Desain dan Analisis Kekuatan Struktur Double Connector pada Electric Wheelchair

Hanifah, Lutfi Zulva (2023) Desain dan Analisis Kekuatan Struktur Double Connector pada Electric Wheelchair. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000032-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Difabel didefinisikan sebagai seorang yang memiliki keterbatasan kemampuan dalam menjalankan aktivitas, berbeda dibandingkan dengan orang kebanyakan. Mengutip data Susenas tahun 2018 terdapat 14.2% difabel di indonesia. Pada penelitian yang telah dilakukan, dihasilkan sekitar 10% penyandang tunadaksa memiliki gangguan pada anggota gerak tubuh bagian bawah. Hal tersebut menunjukkan bahwa difabel bergantung pada kursi roda atau assistive technologies dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Assitive technologies adalah sarana atau teknologi yang dirancang untuk membantu penyandang disabilitas untuk meningkatkan kemandirian difabel. Maka, dibutuhkan perancangan sambungan atau connector sebagai penghubung antara attachment power dan wheelchair. Dalam perancangan tersebut dibutuhkan analisis kekuatan struktur serta pengoptimalan desain untuk mengetahui kekuatan dari struktur connector yang akan diaplikasikan pada sistem electric wheelchair. Untuk itu pada Tugas Akhir ini, dilakukan desain connector lalu melakukan variasi diameter shaft sebesar 3 mm, 4 mm, dam 5 mm serta ketebalan plat sebesar 3 mm dan 3,5 mm pada setiap variasi diameter part yang terdapat di connector untuk mengetahui desain mana yang dapat direkomendasikan dengan kekuatan struktur yang kuat untuk diaplikasikan pada sistem electric wheelchair yang telah didesain. Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aluminium Alloy 6061 T6. Pengujian ini dilakukan dengan mensimulasikan desain pada software Ansys Workbench 2021 R1 statis structural untuk mencari total deformasi dan von-mises stress. Simulasi yang dilakukan menghasilkan tegangan dan deformasi terbesar pada setiap variasi terjadi pada kondisi akselerasi saat sistem electric wheelchair akan mulai jalan maka pada kondisi tersebut dinilai sebagai kondisi kritis. Selain kondisi akselerasi terdapat 2 kondisi yang disimulasikan pada setiap variasi yaitu kondisi saat statis dan kondisi pengereman (brake). Setelah dilakukannya simulasi, didapatkan hasil rekomendasi desain connector yang kuat untuk electric wheelchair yaitu pada desain dengan diameter shaft sebesar 5 mm dan ketebalan plat sebesar 3,5 mm mendapatkan hasil von-mises stress sebesar 156,44 Mpa dimana nilanya kurang dari yield strength 259,2 Mpa. Selain itu, didapatkan total deformation sebesar 0,19684 mm serta safety factor sebesar 1,6569 dimana untuk connector dapat dikatakan aman selama safety factor dalam rentang nilai 1,5-2.
=================================================================================================================================
Disabled individuals are defined as those who have limitations in performing activities, differing from the general population. Citing data from the 2018 National Socioeconomic Survey (Susenas), there are 14.2% of disabled individuals in Indonesia. In previous research, it was found that approximately 10% of people with physical disabilities have impairments in their lower limbs. This indicates that disabled individuals rely on wheelchairs or assistive technologies to carry out daily activities. Assistive technologies are tools or technologies designed to help individuals with disabilities enhance their independence. Therefore, the design of connections or connectors as a link between the power attachment and the wheelchair is necessary. In this design, a structural strength analysis and design optimization are required to determine the strength of the connector structure to be applied in the electric wheelchair system. In this Final Project, the connector design is created, and variations in shaft diameter of 3 mm, 4 mm, and 5 mm, as well as plate thickness of 3 mm and 3.5 mm, are implemented for each diameter variation in the connector. This is done to determine the recommended design with a strong structural strength for application in the designed electric wheelchair system. The material used in this study is Aluminum Alloy 6061 T6. This testing is conducted by simulating the design using Ansys Workbench 2021 R1 static structural software to obtain total deformation and von Mises stress. The simulation reveals that the highest stress and deformation for each variation occur during acceleration when the electric wheelchair system begins to move. This condition is considered critical. In addition to the acceleration condition, two other conditions are simulated for each variation: static condition and braking condition. After conducting the simulation, the recommended design for the electric wheelchair connector is determined. The design with a shaft diameter of 5 mm and a plate thickness of 3.5 mm obtains a von Mises stress result of 156.44 MPa, which is below the yield strength of 259.2 MPa. Moreover, the total deformation is found to be 0.19684 mm, and the safety factor is 1.6569, indicating that the connector is considered safe as long as the safety factor falls within the range of 1.5-2.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	connector, finite element method, static structural
Subjects:	T Technology > TE Highway engineering. Roads and pavements > TE228.3 Intelligent transportation systems. T Technology > TE Highway engineering. Roads and pavements > TE7 Transportation--Planning
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Lutfi Zulva Hanifah
Date Deposited:	01 Dec 2023 02:34
Last Modified:	01 Dec 2023 02:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103161

Actions (login required)

View Item