Lift Technology Mechanism with Renewable Energy and Voice

Command Panel

Ellihu Yona1,a, Richard Alexander2,b, Antonio Hazman3,c

1,2,3,4Mechanical Engineering Department, Petra Christian University, Indonesiaael_x5_slab09@rocketmail.com, b aRichard.bingera@gmail.com, canthony_regulus@yahoo.com

Keywords :Lift, Voice Command Panel, Hoisting Mechanism, Renewable Energy

AbstractPada jaman sekarang perkembangan jumlah masyarakat semakin pesat. Lahan untuk

dibangun semakin lama semakin sedikit sehingga solusinya membuat gedung-gedung yang tinggi. Hal ini membuat mobilitas di dalam gedung itu sendiri sulit dibutuhkan sebuah perangkat mesin yang membantu mobilitas masyarakat. Pada umumnya sebuah gedung lama akan menggunakan tangga sebagai akses untuk berpindah lantai tetapi bagaimana jika gedung itu tinggi. Lift adalah solusi yang diciptakan untuk berpindah dari satu lantai ke lantai lainnya dengan merancang sebuah lift maka kemudahan dan efisiensi waktu tercipta. Makalah ini akan membahas bagaimana perkembangan desain dari sebuah lift dimana penggunaannya dapat aman dan efisien waktu dan energi. Dengan pemilihan berbagai metode dan modifikasi maka dibuat lift yang sesuai dan aman.

IntroductionLift merupakan perangkat yang sering digunakan untuk mengangkat benda bukan manusia.

Teknologi lift digunakan pada pemindahan barang untuk ketinggian tertentu. Namun pada perkembangannya dan kebutuhan manusia m uaka lift ini menjadi perangkat untuk digunakan oleh manusia. Tentu dalam hal ini mencakup perkembangan keamanan yang menjadi kunci penting dalam pemakaiannya dalam kehidupan sehari-hari. Lift ini terdiri dari beberapa komponen seperti motor penggerak dan komponen-komponen penggerak, casing, alat keamanan seperti alarm, serta komponen system.

Kemajuan teknologi lift sudah cukup berkembang. Teknologi tersebut terdiri atas bagian penggerak, ruang luncur, komponen kereta,dan komponen di luar ruang luncur Komponen penggerak terdiri dari control system, motor, dan gorvernor. Pada ruang luncur terdapat beberapa komponen seperti hoisting ropes (SWR), roller guide and guide shoe dan counterweight. Pada bagian komponen kereta dan komponen di luar ruang luncur adalah yang mengatur jalannya proses dari kerja elevator. Pada makalah ini akan dibahas bagaimana kami akan mempermudah jalannya pengoperasian dari lift atau elevator ini.

Untuk memperjelas dan memberi gambaran akan elevator masa kini, berikut adalah komponen-komponen elevator berserta fungsi dan gambarnya:Komponen Lift:

A. Komponen di ruang Mesin (Machine Room)1. Control System atau Control Panel (Lemari Kontrol), Berfungsi untuk mengatur dan

mengendalikan kerja dari pada lift tersebut. Permintaan baik dari luar maupun dari dalam kereta dicatat dan diolah, kemudian memberikan intruksi-intruksi agar lift bergerak, dan berhenti sesuai dengan permintaan.

2. Geared Machine atau Mesin Penggerak, Di dalam raung mesin terdapat satu mesin penggerak jenis geared. Pada mesin ini, perputaran dari motor penggerak ditransformasikan oleh roda gigi sehingga dari putaran motor tinggi dapat berubah ke putaran rendah. Kecepatan maximum dari kereta lift dengan sistem geared adalah 2.5 m/s. Pada mesin penggerak ini terdapat brake (rem) dimana rem ini akan berkeerja jika motor penggerak tidak dialiri listrik.

3. Governor adalah alat pengaman, dimana jika kecepatan lift melebihi batas-batas yang telah ditentukan, maka governor ini akan bekerja dan kereta akan berhenti baik oleh elektrik maupun maupun mekanik.

Gambar 1. GovernorB. Komponen di ruang luncur (Hoistway)

1. Hoisting Ropes berfungsi untuk menghubungkan motor dengan lift dan counterbalance, sehingga bisa dilakukan gaya tarik pada lift. Selain itu alat ini juga berfungsi menahan lift agar tidak jatuh. Biasanya terbuat dari Steel Wire Rope.

Gambar 2. Hoisting Rope

2. Roller Guide dan Guide Shoe berfungsi agar lift tidak bergoyang-goyang saat bergerak. Biasanya terbuat dari mild steel dan rubber untuk material shoe.

Gambar 3. Roller Guide

3. Counterweight berfungsi untuk penyeimbang dan juga mengurangi beban kerja dari motor elektrik. Jalur atau guide rail-nya terpisah dari guide rail lift seperti yang terlihat pada gambar disamping. Material counterweight biasanya terbuat dari Grey Iron.

Hoisting rope

C. Komponen di Car/ Kereta1. Door Operator merupakan mekanisme automatis untuk membuka dan menutup pintu

lift. Plat support mekanisme ini biasanya terbuat dari mild steel 2. COP (Car Operating Panel), Ada satu atau lebih COP. Biasanya terletak pada sisi depan

kereta (front return panel). Pada panel tersebut terdapat tombol-tombol lantai dan tombol pengatur buka tutup pintu.

3. Alarm Buzzer, Yang berfungsi untuk memberi tanda bila lift berbeban penuh atau tanda-tanda lain.

4. Floor Indicator, Nomor penunjuk lantai dan arah jalannya kereta. Biasanya terletak disisi atas pintu kereta (transom) atau pada COP.

5. Door berfungsi untuk mempersilahkan penumpang naik atau turun.

Gambar 4. Door

D. Komponen di luar ruang luncur atau di Hall1. Tombol Lantai, Tombol pemanggil kereta di lantai/ hall.2. Hall indicator Biasanya terletak di transom atau hall button pada masing-masing lift.

Berfungsi untuk mengetahui posisi masing-masing kereta.

4

2

3Door

Gambar 5. Mekanisme keseluruhan lift

Gambar diatas menunjukan berbagai komponen pada sebuah lift. Dari desain produk lift biasa, maka dapat muncul berbagai penggolongan dan pertanyaan sebagai berikut

Experimental Methods

Pengembangan desain dari produk ini mengikuti tahapan proses desain produk, berikut adalah tahapan-tahapan proses desain yang dilakukan :

1. Membuat pertanyaan-pertanyaan untuk mengembangkan proses desain dari produk2. Membuat FAS Document yang berisikan spesifikasi produk3. Menganalisa fungsi dari setiap komponen dengan Burger Scheme4. Mempertimbangkan alternatif desain dengan Pugh Method

Result and Discusion:Pertanyaan :

1. Apakah mungkin untuk menambah kapasitas beban tetapi tetap aman?Dengan menggunakan system steel wire rope yang ringan dan ramping tetapi kuat maka memungkinkan untuk menggunakan jumlah SWR yang banyak sehingga kapasitas dari beban dapat ditambah

2. Bagaimana bila terjadi kelebihan beban pada lift?Pada system dilengkapi weighing device yaitu Memberikan / mengaktifkan buzzer alarm pada saat weighing device ini mendeteksi beban sangkar yang berlebih.jika weighing device ini aktif pintu lift akan tetap terbuka sampai dengan sangkar di kurang bebannya.

3. Bagaimana cara untuk mengetahui bila ada masalah pada lift? Bagaimana cara meminta tanda bantuan? Lampu emergency akan menyala secara otomatis jika terjadi pemadaman sumber listrik.Lampu ini dapat bertahan rata-rata sampai dengan 15 menitPenumpang dapat di evakuasasi dari dalam sangkar melalui manhole ini pada saat emergency.Manhole ini hanya dapat di buka dari sisi luar bagian atas.jika pintu ini terbuka lift otomatis akan berhenti.

4. Bagaimana menanggulangi jika ada masalah lampu padam agar lift tidak jatuh?Dengan menggunakan system pengereman gear satu arah maka jika terjadi arah balik pengereman otomatis akan terjadi

5. Bagaimana agar dapat berhenti di tempat/lantai yang dituju?Pada perkembangannya ditemukan penggunaan tombol pada lift sehingga dapat diatur tempat/lantai yang akan dituju

6. Apakah memungkinkan lift dapat digunakan dengan ketinggian lebih dari 30m?Penggunaan traction system yang diterapkan pada lift memungkinkan lift untuk beroperasi lebih dari 30m

7. Apakah keamanan pada lift terjamin?Pada system lift terdapat door contact(saklar pintu) dan (door lock) kunci pintu serta saklar batas atas dan batas bawah sehingga pintu lift tidak akan terbuka apabila terbuka maka lift akan mati dan juga adanya pengamanan apabila terjadi kelebihan kecepatan

FAS document :

Metode Pugh

Setelah mengetahui berbagai pengganti komponen pada sebuah lift, hasil brainstorming menghasilkan 3 konsep yang memungkinkan untuk pengembangan lift kedepannya. Ketiga konsep ini akan dikaji lebih lanjut melalui Metode Pugh, agar bisa diketahui konsep mana yang lebih baik dan bermanfaat.Dibawah ini merupakan 3 konsep yang telah disepakati:

Konsep 1 : Lift bertenaga panel surya dan baterai, hoister dari Steel Wire Rope, dengan panel tombol dalam lift yang diganti dengan voice command.

Konsep 2 : Lift bertenaga listrik PLN, dengan hoister hidrolik, dan panel dalam lift tetap menggunakan tombol.

Konsep 3 : Lift bertenaga listrik PLN, dengan hoister sistem pressure differential, panel dalam lift dengan menggunakan voice command.

Small Cross section Piston

Oil Reservoir

Solar panel module

Control Room

Door

Gambar 6. Konsep 1(a) dan 2 (b)

Elevator Cart

SWR

Door

Control Room

Large Cross section Piston

(a) (b)

Door

Elevator CartSeal

Seal

Low Pressure Section

Air Suction Pipe

High Pressure Section

Control Room

Air Supply Duct

Pressure Valve

Air Return Duct

Gambar 7. Konsep 3

Berikut adalah penilaian dengan menggunakan Metode Pugh:

Konsep1 2 3

Manufacturing Cost B W SLoad Capacity S B WEase to Operate B W SSafety of Use S B WEnergy Usage B W S

Sum of B 3 2 1Sum of W 0 3 2Sum of S 3 0 3

B-W 3 -1 -1

Melalui diagram Metode Pugh diatas, dapat diambil keputusan bahwa konsep pertama merupakan konsep yang paling unggul, karena memiliki nilau keuntungan ”Better” yang lebih tinggi dibandingkan konsep-konsep lainnya.

Hamburger scheme

Berikut di bawah ini merupakan desain akhir dari hasil modifikasi:

Gambar 8. Keseluruhan Assembly Lift

Gambar 9. Detail Elevator Cart

Gambar 10. Detail Motor

Lokasi pemasangan panel surya berada pada atap sebuah bangunan (detail lebih jelas bisa dilihat melalui skema pada gambar 6 tentang konsep 1). Berikut dibawah ini merupakan flow chart dari Voice Command Processing:

Conclusion

Lift merupakan sebuah alat transportasi pemindah benda secara vertikal. Pada umumnya lift yang ada sampai sekarang ini menggunakan sistem katrol pada mekanisme naik turunnya sebuah lift. Namun hingga sekarang kelemahan yang dimiliki oleh sistem mekanisme seperti ini yaitu biaya operasinya yang cukup tinggi karena menggunakan tenaga listrik dari PLN untuk motor yang digunakan untuk menarik SWR. Belum lagi apabila terjadi kecelakan listrik dari PLN padam, maka penumpang lift bisa terjebak di dalam. Selain itu penggunan user interface dengan tombol yang kurang praktis. Oleh karena perlu adanya design baru yang lebih efisien dalam penggunaan energi kerja.

Lift Technology Mechanism with Renewable Energy and Voice Command Panel memungkinkan untuk menjawab permasalahan tersebut, karena pada lift dengan desain ini menggunakan tenaga dari solar panel sehingga menggantikan listrik dari PLN sebagai sumber energi, sehingga apabila ada kejadian seperti di atas, lift akan tetap terus berfungsi karena menggunakan jalur sumber energi yang berbeda dari listrik PLN. Selain itu pada lift ini sudah dilengkapi teknologi voice command yang memudahkan pengguna hanya dengan mengucapkan perintah menuju lantai berapa maka sensor akan mendeteksi dan meneruskan informasi secara otomatis ke perangkat komputerisasi yang menggerakan motor membawa lift ke lantai tersebut.

Reference:

1. Stuart Pugh, Don Clausing, Ron Andrade, (24 April 1996). Creating Innovative Products Using Total Design. Addison Wesley Longman. ISBN 0-201-63485-6

2. Pugh, S. (February 1991). Total Design: Integrated Methods for Successful Product Engineering. Addison-Wesley. ISBN 0-201-41639-5

3. S.Pugh, B.Hollins, (March 1990). Successful Product Design: What to Do and When. Butterworth-Heinemann. ISBN 0-408-03861-6

4. https://wiki.uii.ac.id/images/0/0f/Contoh.pdf.