RANCANG BANGUN ALAT BANTU KURSI RODA YANG MENGGUNAKAN GIGI TRANSMISI

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

RANCANG BANGUN ALAT BANTU KURSI RODA

YANG MENGGUNAKAN GIGI TRANSMISI

  

Yahya

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya

Jl.Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139

  

Telp: 0711-353414, Fax: 0711-453211

RINGKASAN

  Pada awalnya bentuk dari kursi roda sangat sederhana. Rancangan yang digunakan masih menggunakan kemampuan dan tenaga dari pengguna kursi roda itu sendiri. Permasalahan yang terjadi pada pengguna adalah kesulitan dalam menggerakkan kursi roda, pengguna memerlukan tenaga yang besar untuk menggerakkannya. Secara umum kursi roda biasanya digerakkan dengan cara manual atau memutar roda pada kursi roda tersebut. Dengan mengubah cara kerja untuk menggerakkan kursi roda dengan penambahan gigi transmisi sebagai tenaga dapat memperingan daya kerja bagi penggunanya. Pada penelitian ini berdasarkan perhitungan diperoleh torsi yang terjadi pada kursi roda sebesar 1656,2 kg.mm dan total waktu perencanaan pengerjaan dari rancang bangun adalah 16,45 jam.

  PENDAHULUAN

  Perkembangan teknologi saat ini telah mengalami kemajuan yang sangat pesat untuk menghasilkan suatu alat yang lebih baik dari sebelumnya. Sehingga dalam penggunaannya dapat lebih efisien dan dapat lebih mudah di gunakan bagi pengguna alat bantu Kursi Roda ini. Pada awalnya bentuk dari kursi roda sangatlah sederhana. Rancangan yang digunakan masih menggunakan kemampuan dan tenaga dari pengguna kursi roda itu sendiri. Sekarang ini permasalahan yang terjadi pada masyarakat adalah kesulitan dalam menggerakkan kursi roda, pengguna memerlukan tenaga yang besar untuk menggerakkannya. Secara umum kursi roda biasanya digerakkan dengan cara manual atau memutar roda pada kursi roda tersebut. Hal tersebutlah yang membuat penulis termotivasi untuk menciptakan atau memodifikasi kursi roda dengan merubah cara kerja untuk menggerakkan kursi roda dan penambahan gigi transmisi sebagai tenaga untuk memperingan daya kerja bagi penggunanya.

TINJAUAN PUSTAKA

  Kursi roda merupakan alat bantu yang digunakan untuk membantu penderita atau penggunanya beraktifitas dan berpindah dari suatu tempat ke tempat lain, oleh karena itu kursi roda ini sangat diperlukan dalam masyarakat. Kursi roda yang menggunakan gigi transmisi lebih ringan dalam menggerakkannya karena gigi transmisi ini dapat di atur berat atau ringannya putaran dan gigi transmisi tersebut mudah di dapatkan. Untuk dapat menjalankan kursi roda yang menggunakan transmisi ini digerakkan secara manual, pasien duduk di kursi roda kemudian pegang handle. Gerakkan handle yang berhubungan dengan tuas engkol dengan gerakan tekan atau tarik mengikuti arah tuas engkol berputar. Tuas akan memutar poros yang telah terhubung dengan sprocket penggerak dan melalui rantai

JURNAL AUSTENIT

  yang ikut bergerak inilah kursi roda dapat berjalan.

  Karakteristik Dasar Pemilihan Bahan

  Dalam setiap perencanaan, pemelihan komponen mesin merupakan faktor utama yang harus diperhatikan. Karena sebelum merencanakan terlebih dahulu diperhartikan dan diketahui jenis dari sifat bahan yang akan digunakan. Misalnya tahan terhadap korosi, tahan terhadap keausan, kekuatan dan lain- lain. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan komponen adalah sebagai berikut :

  1. Efisiensi bahan Dengan memegang prinsip ekonomi dan berlandaskan pada perhitungan-perhitungan yang memadai, maka diharapkan biaya produksi pada unit seefisien mungkin. Hal ini dimaksuk agar hasi-hasil produk dapat bersaing dipasaran terhadap produk-produk lain dengan spesifikasi yang sama.

  2. Bahan mudah didapat Dalam perencanaan suatu produk, apakah bahan yang digunakan mudah didapat atau tidak. Walaupun bahan yang direncanakan sudah cukup baik tetapi tidak didukung oleh persediaan dipasaran, maka perencanaan akan mengalami kesulitan atau masalah dikemudian hari karena hambatan bahan baku tersebut. Untuk itu harus terlebih dahulu mengetahui apakah bahan yang akan digunakan itu mempunyai komponen penganti dan tersedia dipasaran.

  3. Spesifikasi bahan yang dipilih Pada bagian ini penempatan bahan harus sesuai dengan fungsi dan kegunaannya sehingga tidak terjadi beban yang berlebihan pada bahan yang tidak mampu menerima beban tersebut. Dengan demikian perencanaan yang akan digunakan harus sesuai dengan fungsi dan kegunaan suatu perencanaan. Bahan penunjang dari mesin yang akan dibuat memiliki fungsi yang berbeda atara bagian satu dengan bagian lain, dimana fungsi dan masing-masing bagian tersebut saling mempengaruhi antara bagian yang satu dengan bagian yang lain.

  Dalam suatu mesin terdiri dari dua bagian yaitu bagian primer dan bagian sekunder, dimana kedua bagian tersebut berbeda daya tahannya terhadap pembebanan. Sehinga bagian utama harus diperioritaskan dengan menempatkan bagian sekunder terhadap bagian primer.

  4. Kekuatan bahan Dalam hal ini unutk menentukan bahan yang akan digunakan harus mengetahui dasar kekuatan bahan serta sumber pengadaannya, mengingat pengecekan dan penyesuaian suatu produk kembali pada kekuatan bahan yang akan digunakan.

  5. Pengaruh Lingkungan.

  Sebelum kita membuat mesin, hendaknya kita mengetahui Apakah mesin kita tahan terhadap korosi. Karena setiap alat bantu memiliki ketahan yang berbeda.

  6. Pertimbangan khusus Dalam pemilihan bahan ini ada hal yang tidak boleh diabaikan mengenai komponen-komponen yang menunjang pembuatan alat bantu itu sendri. Komponen- komponen alat tersebut terdiri dari dua jenis, yaitu komponen yang dapat dibuat sendiri dan komponen yang telah tersedia dipasaran. Jika komponen yang diperlukan tersebut lebih menguntungkan untuk dibuat, maka lebih baik dibuat sendri. Apabila komponen tersebut sulit untuk dibuat tetapi terdapat dipasaran sesuai dengan standar, lebih baik dibeli karena menghemat waktu pengerjaan.

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT Spesifikasi Kursi Roda Yang Menggunakan Gigi Transmisi

  tube dengan diameter 20 mm. Dengan

  c

  ) belum diketahui sehingga harus dicari terlebih dahulu dan dalam perencanaan juga dianjurkan pemakaian factor keamanan, meskipun dapat juga dilakukan koreksi pada beban dengan menggunakan factor tumbukan dan factor beban, namun bila daya yang ditransmisikan merupakan daya rata- rata dari sebuah alat bantu, maka dipilih f

  d

  ………………..( Lit.1:7 ) Karena daya yang direncanakan (P

   

  T

  p T n P

  9 _d ^d

  55 ,

  9 .

  50 . 55 ,

  Daya penggerak adalah laju pelaksanaan usaha yang diperlukan pada perencanaan kursi roda ini. Untuk mencari daya dapat dicari dengan menggunakan hubungan dengan momen rencana atau torsi T (kg.mm) dan putaran poros yang direncanakan adalah 50 Rpm, maka penggeraknya adalah :

  RANCANG BANGUN Perhitungan Daya Penggerak

  pembebanan stastis 100 kg dapat diketahui bagian dari rangka yang mendapatkan tegangan terbesar dikatakan aman, apabila beban terbesar yang diterima oleh rangka kursi roda lebih kecil dari tegangan ijin material.

  Material rangka yang digunakan dalam pembuatan kursi roda ini adalah St 37

  Pada kursi roda yang menggunakan gigi transmisi ini tetap dilengkapi dengan pegangan untuk pendorong (pemandu) dengan bentuk standar.Untuk membantu posisi kaki pemakai kursi roda pada saat duduk, kursi roda juga dilengkapi dengan tempat pijakan kaki. Rangka adalah bagian terpenting dari kursi roda untuk dirancang. Hal ini disebabkan karena dari bentuk, ukuran dan model rangka akan dapat dikembangkan berbagai komponen lainnya.Disebabkan kursi roda akan dipakai oleh manusia dalam aktifitas tertentu, maka perancangannya harus memenuhi standar, yaitu nyaman dan sesuai dengan ukuran tubuh pemakainya.

  Analisa Kekuatan Rangka Kursi Roda

  10 Berat kursi roda 30 kg

  9 Tinggi sandaran 300 mm

  8 Panjang tempat duduk 450 mm

  7 Tinggi sandaran tangan dari tempat duduk 200 mm

  6 Tinggi tempat duduk dari lantai 500 mm

  5 Lebar tempat duduk 500 mm

  4 Tinggi kursi 700 mm

  3 Tinggi total 1000 mm

  2 Lebar 700 mm

  1 Panjang maksimum 1300 mm

Tabel 1.1. Dimensi dasar rancangan kursi roda No Uraian Ukuran

  Sesuai dengan ukuran tubuh orang Indonesia dan berdasarkan atas standar ISO dimensi bagian utama kursi roda ditetapkan seperti tabel berikut :

  Dimensi Kursi Roda

  = 1,3 maka daya yang direncanakan adalah : P d = f c . P (kw) = 1,3 . P (kw )

JURNAL AUSTENIT

  Pada perhitungan diatas daya rata-rata faktor keamanannya Sf adalah 6,0, ₁ belum diketahui, maka dapat dicari

  Sf

  faktor yang dinyatakan sebagai ₂ dengan rumus : adalah 3,0. Maka besarnya :

    /( Sf xSf ) _{a B}  _{1 2} P  F .

  

  48

   _a  Direncanakan beban (W) yang

  6 , x 3 , ₂

  digunakan pada kursi roda adalah 100  _a  2 ,

  67 Kg / mm

  kg dan beban kursi roda (W ) itu sendiri

  k

  adalah 30 Kg sehingga gaya pada kursi Pada poros beban dikenakan secara roda dapat diketahui. halus maka faktor koreksi (K ) dipilih

  t F  W . g _t

  sebesar 1,5 dan pada poros F  130 . 9 ,

  81 diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur maka dapat

  F  1275 ,

  3 N dipertimbangkan pemakaian factor C b = 2,0. Diperoleh rumus untuk menghitung

  Maka daya rata-rata : diameter poros d (mm) sebagai

   berikut: 2 . . n

  s P  F .

   _{1 / 3} P  F .

   5 , 1 

  60

  d  K C T _{s t b}  

   _a 2 . 3 , 14 . 50  

  P  1275 , 3 . _{1 / 3}

  60

  5 ,

  1   d  _s 1 , 5 . 2 , . 1656 , 2  21 , 17 mm

    P  1275 , 3 N .

  5 , 23 rad / s

  2 ,

  67   P  6669 ,

  8 N / s Diameter poros harus dipilih pada tabel

  Karena daya rata-rata telah diketahui, 1.7 yang terlampir dan didapat diameter maka perhitungan daya yang 22mm. Dimana akan dipasang bantalan direncanakan dapat dilanjutkan : gelinding dan pilihlah suatu diameter

  P = f . P

  d c yang lebih besar dari harga yang cocok

  = 1,3 . 6669,8 di dalam tabel untuk menyesuaikannya = 8671 N/s dengan diameter dalam dari bantalan.

  Sehingga torsi yang terjadi pada kursi

  Perhitungan Pasak

  roda adalah : Pasak poros digunakan pasak

  P _d tembereng dengan bahan pasak yang T  9 , 55 .

  digunakan adalah ST 33 dengan

  n

  2

  ( ) teganagn tarik  33 kg/mm . _B

  8671 T  9 , 55 .

  Diketahui moment ( T ) = 1656,2 dan

  50

  diameter poros ( d s ) = 22, Maka gaya

  T  1656 ,

2 Kg . mm

  tangensial F ( kg ) pada permukaan Bila momen rencana T (kg.mm) poros adalah dibebankan dalam diameter poros d

  T

  2 F  .......... .......... .......... ......( Lit . 1 . 25 )

  (mm), maka t egangan geser τ (kg/mm )

  d _s ( )

  yang terjadi adalah :

  2 1656 , 2 kg . mm

  T T 5 ,

1 F 

    

  22 _{3 3} …… ( Lit.1:7 )

   d d

  2 ( / _{s s} 16 ) F  150 , 56 kg

  Pada pembuatan poros ini bahan yang diambil baja S30C maka σ b = 48 dan

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

  mesin lainnya bekerja dengan baik. Dengan menggunakan (  = 33 ) _B

2 Dalam perencanaan ini digunakan

  kg/mm maka faktor keamanan S = 6

  fk1

  bantalan gelinding karena punya dan S = 3 tegangan geser terjadi :

  fk2

  keuntungan dari gesekan gelinding  _B .......... .......... .......... ..( Lit . 1 . 25 )

    _g yang sangat kecil dibandingkan dengan

  S xS _{fk 1 FK 2 2} bantalan luncur. Bantalan yang 33 kg . mm digunakan pada poros kursi roda ini

    _g direncanakan memiliki diameter dalam 6 .

  3 _{2 2} (d) = 20mm dan diameter luar (D) =   _g 1 , 8 kg / mm 

  18 N / mm 52mm. Dari tabel 4.7 didapat lebar bantalan (b) = 15mm.

  Harga tekanan permukaan yang Dimana : diizinkan untuk pasak dengan diameter P = beban equivalent dinamis (kg)

  2

  poros kecil adalah 8 kg/mm , maka : C = beban nominal dinamis spesifik

  F

  X = faktor untuk beban radial  _k 

   ₂ Y = faktor untuk beban aksial

  d ₁ Fa = beban aksial (kg)

  4 Fr = beban radial (kg) 150 , 56 18 

  V = faktor pembebanan 3 ,

  14 ²

• cincin luar berputar (1,2)

  d ₁

  4 _{2 150 ,} * cincin dalam berputar (1)

  56 Dari jenis bantalan bola (jenis terbuka)

  d ₁ 

  seri 6304 didapat pada tabel 4.7 14 , 13 didapat kapasitas nominal dinamis (c) =

  d  ₁ 10 , 7 mm 1250 dan kapasitas statis (Co) = 785.

  F

  dimana (Fa) = menerima beban aksial

  P 

   ₂ sebesar 100 kg.

  d ₂ Jadi:

  4 Fa 100 150 ,

  56

  

  8 

  Co 785

  3 ,

  14 ²

  d ₂

  = 0,127 Kg

  4 Untuk menentukan harga X dan Y

  d  ₂ 2 , 4 mm 100

  Fa  d  _k 13 , 1 mm

  V . Fr 1 .

  26 d ₁ 10 ,

  7 = 3,85

    , 48 ( , 25  , 48  , 5 ) baik

   e  d _s

  22 Atau

  3 , 85 ,

  30 Dimana harga beban radial (Fr) didapat d _K 13 ,

  1   , 6 ( , 5  , 6  1 , 5 ) baik dari perhitungan rumus sebagai berikut:

  d _s

  22 Fr . a = N . h Fr . r – 0,005 = (100 + 30.9,81) . 0,005

  Jadi ukuran Pasak berdiameter 10,7 1275 , 3 x , 005

  Fr 

  mm

  r  , 005

  6 , 377

  Perhitungan Bantalan Fr 

  Bantalan adalah elemen mesin yang , 25  , 005 digunakan untuk menumpu poros

  6 , 377

  Fr 

  berbeban, sehingga putaran atau , 245 gesekan bolak-baliknya dapat

  Fr 

  26 Kg berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur dalam pemakaiannya.

  Dari tabel 4.9 didapat X = 0,56 dan Y = Bantalan juga harus cukup kokoh untuk

  1,49 memungkinkan poros serta elemen maka beban kombinasi didapat :

JURNAL AUSTENIT

  P = V. X . Fr + Y Fa dilakukan dengan menggunakan rumus = 1 . 0,56 .26 + 1,49 . 100 penekukan yaitu: = 14,56 + 149

   .   . 

  d d L  a  ( R  q . )  b ( R  q . )  c _{1 2 2}

  = 163,56 kg

  2 180 2 180

  Besarnya faktor kecepatan (fn) _{1 / 3} 33 ,

  3 Dimana :  

  fn  ..............( Lit.4:136 )

  L = panjang plat keseluruhan

  n

    A,b = panjang plat

  Dimana : n = putaran poros = 50 rpm _{1 / 3} R = Radius 33 ,

  3  

   = sudut

  fn 

  50   d = diameter pipa

  Dimana q adalah correction faktor

  fn ,

  87 

  R

  Penentuan faktor umur bantalan

  q  d

  adalah:

  c fh  fn . .........................( Lit.4:136 ) _{Ratio R = D 5,0 3,0 2,0 1,2 0,8 0,5} p _Correction

  1250 _factor ^{1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5}

  fh , 87 .

   163 ,

  56

  fh  ,

  87 x 7 , 642

  Perhitungan Penekukan Pipa Penyangga Poros Depan fh

  6 ,

  65 

  Pada konstruksi kursi roda ini Maka umur bantalan adalah :

  3 3 penekukan yang dilakukan pada pipa

  Lh = 500 x fh = 500 x (6,65) penyangga dilakukan dengan alat = 147039,8 jam penekuk dan mempunyai sudut kemiringan sesuai dengan perhitungan

  Perhitungan Kerangka

  beban dan efisiensi kebutuhan bahan Dalam rancang bangun alat bantu kursi serta penggunaan dalam pemakaian roda yang menggunakan gigi transmisi, alat bantu ini. Perencanaan yang akan ada diantara proses pembuatan yang dibuat pada pipa penyangga seperti menggunakan pipa yang dibuat dengan pada gambar dibawah proses penekukan atau bending.

  Perhitungan penekukan tersebut α =40

  R=20

Gambar 3.2 Pipa Penyanggah Poros Depan

  

VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

D R q

  64 _{4 4} ^{4 4}     

        ₂ ^{2 2 2 2}

   Luas penampang pipa

    

  I r r L

  I A

  I D d

  I I

  I I

       

  64

  18

  20

  18

  64

  3 104976 160000

  05 , 55024 64 14 ,

    2751 2 , 55024

         

  Direncanakan pipa yang panjangnya 30cm, memiliki diameter luar 20mm dan diameter dalam 18mm, bahan pipa ST37 dengan harga E=210 Gpa dan factor keamanan V= 5. Maka angka kerampingan batang :

  Beban Aksial Tekan Kritis pada Pipa

     

  5966 , 785 324 400

  20

  2 ( _{2 2 1 1}      

  2   

   _y

   

   

   

   

  80 320 210000 . . ₂ ²

  Batas angka kerampingan 44 ,

  r L

    

  88 8 , 6 300 .

  4

  24 ,

  Angka kerampingan batang pipa

  I r

  r r A

    

  6 66 , 59 2751 2 ,

    8 ,

     

  D d A   

  4 A mm A A

                               

  2 ( 180 . ).

  

  2

  220 8 ,

  65     L

  26

  2 6 ,

  L 220 4 ,

  6 20 ( 65    

  6 ,

  220 180 439 6 , )

  22 6 ,  65     L 20 (

  3 )

  65    L

  220 180 140 . 14 .

   

  2 (

  180 . )

  b S R q a L     

  maka dari tabel diketahui q = 0,6 Dari perhitungan di atas, dapat kita ketahui panjang pipa yang dibutuhkan pada penyangga poros depan adalah :

  q q

  20  

  22

  9 ,

  63

  L mm L

  . )

  ). 6 ,

  22 6 , 430 20 ( 180

  2

  3 ).

  105 . 14 ,

  22

6 ,

100 20 ( 180

  2

  3 ).

  100 . 14 ,

  6 430 20 ( 140 180

  6 100 20 ( 180 329 7 ,

  349 220 129 

  6 ,

  140 180 314 ).

  8 , 1 . 6 , 26 430

  1 . 6 , 26 100

  9 , 47 430 140 7 ,

  763 12 , 140 22 , 45 100

  R q b D R q a L

  L L L C D

  Penekukan Untuk Pipa Penyangga Belakang : L mm L

   

  E

JURNAL AUSTENIT

    Dengan

  80 , 44 maka digunakan Tegangan Geser

  Sambungan las dimaksudkan untuk rumus euler Unttuk mencari beban menahan tegangan geser, pengelasan aksial keritisnya: ₂ dimaksudkan untuk las sudut dan

  

  EI Fcr  ₂ tebalnya adalah:

  L _{2 3} Tegangan geser,

   . 210 .

  10 . 2751 ,

2 F

  Fcr  N _{2 }

   _g

  300

  , 707 . t . l

  Fcr  63293 ,

4 N

  , 603

    _g

  , 707 . , 8 .

  22 Perhitungan Kekuatan Pengelasan , 603

  Tegangan σ, τ dalam pengelasan   _g

  12 ,

  44

  dihitung seperti berikut tergantung dari ₂ jenis beban.

   ,

  05 N mm _g 

  Harga tagangan geser tidak boleh lebih

  Tegangan Tarik dan Tekan

  dari batas tegangan geser yang Sambungan pada kerangka kursi roda

  2

  diizinkan  =135 N/mm .Maka _g direncanakan untuk menahan tegangan sambungan las aman untuk digunakan. tarik atau tekan.

  F ₂

    ( kg / mm ) ( Lit.7:139) _t

  Perhitungan Sproket a ( l 

  2 a ) Sproket berfungsi untuk mentransfer daya yang berupa putaran dari sebuah

  Dimana: poros ke poros berikutnya dengan

  t = tegangan tarik atau tekan (N/mm)

  τ transmisi rantai rol.Sproket dibuat dari

  F = gaya tekan baja karbon untuk ukuran kecil, dan a = tebal pengalasan (mm) besi cor untuk ukuran besar, untuk

  l = panjang pengelasan(mm)

  perhitungan kekuatannya belum ada cara yang tetap seperti pada roda gigi.

  F

  Tata cara pemilihan disesuaikan   ₁

  a (

  1 2 a )  dengan daya yang akan ditransmisikan

  (kw), putaran poros penggerak dan

  F   a ( _{1 .}

  1  2 a ) yang digerakkan (rpm) serta jarak

  F 

  37 . , 8 ( 22  2 . , 8 ) sumbu poros (mm).

  F 

  37 . , 8 .( 22  1 , 6 )

  F 

  37 . , 8 . 20 ,

  4 F  603 , 84 kN  , 603 N

Gambar 3.4. sproket dan rantai rol

• Putaran (n) = 50 Rpm - Pitch (p) = 13 mm Metrik modul 14 ,

  1

  = 40 z

  2

  = 28 n = 50 rpm maka putaran yang terjadi pada

  sprocket yang digerakkan ( z

  2

  ): _{1 2 1 2}

  n x z z n 

  …….( Lit.1:122 ) = rpm x

  50

• – (2,4 x m) = 165,6 - (2,4 x 4,14) = 155,7 mm

  28

  40

  = 71,43 rpm

  Gaya Tangensial Sprocket Sprocket Penggerak

  Gaya tangensial yang terjadi pada

  sprocket penggerak, dengan r 1 =

  2 ^k

  D

  maka dapat diketahui Ft = ₁

• Putaran (n) = 50 Rpm - Pitch (p) = 13 mm Metrik modul 14 ,

  r T

  Ft =

  mm kgmm 87 1656,2

  = 19,04 Kg Tegangan geser yang terjadi pada

  sprocet penggerak A Ft _g

  

   Pada Sprocket direncanakan lebar (

  Dalam rancang bangun alat bantu kursi roda yang menggunakan gigi transmisi ini, chain dan sprocket merupakan kesatuan komponen yang berfungsi mentransmisikan daya. Dalam rancang bangun ini direncanakan menggunakan: z

  Diameter kepala Dk = (z + 2) . m = (28 + 2) . 4,14 = 30 . 4,14 = 124,2 mm Diameter atas Da = Dp – (2,4 x m) = 115,9 - (2,4 x 4,14) = 106 mm

  Menghitung Putaran Sproket

  40  Dp mm

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT Perhitungan Sproket Penggerak

  Di rencanakan Sproket Penggerak yang akan di gerakkan memiliki - Jumlah gigi (z)=40

  3 Pitch

  m  mm

  14 ,

  4 14 ,

  3

  13  

  Diamater pitch

  Dp zxm 

  Dp mm x 14 ,

  4

  165 6 , 

  115 9 , 

  Diameter kepala Dk = (z + 2) . m = (40 + 2) . 4,14 = 42 . 4,14 = 173,9 mm Diameter atas Da = Dp

  Perhitungan Sproket yang Digerakkan

  Di rencanakan Sproket Penggerak yang akan di gerakkan memiliki - Jumlah gigi (z)=28

  3 Pitch

  m  mm

  14 ,

  4 14 ,

  3  13 

  Diamater pitch

  Dp zxm 

  Dp mm x 14 ,

  4 28  Dp mm

   )=2mm dan tinggi gigi (t) = 8mm.

JURNAL AUSTENIT

  z z A   ( . t ). A   ( . t ).

  2

  2

  40

  28 A  ( 2 . 8 ). A  ( 2 . 8 ).

  2 ₂

  2 ₂ A  320 mm A  224 mm

  Maka : Maka :

  Ft

    _g

  Ft A

    _g

  A

  26 ,

  7   _g 19 ,

  04 224

    _{g 2} 320

   ,

  12 Kg / mm ₂  _g  ,

  06 Kg / mm  _g

  Bahan yang digunakan adalah FC25 ₂  

  25 Kg / mm

  dengan _b Bahan yang digunakan adalah FC25 ₂  _b

25 Kg / mm  

  dengan   t _b

  v

   _b Dimana :

    _t

  v

    Tegangan tarik ijin _t

  Dimana :   Tegangan tarik bahan _b

    Tegangan tarik ijin _t v = Faktor keamanan dinamis (8)

    Tegangan tarik bahan _b

   _b 

   _t v = Faktor keamanan dinamis (8)

  v

   _b

  25   _t

    _t

  v

  8 ₂

  25  3 , 125 Kg / mm

   

   _t ^t

  8 ₂   _t 3 , 125 Kg / mm

  Dengan bahan FC25 sproket yang digerakkan yang direncanakan aman,

  2 Dengan bahan FC25 sproket Karena    (0,12 Kg/mm < 3,125 _{g t}

  2

  penggerak yang direncanakan aman, Kg/mm ).

  2

     Karena (0,06 Kg/mm < 3,125 _{g t}

2 Kg/mm ). Perhitungan Rantai

  Rantai digunakan untuk

  Sprocket yang digerakkan mentransmisikan putaran dari sproket Gaya tangensial yang terjadi pada penggerak ke sproket yang digerakkan. sprocket yang digerakkan adalah : Rantai transmisi daya biasanya

  T

  digunakan dimana jarak poros lebih F = besar dari pada transmisi roda gigi.

  r ₂ Rantai yang akan digunakan adalah

  1656,2 kg.mm = = 26,7 kg rantai jenis rol yang disesuaikan 62 ,

  1 dengan sproket, dengan nomor 40 jenis rangkaian tunggal dengan kelebihan

  Tegangan geser yang terjadi pada tanpa slip atau transmisi positif dengan

  sprocet yang digerakkan

  kecepatan sampai 600 (rpm/min) dan

  Ft

  murah harganya. Rantai ini memiliki  _g 

  A

  jarak bagi (P) = 13mm, batas kekuatan Pada Sprocket direncanakan lebar tarik (Fb) = 1420 Kg dan beban

  

  maksimum yang diizinkan (Fu) = 800 ( )=2mm dan tinggi gigi (t) = 8mm. Kg.

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

  Dimana:

  Kecepatan Rantai Sf = Faktor keamanan 1420 p . Z . n _{1 1} Fb

  Sf = = = 1,775

  V  m / s

  …( Lit.3:200 )

  Fu 800

  1000 x

  60 Dimana: maka : p = jarak bagi rantai (mm)

  Ft = Sf x F Z = jumlah gigi sproket kecil

  1

  = 1,775 x 650,76 kg n = putaran sproket kecil

  1

  = 1155 kg

  13 x 28 x 50 rpm V  m / s

  Harga F yang dihitung tidak boleh lebih

  1000 x

  60

  dari batas kekuatan tarik yang diijinkan

  18200 V  m / s

  F b (kg) karena Ft < Fb, maka rantai

  1000 x

  60 aman.

  = 0,3 m/s

  Perhitungan Roda Gaya Pada Rantai

  Dalam perencanaan kursi roda ini, roda

  102 . pd

  sangat diperlukan untuk bergeraknya

  F  ( kg )

  …………( Lit.3:182 )

  V

  kursi roda. Serta roda sangat berperan 102 . 1 , 914 penting untuk menjaga kestabilan dan 

  , 3 menumpu beban pada kursi roda. = 650,76 kg

  Roda Belakang

  Roda yang direncanakan karena F < Fu maka rantai yang menggunakan diameter (Dr) = 700mm direncanakan aman (650,76kg < 800 dan torsi yang diketahui (T) = 1656,2

  Kg) Kg.mm. Maka F pada roda didapat :

  Kekuatan Tarik Rantai

  Ft = Sf x F Gambar 3.5.Roda Belakang

JURNAL AUSTENIT

  Gambar 3.6.Roda Depan

  Torsi = Froda x r

  p Ft v  .

  T Ft   b b p  . . .

  F =

  r 1656 ,

  2

  . D . n 

  F   4 ,

73 N

  v  350

  60  . 2 . m . n

  v

  

  Roda Depan

  60 Roda yang direncanakan 3 , 14 . 10 . , 9 .

  50 menggunakan diameter (Dr) = 200mm

  v 

  60 dan torsi yang diketahui (T) = 1656,2 Kg.mm. Maka F pada roda didapat :

  1413

  v 

  Torsi = Froda x r

  60

  1656 ,

  2 v 

  23 , 55 m / s

  F  100

  Dari tabel tegangan tarik yang diizinkan

  2 F  16 ,

56 N

   bahan SC 42 adalah σ = 42 kg/mm

  2 42 . 9,81 = 412,02 N/mm .

  Perhitungan Roda Gigi Kerucut b 

  6 xm Direncanakan menggunakan gigi

  b 

  6 x ,

  9 kerucut lurus terdiri dari pinion (z = 10)

  b 

  5 , 4 mm dan gear (Z = 14) digunakan untuk

  p   . m

  memindahkan daya p pada putaran

  p  3 , 14 . ,

  9

  50Rpm. Jika bahan yang digunakan kedua roda gigi tersebut adalah SC 42

  p  2 , 83 mm

  dan bentuk gigi yang digunakan 20 full , 912

  Z  , 154 

  depth involut. Lebar roda gigi yang

  10 direncanakan b = 6 x modul dan pitch =

  Z  , 154  , 091 13.

  Untuk mencari modul : Z  , 063

  Fb   b . b . p .  Pitch Z . m 

  = 412,02 . 5,4 . 2,83 . 0,063

  pitch

  = 396,68 N

  m 

  Daya yang mampu dipindahkan

  Z  p Fb . v

  13 m   ,

  9

  = 396,68 . 23,55

  14

  = 9341,8 Watt = 9,342 KN

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

  Maka daya dapat dipindahkan, karena daya akan dipindahkan adalah 8671 Watt < 9341,8 Watt.

  Perakitan Kursi Roda

  Setelah semua komponen selesai dibuat, maka komponen dapat dirakit dengan langkah-langkah sebagai berikut :

  1. Melakukan pengecatan pada bagian- bagian kursi roda yang perlu dilakukan pengecatan.

  2. Siapkan kerangka kursi roda yang telah dirakit.

  3. Pasang gigi transmisi dan roda gigi kerucut lurus pada batang poros yang digerakkan, kemudian poros ini dipasang bantalan beserta rumah bantalannya. Sehingga dalam pengelasan rumah bantalan pada sisi bawah penyangga belakang dapat sejajar.

Gambar 4.33. Komponen pada poros yang digerakkan

  4. Kemudian pengelasan kedua rumah bantalan pada sisi-sisi bawah penyangga belakang.

  5. Selanjutnya pada poros penggerak dipasang sprocket dan bantalan depan, lakukan pengelasan bantalan pada penyanggah depan dan pasang pedal pada kedua sisi poros ini.

  6. Memasang roda belakang pada poros belakang.

  7. Memasang roda depan dengan memasukkan baut roda depan pada tempatnya dan gunakan mur untuk mengikatnya.

  8. Memasang dudukan pemindah rantai dengan pengelasan pada kerangka belakang kursi roda dengan sesuai.

  9. Memasang pemindah rantai pada dudukan yang telah terpasang, kemudian pasang pengatur pemindah rantai dengan menggunakan tali kawat sebagai penghubungnya. Gigi Transmisi

  Gigi Kerucut Lurus

JURNAL AUSTENIT

  Penyanggah Belakang Dudukan pemindah rantai

  Pemindah rantai

Gambar 4.32. Komponen pada penyangga belakang

  10. Pasang rantai dari sprocket depan penggerak. Bagian belakang tuas ke gigi transmisi dan pengatur kendali dihubungkan pada rantai. penyanggah belakang dengan 11. Tuas kendali di pasang, melakukan pengelasan. hubungkan dengan pedal poros

Gambar 4.32. Komponen yang terpasang

  12. Memasang perlak pada kerangka KESIMPULAN sebagai tempat duduk dan

  1. Kursi Roda yang menggunakan gigi penyandar pengguna kursi roda. transmisi digunakan sebagai alat

  13. Setelah semua bagian yang dibuat bantu penderita cacat dan terpasang, pasang juga bagian- pasien.Untuk proses pembuatan bagian yang lain untuk menunjang komponen-komponen yang terdapat jalannya kursi roda. pada kursi roda ini, dilakukan sesuai bentuk dan perhitungan yang direncanakan.

  VOLUME 2, NOMOR 2, OKTOBER 2010 JURNAL AUSTENIT

  2. Waktu yang dibutuhkan untuk DAFTAR PUSTAKA membuat kursi roda yang

  1. Sularso dan Kiyokatsu Suga, “Dasar menggunakan gigi transmisi ini Perencanaan dan Pemilihan adalah 18,42 jam.

  Elemen Mesin”, Edisi pertama,

  3. Kursi roda ini direncanakan untuk PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, membantu proses pemulihan dan 1978 pertolongan penderita cacat dan 2. Edward Shigley Joseph and Larry D. penggunaannya lebih mudah baik

  Mitchell, “Perencanaan Teknik dan aman. Mesin”, Edisi keempat, Jakarta, 1995

  SARAN 3.

  Khurmi. Rs and Gupta Jk, “A Text

  Book Of Machine Design

  Sebelum memulai kerja sebaiknya hal- ”, hal yang berhubungan dengan Second Edition, Eurasia keselamatan kerja, baik terhadap alat, publishing house Ltd. tempat kerja maupun manusia sebagai

  4. Scharcus, Edward and Herman Jutjz, pelaku harus tetap memperhatikan hal- “Westerman Table For The Metal hal tersebut.

  Trade ”, Willestern Limited, New

  Delhi, 1985

  5. Sato, G. Takeshi dan Sugiarto, “Menggambar Mesin Menurut Standar ISO”, Pradnya Paramita, Jakarta, 1989