5.3. Penilaian Besar Energi Otot Fm dan Energi Reaksi Tubuh Buruh
Panen Rx dan Ry Dengan Penggunaan Alat.
Alat yang berfungsi untuk mengurangi energi yang dibutuhkan buruh panen pengutip berondolan pada setiap segmen tubuh, selain itu alat ini juga
berfungsi untuk mengutip berondolan dengan menggunakan prinsip roda putar yang secara otomatis berondolan akan masuk kebagian tabung putaran yang di
desain khusus dan hasil berondolan yang didapat akan lebih bersih. Berikut gambar 5.49 desain alat dengan menggunakan software 3D Studio Max 2012.
Gambar 5.49. Desain Alat Dengan Menggunakan Software 3D Studio Max 2012
Setelah dilakukan uji coba dengan penggunaan alat bantu oleh buruh panen pertama maka akan dihitung energi otot pada setiap segmen tubuh yang
mengalami keluhan. Energi otot yang dibutuhkan saat melakukan aktivitas dengan menggunakan alat digunakan analisis biomekanika untuk penentuan energipada
otot deltoid Fm, energi pembebanan terhadap tubuh Ry dan energi pembebanan tubuh terhadap tangan Rx pada saat penggunaan alat dimana buruh
panen pertama dijadikan sebagai simulasi pemakaian alat bantu dan berikut sikap
Universitas Sumatera Utara
kerja buruh panen pertama saat melakukan pengutipan berondolan dengan alat bantu dapat dilihat pada gambar 5.50.
Gambar 5.50. Free Body Diagram Bagian Bahu dan Lengan Buruh Panen I Dengan Menggunakan Alat
Maka berikut analisis perhitungan biomekanika pada buruh panen pertama dengan menggunakan alat.
∑Fy = 0 Fm. sin 30° + Ry
– 35 – 0,1 = 0 Persamaan 1
∑Fx = 0 -Fm. cos 30° + Rx
= 0 Persamaan 2 ∑Ma = 0
[Fm. sin 30°] x 0,14 – 350,35 – 0,1 0,70 = 0
0,50,14Fm – 12,6 – 0,07
= 0 Fm =
, ,
= Newton
Maka untuk menghitung energi pembebanan tubuh terhadap tangan dengan melakukan subtitusi pada dan persamaan 2.
∑Fx = 0 -Fm. cos 30° + Rx
= 0
A
θ
R
y
R
x
B
α
C D
WL 0,05W
Fm
Universitas Sumatera Utara
-192,76 0,866 + Rx = 0
Rx = 171 Newton
Untuk menghitung energi pembebanan terhahadp berat tubuh adalah dengan melakukan subtitusi pada persamaan 1.
∑Fy = 0 Fm. sin 30° + Ry
– 36 – 0,1 = 0
0,5 0,453 + Ry - 36,1 = 0
Ry = 61 Newton
Berdasarkan perhitungan biomekanika bahu kanan dan lengan kanan pada saat buruh panen menggunakan alat, energi yang dibutuhkan otot deltoid
Fm 193 Newton atau 0,05 Kkal. Energi pembebanan tubuh terhadap tangan Rx 171 Newton atau 0,04 Kkal, dan energi pembebanan berat tubuh Ry 61 Newton
atau 0,01 Kkal. Selanjutnya akan dilakukan perhitungan biomekanika pada segmen tubuh
bagian panggul dan kaki untuk menentukan energi pada otot gluteus Fm. Sikap kerja buruh panen pertama saat melakukan pengutipan berondolan dengan
menggunakan alat dapat dilihat pada gambar 5.51.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.51. Free Body Diagram Bagian Panggul dan Kaki dengan Penggunaan Alat
Maka analisis perhitungan biomekanika pada buruh panen saat melakukan
pengutipan berondolan dengan menggunakan alat adalah : ∑Fy = 0
Fm. sin 80° - Ry -80-720 = 0 Persamaan 1
∑Fx = 0 -Rx + Fm. cos 80°
= 0 Persamaan 2 ∑Ma = 0
-[Fm. sin 80°] x [0,068] + 112,50,068-0,086 + 675,5 0,068 = 0 Fm0,9510,064 = 675,5
– 0,096 + 112,5-0,016 = 0
Fm =
, ,
= , Newton
Maka untuk menghitung energi pembebanan berat tubuh adalah dengan melakukan subtitusi pada dan persamaan 1.
∑Fy = 0 Fm. sin 80° - Ry
– 80 – 720 = 0
Ry = 0,984 1069 x 640 = 0
Ry = 1665 Newton
A
θ
R
y
R
x
B C
D
Rg = W
Fm
0,15 W
72°
Universitas Sumatera Utara
Untuk menghitung energi pembebanan tubuh terhadap panggul dan kaki adalah dengan melakukan subtitusi pada persamaan 2.
∑Fx = 0 -Rx + 1069 x 0,173 = 0
Rx = 186 Newton
Setelah dilakukan perhitungan terhadap energi yang bekerja pada posisi 80° maka akan dihitung energireaksi pada panggul Rh.
Rh= √
+ Rh= 1675 Newton Arcus tangen 83,63°
Buruh panen melakukan pengutipan berondolan dengan menggunakan alat memerlukan energi pada otot gluteus Fm 728,5 Newton atau 0,17 Kkal, energi
pembebanan berat tubuh Ry 1665 Newton atau 0,40 Kkal, energi pembebanan tubuh terhadap panggul Rx 185 Newton atau 0,04 Kkal dan energi reaksi yang
dihasilkan persendian pada pinggul Rh 1675 Newton atau 0,40 Kkal. Selanjutnya akan dilakukan perhitungan biomekanika pada segmen tubuh
bagian lutut dan kaki bagian depan untuk menentukan energi pada otot kuadrisep Fm. Berikut perhitungan energi pada segmen tubuh lutut dan kaki bagian depan
yang mengalami keluhan sakit untuk cara pengutipan dengan menggunakan alat berondolan kelapa sawit yang dilakukan buruh panen pertama.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.52. Free Body Diagram Bagian Lutut dan Kaki Depan Dengan Penggunaan Alat
Maka analisis perhitungan biomekanika dengan menggunakan alat adalah:
θ = sin
, ,
= 34° β
= tan
, ,
= 7,1° α
= θ - β = 27,7° ∑Fy = 0
-Fm. Sin
α
– 612 – 72 + Ry = 0 Persamaan 1 ∑Fx = 0
Fm. cos α - Rx
= 0 Persamaan 2 Maka:
∑Mc = 0 -Fm. Sin
α [0,42] x cos θ + 612. [0,42] x cos θ – Fm cos α [0,42] x sin θ + 72. [0,21] . cos θ
= 0 -Fm. 0,465 [0,42] x 0,820 + 612. [0,42] 0,820
– Fm 0,885 [0,42] 0,571 + 72. [0,21]. 0,820
= 0 Fm = 4087 Newton
A
θ
R
y
R
x
B C
D Fm
0,85 W
∆y
0,10 W
0,05 W
E F
R= 0,22 m H=0,01 m
Universitas Sumatera Utara
Maka untuk menghitung energi pembebanan berat tubuh adalah dengan melakukan subtitusi pada dan persamaan 1.
∑Fy = 0 Ry
= 0,465 4287 + 684= 0 Ry
= 2535 Newton Untuk menghitung menghitung energi pembebanan berat tubuh terhadap lutut dan
kaki adalah dengan melakukan subtitusi pada persamaan 2. ∑Fx = 0
Rx = 0,885 . 2535
Rx = 3793 Newton
Penggunaan alat pada buruh panen pertama memerlukan energi pada otot kuadrisep Fm 4087 Newton atau 0,98 Kkal, energi pembebanan terhadap tubuh
Ry 2535 Newton atau 0,61 Kkal dan energi pembebanan tubuh terhadap lutut dan kaki Rx 3971 Newton atau 0,95 Kkal. Sikap kerja Buruh Panen saat
melakukan pengutipan berondolan dengan alat dapat dilihat pada gambar 5.53.
Gambar 5.53. Free Body Diagram Buruh Panen Pada Posisi Punggung Dengan Menggunakan Alat
A
θ
R
y
R
x
B
α
C D
Rs 0,3
6W
Fm
Ra 0,1
8W +W
l
Universitas Sumatera Utara
Analisis perhitungan biomekanika pada buruh panen saat melakukan pengutipan dengan menggunakan alat dimana berat perut dan dada adalah 0,36,
berat kepala, leher dan kedua tangan adalah 0,18 dari jumlah total berat tubuh. β
= 78° - 13°
=
65° Fex
= Fe. Cos β = 0,207 Fe Persamaan I
Fey = Fe. Sin β = 0,981 Fe
Persamaan II ∑Fy = 0
Ry – 0,36Wb – 0,981 Fe – 0,18Wb = 0
Ry = 0,981 Fe + 0,44 Wb
∑Fx = 0 Rx
– 0,207 Fe = 0
Ry = 0,207 Fe
∑Ma = 0 Fex 0,20Hb. Sin 78° - Fey0,20Hb. Cos 78°
– 0,36 Wb.0,15 Hb cos 78°- 0,18Wb.0,30Hb. Cos 78°
= 0 Subtitusi pada persamaan I dan persamaan II maka:
0,981 Fe 0,20. 0,978 – 0,207Fe. 0,20. 0,121 = 0,36Wb .0,15 .
0,207 + 0,18Wb . 0,30. 0,207 Fe
=
, ,
=
0,49 Wb Ry
= 0,981 x 0,49 Wb + 0,44Wb Ry
= 0,99 Wb Rx
= 0,207 x 0,49 Wb Rx
= 0,21Wb
Universitas Sumatera Utara
Maka dilakukan perhitungan untuk Ra dan Rs Ra
= Ry . sin θ + Rx . cos θ Ra
= 0,99 0,978 + 0,207 0,207 Ra
= 1,01 Wb Rs
= -Ry . cos θ + Rx . sin θ
Rs = -0,99 0,207 + 0,207 0,978
Rs = 0,412 Wb
Berdasarkan perhitungan biomekanika pada saat posisi punggung menggunakan alat, energi yang dibutuhkan pada otot ekstersor Fe 359 Newton
atau 0,09 Kkal, energi reaksi aksial otot Ra 730 Newton atau 0,17 Kkal, dan
energi reaksi geser otot Rs 297 Newton atau 0,07 Kkal.
5.3.1. Pengukuran Produktivitas Kerja Pengutipan Berondolan Dengan Menggunakan Alat
Kategori