PERANCANGAN AWAL CHAMBER UNTUK PENGEMBANGAN ALAT TERAPI OKSIGEN HIPERBARIK TIPE MULTIPLACE TRANSPORTABLE

DINAR KRESNO PUTRO, Sugiyono, S.T., M.T., Ph.D

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Ruangan terapi (hyperbaric chamber) merupakan bagian dari alat HBOT yang paling fundamental. Chamber tersebut perlu dirancang dengan mempertimbangkan berbagai faktor sehingga diperoleh hasil yang optimal. Dalam hal ini, chamber dirancang untuk tekanan terapi maksimum 3 ATA. Selain itu, desain dari konstruksi chamber dan material yang digunakan harus mampu menahan tegangan yang diakibatkan oleh tekanan terapi.. Saat ini, penggunaan alat terapi oksigen hiperbarik di Indonesia masih relatif sedikit. Hal ini dinilai karena harganya yang mahal. Disamping itu, alat terapi tersebut cenderung dipasang fix (tidak dapat dipindah-pindah). Oleh karena itu, dilakukan suatu perancangan ruangan hiperbarik tipe multiplace transpotable dengan kapasitas 6 pasien dan 1 perawat untuk mengembangkan suatu desain alat terapi oksigen hiperbarik tipe multiplace. Perancangan ruangan hiperbarik meliputi beberapa aspek, diantara jenis material, angka keamanan, serta pengujian kekuatan pada chamber. Adapun material yang digunakan dalam perancangan ini ialah ASTM A36 yang mana merupakan material yang sering dipakai untuk keperluan konstruksi. Selanjutnya, chamber didesain menggunakan angka keamanan 2. Adapun tegangan maksimum yang diijinkan dapat bekerja pada chamber adalah 122,5 MPa. Selanjutnya, distribusi tegangan pada seluruh bagian chamber dapat diketahui dengan cara menyimulasikan desain chamber secara numerik (metode finite element). Dalam hal ini digunakan paket software Autodesk Inventor Professional 2013 dan Simulia Abaqus 6.11. Dari hasil analisis dan simulasi FEA, didapatkan rancangan awal ruangan hiperbarik yang aman. Adapun perancangan material disesuaikan pada material yang tersedia di pasar. Berdasarkan hasil analisis tegangan yang dilakukan, tegangan maksimum yang bekerja pada chamber ialah sebesar 120,1 MPa dengan bobot konstruksi 6,092 Ton. Ruangan hiperbarik ini tersusun atas pelat dan kerangka frame sebanyak 23 buah sebagai support-support pada chamber. Kata Kunci : Ruangan Hiperbarik, Terapi Oksigen, Simulasi numerik, FEA

Hyperbaric chamber are the most fundamental part of HBOT. The chamber should be designed with considering a variety of factors in order to obtain the optimal results, one of which is the operating pressure. In this case, the chamber is designed to operate at a maximum pressure of 3 ATA. The design of the chamber construction and materials used must be able to withstand stress caused by the operating pressure so that the chamber is safe for users. Currently hyperbaric facility in Indonesia is rarely available because it is expensive. So the researchers designed a transportable hyperbaric chamber with capacity for 6 patients and one nurse. Based on the operating pressure of 3 ATA, the material used to ASTM A36, and the safety factor is 2, the maximum allowable stress can work in the chamber was 122.5 MPa. Furthermore, the stress distribution in all parts of the chamber can be determined by numerically simulating chamber design (finite element method). In this case, the simulation is using software package of Autodesk Inventor 2013 and SIMULIA Abaqus 6.11. From the result analysis and FEA simulation is obtained preliminary design chamber which is designed strongly and possess the ease in manufacturing or manufacturability. The design of hyperbaric chamber has safety factor of 2 with maximum stress in chamber is 120.1 MPa and a weight of construction is 6,092 Ton. Hyperbaric chamber is consist of 8 mm thick plate and had frame of the shell as much as 23 units. The frame profile on hyperbaric chamber using the H profile size 125 mm x 60 mm. And the material used in the design is a steel ASTM A36. Keyword: Hyperbaric chamber, stress, pressure, design.

Kata Kunci : Ruangan Hiperbarik, Terapi Oksigen, Simulasi numerik, FEA