Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13
PERANCANGAN KONSEP FIREFIGHTING SYSTEM TIPE PELONTAR DRY
CHEMICAL POWDER BALL PADA DRONE PT.
Riky Adhiharto, 2Fauzan Rahmat Arta
1, 2
Program Studi Teknologi Perancangan Mekanik.
Jurusan Perancangan Manufaktur.
Politeknik Manufaktur Bandung 1riky@polman-bandung.
id, 2 fauzanarta44@gmail.
INFO ARTIKEL
Diterima : 30 Maret 2023 Direvisi : 1 November 2023 Disetujui : 22 Desember 2023 Kata Kunci :
APAR.
Drone.
Firefighting.
Kebakaran.
Pelontar, dry chemical powder ball
ABSTRAK
Kebakaran termasuk kondisi darurat yang tidak mengenal situasi maupun waktu kapanpun bisa terjadi dan sulit dikendalikan yang dapat menimbulkan kerugian materi maupun keselamatan jiwa.
Dalam kebakaran ada yang disebut dengan Flammable Range, yaitu batas antara konsentrasi minimum dan maksimum campuran uap bahan bakar dengan udara .
yang dapat meledak atau menyala setiap saat bila diberi sumber Faktor jangkauan, tempat, waktu dan keamanan menjadi penyebab utama sulitnya proses penanggulangan kebakaran.
Dalam membantu dan mempermudah proses pemadaman kebakaran, maka dikembangkan sebuah alat yang dapat digunakan dalam penanggulangan kebakaran.
Alat ini diharapkan dapat melontarkan APAR jenis dry chemical powder berbentuk bola, karena lebih cepat dan efektif untuk memadamkan kebakaran pada bangunan yang tinggi sehingga api tidak sampai membesar dan menimbulkan kerusakan yang lebih fatal.
Alat ini dinamakan firefighting system, dimana memanfaatkan teknologi drone atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV).
Drone beserta firefighting system diterbangkan menjangkau tempat tinggi, menghindari rintangan, dan dapat terbang dalam jarak yang jauh dengan tujuan dapat meminimalisir resiko yang mengancam keselamatan dalam pengendalian kebakaran.
Penelitian ini menggunakan metode perancangan VDI 2222 (Verein Deutsche Inginieuer 2.
, diawali dengan identifikasi masalah, pemilihan altenatif variasi konsep, menentukan spesifikasi komponen, perhitungan konstruksi dan perancangan detail.
Diperoleh Alternatif Variasi Konsep 1 sebagai konsep desain terpilih, dengan nilai 420 .
%) untuk Penilaian Teknis dan nilai 360 .
%) untuk Penilaian Ekonomis.
Fire fighting system ini memiliki dimensi pemasangan pada drone sebesar 600x600x400 mm, berat alat beserta 3 bola sebesar 12 kg, jarak lontar 05 m, kecepatan awal sebesar 15.
6604 m/s, target dapat berada pada ketinggian 9.
512 m.
PENDAHULUAN
Kejadian kebakaran merupakan termasuk kondisi darurat yang tidak mengenal situasi maupun waktu yang kapanpun bisa terjadi dan sulit dikendalikan.
Kebakaran dengan nyala api kecil maupun besar dapat menimbulkan kerugian materi maupun keselamatan jiwa ditempat terjadinya kebakaran.
Tiga elemen penyebab terjadinya kebakaran dinataranya panas .
, bahan bakar .
dan udara .
(Gambar .
Ketiga elemen tersebut jika berdiri sendiri belum tentu terjadi kebakaran dan mungkin hanya menghasilkan pijar.
Tetapi diperlukan komponen keempat, yaitu chemical chain reaction .
antai reaksi kimi.
dari ketiga elemen sebelumnya untuk berlangsungnya kejadian kebakaran .
Penanggulangan kebakaran pada dasarnya adalah menghilangkan salah satu dari ketiga elemen pada piramida api atau memperkecil flammable range untuk memutus rantai reaksi kimia dari api.
Terdapat beberapa metoda memadamkan api atau kebakaran kecil.
Gambar Error! No text of specified style in document.
Piramida Api (Tetrahedro.
ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Setelah mempelajari mekanisme di lapangan, ditemukanlah beberapa permasalahan.
Faktor tempat, waktu dan keamanan menjadi penyebab utama sulitnya proses penanggulangan kebakaran.
Saat ini umumnya proses penanggulangan dilakukan oleh orang yang memiliki pengetahuan dan keberanian saat situasi darurat kebakaran untuk penanggulangan ringan.
Dalam menanggulangi kebakaran secara sepenuhnya diserahkan kepada petugas pemadam kebakaran, petugas ini disebut dengan Dinas Pemadam Kebakaran atau dikenal dengan Damkar.
Damkar merupakan petugas yang diberi tanggung jawab dan memiliki kewajiban dalam pemadaman kebakaran dan penyelamatan korban.
Saat keadaan darurat kebakaran, api berkemungkinan besar dapat dikendalikan oleh Damkar maupun orang biasa menggunakan APAR atau Alat Pemadaman Api Ringan.
Dalam kondisi kebakaran skala besar, kendaraan Damkar berupa mobil atau truk yang dilengkapi peralatan penanggulangan memiliki prioritas untuk melewati jalanan dan tempat umum, tetapi terdapat keterbatasan dalam penggunaan kendaraan tersebut, yaitu membutuhkan waktu untuk menjangkau tempat yang sempit dan tinggi .
Selain itu, proses penanggulangan juga memiliki resiko yang besar mengancam keselamatan seperti pada kebakaran pada bangunan tinggi atau gedung (Gambar Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
memperhatikan beban yang dapat diangkut oleh drone agar kemampuan terbangnya tidak terganggu.
Drone yang digunakan dalam penelitian ini yaitu jenis Quadcopter drone .
rone 4 baling-balin.
dengan beban angkut maksimal 12 kg milik PT.
CI.
Dalam mempertimbangkan berat alat secara keseluruhan, bola APAR yang dapat ditampung yaitu sebanyak tiga buah bola.
Gambar 2.
Kebakaran pada Gedung Dalam upaya membantu dan mempermudah proses pemadaman kebakaran, maka dikembangkan sebuah alat yang dapat digunakan dalam upaya penanggulangan Alat ini diharapkan dapat melontarkan APAR jenis dry chemical powder berbentuk bola, karena lebih cepat dan efektif untuk memadamkan kebakaran pada bangunan yang tinggi sehingga api tidak sampai membesar dan menimbulkan kerusakan yang lebih fatal.
Selain itu, alat ini diharapkan dapat membantu mengulur waktu untuk petugas pemadam kebakaran dalam memfokuskan tindakan mereka memadamkan api sepenuhnya.
Alat yang telah diproduksi di pasaran belum memiliki mekanisme pelontar (Gambar .
, alat jenis ini hanya mampu melepaskan bola APAR dari atas ke bawah sehingga untuk pengendalian kebakaran didalam gedung, alat ini belum mampu melakukannya.
Gambar 3.
Firefighting Drone yang ada di Pasaran PT.
CI merupakan sebuah perusahaan teknik Indonesia yang bergerak di bidang teknik penerbangan dengan kompetensi utama di bidang aerodinamika, struktur, dan instrumentasi, yang menggagas pengembangan alat ini.
Alat ini dinamakan firefighting system.
Proyek Research and Development (R&D) alat ini memanfaatkan teknologi drone atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV).
Drone beserta firefighting system diterbangkan menjangkau tempat tinggi, menghindari rintangan, dan dapat terbang dalam jarak yang jauh dengan tujuan dapat meminimalisir resiko yang mengancam keselamatan dalam pengendalian kebakaran.
PT.
CI menginginkan pemasangan alat ini dengan ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Beberapa penelitian yang berhubungan dengan drone pemadam kebakaran diantaranya Konsep kawanan drone untuk aktivitas pemadam kebakaran dihutan, dimana drone memadamkan area kebakaran hutan masih menggunakan cairan pemadam melalui simulasi perambatan api untuk mendukung teknik pemadaman .
Penggunaan Bola Pemadam Api untuk Sistem Konseptual Pemadaman Kebakaran Berbantuan Drone.
Disini drone hanya mampu membawa satu bola untuk memadamkan dengan cara dijatuhkan ke area kebakaran .
Unmanned Aerial Vehicle Robot untuk Pemadam Api dengan Rancangan Alat Pemadam yang Efisien.
Alat pemadam yang dirancang berupa payung terbalik yang bagian kain payung menggunakan kain pemadam atau kain tahan api yang biasa digunakan untuk memadamkan api .
Drone UAV Pemadam Kebakaran Hutan Otomatis.
Disini drone ditambahkan sebuah sensor pendeteksi titik api yang mengirimkan sinyal ke Mikrokontroler Arduino yang membuat drone UAV dapat terbang otomatis menuju titik kebakaran berdasarkan panduan dari GPS .
Pengembangan Desain Drone Sebagai Alat Bantu Evakuasi Bencana.
Hasil desain produk disini berupa pengembangan drone yang dapat mempercepat mobilitas dan evakuasi korban yang dilakukan oleh petugas pemadam kebakaran .
, dan Desain dan Pengembangan Drone Berat untuk Operasi Pemadam Kebakaran.
Drone mengangkut bola pemadam dan air, dimana masih memanfaatkan gerakan jatuh bebas tanpa lontaran ke area kebakaran .
Semua penelitian sebelumnya yang disebutkan diatas telah dilakukan tetapi penelitian untuk sistem pelontar bola pemadam kebakaran yang memanfaatkan drone sebagai pengangkutnya belum tersedia.
Untuk menjawab kondisi dan kebutuhan tersebut dilakukan Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone yang diharapkan lebih efisien, mudah dan tepat dalam penggunaannya untuk memadamkan kebakaran.
Tahapan perancangan dengan metode VDI 2222 yang akan dilakukan dimulai dengan pengumpulan data lapangan, identifikasi masalah dan gambar teknik, melakukan perancangan mekanisme alat penggiling, melakukan konseptual desain, melakukan optimasi dimensi, dan menghitung komponen elemen mesin.
Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini yaitu mengetahui cara mendesain Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone, berdasarkan pada perhitungan yang bersumber dari Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 literature dalam mengaplikasikan teori yang dapat dilihat langsung dilapangan.
II.
METODE PERANCANGAN
Proses perancangan merupakan rangkaian kegiatan .
yang berurutan yang mencakup seluruh kegiatan yang terdapat dalam perancangan tersebut.
Setiap fase memiliki kegiatannya tersendiri yang dinamakan langkah-langkah dalam fase.
Sedangkan Stuart Pugh menyatakan, total desain dapat diartikan sebagai inti/pusat kegiatan, semua desain harus dimulai dengan kebutuhan itu, ketika puas akan masuk kepasar yang ada saat ini atau membuat pasar sendiri .
Dalam menginterpretasi konsep rancangan, metode tahapan perancangan yang digunakan untuk menyelesaikan perancangan firefighting system pada drone ini adalah metode VDI 2222.
Metode ini dimulai dengan tahapan proses analisa/merencana, kemudian melakukan tahapan mengkonsep sehingga kemudian penulis menghasilkan draft rancangan awal.
Dalam proses menginterpretasikan konsep rancangan, penulis akan menyajikan data mengenai deskripsi produk yang menentukan konstruksi mekanik dari firefighting system pada drone ini secara keseluruhan, daftar tuntutan, variasi konsep alternatif, pemilihan keputusan, dan penjelasan ide/gagasan pada konstruksi yang akan digunakan pada fungsi-fungsi bagian alat ini.
Tahapan kerja yang dilakukan seperti terlihat pada Gambar 4.
Merencana Pada bagian ini memiliki beberapa tahapan.
Hasil dari bagian merencana ini berupa daftar tuntutan yang akan menjadi acuan dalam proses perancangan mesin (Tabel I).
Deskripsi Proyek Firefighting system adalah alat pelontar bola pemadam api yang dipasangkan pada drone untuk digunakan dalam membantu proses pemadaman kebakaran.
Alat ini terdiri dari motor beserta roda pelontar, sebuah sistem gate dan sebuah motor untuk menggerakkan alat naik atau turun dengan sudut tertentu.
Firefighting system dipasang secara non-permanen dikonstruksikan sedemikian rupa agar dapat dilepaskan saat diperlukan dan alat dikonstruksikan tidak mengganggu kemampuan terbang dan pendaratan pada drone.
Deskripsi Produk Produk yang akan ditampung dan dilontarkan oleh firefighting system adalah APAR atau Alat Pemadaman Api Ringan yang berbentuk bola (Gambar .
, dengan adanya alat ini produk bisa dilontarkan menuju titik kebakaran.
Produk yang bisa ditampung dan dilontarkan terdiri dari beberapa spesifikasi: Diameter 145mm, berat A1.
3Kg, jarak ledakan A3mA dan memancarkan suara ledakan sebesar 138db.
Gambar 5.
Struktur Bola APAR Daftar Tuntutan Tabel I.
Daftar Tuntutan Gambar 4.
Diagram alir metodologi perancangan VDI 2222 Dalam proses perancangan firefigthing system pada drone dengan menggunakan metode perancangan VDI 222, langkah-langkah yang harus dilakukan, diantaranya:
ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
Mengkonsep Setelah mempelajari mekanisme di lapangan, didapatkan ide/gagasan bahwa akan lebih baik jika proses penanggulangan kebakaran dapat dipermudah dengan adanya alat ini dengan memasangkannya ke drone.
Drone yang digunakan dalam proyek ini yaitu jenis Quadcopter drone .
rone 4 baling-balin.
dengan beban angkut maksimal 12kg milik PT.
CI (Gambar .
Dalam mempertimbangkan berat alat secara keseluruhan, bola APAR yang dapat ditampung yaitu sebanyak tiga buah bola.
Firefighting system ini dipasangkan pada bagian bawah drone, dengan tujuan agar tidak menganggu kemampuan terbang dan pendaratan drone.
Dimensi ruang bagian bawah drone dapat dipasangkan adalah A600mm x A600mm x A400mm.
Gambar 6.
Quadcopter Drone milik PT.
Setelah mempelajari konsep yang ada dan mekanisme di lapangan, dapat disimpulkan hal-hal yang diperhatikan dalam perancangan firefighting system adalah:
Alat dapat menampung tiga buah bola APAR dengan ukuran diameter 145mm dan berat masing-masingnya 3 kg.
Berat maksimal alat beserta tiga buah bola adalah 12 kg sesuai kapasitas maksimal angkut drone.
Alat dapat digerakkan dengan mekanisme pitching sebesar 30o dengan sudut maksimal masing-masing 15o ke atas dan 15o ke bawah.
Jarak minimal bola dapat terlontar adalah sejauh 5m .
Dimensi kaki drone yang dapat dipasangi alat adalah A600mm x A600mm x A400mm.
Alat dapat dipasangkan ke bagian bawah drone, tanpa mempengaruhi kemampuan drone untuk terbang dan Alat dapat mudah dioperasikan oleh pilot drone.
Gambar 8.
Detail Konsep Rancangan Firefighting System Keterangan gambar:
A : Rangka B : Poros pivot C : Sistem pelontar D : Motor penggerak pitching E : Sistem gate F : Sistem penampungan G: Pendorong H: Produk (Bola APAR) I : Nozzle Metode black box dimulai dengan pembagian fungsi secara keseluruhan menjadi fungsi-fungsi bagian.
Pada metode ini digambarkan dengan aliran masukan atau input.
Metode tersebut dijelaskan dalam bagan dibawah (Gambar Berikut konsep rancangan yang dikembangkan oleh peneliti (Gambar .
Gambar 9.
Bagan Black Box Rancangan Firefighting System Berikut ditampilkan diagram alir Firefighting System, sebagai penjelasan dari mekanisme kerja alat (Gambar .
Gambar 7.
Konsep Rancangan Firefighting System pada Drone ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 Fungsi Pitching Fungsi pitching dalam konstruksi ini berfungsi untuk mengarahkan mulut pelontar bola (Nozzl.
untuk naik-turun dengan sudut tertentu sesuai keinginan operator.
Fungsi bagian pitching terdiri dari motor penggerak dan transmisi penggerak (Gambar .
Gambar 12.
Struktur Fungsi Pitching A Motor penggerak pitching Motor penggerak berfungsi sebagai penggerak utama alat untuk dapat bergerak dengan mekanisme pitching (Gambar .
Gambar 13.
Motor Penggerak Pitching Gambar 10.
Diagram Alir Firefighting System Pillow block Pillow block berfungsi sebagai dudukan poros pivot yang digerakkan oleh motor penggerak.
Pillow block yang digunakan yaitu terbuat dari material aluminium (Gambar .
Gambar 14.
Pillow Block Kopling Kopling berfungsi untuk mentransmisikan putaran dari motor penggerak menuju poros pivot (Gambar Gambar 15.
Kopling Fungsi Pelontar Fungsi pelontar dalam konstruksi ini berfungsi untuk melontarkan atau menembakkan bola dengan kekuatan tembakan tertentu tanpa memecahkannya saat dilontarkan.
Fungsi bagian pelontar terdiri dari motor penggerak, mounting motor, dan roda pelontar (Gambar .
Gambar 11.
Diagram Fungsi Bagian Firefighting System Berdasarkan Gambar 7, 8 dan 11, fungsi-fungsi yang terdapat pada firefighting system pada drone adalah sebagai Gambar 16.
Struktur fungsi pelontar ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
Motor DC Motor DC atau motor penggerak berfungsi untuk menggerakkan roda pelontar dengan kecepatan putar tinggi (Gambar .
Pegas Tarik Pegas tarik berfungsi sebagai komponen yang menarik pendorong untuk mendorong bola ke dalam penampungan (Gambar .
Gambar 17.
Motor DC 12V Mounting motor Mounting berfungsi sebagai pengikat motor penggerak pada penampungan yang dilalui oleh bola (Gambar .
Gambar 22.
Pegas tarik Fungsi Mounting Pada fungsi bagian mounting ini bentuk konstruksi disesuaikan dengan konstruksi drone agar mudah dipasang pada drone dan tidak menghalangi kemampuan drone untuk terbang dan mendarat.
Fungsi mounting menggunakan rangka hollow dan pelat aluminium (Gambar .
Gambar 18.
Mounting motor Roda karet Roda karet adalah komponen yang bersentuhan langsung dengan bola, digerakkan langsung oleh motor, berfungsi sebagai pelontar bola (Gambar .
Gambar 19.
Roda Karet Gambar 23.
Struktur fungsi mounting Fungsi Penampungan Fungsi Pengendali Fungsi penampungan dalam konstruksi ini berfungsi untuk menampung bola yang akan dilontarkan.
Bola yang ditampung dapat diatur kapan untuk dilontarkan.
Fungsi bagian penampungan terdiri dari penampung, gate dan pendorong (Gambar .
Fungsi pengendali berfungsi mengendalikan semua alat agar bekerja maksimal dan sesuai yang diinginkan, dalam hal ini firefighting system agar dapat bekerja dengan baik maka dikendalikan oleh remote kontrol yang terhubung pada komponen yang mengatur semua motor penggerak.
Remote kontrol ini dioperasikan oleh pilot drone (Gambar .
Gambar 20.
Struktur Fungsi Penampungan Motor servo Komponen yang berfungsi sebagai penggerak gate dalam proses pelontaran bola (Gambar .
Gambar 21.
Motor Servo ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Gambar 24.
Remote Kontrol Untuk pembuatan konsep rancangan ini, penulis menentukan variasi fungsi bagian, alternatif konsep fungsi keseluruhan, kelebihan kekurangan alternatif konsep, penilaian alternatif konsep, dan penentuan alternatif konsep yang terpilih paling optimal (Tabel II).
Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 Tabel II.
Alternatif Variasi Fungsi Bagian Tabel i.
Variasi Konsep Fungsi Bagian (AVK : Alternatif Variasi Konse.
Keterangan:
AVK I
(Gambar .
AVK II
(Gambar .
AVK i (Gambar .
: A1-B1-C1-D1-E1-F2-G1-H1-I1
: A3-B3-C3-D1-E2-F2-G2-H2-I1
:A2-B2-C2-D2-E3-F1-G3-H3-I2
Ketiga alternatif fungsi keseluruhan ini selanjutnya dibuat 3D modeling beserta kelebihan dan kekurangan dari setiap AVK.
(AVK I)
Gambar 25.
AVK 1 (Konsep Terpili.
Untuk menentukan alternatif konsep fungsi keseluruhan, tim desain menghubungkan variasi konsep masing masing fungsi bagian hingga 2 sampai 3 alternatif variasi konsep secara keseluruhan seperti pada tabel i (AVK II) Gambar 26.
AVK 2
ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
Tabel V.
Penilaian Ekonomis Alternatif Variasi Konsep (AVK .
Gambar 27.
AVK 3
Setelah digambarkan modeling untuk ketiga alternatif konsep, tahap selanjutnya dilakukan penilaian.
Tahap ini tim desain melakukan penilaian obyektif mengenai setiap konsep yang dihasilkan seberapa baik .
Setiap kriteria tersebut diurutkan kembali dengan bobot yang tertinggi nantinya ditempatkan pada posisi paling atas.
Setiap alternatif konsep diberi nilai untuk melihat seberapa baik konsep-konsep tersebut dapat memenuhi setiap kriteriamya, dan diberikan prosentase.
Setelah persentase dialokasikan, kemudian dilakukan pengalian dengan faktor bobot untuk setiap kriteria tertentu .
Nilai-nilai ini dijumlahkan sehingga dihasilkan persentase total angka untuk setiap Sehingga, kalaupun ada konsep yang memenuhi semua spesifikasi secara lengkap maka akan memperoleh nilai sempurna 100%.
Penilaian dari masing masing pertimbangan pada aspek tertentu, salah satunya yaitu pemilihan suatu rancangan yang optimal akan menentukan layak atau tidak untuk direalisasikan sesuai kebutuhan yang Aspek tersebut meliputi aspek teknis dan aspek ekonomis, dapat dilihat pada penilaian aspek teknis, untuk kriteria pencapaian fungsi memiliki bobot tertinggi sebesar 30, dan diikuti kriteria centre of gravity dan berat keseluruhan untuk firefighting system ini sebesar 15.
Ini sesuai yang ada di daftar tuntutan dimana mengacu pada kapasitas angkut drone.
Sedangkan pada penilaian ekonomis, kriteria modular desain dan komponen standar memiliki bobot tertinggi, dengan ini diharapkan konsep terpilih nantinya mengutamakan ketersedian penggunaan komponen standar yang mudah didapatkan di pasaran tanpa harus ada proses pembuatan komponen, serta memudahkan dalam proses perakitan dan perawatan nantinya.
Tabel IV.
Penilaian Teknis Alternatif Variasi Konsep ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Berdasarkan tabel IV dan tabel V yang menyajikan data perbandingan alternatif variasi konsep mana yang paling optimal menurut penilaian teknis dan ekonomis, dipilih Alternatif Variasi Konsep 1 (AVK I) sebagai konsep rancangan yang akan dibuatkan gambar assembly, sub assembly dan gambar kerja part.
AVK 1 mendapatkan nilai tertinggi untuk aspek teknis sebesar 84% dan aspek ekonomis sebesar 72%.
Sedangkan untuk Alternatif Variasi Konsep 2 (AVK .
mendapatkan nilai untuk aspek teknis sebesar 80% dan aspek ekonomis sebesar 60%.
Untuk Alternatif Variasi Konsep 3 (AVK .
mendapatkan nilai untuk aspek teknis sebesar 70% dan aspek ekonomis sebesar i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah mendapatkan Alternatif Variasi Konsep terpilih, tim desain melakukan perhitungan spesifikasi komponen dan kontrol terhadap konstruksi dari konsep firefighting system tersebut untuk memastikan bahwa mesin hasil rancangan dapat memenuhi fungsi.
Perhitungan dan kontrol terutama dilakukan pada komponen-komponen yang dianggap kritis dan yang menerima beban maksimal pada konstruksi firefighting system tersebut.
Spesifikasi Motor Pelontar Tahapan pertama yaitu perhitungan motor pelontar pada Perhitungan dilakukan untuk menentukan rpm motor penggerak yang digunakan agar jarak lontaran yang dibutuhkan dapat terpenuhi.
Jenis motor yang digunakan adalah motor DC 12v .
Berikut adalah rincian perhitungan yang dilakukan.
Berat bola (W.
: 1.
3 kg Gravitasi .
: 9.
81 m/s2 Jarak lontar minimal .
: 5 m Ketinggian alat minimal .
: 10 m Ketinggian target .
: 9.
Diameter roda pelontar (D) :100 mm Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 Sudut lontaran () : 0 s/d 15A yui= 16yco/yc y60 2yyuUy0,05yco yui = 3055.
yui OO 3100 ycyceyc ycyceyc ycoycnycu ycoycnycu Daya motor (P) Eyyuiy2yuU = 0.
0096342 ycoycO Berdasarkan hasil perhitungan diatas, maka dibutuhkan sebuah motor penggerak dengan jumlah putaran/menit senilai 3100rpm untuk dapat melontarkan bola APAR 3kg sejauh 5m.
Pada konstruksi dipasangkan sepasang motor penggerak di sisi kiri dan kanan, maka jumlah putaran/menit yang dibutuhkan masing-masing motor adalah 1550rpm.
Maka, spesifikasi motor penggerak yang dipilih adalah motor DC dari SUMOTOR tipe R5166 DC12v dengan 2300 rpm dengan berat 0.
Gambar 28.
Gerak Parabola Waktu .
yc= ycOycu yc= .
ycOycuyycaycuyc yuA Kecepatan awal (V.
yc = Ea ycOyc y yc Oe y yci y ycA yc = Ea ycOyc y yc=Ea ycuy ycu Oe ycOycu ycOycuyycycnycu yuA ycOycuyycaycuyc yuA yyciy Oe ycuA ycOycuA yyciy ycu2 ycOycu2 yycaycuyc AyuA yc = 0.
5yco 5yco y ycOycu y 0 Oe 4.
905yco/ycA y yc = 0.
5yco 0 Oe 5yco = 25ycoA ycOycuAy1 625ycoA/ycA ycOycuA 625ycoA/ycA ycOycuA 625ycoA/ycA ycOycu 2 = 5yco ycOycu = 15.
6604yco/yc ycOycu OO 16yco/yc Gaya total (Fto.
yaycycuyc = .
cOEa ycOycy ycOyc.
y yci = 80.
9325 ycA .
yaycycuyc OO 81 ycA Torsi motor penggerak .
E = yaycycuyc y yc y yci = 5.
9595 ycAyco E OO 6 ycAyco Penulis mengambil dari katalog standar motor DC worm gear dari Bringsmart tipe 1260 dengan jumlah putaran/menit senilai 13 rpm Gambar 29.
Grafik Parabola berdasarkan perhitungan .
engan Omni Calculato.
Pada grafik tersebut terlihat, dengan sudut lontaran 0A dan kecepatan awal sebesar 15.
6604m/s, target dapat berada pada ketinggian 9.
488m dari ketinggian ala.
dan mencapai jarak sebesar 5.
Kecepatan sudut .
yc = yui y y 2yuUyc 16yco/yc = yui y Spesifikasi Motor Pitching Perhitungan sistem pitching meliputi penentuan spesifikasi motor penggerak dan kontrol kekuatan mounting Berat Housing (W.
: 7.
8 kg Berat poros pivot (W.
: 0.
4 kg Berat kopling (W.
: 0.
05 kg Diamteter poros .
: 0.
Gravitasi .
: 9.
81 m/s2 .
y 2 y yuU y 0,05yco ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Total Daya Motor SUMOTOR R5166 DC 12v : 0.
0096342 kW .
Bringsmart 1260 12v : 0.
0081681 kW .
Servo MG995 6v : 0.
06545 kW .
A Untuk motor 12v:
Total daya = 0.
0274365 KW
0274365 ycoycO = 27.
4365 ycO 4365 ycO y 1 ycycayco = 27.
4365 ycOEa 4365 ycOEa = 2286.
375 ycoyaEa A Untuk motor 6v:
Total daya = 0.
06545 KW
06545 ycoycO = 65.
45 ycO 45 ycO y 1 ycycayco = 65.
45 ycOEa 45 ycOEa = 10908.
333333 ycoyaEa Maka total muatan listrik yang dibutuhkan oleh 4 unit motor adalah 13194.
7083 mAh.
Total muatan tersebut Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
mencukupi kapasitas maksimal baterai drone, yaitu sebesar 32000 mAh.
Kontrol Poros Pivot Diameter poros pivot .
: 15 mm Panjang lengan Fb-Fc (L.
: 222 mm Panjang lengan Fa-Fb/Fa-Fc (L2/L.
: 111 mm Berat total alat (W.
: 8.
2 Kg Diameter lubang .
: 5.
8 mm Gravitasi .
: 9.
81 m/s2 Material St.
37 (R.
: 240 N/mm2 Sf (Dinamis berulan.
: 2
Tegangan Geser Eg = .
ya ya = yaycycayc yaycnycuyciycoycaycycaycu Oe yaycycayc yaycycaycaycuyci Eg = yuUOyop2 ycIyce yuaycnycycnycu = ycIyce = 120 ycA/ycoyco2 .
Gaya total (F.
yayca = ycOyc y yci yayca = 80.
442 ycA yayca OO 81 ycA Momen di a (Mb.
Mba = 0 (Cw ) .
ayca y ya.
Oe .
ayca y ya.
= 0 yayca = .
ya1 = 40.
5 ycA Gaya tumpuan b (F.
yayca Oe yayca yayca = 0 yayca = yayca Oe yayca = 40.
5 ycA yayca = yayca Tegangan Bengkok ycAyca1 = yayca O ya2 = 4495 Nmm .
yc = 0.
1 y ya3 Oe 0.
17 y ycc y yaA .
yc = 0.
1 y 203 Oe 0.
17 y 7 y 20A yc = 108ycoycoA yuayca = ycAyca1 yc = 41.
62ycA/ycoyco2 .
ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
= 0.
ycA ycoyco2 Tegangan Gabungan yuayciycayca = Oo.
2 3 y .
u0 y E.
2 = 6279 ycA/ycoyco2 (Kua.
Dari hasil perhitungan kontrol komponen kritis diketahui.
Tegangan gabungan .
pada patahan lebih kecil dari pada tegangan izin .
IV.
Gambar 30.
Gaya yang Terjadi Pada Poros Pivot yayca Oe87.
KESIIMPULAN
Berdasarkan dari hasil proses perancangan yang telah dilakukan mengenai drone firefighting system, didapatkan hasil sebagai berikut:
Altenatif Varian Konsep terbaik yang terpilih yaitu AVK 1 dengan nilai untuk aspek teknis sebesar 84% dan aspek ekonomis sebesar 72%.
Fire fighting system ini memiliki dimensi pemasangan pada drone sebesar 600x600x400 mm.
Dengan spesifikasi hasil seleksi konsep: Konstruksi sistem pitching menggunakan worm gear motor DC, yaitu motor listrik dengan sistem transmisinya berupa worm gear yang menyatu dengan motornya.
Kecepatan awal lontaran sebesar 15.
6604 m/s (OO 16yco/y.
, target dapat berada pada ketinggian 9.
488m dari ketinggian ala.
dan mencapai jarak sebesar 5.
Motor penggerak dengan jumlah putaran/menit senilai 3100 rpm untuk dapat melontarkan bola APAR seberat 3 kg sejauh 5.
05 m.
Pada konstruksi dipasangkan sepasang motor penggerak di sisi kiri dan kanan, maka jumlah putaran/menit yang dibutuhkan masing-masing motor adalah 1550 rpm.
Total muatan listrik yang dibutuhkan oleh 4 unit motor adalah 13194.
7083 mAh.
Total muatan tersebut mencukupi kapasitas maksimal baterai drone, yaitu sebesar 32000 mAh.
Tegangan yang terjadi pada poros pivot sebesar 6279 ycA/ycoyco2 karena pembebanan yang diterima berada dalam kondisi aman .
, karena tidak melebihi batas tegangan izin sebesar 120 ycA/ycoyco2 DAFTAR RUJUKAN .
Ausonio.
Bagnerini.
Ghio.
Drone Swarms in Fire Suppression Activities: A Conceptual Framework.
Drones, 5.
:17.
MDPI, 2021.
Aydin.
Burchan.
Selvi.
Emre.
Tao.
Jian.
Starek.
Michael J.
Use of Fire-Extinguishing Balls for a Conceptual System of Drone-Assisted Wildfire Fighting.
Volume 3 no.
1, 2019, pp.
Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 .
DAMKAR Kab.
Sukabumi.
Teori Segitiga Api.
Retrieved https://dinasdamkar.
id/2017/12/15/teo ri-segitiga-api/, 15 Desember 2017.
DAMKAR Kota Aceh.
Jenis Ae jenis.
Fungsi dan Cara menggunakan APAR ( Alat Pemadam Api Ringa.
Retrieved http://damkar.
id/2020/07/08/jenisjenis-fungsi-dan-cara-menggunakan-apar-alatpemadam-api-ringan/, 8 Juli 2020.
DOSS Camera & Gadget.
News: Mengenal Istilah.
Pengertian.
Dan Jenis Drone.
Retrieved from https://doss.
id/news/MENGENAL-ISTILAHPENGERTIAN-DAN-JENIS-DRONE, 14 April 2020 .
Efendi.
Iman Apriana.
Pedoman Penulisan Proyek Akhir.
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung.
Bandung, 2017.
Farouq.
Riansyah.
Habibi.
Unmanned Aerial Vehicle Robot untuk Pemadam Api dengan Rancangan Alat Pemadam yang Efisien.
Jurnal Nasional Teknik Elektro.
Vol.
No.
March 2021 .
Gasperz.
Pedoman Implementasi Program Six Sigma.
Gramedia Pustaka Utama.
Jakarta, 2022 .
Hakim.
Adies Rahman.
Kekuatan bahan dasar.
Politeknik Manufaktur Bandung.
Bandung, 2022.
Hurst.
Prinsip-prinsip Perancangan Teknik.
Erlangga.
Jakarta, 2006.
Komara.
Asep Indra.
Saepudin.
Aplikasi Metoda VDI 2222 Pada Proses Perancangan Welding Fixture Untuk Sambungan Cerobong Dengan Teknologi Cad/Cae.
JURNAL ILMIAH TEKNIK MESIN CYLINDER.
Vol.
1 No.
2, 2014, pp.
ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Mahmudah.
Aida.
Gambar Teknik Mesin.
Politeknik Manufaktur Bandung.
Bandung, 2000.
Nurkarim.
Latipah.
Suryawan.
Drone UAV Pemadam Kebakaran Hutan Otomatis.
Jurnal TEKNIMEDIA : Volume 01.
Nomor 2.
Desember 2020, pp.
1 Ae 6.
Puspitasari.
Ratna.
Maulana.
Eby.
, .
Pengembangan Desain Drone Sebagai Alat Bantu Evakuasi Bencana.
Seminar Teknologi Perencanaan.
Perancangan.
Lingkungan, dan Infrastruktur.
FTSP ITATS Surabaya, 20 Juni 2021.
POLMAN.
Elemen Mesin 3.
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung.
Bandung, 1992.
POLMAN.
STANDAR POLMAN SERI 0.
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung.
Bandung, 2000.
SAE.
Potential Failure Mode and Effects Analysis in design (Design DFMA) and Potential Failure Mode and Effects Analysis in Manufacturing and Assembly Processes (Process (FMEA) and Potential Failure Mode and Effects Analysis for Machinery (Machinery FMEA)_J1739_200208.
SAE International, 2008.
Vimalkumar.
Shaw.
Karan Kumar.
Design and Development of Heavy Drone for Fire Fighting Operation.
International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT).
Vol.
9 Issue 06.
June
LAMPIRAN
Gambar Assembly.
Sub Assembly dan beberapa Part Perancangan Konsep Firefighting System Tipe Pelontar Dry Chemical Powder Ball Pada Drone PT.
Gambar 27.
Gambar kerja assembly Gambar 28.
Gambar kerja sub assembly ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Barometer.
Volume 9 No.
Januari 2024, 1-13 Gambar 29.
Beberapa Gambar kerja part ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.