Desain dan Analisis Kekuatan Struktur Single Connector pada Electric Wheelchair

Mafaza, Khofifatul (2023) Desain dan Analisis Kekuatan Struktur Single Connector pada Electric Wheelchair. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000023-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Aktivitas manusia juga tidak lepas dari mobilisasi. Sayangnya, mobilisasi menjadi hal yang sulit bagi para penyandang disabilitas dikarenakan gangguan fisik yang terjadi. Penyandang disabilitas yang kerap berada di sekitar kita umunya menggunakan alat bantu berupa Kursi roda konvensional untuk memudahkannya dalam melakukan mobilisasi. Selain itu, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat telah mendorong hadirnya perangkat-perangkat baru untuk memudahkan kebutuhan manusia, terutama bagi penyandang disabilitas. Sehingga sudah banyak dilakukan penelitian mengenai inovasi dalam membantu para penyandang disabilitas dengan mengembangkan produk yang ada yaitu kursi roda konvensional menjadi kursi roda listrik / Electric wheelchair. Untuk itu, pada Tugas Akhir ini, dilakukan redesain kursi roda dengan single connector . Setelah dilakukan pengembangan desain, peneliti juga melakukan uji kekuatan struktur untuk memaksimalkan inovasi yang sudah digagas. Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah stainless steel. Prosedur ini dilakukan menggunakan static structural analysis menggunakan perangkat lunak Ansys Workbench 2021 R1. Berdasarkan perhitungan teoritis yang telah dilakukan menggunakan beban overload (150 kg) untuk menentukan kekuatan, didapatkan gaya tarik (Fh) terbesar pada kondisi pengereman. Kemudian simulasi yang dilakukan pada kondisi tersebut didapatkan besar tegangan von-misses maksimum sebesar 168,69 MPa. Titik tegangan terbesar terletak pada lengan connector dikarenakan adanya beban-beban yang bekerja dengan melibatkan lengan sebagai bagian kritis. Namun, sesuai dengan teori distorsion energy bahwa hasil yang didapatkan bisa dikatakan aman dan kuat karena nilai dari tegangan maksimumnya tidak melebihi nilai tegangan izin dari material steinless steel yakni 240 MPa. Menentukan ketahanan dari struktur connector, peneliti menggunakan beban operasional (75 kg) dalam proses simulasi. Hasil simulasi menunjukkan dengan tegangan von-mises maksimum yang dihasilkan, max life cycle dari struktur tersebut adalah 3,8 x 108. Sesuai dengan S-N Curve, struktur connector dengan material yang digunakan adalah stainless steel 304L memiliki umur penggunaan yang panjang (infinitife life)
======================================================================================================================================
Human activity is also inseparable from mobility. Unfortunately, mobility becomes challenging for people with disabilities due to physical impairments. People with disabilities, who are often around us, commonly use conventional wheelchairs as assistive devices to facilitate their mobility. Additionally, the rapid advancement of science and technology has led to the emergence of new devices to ease human needs, especially for people with disabilities. As a result, much research has been conducted on innovations to assist people with disabilities by developing existing products, such as transforming conventional wheelchairs into electric wheelchairs. Thus, in this Final Project, a redesign of the wheelchair with a single connector is conducted. After the design development, the researchers also conducted structural strength testing to maximize the proposed innovation. Stainless steel is used as the material for this study. The procedure involves using static structural analysis with Ansys Workbench 2021 R1 software. Based on theoretical calculations using an overload of 150 kg to determine the strength, the largest tensile force (Fh) is obtained during braking conditions. Subsequently, the simulation under these conditions resulted in a maximum von-Mises stress of 168.69 MPa. The critical stress point is located at the connector's arm due to the involved loads, with the arm being a critical component. However, according to the theory of distortion energy, the results can be considered safe and strong because the maximum stress value does not exceed the allowable stress value of stainless steel, which is 240 MPa. To determine the structural durability of the connector, the researchers used simulation results showed that the maximum von-Mises stress generated corresponds to a maximum life cycle of the structure being 3.8 x 108. According to the S-N Curve, the connector structure with the material used, stainless steel 304L, has a long usage life (infinite life).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Kekuatan, Ketahanan, Sambungan; Static Structural Connector, Durability, Static Structural, Strength
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:	Khofifatul Mafaza
Date Deposited:	24 Aug 2023 07:18
Last Modified:	24 Aug 2023 07:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103171

Actions (login required)

View Item