e-Journal Mahasiswa

DESAIN DAN PABRIKASI HELMET INDUSTRI YANG ERGONOMIK

TESIS HASRIN

Abstrak

Tesis ini melaporkan hasil desain dan pabrikasi model helm industri dari bahan komposit polimer GFRP tipe polyester (resin unsaturated), dengan serat E-Glass jenis Choped Strand Mat. Pada proses pabrikasi helm komposit ini, dengan susunan dua lapisan serat E-Glass jenis CSM, yang dibentuk mengikuti bentuk cetakan helm standard AS/NZS 1801 EN 397 SS 98 dengan metode hand lay up. Sistem pencetakan helmet dilakukan secara terpisah, dan empat sisi dinding helmet dibuat saluran angin. Hasil pengujian statik diperoleh tegangan maksimum (σ max ) = 277 MPa, dan harga modulus elastisitasnya (E) = 782 MPa, menggunakan alat uji Ht-9502 Computer Hidrolic Universal Testing Machine. Pengujian ergonomik dilakukan dengan alat termokopel, hasil pengukuran temperatur udara di dalam dinding helm menunjukkan sebesar 33,160C, dan berat helm komposit setelah di produksi adalah 365 gram, menggunakan digital SAUTER D-7470. Untuk pengujian kekuatan helm dengan beban impak kecepatan tinggi menggunakan alat uji KOMPAK. Pengujian batang input dilakukan dengan teknik pengukuran dua gage, untuk mengetahui besar respon tegangan impak pada batang input dengan tekanan 0,4 MPa, pada jarak impak (ID): 60 mm: maka diperoleh respon tegangan ( σ imp.) = 362 MPa. Pengujian impak atas model helm TSA, pada (ID): 60 mm, dan SG.arah: X, diperoleh tegangan impak ( σ imp.) = 64,43 MPa, dan tegangan insiden (σ c ) = 24,50 MPa. Untuk pengujian kekuatan model helm [TSA], dengan impak atas, dan variasi jarak impak 40 mm s.d 120 mm, posisi SG. arah: X, diperoleh respon tegangan impak (σ imp ) = -10,96 MPa, dan untuk model helm DSA (σ imp ) = -21,61 MPa. Sedangkan untuk model helm TSA, dengan jarak impak 60 mm, posisi SG. arah: Y, diperoleh respon tegangan impak (σ imp ) = 67,77 MPa, dan tegangan insiden (σ c ) = 26,28 MPa. Begitu juga pada jarak impak 140 mm, diperoleh besar respon tegangan impak (σ imp ) = 91,89 MPa, dan tegangan insiden (σ c ) = 36,80 MPa. Untuk pengimpakan samping model helm [TSA] (σ imp ) = - 6,61 MPa, dan model helm [DSA] (σ imp ) = - 4,24 MPa. Selanjutnya meredesain model konstruksi helm komposit, untuk mengklarifikasi kontur, dan ukuran helm dengan menggunakan software solidwork 2005. Desain dan pabrikasi ini dilakukan di Pusat Riset Impak dan Keretakan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik USU, Pusat Riset Uji Material Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UNIMAL Lhokseumawe, dan Politeknik Negeri Lhokseumawe.

Kata kunci : Helm Komposit GFRP, Desain dan Pabrikasi, Ergonomik, Beban Impak.

View : 226 | Download : 70

Download