis pada bagian dalam bak kayu dimaksudkan untuk
memberikan lapisan pelindung pada bak. Alternatif material yang digunakan adalah kaca dan stainless steel. Kedua material ini adalah
commit to user
IV-23 material yang tahan terhadap korosi dan zat kimia. Kaca merupakan
material yang dipilih karena sifatnya yang tembus pandang dan permukaan yang halus sehingga mudah dibersihkan, cukup kuat,
harganya cukup murah, tahan terhadap zatreaksi kimia dan tegangan termal, dan kedap air. Stainless steel merupakan logam yang tahan
terhadap korosi dan zat kimia karena mengandung lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi
Ferum, namun untuk melapisi bagian dalam bak material ini harus dilas, dan akan menghilangkan lapisan kromium ini. Maka kaca
merupakan material yang dipilih untuk melapisi bagian dalam bak. Dengan ini diharapkan bak dapat lebih tahan lama. Sedangkan
penambahan saluran pembuangan air pada bak dimaksudkan untuk mempermudah saat proses membersihkanmenguras bak.
Gambar usulan perbaikan dapat dilihat pada gambar 4.8.
a
commit to user
IV-24 b
c
d
Gambar 4.8 Usulan perbaikan pada ukuran dan pelapis bak
a Posisi keseluruhan bak pencelup kain b bak
pencelup kain tampak depan c bak pencelup kain tampak atas d bak pencelup kain tampak samping
commit to user
IV-25
2. Gambar desain rancangan
