Trigger Senjata Api Jenis Pistol

1

Evaluasi Desain Ergonomi Pemicu/Trigger Senjata Api Jenis Pistol

Tansha Muwarwan Tidan Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik – Universitas Indonesia, Depok 16424 Tel: (021) 78888805. Fax: (021) 78885656

e-mail: [email protected] Abstrak Penelitian ini membahas evaluasi disain ergonomi pemicu atau yang disebut dengan trigger senjata api dengan jenis pistol terhadap penggunaan yang digunakan sebagai latihan menembak prajurit TNI. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah penekanan mekanis pada senjata terlalu berat atau terlalu ringan terhadap tenaga yang dikeluarkan oleh jari telunjuk prajurit TNI. Beberapa analisis dilakukan berupa perhitungan mekanika pegas yang berfungsi sebagai momen puntir terhadap arah gaya yang berlawanan dengan arah penekanan jari telunjuk. Analisa lainnya berupa gerakan biomekanika jari telunjuk berupa perubahan sudut pada sendi – sendi yang ada pada jari telunjuk ketika melakukan tahapan penekenan pemicu pistol. Dari hasil analisis didapat bahwa hasil perhitungan mekanis berdasarkan dimensi yang ada pada pemicu berupa besarnya tenaga yang diperlukan untuk menekan pemicu pistol lebih kecil dengan perbandingan data tekan jari telunjuk prajurit TNI yang diperoleh dengan handgrip Dynamometer. Dari hasil analisa biomekanika jari telunjuk menunjukan posisi yang nyaman ketika melakukan tahapan penekanan pemicu pistol. Abstract This study discusses the evaluation of ergonomic design of the trigger the type of firearm gun to use as soldiers shooting practice. The purpose of this study was to determine whether the mechanical strees on the finger are too heavy or too light to energy released by the soldier index finger. Several analyzes were conducted in the form of spring mechanics calculation that function as a torque in the opposite direction of the force againts the direction of the index finger presses. Biomechanics of movement in the form of changes to the index finger angle joints that exist in the index finger when the trigger gun stages of signing. From the analysis of the results obtained mechanical calculation based in the dimensions that exist on the trigger in the form of magnitude of force required to depress the trigger gun is smaller by comparison of data tap forefinger soldiers obtained by handgrip dynamometer. From the analysis of the biomechanics of the index finger showed a comfortable position when do in presses the trigger pistol stages. Keywords : Ergonomic, Biomechanic, Mechanics, Hand Grip Dynamometer

1.

PENDAHULUAN

Kesuksesan suatu pasukan TNI dalam melaksanakan tugas mereka sangat dipengaruhi oleh kemampuan dari para prajuritnya. Kemampuan prajurit TNI dalam melaksanakan tugasnya dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu fasilitas, peralatan, dan beban kerja. Masalah ergonomi dalam mendukung tugas TNI

dipengaruhi oleh gerakan tubuh saat mengoperasikan alat, alat yang dimaksudkan terhadap permasalahan ini adalah senjata api. Pada senjata api khususnya pistol, terdapat bagian – bagian yang secara langsung bersentuhan dengan tubuh manusia, yaitu bagian grip pegangan pistol dengan telapak tangan dan bagian pemicu

Evaluasi Desain..., Tansha Muwarman Tidan, FT UI, 2013

2

pistol dengan jari telunjuk tangan. Pelatuk adalah mekanisme yang memicu mekanisme senjata api untuk melakukan tahapan penembakan. Pelatuk kebanyakan berupa tuas yang dipicu oleh jari. Untuk menggerakan pelatuk dibutuhkan penekanan pemicu yang dilakukan oleh pengguna. Data pra penelitian dilakukan untuk mendukung latar belakang penelitian ini, data diperoleh dari TNI yang berasal dari berbagai kesatuan di kota Bandung, dilakukan dengan jumlah responden 50 prajurit TNI dengan rentan usia berkisar 23 – 52 tahun. Berdasarkan latar belakang sebelumnya, maka pokok permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah perlunya faktor ergonomis pemicu pistol terutama dalam pengaruh beban gaya yang dikeluarkan otot jari dan tingkat kenyamanan saat digunakan oleh prajurit sebagai bagian dari pengembangan aspek ergonomi dalam pembuatan senjata api. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi secara ergonomis rancangan pemicu senjata api pistol dengan menghitung gaya yang dikeluarkan otot jari telunjuk ketika menekan pemicu pistol sehingga nantinya dapat mengurangi kelelahan dan meningkatkan kenyamanan prajurit TNI saat latihan menembak dengan menggunakan pistol. Secara garis besar ergonomi dapat didefinisikan sebagai suatu ilmu yang mempelajari interaksi manusia dengan lingkungan dan alat kerja yang dipakai sehingga dapat berperan untuk menyelesaikan masalah ketidak serasian manusia dengan peralatan yang dipakai. Sehingga akan diperoleh kemudahan, keamanan, dan kenyamanan dalam menggunakan peralatan yang dipakai sehingga tugas dapat dilaksanakan dengan baik, efisien,dan efektif. Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada sistem biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu – ilmu biologi dan

fisiologi. Biomekanika. Jenis pistol yang digunakan dalam penelitian ergonomi pemicu ini adalah pistol Pindad P1 buatan PT.Pindad Indonesia. Pindad P1 adalah pistol single action yang menggunakan amunisi 9 mm ke dalam magasin isi 15 butir peluru. Pistol ini merupakan versi Indonesia dari Browning Hi-Power, dengan lisensi dari FN Herstal, Belgia. 2.

METODE PENELITIAN

Dalam penelitian ini, didapat responden dengan jumlah sebanyak 50 prajurit TNI yang berdinas di kota Bandung dengan rentan usia berkisar 23 52 tahun. Data yang didapat dari responden ini untuk mengambil, data besarnya gaya tekan jari telunjuk dengan menggunakan alat Handgrip Dynamometer dan kuesioner tentang penggunaan pistol yang digunakan ketika latihan menembak.

Gambar 1. (cara pengambilan gaya tekan jari telunjuk)

Langkah selanjutnya yang dilakukan adalah membandingkan hasil rata, nilai data berupa nilai rata minimum, dan nilai maksimum yang didapat dari gaya tekan jari telunjuk prajurit TNI dengan nilai perhitungan gaya yang pada pemicu pistol. Dimana data yang diperlukan untuk mengetahui besar gaya mekanis pada pemicu pistol yaitu data dimensi dan material. Komponen – komponen yang menempal pada pemicu


3

pistol ini menyebabkan gaya pada pemicu dan sebagai penghubung ke pelatuk pistol (trigger lever). 3 4

biomekanika adalah pengambilan besar sudut pada sendi jari telunjuk ketika melakukan tahapa menekan pemicu pistol. Cara ini dilakukan dengan mengukur perubahan sendi jari menggunakan alat yang dinamakan Goniometer.

2 1

Gambar 1. Komponen pada pemicu pistol Keterangan pada gambar 1 adalah : 1. Pemicu 2. Per Pemicu 3. Pin Dudukan Pemicu 4. Tuas Pemicu Komponen utama yang digunakan untuk perhitungan adalah berupa pegas pemicu dan pemicu itu sendiri. Kedua material dari komponen ini terbuat dari besi. Pegas Pemicu

Material Diameter Kawat Jumlah Koil Rata – rata Diameter Koil Panjang Working Arm Panjang Support Arm

Iron Wire ASTM 0.8 mm 2 3.2 mm 19.1 mm 8.75 mm

Pemicu

Material Radius Pengangan telunjuk Tebal rata – rata

Jari

Iron Wire 13 mm 13 mm

Gambar 4. Goniometer Metode diatas digunakan untuk mengetahui pergerakan jari telunjuk yang benar ketika melakukan tahapan penembakan. Agar terhindar dari faktor cidera yang dapat terjadi. 3.

Hasil dan Pembahasan

Pembahasan pertama adalah menghitung mekanisme pemicu yang terjadi. Untuk mengetahui seberapa besar tenaga yang diperlukan untuk menekan pemicu pistol. Memacu pada jurnal Design of a Trigger Mechanism for Sniper Rifle yang ditulis oleh Jan Tvazorek dan Monika Gullerova terdapat beberapa prosedur untuk menentukan dan menghitung mekanisme picu. Prosedur yang dimaksud adalah sebagai berikut : a. Menentukan deskripsi teknis pemicu jenis p1 b. Menentukan posisi mendasar dari mekanisme pemicu c. Menghitung gaya tahan pemicu mekanisme pegas d. Menghitung pemicu. Langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan posisi – posisi atau tahap – tahap penekanan pemicu ketika ditekan oleh jari telunjuk sehingga ke kembali posisi semula.

Gambar 3. Part Pemicu Pistol Metode lain yang berkaitan dengan


4

lilitan kawat per ke pin pemicu pistol dilambangkan dengan rn

Gambar 5 1. Posisi pemicu dalam keadaan diam. Penembak akan mulai menekan pemicu dengan jari telunjuk dan tuas pemicu akan terangkat. Gaya untuk menekan pemicu dilambangkan dengan FSP. Pemicu tersebut terhubung dengan rumah pistol oleh pin pemicu

4. Pemicu kembali ke posisi diam atau posisi seimbang sehingga menarik tuas pemicu yang sebelumnya menekan pemicu. Untuk mengetahui seberapa besar gaya yang sebenarnya diperlukan untuk menarik pemicu Pistol p1 ini, diperlukan gambaran arah gaya yang terjadi ketika menarik picu hingga selesai proses penembakan terjadi. Gambar dibawah ini mungkin akan dapat menjelaskan arah gaya yang terjadi saat proses secara mekanika penembakan terjadi.

Gambar 6 2. Setelah pemicu ditekan dengan maksimal, sudut kemiringan yang dihasilkan dari posisi normal hingga keadaan maksimal sebesar 8o. Sudut ini dilambangkan dengan αsp.

Gambar 8

Gambar 7 3. Gaya yang dihasilkan pegas pemicu untuk menekan pemicu kembali ke posisi awal dilambangkan dengan Fp1, jarak dari arah tekanan gaya pemicu ke pusat lilitan dilambangkan dengan rp1, dan untuk jarak dari pusat

Pada gambar diatas menunjukan arah gaya yang terjadi pada mekanisme pemicu single action. Diketahui parameter – parameter yang akan diperlihatkan pada tabel dibawah ini. Satuan yang digunakan adalah milimeter (mm) dan nilai gravitas sebesar 9.8 m/s-1.


5

No 1 2 3 4 5

Tabel 1. Parameter pada arah gaya mekanis pemicu Parameter Besar Satuan Fsp 14.7 N rp1 16 mm rn 4.2 mm rt 1 mm rsp 13.4 mm

Sebuah pistol jenis p1 buatan PT.Pindad dengan mekanisme singleaction dan kaliber peluru 9 mm x 19 mm, diketahui mempunyai gaya sebesar 1,5 kg (atau jika dikonversikan ke satuan Newton sebesar 14.7 N) yang diperlukan oleh sebuah jari telunjuk untuk menekan pemicu pistol. Dari data yang diperoleh dapat diketahui bahwa gaya yang diberikan oleh pegas pemicu untuk mengembalikan posisi pemicu ke posisi awal adalah sebagai berikut: Fsp

= Fp1 . tan 8o

(1)

pemicu oleh jari telunjuk. Faktor – faktor yang berpengaruh pada pegas pemicu antara lain adalah indeks pegas (yang menyatakan ukuran kerampingan pegas), faktor koreksi dari tegangan pembengkokan (faktor wahl), dan tegangan lentur pegas puntir.  Indeks Pegas



Faktor koreksi dari regangan pembengkokan pegas (faktor wahl)



Tegangan lentur koil

Setelah didapat data gaya tekan yang dibutuhkan untuk menarik pemicu pistol, dibandingkan dengan rata – rata hasil gaya tekan jari telunjuk yang dilakukan ke responden 50 prajurit TNI.

14.7 N = Fp1 . tan 8o Fp1

= 10.162 N

Kemudian langkah berikutnya adalah menghitung momen puntir maksimum yang terjadi pada pegas puntir yang berada dalam rumah pistol. Hal ini diperlukan karena momen puntir pada pegas inilah yang memberikan arah gaya berlawanan yang dikeluarkan oleh proses penekanan jari telunjuk terhadap pemicu pistol. (2)

Selanjutnya adalah perhitungan yang terdistribusi pada pegas puntir yang berfungsi untuk menahan dan memberikan gaya berlawanan pada arah penekanan

Merujuk pada hasil perhitungan mekanika pemicu pistol yang dihitungan dengan tahap – tahap yang diikuti berdasarkan jurnal Design of a Trigger Mechanism for Sniper Rifle (Tvazorek dan Gullerova, 2012) serta data yang diperoleh mengenai besarnya tenaga (gaya) yang diperlukan jari telunjuk untuk menarik pemicu pistol jenis Single Action, yaitu sebesar 1,5 kg atau dikonversikan dalam satuan newton yaitu sebesar 10,162 N. Proses analisa dibandingkan dengan data yang diperoleh dari data responden atau prajurit TNI sebanyak 50 orang yang diambil dengan perangkat handgrip dynamometer. Berdasarkan data


6

yang didapat bahwa hasil rata – rata tenaga yang dikeluarkan jari telunjuk prajurit TNI untuk menekan pemicu hingga selongsong di dalam rumah pistol meledak (proses penembakan), yaitu sebesar 4.342 kg/s dengan nilai minimum yaitu sebesar 2,5 kg/s dan nilai maksimum sebesar 6,2 kg/s. Dapat diartikan bahwa nilai tenaga yang dikeluarkan oleh prajurit TNI masih terlalu besar untuk menekan pemicu pistol. Hal ini tidak akan mengakibatkan kelelahan pada tangan atau hingga akan menyebabkan cidera proses penekanan pemicu kemungkinan tidak akan keras. Tetapi terdapat kemungkinan hal yang terjadi jika hal ini dibiarkan, kemungkinan yang terjadi ialah terjadi ketidakakurasian penembakan terhadap target tembak, jika dilakukan oleh pemula. Dikarenakan tidak adanya pengalaman atau jam terbang untuk mengukur seberapa besar tenaga (feeling) untuk menekan pemicu pistol. Pembahasan yang kedua adalah mengenai tahapan jari telunjuk melakukan penembakan. Pada tahapan pengolahan biomekanika sudut jari telunjuk, diketahui sudut persendian pada buku – buku jari telunjuk mengalami perubahan. Hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan tenaga yang akan dikeluarkan, posisi kenyamanan saat akan menarik pemicu, dan penembakan yang lebih akurat. Langkah yang dilakukan selanjutnya adalah menampilkan posisi jari telunjuk beserta persendian ketika dalam posisi ekuilibrium atau dalam posisi bebas sebelum menyentuh pemicu pistol yang dilihat dari pandangan atas. Posisi ini dimaksudkan untuk merelaksasikan dan memberikan posisi senyaman mungkin jari telunjuk. Tidak dilakukan penelitian sudut yang terjadi pada posisi ini, karena setiap prajurit memiliki cara sendiri dalam tahap ini.

Gambar 10 Kemudian, tahap selanjutnya adalah gambar ilustrasi ketika jari telunjuk menyentuh pemicu pistol. Pada posisi ini jari telunjuk masih belum mengerahkan tenaga secara keseluruhan. Terjadi perubahan posisi pada buku jari bagian tengah (middle phalanx) dan buku jari paling ujung (distal phalanx). Perubahan juga terjadi di persendian jika dibandingkan dengan posisi sebelumnya (posisi ekuilibrium), tetapi hanya sudut persendian PIP dan DIP sedangkan posisi persendian MCP sejajar (1800) sejajar dengan telapak tangan.

Gambar 11 Tahap selanjutnya adalah posisi jari telunjuk akan menekan pemicu pistol. Pada posisi ini terjadi perubahan yang tidak terlalu jauh berbeda dengan tahapan sebelumnya. Akan tetapi terjadi sedikit perubahan sudut pada sendi distal yang membuat buku jari paling ujung (distal) sedikit posisi menekuk lebih kedalam.


7

Gambar 12 Kemudian, ilustrasi yang akan ditampilkan berikutnya adalah posisi jari telunjuk mengeluarkan gaya /tenaga/kekuatan untuk menekan pemicu pistol hingga terjadi proses penembakan.

Gambar 13 Dari cara penempatan pemicu terhadap jari telunjuk diatas merupakan cara yang paling optimal dan nyaman menurut instruktur penembak TNI yang berada pada PT.DI. Terdapat beberapa kesalahan posisi ketika jari telunjuk hendak menyentuh pemicu pistol.

posisi ini dilakukan hingga penembak menekan pemicu pistol maka yang akan terjadi adalah penembakan yang dilakukan tidak akurat atau melenceng dari sasaran. Pada gambar yang ketiga, posisi pemicu dipegang oleh bagian ujung buku jari telunjuk atau disebut dengan distal phalanx. Akan tetapi dapat dilihat pada gambar, pemicu disentuh oleh bagian buku jari yang terlalu dekat dengan sendi distal. Hal ini merupakan cara yang benar, akan tetapi cara ini merupakan cara lama yang digunakan untuk menarik pemicu yang lebih kuat (seperti pistol jenis revolver double action). Namun jika digunakan terhadap pistol pada penelitian ini yaitu pistol jenis P1 (single action), tenaga yang diperlukan untuk menarik pemicu tidak terlalu banyak dan jika dilakukan dalam posisi ini akan menyebabkan jari tangan dan tangan akan lebih cepat lelah. Pada gambar kedua menunjukan posisi penempatan pemicu yang tepat, yaitu disentuh di tepat bagian tengah sidik jari pada buku jari telunjuk paling ujung (distal phalanx). Pada posisi ini bertujuan untuk mengendalikan penembakan dari pistol dan untuk mengendalikan tingkat akurasi penembakan yang lebih baik serta tepat sasaran. 4.

Kesimpulan

Penelitian ini berupaya mengkaji aspek ergonomi rancangan pistol pindad P1 buatan PT.Pindad yang berfokus pada bagian pemicu pistol. Hasil penelitian ini menunjukan beberapa kesimpulan yaitu :

Gambar 14 Pada gambar 14 diatas dapat dilihat tiga posisi pemegangan pemicu oleh jari telunjuk. Pada gambar pertama, posisi pemicu dipegang oleh bagian buku jari atau disebut dengan middle phalanx, jika

1. Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan mekanika pemicu pistol dengan data yang didapat dengan handgrip dynamometer dapat ditarik kesimpulan bahwa seorang prajurit TNI mempunyai tenaga tekan pada jari telunjuk lebih besar dibandingkan dengan data yang didapat mengenai penarikan pemicu pistol jenis single action yaitu jika


8

dibandingkan dengan nilai minimumnya saja 2,5 kg > 1,5 kg. 2. Berdasarkan pengukuran perubahan sudut sendi pada jari telunjuk yang ditampilkan pada bab sebelumnya merupakan tahap – tahap melakukan penembakan / penekanan pemicu pistol yang paling optimal. Dapat dilihat dari bab sebelumnya bahwa sudut pada persendian yang paling optimal ketika menekan pemicu pistol adalah sebagai berikut :

No 1

2 3 4

Proses Tahap 1 (posisi bebas) Tahap 2 Tahap 3 Tahap 4

Sudut pada persendian Proximal Middle Distal Phalanx phalanx Phalanx ∞

∞

∞

00 00 -100

650 600 850

900 1120 900

Henrotin, Guard,.The FN High Power Explained.G.Henrotin & H&L Publishing, 2004. Kumar.Shrawan.Biomechanics in Ergonomics. University of Alberta, Canada, 1999. Mark S. Sanders & Ernest J. McCormick, “Human Factors in Engineering and Design”, Mcgraw-Hill inc., United States of America, 1993. Nurmianto, Eko,.Ergonomi : Konsep Dasar dan Aplikasinya, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya, 2003. Rafael, A. Lopez.Jr, “Biomechanics of Joint Replacements : Finger To Shoulder”, University of puerto rico, mayaguez, 2003, p.7. Tvazorek, Jan., dan Gullerova, Monika,”Design of a Trigger Mechanism for a Sniper Rifle”, University of Trencin, Slovakia, Vol.2, No.7, 2012

Penelitian ini masih terdapat beberapa kekurangan yang dapat memunculkan agenda – agenda penelitian di masa yang akan datang. Bahwa jika proses penembakan atau penekanan pemicu pistol tidak akan menimbulkan kelelahan khususnya pada bagian tangan dan jari, akan tetapi untuk penelitian lebih lanjut dapat dilakukan sebuah penelitian jika proses penekenan pemicu pistol ditekan secara berulang – ulang kali dalam periode waktu tertentu apakah dapat menimbulkan kelelahan pada tangan dan jari manusia. Daftar Pustaka Atanackovic, Teodor M., dan Guran, Ardeshir. Theory of Elasticity for Scientiest and Engineer. Birkhauser, Boston, 2000. Bansal, R.K ,. A Text Book of Strength of Materials. Laxmi Publicatio, Revised 4th edition, India, 2010. Bridger.R.S,Introduction to Ergonomiccs, Mcgraww-Hill, Singapore, 1995, p.1. Brorsson, Sofia. Biomechanical studies of finger extension function. University of Gothenburg, Sweden, 2008.


Trigger Senjata Api Jenis Pistol

Recommend Documents