5.4. Penilaian Biomekanika
Perhitungan biomekanika dilakukan untuk mengetahui besar gaya otot pada postur kerja aktual yang menjadi penyebab terjadinya keluhan
musculoskeletal. Hasil perhitungan biomekanika akan memberikan evaluasi terhadap postur kerja yang tidak aman, agar postur kerja tersebut dapat diperbaiki
ataupun dihilangkan. Perhitungan biomekanika dilakukan terhadap tiap-tiap elemen gerakan, dimana tiap elemen gerakan terdiri dari beberapa segmen tubuh.
Berdasarkan penentuan pekerja normal yang didapat dari perhitungan frekuensi pengangkatan menit, maka perhitungan biomekanika akan dilakukan terhadap
subjek 9. Subjek memiliki berat 53kg dengan tinggi 163cm. Berikut perhitungan biomekanika untuk Subjek 9 :
5.4.1. Penilaian Biomekanika Elemen Gerakan 1
Elemen gerakan mengangkat biscuit dari meja pendinginan merupakan jenis biomekanika statis, karena pada saat melakukan pengangkatan tubuh dalam
kondisi setimbang atau tidak mengalami perpindahan dan percepatan. Perhitungan gaya untuk elemen kegiatan mengangkat biscuit dari meja
pendinginan adalah sebagai berikut :
1. Perhitungan Gaya pada Lengan Bawah
Pada Gambar 5.15, dapat dilihat free body diagram untuk lengan bawah dengan sudut 52
.
Universitas Sumatera Utara
Ry
B C
D E
WF = 10,4 N Fm
52 142
Gambar 5.15. Free Body Diagram Elemen Gerakan 1 Segmen 1
θ = 52
Tinggi badan H = 1,63m
Berat badan W = 53 kg 519,4N
BC = 0,015 H
= 0,0245 BD = 0,010 H
= 0,163 BE
= 0,20 H = 0,326
Berat lengan Bawah WF = 0,02 W = 10,4N
Berat beban WL = 35 kg 343N
∑ M
B
= 0 Fm BC cos θ– WF BD cos θ – WL BE cos θ = 0
Fm BC cos 52– WF BD cos 52 – WL BE cos 52 = 0 Fm 0,2450,62– 10,4 0,163 0,62 – 343 0,326 0,62 = 0
0,02Fm = 69,98 Fm =
02 ,
98 ,
69 = 3.499N
Universitas Sumatera Utara
∑Fy = 0 Fm- Ry-10,4-343 = 0
Ry = 3.499-353,4 Ry = 3.145,6N
2. Perhitungan Gaya pada Lengan Atas
Pada Gambar 5.16, dapat dilihat free body diagram untuk lengan atas dengan sudut 0
.
WL = 343 N A
Fm RY
RX
WF = 25,97 N B
D C
Gambar 5.16. Free Body Diagram Elemen Gerakan 1 Segmen 2
θ = 0
Tinggi badan H = 1,63m
Berat badan W = 53 kg
AB = 0,08 H = 0,1304
AC = 0,2 H = 0,326
Universitas Sumatera Utara
AD = 0,4 H = 0,652
Berat lengan Bawah WF = 0,05 W = 25,97N
Berat beban WL = 35 kg 343N
∑ M
A
= 0 -FmAB – WFAC – WL AD = 0
-Fm0,1304 – 25,970,326 – 343 0,652 = 0 Fm =
1304 ,
1 ,
232 = -1.779,95N
∑ Fmy = 0 Fm + Ry - WF-WL = 0
-1.779,95N + Ry – 25,97N- 343N Ry = 2.148,92N
∑ Fmx = 0 -Fm + Rx = 0
-1.799,95+Rx Rx = 1.799,95N
3. Perhitungan Gaya pada Punggung
Pada Gambar 5.17, dapat dilihat free body diagram untuk punggung dengan sudut 15
.
Universitas Sumatera Utara
D
C
B
A Rx
WL= 436,5N
θ
Fmx Fm
Fmy
WF = 187N
α
θ β
Ry
Gambar 5.17. Free Body Diagram Elemen Gerakan 1 Segmen 3
Tinggi badan H = 1,63m
Berat badan W = 53 kg 519,4N
AD = 0,30 H = 0,489
AC = 0,20 H = 0,326
AB = 0,15 H = 0,245
BC = 0,082 H
= 0,134 Berat Punggung WF = 0,36 W
= 186,98N Berat beban WL
= Berat bandela + Berat kedua tangan dan leher Berat beban WL
= 343 N + 0,18 W = 436,5N α = 90
– θ = 90
– 15 = 75
α + 2β = 90 β =
2 1
90 -
α
Universitas Sumatera Utara
β = 12,5 γ = α
+ β = 75
+ 12,5 = 87,5
∑ M
A
= 0 -
Fmy BC cos α - Fmx BC sin α – WF AB cos α – WL AD cos α = 0 - Fmsin
γBC cos α-Fmcos γBC sin α – WFAB cos α –WLAD cos α = 0 - Fmsin 87,5
BC cos 75-Fmcos 87,5 BC sin 75–WFAB cos 75–
WLAD cos 75 = 0 - Fm 0,999 0,1330,259 - Fm 0,044 0,1330,966 –
186,980,2450,259 – 436,50,4890,259 = 0 Fm =
076 ,
67 02875
, −
= -2.332,84N ∑ Fmy = 0
-Fm sin 87,5+ Ry -WF-WL = 0 2.332,840,999+Ry-186,98-436,5
Ry = -2.954,1N ∑ Fmx = 0
-Fm cos 87,5 + Rx = 0 2.332,840,044- Rx = 0
Rx = -102,64N
5.4.2. Penilaian Biomekanika Elemen Gerakan 2
Kategori