TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN KURSI RODA BERPENGGERAK

MOTOR LISTRIK UNTUK MENINGKATKAN RUANG

GERAK PENGGUNA

ANGGA ARYA PRADANA

DEKA RAMADHAN

Oleh :

Pembimbing :

Ir. Arino Anzip, M.Eng.Sc

ABSTRAK

Pada umumnya kursi roda yang terdapat di rumah sakit dan

di kalangan masyarakat proses operasionalnya masih manual

dimana pengguna kursi roda saat ini kebanyakan tidak menginginkan

lagi didampingi oleh seorang pemandu pada saat mereka beraktifitas

sehari – hari. Selain itu, kursi roda tersebut tidak multi fungsi seperti

tempat duduk, lengan kaki pada kursi tidak dapat naik turun

Sehingga, sebagai transportasi yang sangat dibutuhkan oleh

penggunanya, kursi roda perlu untuk dikembangkan berdasarkan

permintaan dan keinginan mereka.

Perencanaan ini dimulai dengan melengkapi semua

kekurangan yang ada diatas serta menentukan besarnya beban

angkat dan laju roda, kemudian dilakukan perhitungan - perhitungan

gaya dan torsi yang terjadi pada system kemudian berakhir dengan

ditentukannya besarnya daya motor yang diperlukan.

Dari perencanaan ini didapatkan daya motor pada tempat

duduk, lengan kaki, dan laju roda pada kursi masing - masing

sebesar 9,6 Watt, 20 Watt, 663 Watt. Torsi sebesar 1,25 Nm, 1,59

Nm, 170,29Nm. agar dapat mengangkat dan menggerakkan kursi

roda dengan beban maksimum sebesar 115 Kg.

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

LATAR BELAKANG

Kursi roda lokal yang manual masih

kurang canggih, namun murah.

Kursi roda yang sangat dibutuhkan pada

penderita cacat kaki.

Melihat dari kondisi pengguna kursi roda

yang banyak mengeluh untuk

pemakaiannya,

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

TUJUAN

1. Mendapatkan desain alat kursi roda yang

tepat berdasarkan peninjauan dari teori -

teori yang ada sehingga dapat

meminimalisasi kegagalan dalam

pembuatan alat.

2. Memperoleh alat kursi roda otomatis

mengunakan sistem motor listrik untuk

meningkatkan ruang gerak pegguna.

3. Mendapatkan umur kerja alat yang relatif

panjang sehingga dapat mengurangi biaya

perawatan alat.

4. Efektif dalam pemakaian para pengguna

kursi roda.

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan pada latar belakang yang ada, maka dibuatrumusan masalah sebagai berikut :

Bagaimana merancang kursi roda yang mudah dioperasikan

dengan menggunakan sistem motor listrik?

Bagaimana memilih komponen - komponen mekanik yang

relatif murah namun memiliki kemampuan dan kualitas kerja

yang baik?

Bagaimana merancang kursi roda yang berdasarkan hasil

rancangan yang telah dibuat dengan mempertimbangkan nilai

ergonomis dari kursi roda tersebut?

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Lab

orat

oriu

m P

enge

mba

ngan

D3

Tek

nik

Mes

in I

TS

BATASAN MASALAH

Perhitungan beban keseluruhan yang dianalisa adalah kapasitas

berat maksimal kursi roda.

Analisa dari komponen elektronika beserta rangkaiannya tidak

dibahas lebih lanjut.

Hasil pengelasan serta analisa kekuatan rangka dan sambungan

diasumsikan aman.

Analisa roda depan tidak dibahas lebih lanjut.

Karakteristik komponen material dari kursi roda tidak dilakukan

percobaan (tes bahan) dan perhitungan kerena diambil dari

literatur yang telah ada.

Karakterisitik dari aki tidak dibahas lebih lanjut.

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIRT

ugas

Akh

ir D

3 T

ekni

k M

esin

DIS

NA

KE

R I

TS

Kursi Roda Berpenggerak motor listrikTug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Contoh Kursi Roda Manual

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Mekanisme Naik-Turun

W = 288 N

N

R

F

HASIL PERHITUNGAN

Perhitungan Motor untuk Mengubah ketinggian Kursi Roda :

Torsi motor sebesar T = 1,25 N.m

Motor DC yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

Tegangan = 12V DC

Daya = 17 Watt

Putaran = 71 rpm

Jumlah gigi sprocket pada dongkrak ulir = 51

Jumlah gigi sprocket pada motor = 20

Dari data diatas,perhitungannya menggunakan teori Power

screw pada dongrak ulir. Sehingga dipilih motor yang memiliki

kemampuan mengangkat beban 288N

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Mekanisme Lengan kakiT

ugas

Akh

ir D

3 T

ekni

k M

esin

DIS

NA

KE

R I

TS

A

B

Wb

45º

C

045

n1

n2

A

B

C

WbB

Gambar Free Body

Diagram

HASIL PERHITUNGAN

Perhitungan Motor untuk Lengan Kaki :

Torsi motor sebesar T = 1,59 N

Putaran sudut pada motor sebesar ωm = 79 rad/s

Putaran sudut pada lingkage mechanism sebesar ωB = 7,67 rad/s

Motor DC type Power Window mempunyai spesifikasi sebagai

berikut :

Tegangan = 12V DC

Daya = 20 Watt

Putaran = 90 rpm

Perbandingan jumlah gigi = 2:33

Jumlah gigi pinion = 8

Jumlah gigi rack = 132

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

s

G

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Mekanisme Laju Roda

α

STF

FstFst

½ Fro

HASIL PERHITUNGAN

Perhitungan Motor Laju Roda Belakang :

Torsi motor sebesar T = 170,29 Nm

Motor DC mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

Tegangan = 12V DC

Daya = 663 Watt

Putaran = 109,44 rpm

Perbandingan jumlah gigi = 2:33

Jumlah gigi sprocket pada motor = 15

Jumlah gigi sprocket pada poros = 48

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

SCARA KERJA ALAT

Mekanisme gerakan naik turun

Tombol

penggerakDongkrak Ulir

penggerakSistem Naik

Turun Kursi Roda

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

SCARA KERJA ALAT

Mekanisme gerakan Tegah rebah Kaki

Mekanisme gerakan

TegahMekanisme gerakan

Rebah

KESIMPULAN :

Pipa yang digunakan sebagai rangka pada kursi roda

adalah pipa jenis St 37 dengan D = 22mm.

Untuk mengubah ketinggian tempat duduk dengan beban

maksimal 115 kg menggunakan ulir penggerak (power

screw), dibutuhkan torsi sebesar 1,25 N.m, untuk lengan

kaki pada kursi roda mengunakan power window dengan

torsi sebesar 1,59 N.m dan untuk laju roda kursi roda ini

menggunakan motor 12V dengan torsi sebesar 170,29 Nm.

Untuk penggerakan sistem pada kursi roda ini,

menggunakan baterai 12V 12 Ah.

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S

TERIMA KASIH

Tug

as A

khir

D3

Tek

nik

Mes

in D

ISN

AK

ER

IT

S