Oleh :

Arisandi Saputra (2106 100 610)

Dosen Pembimbing :

1. Prof. Dr. –Ing. I Made Londen Batan, M.Eng

2. Ir. Eko Nurmianto, M.Eng. Sc, DERT

Pada tahun 2008 telah dibuat

sepeda Flexy-Knock Down(STA 65°) yang dapat digunakan

sebagai Road Bike, MTB dan

Chopper Bike

Energi dorong maksimum pada

sepeda Flexy-Knock Down model

MTB pada jalan mendatar adalah

575 Nm. (Bachtiar, 2008)

Dari analisa yang dilakukan

maka salah satu faktor yang

mempengaruhi energi dorong

adalah besarnya STA yang

digunakan.

Berapa besar STA yang sebaiknya digunakan agar dapat

memberikan energi kayuh yang minimal sehingga pengendara

sepeda tidak cepat lelah?

1. Bagian yang diteliti adalah rangka utama sepeda dengan

standar Polygon (model MTB).

2. Percobaan dilakukan dengan menggunakan 5 responden yang

memiliki kemiripan kondisi fisik.

3. Gaya drag pada sepeda diabaikan dan kecepatan mengayuh

konstan.

4. Percobaan dilakukan di ruangan menggunakan alat indoor bicycle trainer.

5. Penentuan setting STA (seat tube angle) adalah 68 º sampai

dengan 84 º.

Tujuan yang ingin dicapai pada tugas akhir ini adalah

menentukan besarnya STA (Seat Tube Angel) yang ideal pada

rangka sepeda sehingga dapat memberikan energi kayuh yang

minimal.

Grafik hubungan konsumsi oksigen, denyut jantung dan energi

expenditure pada kondisi kerja steady-state

Perhitungan Beban Kerja Berdasarkan Denyut Jantung

Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh

Astuti dan Budi (1991) , maka digunakan persamaan regresi :

Y = 1,80411 – (0,0229038.X) + (4,71733.10-4.X2)

Keterangan : Y = Energi (kkal/menit)

X = Kecepatan denyut jantung (detak/menit)

Konsumsi energi untuk bekerja :

KE = Et – Ei

Keterangan :

KE = Konsumsi Energi (kkal/menit)

Et = Pengeluaran energi pada saat melakukan kerja

(kkal/menit)

Ei = Pengeluaran energi pada saat istirahat (kkal/menit)

Flowchart Penelitian

Kesimpulan dan Saran

Penetapan Tujuan Penelitian

Perumusan

Masalah

Studi Literatur dan

Studi Lapangan

Perhitungan Gaya Biomekanika

Saat Mengayuh

Evaluasi Hasil Percobaan

Mengayuh dan Gaya Biomekanika

Selesai

Percobaan Dengan Variasi

STA dan Pembebanan

Mulai

Uji Statistik Menggunakan

ANOVA

Peralatan Percobaan :

1. Sepeda yang dapat diubah sudut STA

(68º, 72º, 76º, 80º, 84º)

2. Indoor bicycle trainer (tingkat

pembebanan kategori low, 1, 2, 3, 4, 5

,high)

3. Stopwatch

4. Alat ukur detak jantung (Pulse watch)

5. Alat ukur kecepatan (Cat Eye)

6. Busur Bilah (Bevel Protactor)

Sampel yang digunakan :

1. 5 orang

2. Usia 22-24 tahun

3. Tinggi badan 165-175 cm

4. Berat badan 60-70 kg

5. Berbadan sehat.

1

2

3

46

5

Grafik Hubungan Energi Kayuh Terhadap Sudut STA

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

64 68 72 76 80 84 88

En

erg

i K

ayu

h (

kca

l)

Sudut STA (˚)

Energi Kayuh Pada Pembebanan

Low

Sepeda Orange

Sepeda Hijau

Poly. (Sepeda

Orange)

Poly. (Sepeda

Hijau)

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

64 68 72 76 80 84 88

En

erg

i K

ayu

h (

kca

l)

Sudut STA (˚)

Energi Kayuh Pada Pembebanan

3

Sepeda Orange

Sepeda Hijau

Poly. (Sepeda

Orange)

Poly. (Sepeda

Hijau)

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

64 68 72 76 80 84 88

En

erg

i K

ayu

h (

kca

l)

Sudut STA (˚)

Energi Kayuh Pada Pembebanan

High

Sepeda Orange

Sepeda Hijau

Poly. (Sepeda

Orange)

Poly. (Sepeda

Hijau)

Perhitungan Gaya-gaya Biomekanika

∆ Y

0.24 H cos h

0.12 H cos h

0.29 H

0.15 W

0.58 H

Rx

Fm

E

A

f

D

C

B

h

Ry

0.85 W

0.25 W

A

B

β

θE

E’D’

FmyFm

Fmx

Rx

Ry

C’

α

0.05 W

0.02 W

C

D

Kesimpulan

1. Dari hasil percobaan mengayuh dengan variasi STA diketahui energi

kayuh yang paling besar diperoleh pada STA 84o yaitu 2,5302 kcal.

Sedangkan energi kayuh yang paling kecil diperoleh pada STA 68o yaitu

sebesar 1,533 kcal.

2. Berdasarkan hasil uji statistik dengan metode ANOVA, Setiap STA

memiliki perbedaan yang signifikan (Pvalue < α) .

3. Berdasarkan denyut nadi kerja, untuk STA 76o-84o termasuk beban kerja

high (125-150 denyut/menit), sedangkan untuk STA 68o-72o termasuk

beban kerja moderate (100-125 denyut/menit).4. Dari analisa biomekanika diketahui bahwa pada segmen kaki mengayuh

dan segmen kaki lurus menghasilkan gaya otot yang paling besar pada

STA 84o dan gaya otot yang paling kecil pada STA 68o. Sedangkan pada

segmen tangan,gaya otot yang paling besar terjadi pada STA 68o dan

gaya otot yang paling kecil terjadi pada STA 84o.

5. Jumlah otot kaki yang aktif saat mengayuh pada STA 80o dan 84o lebih

banyak bila dibandingkan dengan mengayuh pada STA 68o.

Saran

Untuk menghindari gaya otot yang besar ini maka dapat disarankan

dalam perancangan geometri sepeda dari aspek kebutuhan energi kayuh

sebaiknya menggunakan STA dengan rentan 68o-72o agar pengendara

tidak cepat mengalami kelelahan.