rekabentuk electrical gearbox oil pump - … membantu penjimatan tenaga manusia, menggalakkan...
TRANSCRIPT
REKABENTUK ELECTRICAL GEARBOX OIL PUMP
NOR AMIZAH BT. MOHD TARIKAT
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
“Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan
saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kuantiti untuk tujuan
penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Teknologi Serta Pendidikan
(Kejuruteraan Mekanikal)”
Tandatangan : ............................................................................
Nama Penyelia : DR. MOHD SAFARIN BIN NORDIN
Tarikh : ............................................................................
REKABENTUK “ELECTRICAL GEARBOX OIL PUMP” (EGOP)
NOR AMIZAH BT. MOHD TARIKAT
Laporan Projek Ini Dikemukakan
Sebagai Memenuhi Sebahagian Daripada Syarat
Penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Teknologi Serta Pendidikan
(Kejuruteraan Mekanikal)
FAKULTI PENDIDIKAN
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
MEI 2011
PSZ 19:16 (Pind.
1/97)
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS
JUDUL: REKABENTUK “ELECTRICAL GEARBOX OIL PUMP” (EGOP)
SESI PENGAJIAN:2010/2011
Saya NOR AMIZAH BT. MOHD TARIKAT
(HURUF BESAR)
mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di
Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti
berikut:
1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia.
2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk
tujuan pengajian sahaja.
3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara
institusi pengajian tinggi.
4. **Sila tandakan ( )
SULIT
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam AKTA RAHSIA RASMI 1972)
TERHAD
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan)
TIDAK TERHAD
______________________________ __________________________________________
(TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA)
Alamat Tetap: DR. MOHD SAFARIN BIN NORDIN
NO 409 JALAN TONKIN, (NAMA PENYELIA)
FELDA REDONG 1,
85300 LABIS,
JOHOR
Tarikh: 11 MEI 2011 Tarikh: 11 MEI 2011
CATATAN: * Potong yang tidak berkenaan.
** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa/organisasi
berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT
atau TERHAD
Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan, atau
disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda
(PSM).
Disahkan oleh:
“Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan
yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya’.
Tandatangan : ………………………………..................
Nama Penulis : NOR AMIZAH BT. MOHD TARIKAT
Tarikh : …………………………………………..
ii
Hanya Untukmu……….
Khas buat mak dan abah tersayang,
Pn. Rohaiya Bt. Ali dan En.Mohd Tarikat B. Raban terima kasih kerana telah
melahirkan, membesarkan, dan mendidik sehingga kini. Jasamu tidak terbalas
dengan wang ringgit mahupun emas permata hanya.
Buat ahli keluarga yang dikasihi,
Rohana, Mohd Masnor, Siti Rohani, Mohd Mansor, Mohd Ismadi, Mohd Salem, dan
yang terakhir sekali adinda ku tersayang Nor Aslin. Kalian merupakan tulang
belakang yang sentiasa memberi dorongan dan sokongan setiap masa.
Kepada rakan seperjuanganku dan warga fakulti pendidikan yang diingati
selalu,
semoga kenangan yang kita cipta di UTM tercinta ini akan sentiasa kekal hingga ke
akhirnya, kerana kamu semua “BEST dan COOL”.
iii
PENGHARGAAN
Dengan nama Allah yang maha pemurah lagi maha mengasihani, syukur
Allhamdullilah kerana berkat izinNya saya dapat meyempurnakan dan melaksanakan
Projek Sarjana Muda di Universiti Teknologi Malaysia pada sesi 2011 ini dan
seterusnya melayakkan saya menerima Ijazah Sarjana Muda.
Sepanjang penglibatan saya merekabentuk prototaip Electrical Gearbox Oil
Pump ini saya mendapat kerjasama, sumbangan dan bantuan dan segi nasihat,
sokongan moral, spiritual, dan bantuan teknikal daripada pelbagai pihak. Namun
setinggi-tinggi saya ucapkan terima kasih kepada penyelia PSM saya iaitu Dr. Mohd
Safarin Bin. Nordin yang telah banyak member bimbingan dan idea yang bernas
dalam proses pembangunan dan penulisan laporan. Kemudiannya, saya
mengucapkan terima kasih kepada En. Mohsin Bin Uzir kerana berkat bantuannya
didalam menyelesaikan bahagian elektrik dan elektronik. Dan kepada pengajar,
pembantu makmal, juruteknik bengkel Fakulti Pendidikan seperti En Ros Iskandar
Zulkarnain, Pn. Rodziah, En. Zainal , En. Yusri, Pn. Salina, En. Basir dan juga En.
Shafeai dalam memberikan nasihat dan panduan kepada saya dalam membangunkan
rekabentuk ini.
Jutaan terima kasih juga kepada rakan seperjuangan samada SPJ mahupun
SPE yang secara tidak langsung memberi semangat diatas perjuangan ini. Akhir
sekali, terima kasih kepada yang terlibat secara langsung dan tidak langsung kerana
tanpa sokongan dan dorongan semua, tesis ini tidak mungkin akan dijilidkan seperti
sekarang. Semoga segala sumbangan yang diberikan akan mendapat balasan yang
setimpal dari Nya.
iv
ABSTRACT
The purpose of this study is to design a gearbox oil filling machine Proton
Wira which is designated as Electrical Gearbox Oil Pump (EGOP). Where is existing
products required manual labor for that job. Its also does not promote a hygiene
practices, and it’s not ergonomic for the user. Thus, with the EGOP design, it can
help people to save energy, promote the hygiene practices of working, and also an
ergonomic design to fill the gearbox oil work. EGOP is a combination of hydraulic
pump, electric motor, and timer control. Sequential design models used for design an
EGOP. All the processes involved in developing EGOP include welding, cutting,
riveting, shearing, bending, a timer circuit and so on until the finishing. The analysis
was conducted for the purpose of completing the specification of EGOP includes
testing the rate of two liters of oil for the gearbox, the hydraulic pump required
torque, electric motor torque, velocity of ratio pulley system used and the
comparison between existing products and EGOP. EGOP can make the filling
gearbox oil to the Proton Wira in range 1 minute. Improvements should be made by
other designers in the future in order to save time and work to make the filling
control using sensors to ensure adequate capacity of gear oils.
v
ABSTRAK
Kajian bertujuan untuk merekabentuk sebuah mesin pengisi minyak gearbox
kereta Proton Wira yang dinamakan sebagai Electrical Gearbox Oil Pump (EGOP).
Dimana produk sedia ada memerlukan tenaga insani bagi kerja tersebut. Selain itu, ia
juga tidak menggalakkan pengamalan kerja yang bersih, dan penggunaannya yang
tidak ergonomik kepada pengguna. Oleh itu, dengan adanya rekabentuk EGOP ini
dapat membantu penjimatan tenaga manusia, menggalakkan pengamalan cara kerja
yang bersih, dan juga rekabentuk yang lebih ergonomik untuk kerja mengisi minyak
gearbox. EGOP juga merupakan gabungan antara pam hidraulik, motor elektrik, dan
kawalan pemasa. Model rekabentuk berjujukan digunakan dalam membuat
merekabentuk EGOP ini. Segala proses yang terlibat membangunkan EGOP
termasuklah kerja mengimpal, memotong, merivet, mericih, membengkok, membuat
litar pemasa dan sebagainya sehinggalah kepada kerja kemasan. Analisis yang
dijalankan adalah bertujuan melengkapkan spesifikasi bagi EGOP termasuklah kerja
pengujian kadar masa bagi dua liter minyak gearbox, daya kilas yang diperlukan oleh
pam hidraulik, daya kilas motor elektrik, nisbah halaju takal pada sistem yang
digunakan dan perbandingan antara produk sedia ada dengan EGOP. EGOP ini dapat
membuat pengisian minyak gearbox kepada kereta Proton Wira dalam julat masa 1
minit. Penambahbaikan perlulah dilakukan oleh pereka lain pada masa akan datang
dalam usaha menjimatkan masa kerja dan membuat kawalan pengisian menggunakan
penderia bagi memastikan kapasiti minyak gear telah mencukupi.
vi
ISI KANDUNGAN
BAB TAJUK MUKASURAT
AKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRACT v
ABSTRAK vi
ISI KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xii
SENARAI SINGKATAN xiv
SENARAI SIMBOL xv
1 PENDAHULUAN 1
1.1 Pengenalan 1
1.2 Latar Belakang Masalah 2
1.3 Pernyataan Masalah 5
1.4 Objektif Kajian 6
1.5 Skop Kajian 7
1.6 Kepentingan Kajian 7
1.6.1 Pembuat Polisi 7
1.6.2 Pelaksana 8
1.6.3 Pereka-Pereka Lain 8
1.7 Kaedah Kajian 9
1.7.1 Kajian Terhadap Produk Yang Sedia Ada 9
1.7.2 Tinjauan dan Temuramah 9
1.7.2.1 Bengkel A 10
vii
1.7.2.2 Bengkel B 10
1.7.2.3 Bengkel C 10
1.7.3 Kajian Terhadap Komponen Rekabentuk 11
1.7.3.1 Motor Elektrik 11
1.7.3.2 Pam Hidraulik 11
1.7.3.3 Pemasa 12
1.8 Definisi Dan Istilah 12
1.8.1 Prototaip 12
1.8.2 Gearbox 13
1.8.3 Ergonomik 13
1.8.4 Manual 13
1.9 Penutup 13
2 SOROTAN KAJIAN 14
2.1 Pengenalan 14
2.2 Teori Rekabentuk 15
2.2.1 Definisi Rekabentuk 15
2.2.2 Kaedah Rekabentuk 16
2.3 Memutuskan Sesuatu Rekabentuk 18
2.4 Kajian Terhadap Komponen Rekabentuk 18
2.4.1 Pam Hidraulik 19
2.4.1.1 Pam Gear 19
2.4.1.1.1 Pam Gear Jenis Luaran 20
2.4.1.1.2 Pam Gear Jenis Dalaman 20
2.4.1.2 Pam Bilah 21
2.4.1.3 Pam Piston 22
2.4.1.3.1 Pam Piston Paksi 22
2.4.1.3.2 Pam Piston Jejari 23
2.4.2 Motor Elektrik 23
2.4.2.1 Motor Elektrik Arus Terus (AT) 24
2.4.2.2 Motor Arus Ulang Alik (AU) 25
2.4.2.2.1 Motor AU Sesiri 25
2.4.2.2.2 Motor Segerak (synchronous) 27
2.4.2.2.3 Motor Induksi 28
viii
2.4.2.3 Perbezaan Antara Motor AU Dan
Motor AT 29
2.4.3 Pemasa 30
2.4.3.1 Pemasa Elektromekanikal 30
2.4.3.2 Pemasa Digital 31
2.4.3.3 Pemasa Elektronik IC 555 31
2.5 Kajian Keperluan Produk 32
2.5.1 Pelinciran Dalam Kotak Gear 33
2.5.2 Minyak Gear 33
2.5.2.1 Tentuan Tugas Penyenggaraan Pelincir
Gear A.P.I 33
2.5.2.2 Kelikatan Minyak Gear Yang Direka
Oleh SAE 34
2.5.3 Penukaran Minyak Gear 35
2.5.3.1 Sewaktu Servis Kenderaan 35
2.5.3.1 Ketika Melakukan Penyenggaraan
Gearbox 36
2.5.4 Cara-Cara Menukar Minyak Gear Gearbox
Manual 36
2.6 Rekabentuk Berkaitan 38
2.6.1 Pam Minyak Gear Kendalian Tangan 38
2.6.2 Rekabentuk bagi Hand Cart dan Hand Truck 40
2.6.2.1 Roda Dan Caster 40
2.6.2.2 Jenis Handle dan Lokasinya 40
2.6.2.3 Dimensi 41
2.7 Penutup 41
3 METODOLOGI 42
3.1 Pengenalan 42
3.2 Carta Alir Perlaksanaan Rekabentuk 43
3.3 Kaedah Rekabentuk 44
3.3.1 Pemilihan Tajuk 44
3.3.2 Kajian Dan Penyelidikan 45
3.3.3 Penghasilan Rekabentuk Konsep 45
ix
3.3.4 Rekabentuk Konsep 47
3.3.5 Penghasilan, Penilaian dan Pemilihan Konsep 47
3.3.6 Rekabentuk Sebenar 48
3.4 Pemilihan Konsep 52
3.4.1 Penggabungan Idea 55
3.5 Kotak Matrik 56
3.6 Langkah- Langkah Menghasilkan Rekabentuk 57
3.6.1 Pembuatan Rangka (Chasis) 57
3.6.2 Penyambungan Sistem 59
3.6.3 Penyambungan Komponen Elektrik 61
3.6.4 Rekabentuk Bagi Penutup Badan EGOP 62
3.6.5 Roda 64
3.6.6 Pemegang (Handle) 65
3.6.7 Kemasan 66
3.6.8 Butang Operasi 67
3.7 Kaedah Pengujian Rekabentuk 67
3.7.1 Pengujian Kadar Alir Liter Per Masa 68
3.7.2 Pengujian Nilai Ampere Motor Elektrik 69
3.7.3 Pengujian Nilai Daya Yang diperlukan Bagi
Menggerakkan Pam Hidraulik 70
3.8 Kos 71
3.9 Batasan Kajian 72
3.10 Penutup 73
4 DAPATAN KAJIAN DAN PERBINCANGAN 74
4.1 Pengenalan 74
4.2 Kadar Masa Bagi Liter Minyak Gearbox 74
4.2.1 Perbincangan Kadar Masa Bagi Liter
Minyak Gearbox 75
4.3 Daya Kilas Yang Diperlukan Oleh Pam Hidraulik 76
4.3.1 Perbincangan Daya Kilas Pam Hidraulik 77
4.4 Daya Kilas Motor Elektrik 77
4.4.1 Perbincangan Daya Kilas Motor Elektrik 79
4.5 Nisbah Halaju Takal 79
x
4.5.1 Perbincangan Nisbah Dan Halaju Sistem Takal 80
4.6 Perbandingan Produk dari Segi Pengamalan Cara
Kerja Yang Bersih 80
4.7 Penutup 82
5 CADANGAN DAN KESIMPULAN 83
5.1 Pengenalan 83
5.2 Cadangan 83
5.3 Kesimpulan 85
RUJUKAN 87
LAMPIRAN
xi
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKASURAT
3.1 Idea konsep 50
3.2 Kotak matrik serta penilaian yang telah dibuat
bagi ketiga-tiga konsep yang direka 56
4.1 Kadar masa bagi keluaran 2 liter 75
4.2 Nilai daya bagi menggerakan pam hidraulik 76
4.3 Perbandingan produk dari segi pengamalan cara kerja
yang bersih 81
xii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK MUKASURAT
2.1 Kaedah rekabentuk secara berjujukan. 17
2.2 Pam gear jenis luaran 20
2.3 Pam gear jenis dalaman 21
2.4 Pam Bilah 21
2.5 Pam Piston Paksi 22
2.6 Pam Piston Jejari 23
2.7 Petua tangan kanan 25
2.8 Motor AU sesiri 26
2.9 Medan putaran motor segerak 27
2.10 Rotor motor induksi AU 29
2.11 Pakej V-8Pin 32
2.12 Lokasi drain plug dan filling plug pada gearbox 37
2.13 Pam minyak gear kendalian tangan 39
3.1 Carta alir metodologi 43
3.2 Menunjukkan aliran rekabentuk konsep 46
3.3 Kriteria-kriteria bagi pemilihan konsep yang sebenar 49
3.4 Penggabungan konsep 55
3.5 Holder bekas minyak 58
3.6 Menunjukkan bracket boleh laras 60
3.7 Penutup bekas minyak gear dagabungkan dengan paip
PVC 61
3.8 Sambungan sesiri antara sumber elektrik- pemasa- motor
Elektrik 62
3.9 Dimensi bagi pemegang penutup servis 63
xiii
3.10 Roda Nylon kiri : (a) roda caster dan (b) roda tetap 64
3.11 Dimensi handle pada sudut 45 darjah 65
3.12 Proses mengecat 66
3.13 Proses pengujian liter per masa 69
3.14 Proses pengujian nilai daya bagi pam hidraulik 71
xiv
SENARAI SINGKATAN
API - American Petroleum Institute
AT - Arus Terus
AU - Arus Ulang Alik
EGOP - Electrical Gearbox Oil Pump
GL - Gear Lubricant
IC - Integrated Circuit (Litar Bersepadu)
MIG - Metal Inert Gas
PLC - Programmable Logic Control (Kawalan Logik)
PVC - Polyvinyl Chloride
SAE - Society of Automotive Engineers
xv
SENARAI SIMBOL
D - Diameter
F - Force (Daya)
f - Frekuensi
HP - Horse Power (kuasa kuda)
Hz - Hertz
I - Current (Arus)
m - Meter
min - Minit
N - Newton
Nm - Newton Meter
NP - Number of pole (bilangan kutub)
P - Power (Kuasa)
RPM - Rotation Per Minute (Putaran seminit)
s - Second (saat)
T - Tork
V - Voltan
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Kemajuan sains dan teknologi telah memberikan pelbagai kemudahan dan
kesejahteraan bagi kehidupan manusia dan sekaligus menyumbang bagi
kesempurnaan manusia sebagai hamba Allah dan khalifah-Nya kerana Allah telah
mengurniakan anugerah kepada manusia yang bersifat saling melengkapi iaitu
anugerah agama dan sains teknologi. Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan
dua perkara yang tidak dapat dipisahkan antara satu sama lain. Ilmu adalah sumber
teknologi yang mampu memberikan kemungkinan munculnya pelbagai penemuan
kejuruteraan dan idea-idea baru.
Selain sains dan teknologi, di dalam Rancangan Malaysia ke-10 (2011-2015),
salah satu permis utama yang di ketengahkan adalah “ menjayakan pertumbuhan
diterajui oleh produktiviti dan inovasi.” Ini dengan jelas bahawa negara kita kini
amat menekankan produktiviti dan inovasi bagi membantu negara dalam menaik
taraf dari negara membangun kepada negara maju seiring dengan wawasan 2020.
Selain itu, RMK10 juga turut menekankan pertumbuhan ekonomi negara yang
diterajui oleh sektor perkhidmatan dan pembuatan.
2
Dengan pelbagai desakan kemajuan seperti sains dan teknologi, produktiviti
dan inovasi, serta industri pembuatan, pelbagai rekabentuk perlulah direka bagi
memenuhi keperluan manusiadan seterusnya negara. Oleh itu, permintaan pelbagai
jenis peralatan dan mesin meningkat secara langsung dimana semua sektor
termasuklah sektor pertanian, sektor pembuatan, sektor perkhidmatan dan
sebagaimya memerlukan peralatan berteknologi tinggi yang bertujuan bagi
meningkatkan produktiviti.
Dalam merekabentuk terdapat perkara yang perlu diambil kira seperti cara-
cara menyelesaikan masalah, memahami keperluan pengguna dengan tepat dan
objektif utama produk yang direka. Objektif merekabentuk adalah mencipta produk
baru atau mengubahsuai produk sedia ada. Namun aktiviti merekabentuk ini perlulah
memenuhi kehendak pengguna. Selain itu juga produk tersebut perlulah dinilai dari
segi aestetik, ergonomik, kos, dan aspek keselamatan.
1.2 Latar Belakang Masalah
Manusia dan teknologi tidak dapat dipisahkan. Ini kerana manusia
memerlukan teknologi dalam menjalani kehidupan seharian. Secara umumnya
teknologi adalah untuk memudahkan sesuatu pekerjaan.
Pada masa kini ramai pemandu kereta lebih menggemari kenderaan pacuan
automatik namun penggunaan kereta pacuan automatik kebanyakkannya digunakan
di Bandar-bandar. Menurut Knibb Gormezano (2001) negara-negara maju seperti
Amerika Syarikat dan Jepun kebanyakan rakyatnya menggunakan kereta yang
mempunyai sistem penghantaran automatik. Ini disebabkan keadaan jalanrayanya
yang sesak, banyak lampu isyarat, dan jarak antara destinasi adalah tidak jauh.
Namun berdasarkan pemerhatian pereka, pekan-pekan seperti pekan Labis, Yong
3
Peng, dan sebagainya masih memerlukan kenderaan yang berpenghantaran manual
(manual transmission) kerana keperluan kenderaan untuk melalui jalan-jalan yang
tidak sekata permukaannya, penjimatan bahanapi, mudah dibaiki, dan ianya lebih
ekonomi berbanding kereta yang mempunyai sistem penghantaran automatik. Ia juga
ditegaskan oleh Knibb Gormezano (2001) dengan penggunaan kereta yang
mempunyai sistem penghantaran automatik ini mempunyai penggunaan bahanapi
yang tinggi disamping pecutan kenderaan yang rendah.
Bekerja sebagai mekanik kenderaan amat memerlukan tenaga yang tinggi.
Ini kerana banyaknya tenaga yang diperlukan bagi menyelesaikan satu-satu kerja.
Sebagai contohnya membuat merombak enjin (Overhauling). Dimana ia mengambil
masa melebihi satu hari bergantung kepada kemahiran yang ada pada seorang
pekerja itu. Selain itu, kerja-kerja penggantian minyak gear adalah merupakan satu
kemestian bagi setiap kenderaan. Ini bagi menjamin kenderaan dapat digunakan
dengan baik dan tahan lama. Penggantian minyak gearbox akan dibuat setiap
15,000Km dan menurut J.H Haynes (1974) pula kereta Audi 100 memerlukan 10,000
Km bagi kerja menservis gearbox bagi sesebuah kereta baru. Oleh itu pemilik kereta
perlulah menghantar kereta ke bengkel atau pusat servis untuk membuat servis bagi
gearbox.
Mekanik pula perlu membuat dua servis bagi kereta tersebut iaitu servis
minyak hitam untuk 5,000 km yang ketiga dan servis pertama bagi minyak gear.
Berikut juga merupakan langkah menukar minyak gearbox seperti yang dinyatakan
di dalam “Audi 100 owner’s workshop manual”. Untuk membuang minyak kotak
gear, mekanik perlu menaikkan kenderaan terlebih dahulu. Kemudiannya drain plug
perlu dibuka bagi pengaliran minyak gearbox keluar berdasarkan kaedah graviti dan
kemudian mekanik perlu membuka filling plug minyak gearbox yang bertujuan
untuk melancarkan pengaliran. Setelah selesai minyak gearbox keluar dari gearbox,
mekanik akan menutup semula drain plug dan kemudiannya membuat pengisian
minyak gearbox melalui filling plug dengan menggunakan pam minyak gearbox
yang dioperasikan secara insani. Pengisian minyak gearbox akan diberhentikan
sekiranya minyak gear meleleh sekurang-kurangnya tiga titik. Kemudian filling plug
4
akan ditutup semula dan kereta akan diturunkan dari jek. Seterusnya enjin akan
dihidupkan, dan kereta akan dipandu bagi tujuan memastikan tiada berlaku
kebocoran.
Melalui masalah perlunya lelehan tiga titik mencerminkan satu kaedah kerja
yang tidak bersih. Kesan minyak pada lantai akan menyebabkan berlakunya
kemalangan yang tidak diingini. Analisis tempat kerja yang telah dilakukan oleh
Industrial hygienist telah mengenalpasti pekerjaan dan stesyen kerja yang merupakan
penyumbang utama kepada permasalahan. Dalam kawalan pengamalan kerja
(hygiene work practice controls), terdapat kawalan-kawalan dari bahaya pekerjaan
yang diterapkan seperti mengubah amalan kerja yang sedia ada kepada prosedur
yang tepat bagi meminimumkan pendedahan kepada bahaya semasa mengendalikan
peralatan atau mesin kawalan. Selain itu, perlu menerapkan prosedur pembersihan
tempat kerja yang baik.
Apabila kita lihat pada kaedah penggantian minyak gearbox manual adalah
amat membebankan. Penggunaan pam minyak gearbox akan memerlukan tenaga
manusia dimana semasa menggunakan jek lantai (floor jack) bagi menaikkan kereta
tersebut. Kemudian bagi kerja pembukaan drain plug dan filling plug juga
memerlukan tenaga manusia ini kerana bagi kerja ini ianya tidak boleh menggunakan
alatan seperti air gun bagi kerja membuka dan mengikat plug-plug. Ini kerana plug-
plug ini perlu dibuka dengan perlahan-lahan bagi memastikan minyak yang mengalir
keluar akan masuk ke dalam bekas minyak kotor. Apabila mengikat drain plug ia
tidak boleh terlalu ketat kerana perlu diberi kelegaan sedikit untuk proses
pengembangan logam ketika pemanasan berlaku. Menurut Feldman (1983) kerja-
kerja yang memerlukan penggunaan rachet atau wrench akan memudaratkan tangan
dan pergelangan tangan.
Manakala bagi kerja mengepam pam minyak gearbox kendalian manual juga
memerlukan penggunaan tenaga manusia. Postur badan semasa mengoperasikannya
pula adalah secara melutut. Ini diperjelaskan lagi melalui Irom Vros (1973)
5
menyatakan pengeluaran tenaga semasa melakukan kerja berlutut adalah 2.8
kcal/min. Mekanik perlu minyak kotak gear dalam unit n liter per lejang untuk
mengisi minyak kotak gear. Bermakna sekiranya lejang bagi sesuatu pam minyak
gearbox itu kecil maka bilangan pula akan lebih banyak. Oleh itu ia memerlukan
pekerja untuk mencangkung lebih lama untuk menyelesaikan kerja mengisi minyak
gearbox tersebut. Ini memperlihatkan bahawa produk sedia ada tidak ergonomik
rekabentuknya. Fariborz Tayyari (1997) menyatakan peralatan yang mempunyai
rekabentuk yang teruk merupakan satu faktor yang memberikan kesan pada postur
manusia sama ada memerlukan atau tidak kerahan tenaga semasa menggunakan
peralatan tersebut.
Jadi dengan itu jalan penyelesaian perlu dicari, maka dengan itu pereka telah
memikirkan untuk mereka satu peralatan yang dapat mengurangkan penggunaan
tenaga manusia disamping bertepatan dengan elemen-elemen rekabentuk
berdasarkan pengalaman peribadi pereka dan pengguna-pengguna yang lain. Maka
dengan itu, untuk mereka produk tersebut perlulah sama fungsi dengan pam minyak
gearbox kendalian tangan. Selain itu, terdapat faktor-faktor lain juga yang perlu
diambil kira seperti faktor mudah dikendalikan, mudah alih, kurang penggunaan
tenaga, dan pengendalian yang sistematik. Selain itu juga, produk yang direka
perlulah kelihatan menarik, kemas dan tidak ketinggalan juga ia perlulah memenuhi
spesifikasi keselamatan semasa ianya digunakan.
1.3 Pernyataan Masalah
Kajian rekabentuk ini adalah berdasarkan kepada pengalaman diri sendiri dan
juga pemerhatian di bengkel-bengkel kenderaan yang menggunakan peralatan pam
minyak gearbox kendalian tangan. Pengisian minyak gearbox kereta Proton Wira
yang mempunyai gear kendalian manual sahaja yang dikhususkan di dalam kajian
ini.
6
Peralatan sedia ada bagi membuat kerja pengisian minyak gear tidak praktikal
dengan penggunaan tenaga manusia, rekabentuk yang tidak ergonomik dan juga dari
segi pengamalan cara kerja yang tidak bersih. Melalui permasalahan ini, maka satu
perubahan ataupun satu penyelesaian perlu dilakukan untuk mengatasi masalah yang
timbul dengan merekabentuk peralatan bagi kerja mengisi minyak gearbox dimana
ciri-ciri berikut perlu diambil kira iaitu, alatan tersebut perlulah mudah dikendalikan,
kawalan automatik, ketepatan dalam kerja mengisi minyak gearbox, pengamalan
kerja yang lebih bersih (hygiene practice), dan produk yang ergonomik.
Maka, dengan ini secara rumusan rekabentuk yang ingin direka oleh pereka
adalah peralatan yang mempunyai fungsi yang sama dengan pam minyak kotak gear
kendalian manual namun ianya kendalian secara automatik dimana ia boleh membuat
pengisian minyak gearbox dengan hanya menekan suis mengikut isian yang
diperlukan dan iaitu dua liter minyak gearbox diisi ke dalam gearbox kereta Proton
Wira. Oleh itu, inovasi yang akan dilakukan adalah dengan merekabentuk peralatan
yang menggunakan tenaga elektrik bagi menggantikan tenaga manusia, penggunaan
pam hidraulik, motor arus ulang alik dan juga satu peranti kawalan iaitu pemasa yang
dapat mengawal jumlah kemasukan isipadu bagi bendalir ke gearbox.
1.4 Objektif kajian
Terdapat tiga objektif kajian dalam rekabentuk EGOP yang perlu dalam
mengatasi permasalahan yang timbul. Berikut akan diterangkan objektif kajian
tersebut.
i. Merekabentuk satu mesin yang dapat menjimatkan tenaga manusia
semasa kerja pengisian minyak gearbox.
7
ii. Merekabentuk mesin yang dapat menggalakan amalan kerja yang
bersih kepada pengguna.
iii. Merekabentuk mesin yang ergonomik rekabentuknya
1.5 Skop Kajian
Mesin ini direka khas untuk kerja-kerja di dalam bengkel ataupun pusat servis
bagi kerja pengisian minyak pelincir pada gearbox manual kereta Proton Wira. Skop
kerja rekabentuk ini adalah membuat mesin pengisi minyak gear dengan
menggunakan tenaga elektrik mengikut isian dua liter.
1.6 Kepentingan Kajian
Kajian rekabentuk ini akan memberikan kepentingan kepada pihak-pihak
seperti:
1.6.1 Pembuat Polisi (Policy Maker)
- Rekabentuk ini akan dapat memberikan idea dan panduan kepada
pembuat polisi negara dalam langkah menyumbang kepada peningkatan
terhadap harta intelek negara. Ini penting kerana ia merupakan salah satu
langkah untuk menyamakan taraf negara Malaysia dengan negara-negara
8
maju seperti negara China, Korea Selatan dan Jepun. Ini kerana harta
intelek (intellectual properties) merupakan salah satu komponen penting
dalam pembangunan negara dimana penghasilan harta intelek yang
berterusan akan meningkatkan aktiviti pelaburan dan perdagangan.
1.6.2 Pelaksana (Implementer)
- Ia amat membantu kepada pelaksana seperti pengeluar dalam industri
pembuatan dengan memberi idea dan panduan kepada pelaksana dalam
menghasilkan satu produk yang dapat memberi sumbangan kepada negara
dalam menghasilkan produk yang bertaraf dunia dan seterusnya akan
menjadikan Malaysia sebagai negara pengeluar yang terulung.
- Pelaksana juga dapat memenuhi kehendak pengusaha-pengusaha bengkel
dan pusat servis yang juga merupakan objektif utama bagi sesuatu
rekabentuk. Ini kerana rekabentuk ini yang mengikuti pekembangan
teknologi masa kini dan juga merupakan salah satu jalan penyelesaian
bagi permasalahan yang telah dihadapi oleh golongan terbabit.
- Pelaksana seperti pensyarah dan guru-guru dapat membuat kajian terhadap
rekabentuk dan menggalakkan pelajar-pelajar untuk cenderung dalam
merekabentuk suatu produk.
1.6.3 Pereka-Pereka Lain
- Memberi idea dan panduan untuk pereka-pereka lain dalam usaha
memperbaiki dan meningkatkan lagi rekabentuk prototaip ini untuk
dibangunkan menjadi produk yang boleh digunakan oleh pengguna.
9
1.7 Kaedah Kajian
Terdapat pelbagai instrumen dan kaedah dalam proses merekabentuk seperti
kaedah pemerhatian atau tinjauan, kaedah kajian terhadap produk sama fungsi, dan
juga kajian terhadap komponenen-komponen yang terlibat dalam merekabentuk
EGOP. Berikut akan diterangkan secara keseluruhan dan ringkas kaedah kajian yang
akan telah dinyatakan tadi.
1.7.1 Kajian Terhadap Produk Yang Sedia Ada
Pereka akan membuat kajian terhadap peralatan yang sedia ada iaitu pam
minyak gearbox kendalian tangan (manual). Ini dapat membantu pereka dalam
mereka satu sistem yang sama fungsi malahan lebih baik dan bertepatan dengan
objektif yang dikehendaki. Selain itu, pereka juga perlu membuat kajian terhadap
rekabentuk yang ergonomik dalam merekabentuk EGOP seperti elemen-elemen
ataupun faktor-faktor yang perlu ada dalam merekabentuk Hand Cart ataupun Hand
Truck. Ini kerana lakaran dan idea awal rekabentuk adalah lebih kurang sama dengan
rekabentuk Hand Cart atau Hand Truck.
1.7.2 Tinjauan Dan Temuramah
Kaedah kajian ini membenarkan pereka membuat tinjauan terhadap bengkel-
bengkel yang menggunakan pam minyak gearbox kendalian manual (tangan).
Melalui kaedah ini pereka akan memperolehi data dan maklumat dari pengusaha dan
pekerja bengkel di negeri Johor.
10
1.7.2.1 Bengkel A
Bengkel ini merupakan bengkel yang baik kerana ianya mempunyai peralatan
dan kelengkapan yang mencukupi. Pengusaha bengkel pula merupakan pengusaha
bengkel membaiki kenderaan yang termuda di Labis kerana beliau membuka bengkel
tersebut pada umur 23 tahun dan bengkel tersebut telah beroperasi selama tiga tahun.
Pereka melakukan temuramah ringan dan bertanyakan pendapat tentang idea pereka.
Beliau memberikan jawapan yang positif dan amat berharap dengan adanya rekaan
tersebut akan dapat membantu beliau dalam meningkatkan produktiviti kerja. Beliau
membenarkan pereka membuat pemerhatian terhadap kerja-kerja menservis minyak
gearbox dengan menggunakan pam minyak gearbox kendalian tangan (manual).
1.7.2.2 Bengkel B
Bengkel ini pula merupakan bengkel yang terletak di Labis. Aktiviti yang
sama dilakukan di bengkel A seperti membuat tinjauan dan sedikit temuramah. Di
sini juga pereka melihat kepada pengamalan kerja yang bersih oleh pekerja dan juga
keadaan bengkel. Bengkel ini juga menggunakan pam minyak gearbox yang sama
yang digunakan di Bengkel A.
1.7.2.3 Bengkel C
Bengkel ini terletak di daerah Johor Bahru. Ia merupakan sebuah bengkel
kenderaan yang juga menggunakan pam minyak gearbox yang lebih besar
berbanding bengkel-bengkel yang telah dilawati sebelumnya. Ia mempunyai binaan
yang mempunyai satu tolok untuk mengetahui berapa pengeluaran minyak gear yang
dihantar. Namun ia masih lagi menggunakan tenaga manusia bagi kerja pengisian
minyak gearbox.
11
Kesimpulan yang dapat dibuat oleh pereka adalah kesemua bengkel-bengkel
membaiki kenderaan di negeri Johor tersebut menggunakan pam minyak gearbox
kendalian tangan (manual) yang mempunyai binaan yang lebih kurang sama. Selain
itu, pereka juga melihat cara kerja membuang dan mengisi semula minyak gearbox
tidak menggalakan cara kerja yang tidak bersih dan juga memperlihatkan yang
penggunaan pam minyak gearbox kendalian tangan (manual) ini memberikan postur
badan yang tidak baik ketika menggunakannya. Idea tersebut disambut dengan baik
oleh pengusaha bengkel terbabit.
1.7.3 Kajian Terhadap Komponen Rekabentuk
Membuat kajian terhadap komponen-komponen yang terlibat didalam
membangunkan rekabentuk EGOP. Melalui kajian ini, ia dapat membantu pereka
dalam mengetahui fungsi-fungsi dan kendalian komponen-komponen yang terlibat.
Disamping itu juga, pereka dapat membuat pemilihan komponen yang terbaik
berdasarkan objektif kajian.
1.7.3.1 Motor Elektrik
Merupakan peranti atau komponen elektrik bagi menghasilkan tenaga
mekanikal yang banyak digunakan pada masa kini. Terdapat dua jenis motor elektrik
yang yang akan dikaji iaitu motor AU dan motor AT berserta pecahan dari motor-
motor ini.
1.7.3.2 Pam Hidraulik
Merupakan medium utama bagi kerja pengisian minyak dari tangki atau
bekas ke dalam gearbox kereta. Terdapat dua jenis pam hidraulik berserta pecahan-
12
pecahannya yang akan disentuh seperti pam dinamik (hydrodynamic) dan pam
anjakan positif (Hydrostatic).
1.7.3.3 Pemasa
Peranti ini berfungsi dalam mengawal kemasukan minyak gear ke dalam
gearbox kereta. Oleh itu 3 jenis pemasa yang akan ditekankan di dalam bab
berikutnya iaitu; pemasa elektromekanikal, pemasa digital, dan pemasa elektronik
IC555.
1.8 Definisi Dan Istilah
Terdapat beberapa istilah atau pun definisi yang akan kerap digunakan oleh
pereka yang perlu dijelaskan seperti berikut:
1.8.1 Prototaip
Pembuatan prototaip perlulah bersifat robust dan kasar. Prototaip perlulah
diperbuat dari bahan yang sesuai dan yang tepat. Manakala bagi sistemnya pula perlu
berfungsi sama dan dapat menghasilkan keluaran yang sama dengan komponen yang
dicadangkan.
13
1.8.2 Gearbox
Merupakan bahagian pada kenderaan yang berfungsi melakukan pemindahan
daya kilas dari roda tenaga kepada aci dan kemudiannya roda. Ia mempunyai
beberapa set gabungan gear bagi memenuhi keperluan kelajuan yang dingini di
dalam sistem penghantaran.
1.8.3 Ergonomik
Menurut Kharudin dan Azmi (2005), ergonomik merupakan kajian saintifik
yang melibatkan pengumpulan dan aplikasi bagi data yang berkaitan dengan ciri-ciri
fizikal dan psikologi pengguna.
1.8.4 Manual
Manual adalah kendalian mesin atau peralatan yang menggunakan tenaga
manusia (insani).
1.9 Penutup
Dalam bab ini, pereka telah menerangkan serta menjelaskan latar belakang
masalah, pernyataan masalah, objektif rekabentuk, skop kajian rekaan dan juga
kepentingan rekacipta. Dalam bab selanjutnya, pereka akan menerangkan pula
sorotan kajian berhubung teori-teori rekabentuk rekaan pam minyak gear yang sedia
ada, prinsip-prinsip yang terlibat dan juga sistem dalam rekaan yang sedia ada.