laporan poros

download laporan poros

of 124

Transcript of laporan poros

  • 8/6/2019 laporan poros

    1/124

    LAPORAN

    PROPELLER AND SHAFT

    ARRANGEMENTME 091318

  • 8/6/2019 laporan poros

    2/124

    PERNYATAAN

    Demi TUHAN saya bersumpah bahwa :

    1. Saya mengerjakan dan menyelesaikan Tugas Rencana Garis ini dengan usaha dan

    jerih payah saya sendiri.

    2. Saya, baik dengan sengaja atau tidak, tidak menduplikasi semua atau sebagian

    pekerjaan Tugas Rencana Garis dari orang lain.

    3. Saya, baik dengan sengaja atau tidak, tidak akan memberikan duplikasi semua atau

    sebagian pekerjaan Tugas Rencana Garis saya kepada orang lain.

    Surabaya, 2009

    Y t k

  • 8/6/2019 laporan poros

    3/124

    KATA PENGANTAR

    Segala puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas ridha

    dan rahmat-Nya laporan yang berjudul Laporan Tugas Rencana Garis ini dapat

    diselesaikan.

    Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Tugas Rencana Garis (LS 1317)

    Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh

    Nopember Surabaya.

    Dalam proses penyusunan laporan ini penulis telah mendapatkan dukungan dan

    bantuan dari berbagai pihak sehingga penulispun mengucapkan terima kasih khususnya

    kepada :

    1. Ayah dan ibu yang selalu memberi dukungan fisik dan spiritual hingga tugas danlaporan ini dapat diselesaikan.

    2. Bapak Ir. H. Agoes Santoso MSc. Mphil. selaku koordinator dan Bapak Irfan Syarif Arief,ST. , MT. selaku dosen pembimbing mata kuliah Design II: Tugas Propeller dan systemperporosan yang telah memberikan pengarahan dalam perkuliahan dan pegerjaan

    t i i

  • 8/6/2019 laporan poros

    4/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    BAB

    PENDAHULUAN

    Propeller merupakan bentuk alat penggerak kapal yang paling umum digunakan dalam

    menggerakkan kapal. Sebuah propeller yang digunakan dalam kapal mempunyai bagian

    daun baling baling ( blade ) yang menjorok kearah tertentu dari hub atau bos. Bos inidipasang pada poros yang digerakkan oleh mesin penggerak utama kapal.

    Sebuah kapal berjalan dengan menggunakan suatu daya dorong yang dalam istilahnya

    disebut sebagai thrust. Daya dorong tersebut dihasilkan oleh suatu motor atau engine yang

    ditransmisikan melalui suatu poros (sistem transmisi yang banyak digunakan) kemudian daya

    tersebut disalurkan ke propeller. Daya dorong yang ditransmisikan tersebut dalammenggerakkan kapal akan sangat dipengaruhi oleh bagaimana kita mendesain propeller itu

    sendiri. Semakin baik desainnya baik dari segi bentuk, effisiensi, jumlah daun, dan lain

    sebagainya maka akan semakin besar daya dorong yang akan dihasilkan.

    Untuk mendesain propeller pertama-tama kita harus tahu dulu ukuran utama daripada kapal

    k di k di k ll b K di d i d i ki

  • 8/6/2019 laporan poros

    5/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    BAB II

    PERHITUNGAN DAYA KAPAL DAN PEMILIHAN MESIN INDUK

    Tujuan dari pemilihan motor penggerak utama kapal adalah menentukan jenis serta type

    dari motor penggerak utama kapal yang sesuai dengan kebutuhan kapal. Kebutuhan ini

    didasarkan dari besarnya tahanan kapal yang diakibatkan oleh beberapa faktor diantaranya dimensi utama kapal serta kecepatan dan rute kapal yang diinginkan.

    Langkah langkah dalam pemilihan motor penggerak utama kapal antara lain :

    1. Menghitung besarnya tahanan kapal.

    2. Menghitung besarnya kebutuhan daya motor penggerak utama kapal.

    3. Menentukan jenis dan type dari motor penggerak utama kapal.

    2.1 PERHITUNGAN TAHANAN KAPAL

    Definisi dari tahanan kapal adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa

    sehingga melawan gerakan kapal tersebut. Pada perhitungan tahanan, pertama ditentukan

  • 8/6/2019 laporan poros

    6/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.1.1 UNIT dan SIMBOL

    2.1.1.1 DIMENSI UTAMA

    B Breadth H Depth T Draft TF Draught on fore perpendicular TA draught on after perpendiculer

    LPP Length between perpendicular LDISP Length of displacement LWL Length on water line LOA Length over all VS Service speed VT Trial speed LCB Longitudinal center of bouyancy

    2.1.1.2 KOEFISIEN UTAMA

    C W Water plane coefficient C M Midship coefficient C B Block coeeficient C P Prismatic coefficient

    2.1.1.3 TAHANAN METODE HOLTROP

  • 8/6/2019 laporan poros

    7/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.1.2 LANGKAH PERHITUNGAN

    a. Menghitung volume displacement

    = Lwl x B x T x Cb wl

    b. Menghitung berat displacement

    = x air laut

    c. Menghitung Frictional Resistance According to the ITTC Formula (R F)

    a. Menghitung L R

    LR = L(1-C P+0.06C PLCB/(4C P-1))

    b. Menentukan nilai C STERN sesuai dengan nilai yang ditentukan pada tabel

    C stern afterbody form

    -25 barge shaped form

    -10 V-shaped sections

    0 normal shape of after body

  • 8/6/2019 laporan poros

    8/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    h. Menghitung Frictional Resistance According to the ITTC Formula (R F )

    RF(1+K1)= 0.5 salt water V2 C F (1+k 1) S

    d. Menghitung Appendage Resistance (R APP)

    Approximate 1+k2 values

    1.5-3.0 rudder behind skeg

    1.3-1.5 ruder behind stern

    2.8 twin-screw balance rudders

    3 shaft bracket

    1.5-2.0 skeg

    3 strut bossing

    2 hull bossing

    2.0-4.0 shafts

    2.8 stabilizer fins

    2 7 d

  • 8/6/2019 laporan poros

    9/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c. Menghitung nilai C 1

    C 1 = 2223105 C 73.78613 (T/B)1.07961 (90-iE)-1.37566

    d. Menghitung nilai C 3

    C 3 = 0.56 A BT1.5 / { B T (0.31(ABT) +TF-h B)}

    e. Menghitung nilai C 2

    C 2 = exp(- 1.89(C3))

    f. Menghitung nilai C 5

    C 5 = 1-0.8 A T / (B T C M)

    g. Menghitung nilai C 17

    C 17 = 6919.3 C M-1.3346

    ( /L3

    )2.00977

    ((L/B)-2)1.40692

    h. Menghitung nilai

    L/B < 12 = 1.446 C P - 0.03 L/B

    L/B > 12 = 1.446 C P - 0.037

    i. Konstanta d

  • 8/6/2019 laporan poros

    10/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    o. Menghitung nilai m 4

    m 4 = C 15 0.4 exp (-0.034F n-3.29 )

    p. Menghitung nilai Wave Resistance (Rw )

    Fn < 0.4 R W-A0.4 = C 1 C 2 C 5 g exp { m 1 Fnd + m 2 cos ( Fn-2) }

    0.4 < Fn < 0.55 R W = RW-A0.4 + (10F n - 4) ( R W-B0.55 - RW-A0.4 ) / 1.5

    Fn > 0.55 R W-B0.55 = C 17 C 2 C 5 g exp { m 3 Fnd + m 4 cos ( Fn-2) }

    f) Menghitung Additional Pressure Resistance of Bulbous Bow near the Water

    Surface (RB)

    a. Menghitung nilai PB

    PB = 0.56 ABT / ( TF - 1.5 h B )

    b. Menghitung nilai Fni

    Fni = V / ( g ( TF - h B - 0.25 ABT ) + 0.15 V 2 )

    c. Menghitung nilai Additional Pressure Resistance of Bulbous Bow near the

    Water Surface (RB )

    R 0 11 ( 3P 2) F 3 A 1 5 ( 2 )

  • 8/6/2019 laporan poros

    11/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b. Menghitung nilai C A

    C A = 0.006 ( L + 100 ) -0.16 - 0.00205 + 0.003 ( L / 7.5 ) CB4 C 2 ( 0.04 - C 4 )

    c. Menghitung nilai Model Ship CorrelatIon Resistance (R A )

    RA = 0.5 V2 S C A

    i) Menghitung Total ship Resistance (RT)

    RT = RF (1+K1) + R APP + RW + RB + RTR + RA

    2.1.3 DETAIL PERHITUNGAN

    a) VOLUME DISPLASEMENT ( )

    = Lwl x B x T x Cb wl

    = 127.92 x 20.2 x 8.8 x 0.71

    = 16133.4 m 3 (Handout mata kuliah Teori Bangunan Kapal)

    b) DISPLASEMENT KAPAL ( )

    = x air laut

  • 8/6/2019 laporan poros

    12/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    C 14 = 1 + 0.011 C stern

    = 1 + 0.011 x 0

    = 1(An approximate power prediction method, page 7)

    (1+K1) = 0.93+0.487118 C 14 (B/L)1.06806 (T/L)0.46106 (L/LR)0.121563 (L3/ )0.36486

    (1-C P)-0.604247

    = 0.93+0.487118 x 1 (20.2/127.92) 1.06806 (8.8/127.92) 0.46106

    (127.92/36.0326) 0.121563 (127.92 3/16133.4) 0.36486 (1-0.719) -0.604247

    = 1.22302(An approximate power prediction method, page 7)

    S = L (2T+B) (CM) (0.453 + 0.4425C B - 0.2862C M - 0.003467B/T + 0.396C WP)

    + 2.38A BT/C B

    = 127.92 (2 x 8.8 +20.2) (0.986) (0.453 + 0.4425 x 0.71- 0.2862 x 0.986

    0.003467 x 20.2/8.8 + 0.396 x 0.799 ) + 2.38 x 0 / 0.71

    = 3808.07 m 2

  • 8/6/2019 laporan poros

    13/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    d) Appendage Resistance (R APP)

    Approximate 1+k2 values

    1.5-3.0 rudder behind skeg

    1.3-1.5 ruder behind stern

    2.8 twin-screw balance rudders

    3 shaft bracket1.5-2.0 skeg

    3 strut bossing

    2 hull bossing

    2.0-4.0 shafts

    2.8 stabilizer fins2.7 dome

    1.4 bilge keel

    1 + K2 Rudder = 1.5

    Bossing = 2

  • 8/6/2019 laporan poros

    14/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    0.7 untuk high lift rudder

    c3 untuk faktor profil rudder

    1.0 untuk NACA-profil dan plat rudder

    0.8 untuk hollow profil

    c4 untuk rudder arrangement

    1.0 untuk rudder in the propeller jet

    1.5 untuk rudder outside the propeller jet

    SAPP = SBOSS + SKEMUDI

    = 5.25229 + 19.6997

    = 24.952 m 2

    type of appendageSAPP

    1 + K2 SAPP

    (1+K2)m2

    rudder 19.700 1.50 29.550

    bossing 5.252 2.00 10.505

  • 8/6/2019 laporan poros

    15/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    C 7 B/L = 20.2 / 127.92 = 0.158

    C 7 = B/L = 0.158(An approximate power prediction method, page 8)

    iE = 1 + 89 exp {-(L/B) 0.80856 (1-C WP)0.30484 (1-C P-0.0225L CB)0.6367 (LR/B) 0.34574

    (100 /L3)0.16302 }

    = 1 + 89 exp {-(127.92/20.2) 0.80856 (1-0.799) 0.30484 (1-0.719-0.0225 x

    0.047) 0.6367 (36.03/20.2) 0.34574 (100 x 16133.4/127.92 3)0.16302 }

    = 22.54(An approximate power prediction method, page 2)

    C 1 = 2223105 C 73.78613 (T/B)1.07961 (90-iE)-1.37566

    = 2223105 x 0.1583.78613

    (8.8/20.2)1.07961

    (90-22.54)-1.37566

    = 2.54845

    (An approximate power prediction method, page 8)

    C 3 = 0.56 A BT1.5 / { B T (0.31(ABT) +TF-h B)}

    = 0.56 x 0 1.5 / { 20.2 x 8.8 (0.31(0) +8.8- 0)}

  • 8/6/2019 laporan poros

    16/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    d = -0.9

    (An approximate power prediction method, page 8)C 16 C p = 0.719

    C 16 = 8.07981 C P - 13.8673 C P2 + 6.984388 C P4

    = 8.07981 x 0.719 - 13.8673 x 0.719 2 + 6.984388 x 0.719 4

    = 1.23618(An approximate power prediction method, page 8)

    m 1 = 0.0140407 L/T - 1.75254 1/3 /L - 4.79323 B/L - C 16

    = 0.0140407 127.92 / 8.8 - 1.75254 16133.4 1/3 / 127.92 - 4.79323 20.2 /

    127.92 1.23618

    = - 2.1352

    (An approximate power prediction method, page 8)C 15 L3/ = 127.92 3 / 16133.4

    =129.745

    C 15 = -1.6939(An approximate power prediction method, page 8)

    m 2 = C 15 C P2 exp (-0.1F n-2)

  • 8/6/2019 laporan poros

    17/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Fni = V / ( g ( TF - h B - 0.25 ABT ) + 0.15 V 2 )

    =7.202 / ( 9.8 ( 8.8 - 0 - 0.25 0 ) + 0.15 7.202 2 )

    = 0.56498(An approximate power prediction method, page 3)

    RB = 0.11 exp (-3P B-2) Fni3 ABT1.5 g / ( 1+ F ni2 )

    = 0.11 exp (-3 x 0 -2) 0.56498 3 x 0 1.5 x 1.025 x 9.8 / ( 1+ 0.56498 2 )

    = 0 kN(An approximate power prediction method, page 3)

    g) Additional Pressure Resistance due to Transom Immersion (RTR)

    FnT = V / ( 2 g AT / ( B + B C WP ) )

    = 7.202 / ( 2 x 9.8 x 0 / ( 20.2 + 20.2 x 0.799 ) )=

    (An approximate power prediction method, page 3)

    C 6 = 0(An approximate power prediction method, page 3)

    RTR = 0.5 V2 AT C 6

  • 8/6/2019 laporan poros

    18/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    RA = 0.5 V2 S C A

    = 0.5 x 1.025 x 7.202 2 x 3808.074 x 0.00047

    = 47.2822 kN(An approximate power prediction method, page 3)

    i) Nilai Tahanan Total (RT)

    RT = RF (1+K1) + R APP + RW + RB + RTR + RA

    = 195.61 + 1.68 + 54.03 + 0 + 0 + 47.28

    = 298.6 kN

    Dari nilai Rt diatas terdapat penambahan tahanan lagi dikarenakan rute pelayaran

    yang akan dipilih,penambahan tahanan ini tergantung dari daerah rute pelayaran

    kita :

    Jalur pelayaran Atlantik utara, ke timur, untuk musim panas 15% dan musim dingin

    20%.

    Jalur pelayaran Atlantik Utara, ke barat, untuk musim panas 20% dan musim dingin

    30%.

  • 8/6/2019 laporan poros

    19/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.1.4 KESIMPULAN

    NO UNIT SIMBOL NILAI SATUAN

    1 Volume Displacement 16133.4 meter 3

    2 Weight displacement 16536.7 ton

    3 Wetted surface Area S 3808.1 meter 2

    4 Reynold number R N 775242716.1

    5 Friction Coefficient C F 0.00158

    6 Froude number F N 0.203

    7 Viscous Resistance R V 195.606 kN

    8 Appendage Resistance R APP 1.68 kN

    9 Wave Resistance R W 54.03 kN

    10 Bulbo Resistance R B 0 kN

    11 Transom Resistance R TR 0 kN

  • 8/6/2019 laporan poros

    20/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Secara umum kapal yang bergerak di media air dengan kecepatan tertentu, maka

    akan mengalami gaya hambat ( resistance ) yang berlawanan dengan arah gerak kapal

    tersebut. Besarnya gaya hambat yang terjadi harus mampu diatasi oleh gaya dorong kapal

    (thrust ) yang dihasilkan dari kerja alat gerak kapal ( propulsor ). Daya yang disalurkan (PD ) ke

    alat gerak kapal adalah berasal dari Daya Poros (PS), sedangkan Daya Poros sendiri

    bersumber dari Daya Rem (PB) yang merupakan daya luaran motor penggerak kapal.

    Ada beberapa pengertian mengenai daya yang sering digunakan didalam

    melakukan estimasi terhadap kebutuhan daya pada sistem penggerak kapal, antara lain : (i)

    Daya Efektif ( Effective Power- PE); (ii) Daya Dorong ( Thrust Power- PT); (iii) Daya yang

    disalurkan ( Delivered Power- PD); (iv) Daya Poros ( Shaft Power- PS); (v) Daya Rem ( Brake

    Power- PB); dan (vi) Daya yang diindikasi ( Indicated Power- PI).

  • 8/6/2019 laporan poros

    21/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.2.2 LANGKAH PERHITUNGAN

    a) Menghitung perkiraan diameter propeller

    DMAKS < 2/3 T A

    b) Menghitung wake fraction (w)

    a. Menghitung nilai C 8

    B/TA < 5 C 8 = B S / ( L D T A )

    B/TA > 5 C 8 = S (7 B / T A - 25 ) / ( L D ( B / T A - 3 )

    b. Menghitung nilai C 9

    C 8 < 28 C 8 = C 9

    C 8 > 28 C 9 = 32 - 16 ( C 8 - 24 )

    c. Menghitung nilai C 11

    TA/D < 2 C 11 = TA/D

    TA/D > 2 C 11 = 0.0833333 ( T A / D ) 3 + 1.33333

    d. Menghitung nilai C 19

  • 8/6/2019 laporan poros

    22/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    d) Menghitung Koefisien Propulsif

    a. Menentukan nilai Efisiensi Relatif Rotatif (rr)

    Nilai rr berkisar antara 1.02 1.05

    b. Menentukan nilai Efisiensi Propulsif (o )

    Nilai o berkisar antara 0.55 0.60

    c. Menghitung nilai Efisiensi Lambung ( H)

    H = (1 t) / (1 w)

    d. Menghitung nilai Coefficient propulsif (Pc)

    Pc = rr x o x H

    e)

    Menghitung Effective horse power (EHP)EHP = Rt (DINAS) x Vs

    f) Menghitung Delivered horse power (DHP)

    DHP = EHP / Pc

    g) Menghitung Thrust horse power (THP)

  • 8/6/2019 laporan poros

    23/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.2.3 DETAIL PERHITUNGAN

    a) Menghitung perkiraan diameter propeller (D MAKS)

    Suatu baling-baling harus mempunyai garis tengah (diameter)

    demikian rupa sehingga bila kapal dalam keadaan bermuatan penuh baling-

    baling tersebut akan terbenam dengan memadai sehingga dapat

    menghindari sejauh mungkin terjadinya fenomena terikutnya udara (air

    drawing) dan pemacuan baling-baling (racing) ketika kapal mengalami

    gerakan angguk (pitching). Sebagai taksiran cepat dan kasar, garis tengah

    baling-baling harus lebih kecil daripada dua pertiga syarat buritan, yaitu:

    DMAKS 2/3 T A

    2/3 8.8

    5.867 m

    (Harvald 6.3.1, Tahanan dan Propulsi Kapal, hal 136)

    b) Menghitung Wake Fraction (w)

    Wake friction atau arus ikut adalah perbedaan kecepatan kapal

  • 8/6/2019 laporan poros

    24/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    C 19 C p = 0.719

    C 19 = 0.18567 / ( 1.3571 - C M ) - 0.71276 + 0.38648 C P

    = 0.18567 / ( 1.3571 0.986 ) - 0.71276 + 0.38648 x 0.719

    = 0.066(An approximate power prediction method, page 9)

    C 20 C STERN = 0

    C 20 = 1 + 0.015 C STERN

    = 1 + 0.015 x 0

    = 1(An approximate power prediction method, page9)

    C P1 C p = 0.719

    C p1 = 1.45 C P - 0.315 - 0.0225 lcb

    = 1.45 x 0.719 - 0.315 - 0.0225 x 0.047

    = 0.727(An approximate power prediction method, page 9)

  • 8/6/2019 laporan poros

    25/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c) Menghitung trust deducton factor (t)

    t = 0.25014 ( B/L ) 0.2896 (( B.T ) / D )0.2646 / (1 - C P + 0.0225 lcb ) 0.01762 +

    0.0015 C STERN

    = 0.25014 ( 20.2 / 127.92 ) 0.2896 (( 20.2 x 8.8 ) / 5.867 ) 0.2646 / (1 0.719 +

    0.0225 0.047 ) 0.01762 + 0.0015 x 0

    = 0.10475

    d) Menghitung Koefisien propulsive (Pc)

    a. Efisiensi Relatif Rotatif (rr)

    Harga rr untuk kapal dengan propeller tipe single screw berkisar antara

    1.02 1.05. Pada perencanaan propeller dan tabung poros propeller inidiambil harga rr sebesar 1.05.

    (Edwar V. Lewis. Principles of Naval Architecture. Hal 152)

    b. Efisiensi Propulsif (o )

    Yaitu open water efficiency, effiesinsi dari propeller pada saat dilakukan

  • 8/6/2019 laporan poros

    26/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    d. Coeffisien Propulsif (Pc)

    Pc = rr x o x H

    = 1.05 x 0,55 x 1.2886

    = 0.744(Edwar V. Lewis. Principles of Naval Architecture. Hal 152)

    e) Menghitung Daya Efektif (EHP)

    Daya Efektif (PE) adalah besarnya daya yang dibutuhkan untuk mengatasi

    gaya hambat dari badan kapal ( hull ), agar kapal dapat bergerak dari satu

    tempat ke tempat yang lain dengan kecepatan servis sebesar VS. Daya Efektif

    ini merupakan fungsi dari besarnya gaya hambat total dan kecepatan kapal.

    Untuk mendapatkan besarnya Daya Efektif kapal,dapat digunakanpersamaan sebagai berikut:

    Perhitungan daya efektif kapal (EHP)

    EHP = Rt (DINAS) x Vs [2]

    = 328.46 kN x 7.202 m s -1

  • 8/6/2019 laporan poros

    27/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    g) Menghitung Daya Dorong (THP)

    Ketika kapal bergerak maju, propeller akan berakselerasi dengan air.Akselerasi

    tersebut akan meningkatkan momentum air. Berdasarkan hukum kedua

    newton, gaya ekuivalen dengan peningkatan akselerasi momentum air,

    disebut thrust . Intinya, THP adalah daya yang dikirimkan propeller ke air.

    THP = EHP / h

    = 2365.43373 / 1.2886

    = 1835.6 kW(Edwar V. Lewis. Principles of Naval Architecture. Hal 120)

    h) Menghitung Daya Pada Poros Baling Baling (SHP)

    Daya Poros (PS) adalah daya yang terukur hingga daerah di depan bantalan

    tabung poros ( stern tube ) dari sistem perporosan penggerak kapal

    Untuk kapal yang kamar mesinnya terletak di bagian belakang, akan

    mengalami losses sebesar 2%. Sedangkan pada kapal yang kamar mesinnya

  • 8/6/2019 laporan poros

    28/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Sistem roda gigi pada kapal ini direncanakan menggunakan Gigi Reduksi

    Tunggal atau Single Reduction Gears dengan loss 2% untuk arah maju dan

    Gigi Pembalik atau Reversing Gears dengan loss 1%. Harga efisiensi sistem

    roda gigi transmisi atau G dari setiap sistem adalah :

    1. G Single Reduction Gears = 0,98

    2. G Reversing Gears = 0,99

    (Edwar V. Lewis. Principles of Naval Architecture. Hal 120)

    Daya Poros yang telah direncanakan di sini adalah daya maju, Sehingga

    untuk daya motor penggerak yang diperlukan adalah

    BHPscr = SHP / G

    = 3243.404 / 0,98

    = 3309.56 kW

    (Surjo Widodo Adjie, Daya motor yang diinstal,Engine Propeller Matching)

    b. BHP mcr

  • 8/6/2019 laporan poros

    29/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2.2.4 KESIMPULAN

    NO UNIT SIMBOL NILAI SATUAN

    1 Propeller max diameter D MAKS 5.867 meter

    2 Wake fraction w 0.305

    3 Thrust deduction factor t 0.104

    4 Hull efficiency H 1.288

    5 Efficiency relative rotative RR 1.05

    6 Propulsive Efficiency O 0.55

    7 Propulsive Coefficient P C 0.744

    8 Effective Horse power EHP 2365.43 kW

    9 Delivery Horse power DHP 3178.6 kW

  • 8/6/2019 laporan poros

    30/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    bakar, minyak pelumas serta pelumasan. Adapun mengenai daya kerja dan putaran

    kerja yang sesuai dengan perhitungan kondisi kapal dapat dilakukan dengan

    mengatur putaran kerja sehingga diperoleh daya seperti yang telah ditentukan.

    Pemilihan mesin utama dengan menentukan karakteristik dasar sebagai berikut ini;

    Daya yang diperkirakan.

    Factor kecepatan yang diinginkan

    Jenis kontruksi sistemnya

    Dari berbagai pertimbangan diatas, maka dalam perencanaan untuk MT.CUU_KEE

    dipilih mesin induk sebagai berikut :

  • 8/6/2019 laporan poros

    31/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    32/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    KETERANGAN :

  • 8/6/2019 laporan poros

    33/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    gear box yang dipilih pada perancangan ini adalah gear box dengan ratio 1.649

    dengan spesifikasi dibawah ini :

    Merek : ZF MARINE

    Tipe : ZF 20570 NR2B

    Ratio gear box : 1.649

  • 8/6/2019 laporan poros

    34/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    3BAB

    PEMILIHAN PROPELLER DAN PEMERIKSAAN TERHADAP KAVITASI

    3.1. PEMILIHAN PROPELER

    Tujuan dari pemilihan type propeller adalah menentukan karakteristik propeller yang

    sesuai dengan karakteristik badan kapal dan besarnya daya yang dibutuhkan sesuaidengan kebutuhan misi kapal. Dengan diperolehnya karakteristik type propeller

    maka dapat ditentukan efisiensi daya yang ditransmisikan oleh motor induk ke

    propeller. Langkah langkah dalam pemilihan type propeller :

    1. Perhitungan dan pemilihan type propeller

    2. Perhitungan syarat kavitasi

    3. Design dan gambar type propeller

    3.2 PROPELLER DESIGN

    3.2.1 UNIT dan SIMBOL

  • 8/6/2019 laporan poros

    35/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    3.2.2 LANGKAH PERHITUNGAN

    1) Menghitung ulang daya-daya pada kapal

    Setelah mesin dan gear box dipilih, maka daya pada kapal perlu dihitung

    kembali. Dari data mesin yang ada maka hasil perhitungan adalah sebagai

    berikut:

    a) BHPMCR Brake horse power ( maksimum continuous rating)

    Dapat dilihata pada spesifikasi mesin yang sudah kita pilih

    b) BHPSCR Brake horse power ( Service continuous rating)

    BHPSCR = BHPMCR x e/m

    c) SHP Shaft horse power

    SHP = BHPSCR x G

    d) DHP Delivered horse power

    DHP = SHP x s

  • 8/6/2019 laporan poros

    36/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    tadi dibuat garis melengkung yang serupa dengan garis melengkung yang

    terdekat.

    Nilai 1/J 0 digunakan untuk menghitung koefisien advance ( 0) yang digunakan

    untuk menghitung coefficient advance.

  • 8/6/2019 laporan poros

    37/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    e) O = (1/J O ) / 0.009875

    f) DO = O (Va /N)

    g) DB = 0.95 D O

    h) Syarat pertama dalam pemilihan propeller yaitu jika D b < D max

    i) B = D B (Va /N)

    j) 1/J B = B x 0.009875

    k) Setelah nilai 1/J B didapatkan, maka kembali pada pembacaan grafik akan

    didapatkan

    P / D B

    Setelah nilai dari 1/J b diketahui, maka pembacaan grafik Bp dapat dilakukan

    dengan berpatokan pada nilai tersebut. Cara pembacaan grafik adalah

    dengan menarik garis lengkung dari 1/J b pada grafik menurut garis yang

  • 8/6/2019 laporan poros

    38/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    3) Menghitung kavitasi

    Kavitasi adalah peristiwa munculnya gelembung gelembung uap air pada

    permukaan daun propeller yang mana disebabkan oleh perbedaan tekanan

    yang besar pada tekanan pada back dan tekanan yang terjadi pada face.

    Peristiwa kavitasi ini sangat merugikan bagi propeller karena gelembung

    gelembung uap air yang muncul dapat bersifat korosif dan mengikis permukaan

    daun propeller, sehingga mengakibatkan menurunnya effisiensi propeller karenakerusakan pada propeller itu sendiri.

    Perhitungan kavitasi sangat perlu dilakukan untuk memastikan bahwa propeller

    yang dipakai bebas dari kerusakan yang disebabkan oleh proses kavitasi yang

    terjadi pada daun propeller. Diagram yang digunakan dalam perhitungan

    kavitasi adalah diagram Burril. Sebelum membaca diagram Burril.

    a) AO Disk Area / Area of tip circle

    AO = ( D/2 ) 2

    (principles of naval architecture vol II, page 138)

  • 8/6/2019 laporan poros

    39/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    g) 0.7R Local cavitation number

    0.7R =(188.2+(19.62 x H))/(V a 2+(4.836 x (N 2) x (Db x 0.3048) 2))

    (Ship Resistance and propulsion, page 30)

    h) Dari pembacaan Burrils diagram maka akan didapatkan nilai C

  • 8/6/2019 laporan poros

    40/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    i) Syarat kedua dalam pemilihan propeller yaitu jika C hitungan < C diagram.

    Dalam keadaan ini artinya propeller bebas kavitasi

    4) Menghitung clearance propeller

    Besarnya clearane propeller dapat diperoleh setelah perhitungan kavitasi

    dilakukan.

    clearance prop = (Db x 0.3048)+(0.04 x Db x 0.3048)+(0.08x Db x 0.3048)

    clearance propeller akan terpenuhi apabila 0.7 T < clearance prop.

    Akhirnya, pemilihan propeller dapat dilakukan dengan memilih type propeller

    yang clearance propellernya terpenuhi, tidak mengalami kavitasi, diameternya

    terpenuhi, dan yang memiliki effisiensi tertinggi.

    3.2.2 DETAIL PERHITUNGAN

    1) PERHITUNGAN ULANG DAYA-DAYA KAPAL

    DAYA FORMULA kW HP

    BHPMCR 3900 5310

  • 8/6/2019 laporan poros

    41/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    10 B P1 27.95 27.95 27.95 27.95 27.95

    11 0.1739 BP1 0.92 0.92 0.92 0.92 0.9212 1/J O 2.02 2.04 2.00 1.95 1.88

    13 P/D O 0.77 0.76 0.78 0.83 0.89

    14 204.56 206.58 202.53 197.47 190.38

    15 D O Feet 16.05 16.37 15.89 15.49 14.94

    16 D B Feet 15.25 15.55 15.10 14.72 14.19

    17 D MAKS Feet 19.25 19.25 19.25 19.25 19.25

    18 D B < D MAKS Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi

    19 194.33 196.25 192.41 187.59 180.86

    20 1/J B 1.92 1.94 1.90 1.85 1.79

    21 P/D B 0.86 0.85 0.88 0.92 0.99

    22 0.59 0.58 0.58 0.56 0.57

    Kavitasi

    23 A e /A O 0.40 0.55 0.70 0.85 1.00

    24 A O feet 2 182.48 186.11 178.88 170.05 158.06

    25 A e feet 2 72.99 102.36 125.22 144.54 158.06

    26 A d feet 2 72.99 102.36 125.22 144.54 158.06

    27 A p feet 2 63.51 89.53 108.37 123.78 132.82

    28 meter 2 5.90 8.32 10.07 11.50 12.34

  • 8/6/2019 laporan poros

    42/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    KESIMPULAN

    NO UNIT SIMBOL NILAI SATUAN

    1 Shaft Horse Power SHP 4423.23 HP

    2 Delivered Horse Power DHP 4334.77 HP

    3 Putaran Mesin N M 210 RPM

    4 Ratio Gearbox 1.694

    5 Putaran Propeller N P 123.97 RPM

    6 Velocity Advanced V A 9.73 Knot

    7 Wake fraction w 0.305

    8 Thrust Deduction factor t 0.104

    9 Power adsorbtion BP1 27.95

    Jenis propeller B4-55

    10 Jumlah Daun z 4

    11 Pitch Ratio P/D 0.85

    12 Effisiensi 0.58

    13 Diameter D 15.55 feet

  • 8/6/2019 laporan poros

    43/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    4BAB

    ENGINE PROPELLER MATCHING

    Langkah berikutnya setelah pemilihan type propeller adalah proses engine propeller

    matching. Setelah dalam langkah sebelumnya didapatkan type propeller yang paling

    sesuai, maka kemudian type propeller tersebut akan diperiksa apakah matching dengan

    mesin yang telah dipilih ataukan tidak. Langkah-langkah mematchingkannya adalah seperti

    dibawah ini

    DATA AWAL

    Data awal ini berasal dari perhitungan tahanan kapal.

    t = 0.305

    w = 0.104

    Vs = 14 knot 7.2 m/s

    air laut = 1025 kg/m 3

  • 8/6/2019 laporan poros

    44/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    4.1 UNIT dan SIMBOL

    konstanta konstanta KT Koefisien Gaya Dorong ( Thrust ) Baling-baling J Koefisien Advanced Baling-baling KQ Koefisien Torsi Baling-baling Q Torsi

    4.2 LANGKAH PERHIITUNGAN

    1) Menghitung Koefisien

    Rt = 0.5 x x Ct x S x Vs 2

    Rt = x Vs2

    = Rt / Vs 2

    2) Menghitung Koefisien

    = / ((1-t) (1-w) 2 D2)

    3) Membuat Kurva hubungan KT-J

    Dimana KT SHIP diperoleh dari rumusan berikut

    KT = x J 2

  • 8/6/2019 laporan poros

    45/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b) Menghitung putaran Propeller

    Menghitung putaran propeller dapat dilakukan dengan membagi putaran

    engine dengan rasio gearbox.

    c) Menghitung Torsi(Q)

    Dalam menghitung torsi atau torque(Q) kita dapat menggunakan rumus:

    Q = KQ x x D5 x n 2

    (Dwi Priyanta Lecturer for PKM 2)

    d) Menghitung Delivered Horse Power

    Dengan mengetahui nilai torsi maka kita dapat mencari nilai delivered horse

    power(DHP).

  • 8/6/2019 laporan poros

    46/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Rumusnya adalah:

    BHP =DHP

    0,98 x 0,98 x 0,85

    (S.W.Adjie, Engine Propeller Matching)

    f) Menghitung Persentase RPM

    Rumusnya adalah:

    %RPM =n engineN engine

    x 100%

    g) Menghitung Persentase Power

    Rumusnya adalah:

    %Power =

    BHP

    Power Engine x 100%

    4.3 DETAIL PERHIITUNGAN

    1) Menghitung Koefisien

    Rt = 0.5 x x Ct x S x Vs 2

    Rt = x Vs2

  • 8/6/2019 laporan poros

    47/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    J J 2 KT TRIAL KT service

    0 0 0 0

    0.1 0.01 0.0049 0.005

    0.2 0.04 0.0196 0.021

    0.3 0.09 0.0441 0.047

    0.4 0.16 0.0784 0.084

    0.5 0.25 0.1225 0.131

    0.6 0.36 0.1764 0.189

    0.7 0.49 0.2401 0.257

    0.8 0.64 0.3136 0.335

    0.9 0.81 0.3969 0.425

    1 1 0.49 0.524

    Sesuai dengan data di atas didapatkan kurva sebagai berikut

    0,5

    0,6

    Ship's KT - J Diagram

  • 8/6/2019 laporan poros

    48/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    J KT KQ h

    0 0.345 0.049 0

    0.1 0.315 0.042 0.125

    0.2 0.285 0.039 0.247

    0.3 0.252 0.036 0.361

    0.4 0.215 0.032 0.466

    0.5 0.175 0.028 0.558

    0.6 0.133 0.023 0.631

    0.7 0.088 0.018 0.669

    0.8 0.042 0.012 0.633

    0.9 0.006 0.320

    0,5

    0,6

    0,7

    f f i s i e n s i

    Open Water Test curve B4-55

  • 8/6/2019 laporan poros

    49/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

    K T

    , K Q

    , a n d

    e f f i s i e n s i

    J

    Open Water Test curve B4-55

    KTpropeller KQpropeller Effisiensi

    KTship tipot

  • 8/6/2019 laporan poros

    50/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Nm Np bhp

    rpm rps 0.95rpm 0.95rps rps rpm KW

    0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    10 0.17 9.55 0.17 0.10 5.90 0.37

    20 0.33 19.10 0.34 0.20 11.81 2.93

    30 0.50 28.65 0.52 0.30 17.71 9.88

    40 0.67 38.20 0.69 0.39 23.61 23.42

    50 0.83 47.75 0.86 0.49 29.52 45.75

    60 1.00 57.30 1.03 0.59 35.42 79.05

    70 1.17 66.85 1.20 0.69 41.32 125.53

    80 1.33 76.40 1.37 0.79 47.23 187.39

    90 1.50 85.95 1.55 0.89 53.13 266.81

    100 1.67 95.50 1.72 0.98 59.03 365.99

  • 8/6/2019 laporan poros

    51/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2500

    2700

    2900

    3100

    3300

    3500

    3700

    3900

    B H P ( k w

    )

    Engine Propeller Matching

  • 8/6/2019 laporan poros

    52/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    65,0

    70,0

    75,0

    80,0

    85,0

    90,0

    95,0

    100,0

    82,50 87,50 92,50 97,50 102,50

    B H P ( % )

    Rotation Per Minute(%)

    Engine Propeller matching

  • 8/6/2019 laporan poros

    53/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    5BAB

    GEOMETRI PROPELLER

    Didalam melakukan perancangan propeller, pertama-tama yang harus dipahami adalah

    mengenai beberapa definisi yang mempunyai korelasi langsung terhadap perancangan

    tersebut ( seperti yang ditunjukkan dalam gambar dibawah ), meliputi Power , Velocities ,

    Forces , dan Efficiencies .

    Ada 3 (tiga) parameter utama dalam propeller design, antara lain :

    a. Delivered Power (Pd)

    b. Rate of rotation (N)

    c.

    Speed of Advance (Va)Adapun definisi dari masing-masing Kondisi Perancangan adalah sebagai berikut :

    Delivered Power (Pd) , adalah power yang di-absorb oleh propeller dari Shafting System untuk

    diubah menjadi Thrust Power (Pt) .

    Rate of Rotation (N) , adalah putaran propeller.

  • 8/6/2019 laporan poros

    54/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    5.2 LANGKAH PERHITUNGAN

    1) Menghitung nilai-nilai dimensi daun propeller

    Dimensi propeller meliputi ar, br, cr, dan Sr. Nilai-nilai di atas diperoleh dari tabel

    berikut

  • 8/6/2019 laporan poros

    55/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2) Menghitung Ordinat Y FACE dan Y BACK

    Titik-titik koordinat yang dibutuhkan oleh profil dapat dihitung dengan formulasi

    yang diberikan oleh Van Gent et al (1973) dan Van Oossanen (1974) adalah

    sebagai berikut :

    Untuk P>0

    YFACE = V 1 ( t max t l.e )

    YBACK = ( V 1 + V 2 ) ( t max t l.e )

    Untuk P

  • 8/6/2019 laporan poros

    56/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    0.2 0.3560 0.2821 0.2353 0.2000 0.1685 0.1180 0.0804 0.0520 0.0304 0.0049 0

    0.15 0.3860 0.3150 0.2642 0.2230 0.1870 0.1320 0.0920 0.0615 0.0384 0.0096 0

    (Marine Propeller and Propulsion, page 104)

    Nilai V 2

    r/R P -1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 0

    0.9-1 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.85 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.8 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.7 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.6 0 0.0965 0.1885 0.3585 0.5110 0.6415 0.7530 0.8426 0.9613 1

    0.5 0 0.0950 0.1865 0.3569 0.5140 0.6439 0.7580 0.8456 0.9639 1

    0.4 0 0.0905 0.1810 0.3500 0.5040 0.6353 0.7525 0.8415 0.9645 1

    0.3 0 0.0800 0.1670 0.3360 0.4885 0.6195 0.7335 0.8265 0.9583 1

    0.25 0 0.0725 0.1567 0.3228 0.4740 0.6050 0.7184 0.8139 0.9519 1

    0.2 0 0.0640 0.1455 0.3060 0.4535 0.5842 0.6995 0.7984 0.9446 1

  • 8/6/2019 laporan poros

    57/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    3) Menghitung distribusi Pitch

    Distribusi pitch propeller pada setiap r/R , dapat dilihat pada tabel berikut

    r/R %Ho/2n

    0,2 82.20%

    0,3 88.70%

    0,4 95%0,5 99.20%

    0,6 100%

    0,7 100%

    0,8 100%

    0,9 100%

    5.3 DETAIL PERHITUNGAN

    1) Menghitung nilai-nilai dimensi daun propeller

    Dimensi propeller meliputi ar br cr dan Sr Nilai nilai di atas diperoleh dari tabel

  • 8/6/2019 laporan poros

    58/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2) Menghitung Ordinat Y FACE dan Y BACK

    Sesuai dengan formula berikut

    Untuk P>0

    YFACE = V 1 ( t max t l.e )

    YBACK = ( V 1 + V 2 ) ( t max t l.e )

    Untuk P 0

    P+1.0 +0.95 +0.9 +0.85 +0.8 +0.7 +0.6 +0.5 +0.4 +0.2 +0.0

    r/R

    0.2 0.0583 0.0462 0.0385 0.0328 0.0276 0.0193 0.0132 0.0085 0.0050 0.0008 0.0000

    0.3 0.0475 0.0355 0.0286 0.0235 0.0194 0.0128 0.0082 0.0049 0.0024 0.0004 0.0000

    0.4 0.0328 0.0221 0.0164 0.0125 0.0096 0.0054 0.0028 0.0014 0.0005 0.0000 0.0000

    0 5 0 0166 0 0101 0 0065 0 0043 0 0027 0 0011 0 0004 0 0001 0 0000 0 0000 0 0000

  • 8/6/2019 laporan poros

    59/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Yface untuk P 0

    P -1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 -0.0r/R

    0.2 0.0463 0.0431 0.0393 0.0322 0.0257 0.0198 0.0144 0.0097 0.0028 0.0000

    0.3 0.0375 0.0332 0.0291 0.0217 0.0153 0.0101 0.0061 0.0033 0.0005 0.0000

    0.4 0.0221 0.0181 0.0146 0.0095 0.0059 0.0032 0.0017 0.0007 0.0000 0.0000

    0.5 0.0068 0.0055 0.0043 0.0025 0.0013 0.0005 0.0002 0.0000 0.0000 0.0000

    0.6 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.7 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.8 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    1.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    Yback untuk P 0

    P-1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 -0.0

    r/R

    0.2 0.0463 0.0536 0.0632 0.0824 0.1000 0.1155 0.1290 0.1405 0.1576 0.1638

    0.3 0.0375 0.0462 0.0563 0.0763 0.0948 0.1109 0.1254 0.1377 0.1563 0.1626

    0.4 0.0221 0.0317 0.0419 0.0621 0.0818 0.0988 0.1149 0.1273 0.1451 0.1504

    0.5 0.0068 0.0178 0.0286 0.0490 0.0682 0.0844 0.0989 0.1101 0.1255 0.1302

    0.6 0.0000 0.0100 0.0195 0.0371 0.0529 0.0665 0.0780 0.0873 0.0996 0.1036

    0.7 0.0000 0.0072 0.0140 0.0265 0.0376 0.0472 0.0553 0.0619 0.0708 0.0737

  • 8/6/2019 laporan poros

    60/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    61/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    62/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    6BAB

    PERENCANAAN POROS DAN PERLENGKAPAN PROPELLER

    6.1 UNIT dan SIMBOL

    T Torsi Fc Factor koreksi daya Pd Daya perencanaan Ds Diameter poros Tegangan Lb Panjang boss propeller Ln Panjang Lubang dalam boss propeller s Selubung poros x kemiringan Da Diameter terkecil ujung konis dn Diameter luar pengikat boss d diameter luar ulir Do Diameter luar mur Mt Momen torsi L panjang B Lebar t tebal

  • 8/6/2019 laporan poros

    63/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    1. Menghitung daya perencanaan

    Factor Koreksi Daya :

    a) fc = 1.2 2.0 (Daya maksimum)

    b) fc = 0.8 1.2 (Daya rata-rata)

    c)

    fc = 1.0 1.5 (Daya normal)

    Maka Daya Perencanaan :

    Pd = fc x SHP

    2. Menghitung kebutuhan torsi

    59,74 10Pd

    T N

    3. Menghitung tegangan yang diijinkan

    b

  • 8/6/2019 laporan poros

    64/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c) Diameter Poros

    =5,1

    13

    Syarat

    < a

    (Ir. Sularso, MSME DASAR PEMILIHAN DAN PERENCANAAN ELEMEN MESIN)

    Tegangan yang Bekerja pada Poros ( )

    = 5,1 (kg/mm 2)

    5. Pemeriksaan Persyaratan (koreksi)

    Persyaratan Diameter poros menurut BKI adalah sebagai berikut :

    Berdasarkan BKI vol. III section 4 . C.2 tentang sistem dan diameter

    poros adalah ;

  • 8/6/2019 laporan poros

    65/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c) Diameter Boss Propeller terbesar (Dbf)

    Dbf/Db = 1,05 1,1 diambil 1,1

    Dbf = 1.1 x Db

    d) Panjang Boss Propeller (Lb)

    Lb/Ds = 1,8 2,4 diambil 2.4

    Lb = 2.4 x Ds

    e) Panjang Lubang Dalam Boss Propeller

    Ln/ Lb = 0,3

    Ln = 0,3 x Lb

    tb/tr = 0,75

    tb = 0,75 x tr

    rf/tr = 0,75

  • 8/6/2019 laporan poros

    66/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    1/15 = x / Lb

    x = 1/15 x Lb

    c) Diameter Terkecil Ujung Konis

    Da = Ds - 2x

    d)

    Diameter Luar Pengikat Boss

    Biro Klasifikasi Indonesia menyarankan harga diameter luar pengikat boss

    atau Du tidak boleh kurang dari 60 % diameter poros.

    dn = 60%. Ds

    4. Mur pengikat propeller

    a) Diameter Luar Ulir(d)

    Menurut BKI Vol. III, diameter luar ulir(d) diameter konis yang besar :

    d 0,6 x Ds

  • 8/6/2019 laporan poros

    67/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    5. Perencanaan Pasak Propeller

    a) Momen Torsi pada pasak

    Momen torsi (Mt) yang terjadi pada pasak yang direncanakan

    adalah sebagai berikut :

    = 75 60

    2

    Panjang pasak (L) antara 0,75 1,5 Ds dari buku DP dan PEM hal. 27

    diambil 1.5

    L = 1.5 x Ds

    Lebar pasak (B) antara 25 % - 30 % dari diameter poros menurut bukuDP dan PEM hal 27 (diambil 27 %)

    B = 27 % x Ds

    Tebal pasak (t)

  • 8/6/2019 laporan poros

    68/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    = 1,5 3,0 , jika beban dikenakan tumbukan ringan

    = 3,0 5,0 , jika beban dikenakan secara tiba-tiba dan

    tumbukan berat

    Kedalaman alur pasak pada poros (t 1 )

    t1 = 0, 5 x t

    Jari-Jari Pasak

    r5 = 7 mm

    r4 > r3 > r2 > r1

    r4 = 8 mm

    r3 = 7 mm

    r2 = 6 mm

    r1 = 5 mm

    r6 = 0 5 x B

  • 8/6/2019 laporan poros

    69/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Diameter Lingkaran Baut yang Direncanakan

    Db = 2,47 x Ds

    Diameter luar kopling :

    Dout = (3 5,8) x Ds

    Ketebalan flange kopling

    Berdasarkan BKI Volume III section 4

    Sfl = 370Pw Cw

    n D.

    Panjang kopling :

    L = (2,5 s/d 5,5) x Ds x 0,5 diambil 4

    Baut Pengikat Flens Kopling

    Berdasarkan BKI 2005 Volume III section 4D 4 2

  • 8/6/2019 laporan poros

    70/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b. Tinggi mur

    H = (0,8~1) x df

    7. Mur Pengikat Kopling

    Direncanakan dimensi mur pengikat kopling sama dengan dimensi mur

    pengikat propeller yaitu :

    a) menurut BKI 78 Vol. III , diameter luar ulir(d) diameter konis yang besar:

    d 0,6 x Ds

    b) Diameter inti

    Dari sularso untuk diameter luar ulir >3 mm maka diameter inti adalah :

    di = 0,8 x d

    c) Diameter luar mur

    Do = 2 x d

  • 8/6/2019 laporan poros

    71/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    B D = b B d d 3

    a) Momen torsi

    T =n

    P x x s51074,9

    b) Jumlah gaya yang bekerja pada seluruh baut

    F = B D

    T 2

    c) Gaya yang bekerja pada sebuah baut

    bF =8

    106.0 5 x

    d) Tegangan geser yang bekerja pada sebuah baut

    sb

    = s

    b

    A

    F

    e) Tegangan kompresi yang bekerja pada sebuah baut

    cb

    =c

    b

    A

    F

  • 8/6/2019 laporan poros

    72/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Dimana :

    Pw = daya yang ditransmisikan = 3657.07 kW

    N = kecepatan putar poros = 145.349 rpm

    Z = Jumlah baut = 8

    Rm = kekuatan tensil bahan (SF 55) = 588,42 N/mm2

    10. Mur Pengikat Flens Kopling

    Diameter luar mur (D0)

    D0 = 2 x Df

    Tinggi mur (H)

    H = (0,8 - 1) x df

    11. Perencanaan pasak Kopling

  • 8/6/2019 laporan poros

    73/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c) Lebar pasak ;

    B = (0,25 0,35 ) x Ds

    d) Tegangan geser yang bekerja ( k ) ;

    k =

    F B L

    Syarat pasak (0,75 1,5) x Ds , dalam perhitungan ini diambil nilai ;

    L = 0,75 x Ds

    e) Tebal pasak (T) ;

    t = 1/6 x Ds

    f) Radius ujung pasak (R) ;

    R = 0,0125 x Ds

    g) Penampang pasak ;

  • 8/6/2019 laporan poros

    74/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    6.3 DETAIL PERHITUNGAN

    1) PERENCANAAN DIAMETER POROS PROPELLER

    =5,1

    13

    ,

    1. Menghitung daya perencanaan

    SHP = 3439.8 KW

    Factor Koreksi Daya :

    fc = 1.0 1.5 (Daya normal)

    Maka Daya Perencanaan :

    Pd = fc x SHP

    = 1.5 x 3439.8

    = 5159.7 kW

  • 8/6/2019 laporan poros

    75/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Dimana material poros yang digunakan dalam hal ini adalah S 40 C,

    dengan memiliki harga:

    b = 55 kg/mm = 550 N/mm 2

    Sf1 = 6 (untuk material baja karbon)

    Sf2 = 1,3 3 , dalam perhitungan ini diambil nilai 2.5

    Sehingga ; 267.35.26

    55mm

    kg xa

    KT = untuk beban kejutan/tumbukan, nilainya antara 1,5 3, diambil 1.5

    C b = diperkirakan adanya beban lentur,nilainya antara 1,2 2,3,diambil 2.1

    4. Menghitung diameter poros

    a) Factor koreksi tegangan / momen puntir :

    Diambil = 1.5

  • 8/6/2019 laporan poros

    76/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Tegangan yang Bekerja pada Poros ( )

    = 5,1 (kg/mm 2)

    = ( 5.1 x 42913054 ) / 573 3

    = 1.164 kg/mm 2 (Syarat Terpenuhi)

    5. Pemeriksaan Persyaratan (koreksi)

    Persyaratan Diameter poros menurut BKI adalah sebagai berikut :

    Berdasarkan BKI vol. III section 4 . C.2 tentang sistem dan diameter

    poros adalah ;

    1( ) 4 )3 , Maka:

  • 8/6/2019 laporan poros

    77/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Rm = Kuat tarik dari material propeller (400 600 N/mm2)

    = 550 N/mm2

    Cw = 160Rm

    560

    Cw = 160550

    560

    = 0,801

    F = Faktor tipe instalasi penggerak untuk propeller (shaft)

    = 100

    k = 1.15

    Sehingga dari persyaratan menurut BKI harga Ds berdasarkan perhitungantelah memenuhi syarat ;

    573 mm > 329.5 mm

    Ds Ds

  • 8/6/2019 laporan poros

    78/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Keterangan Gambar :

    Dba = Diameter boss propeller pada bagian belakang ( m )Dbf = Diameter boss propeller pada bagian depan ( m )Db = Diameter boss propeller ( m ) = ( Dba + Dbf )/2Lb = Panjang boss propeller ( m )LD = Panjang bantalan duduk dari propeller ( m )tR = Tebal daun baling baling ( cm )tB = Tebal poros boss propeller ( cm )

    r F = Jari jari dari blade face ( m )r B = Jari jari dari blade back ( m )

    1. Boss Propeller

    a) Diameter Boss Propeller

    Db = 0,167 x D prop

    Db = 0,167 x 4700

    Db = 785 mm

    tr = 0,045 x Dprop

    tr = 0,045 x 4700

  • 8/6/2019 laporan poros

    79/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    (T. Obrien , The Design Of Marine Screw Propeller )

    d) Panjang Boss Propeller (Lb)

    Lb/Ds = 1,8 2,4 diambil 2.4

    Lb = 2.4 x Ds

    Lb = 2.4 x 573

    Lb = 1375 mm

    (T. Obrien , The Design Of Marine Screw Propeller )

    e) Panjang Lubang Dalam Boss Propeller

    Ln/ Lb = 0,3

    Ln = 0,3 x Lb

    Ln = 0,3 x 1375

    Ln = 412 mm

    tb/tr = 0,75

  • 8/6/2019 laporan poros

    80/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2. Selubung poros

    Sleeve atau selubung poros merupakan selongsong yang digunakan

    sebagai bantalan penumpu bearing untuk mengurangi gesekan bearing

    dengan poros juga sebagai seal untuk mencegah kebocoran minyak

    pelumas (jika digunakan pelumasan minyak) atau sebagai pencegah korosi

    akibat air laut jika digunakan pelumasan air. Ketebalan sleeve ditentukan

    sebagai berikut :

    s 0,03 Ds + 7,5

    s 0,03 x 573 + 7,5

    s 24.68

    Maka tebal sleeve yang direncanakan adalah sebesar 25 mm.

    3. Bentuk ujung poros propeller

    a) Panjang Konis

    Panjang konis atau Lb berkisar antara 1,8 sampai 2,4 diameter poros.

  • 8/6/2019 laporan poros

    81/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    c) Diameter Terkecil Ujung Konis

    Da = Ds - 2x

    Da = 573 ( 2 x 105)

    Da = 363 mm

    (T. Obrien , The Design Of Marine Screw Propeller )

    d) Diameter Luar Pengikat Boss

    Biro Klasifikasi Indonesia menyarankan harga diameter luar pengikat boss

    atau Du tidak boleh kurang dari 60 % diameter poros.

    dn = 60%. Ds

    dn = 0.6 x 573

    dn = 344 mm

    (BKI, Volume 3, 2006)

    4. Mur pengikat propeller

  • 8/6/2019 laporan poros

    82/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b) Diameter Inti

    Dari sularso untuk diameter luar ulir >3 mm maka diameter inti adalah :

    di = 0,8 x d

    di = 0,8 x 344

    di = 275.2 mm

    c) Diameter luar mur

    Do = 2 x d

    Do = 2 x 344

    Do = 688 mm

    d) Tebal/Tinggi Mur

    Dari sularso untuk ukuran standar tebal mur adalah 0,8~1 diameter luar

    ulir, diambil 0,8. sehingga:

    H = 0,8 x d

  • 8/6/2019 laporan poros

    83/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    5. Perencanaan Pasak Propeller

    Dasar perancanaan pasak diambil dari buku Dasar Perencanaan dan

    Pemilihan Elemen Mesin Ir. Soelarso Ms.Me. Dalam menentukan dimensi dan

    spesifikasi pasak propeller yang diperlukan, berikut ini urutan perhitungannya:

    a) Momen Torsi pada pasak

    Momen torsi (Mt) yang terjadi pada pasak yang direncanakan adalahsebagai berikut :

    = 75 60

    2

    dimana :

    Mt = momen torsi (Kg.m)

    DHP = delivery horse power = 3371 kW

    N = putaran poros atau putaran propeller

    Sehingga

  • 8/6/2019 laporan poros

    84/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Lebar pasak (B) antara 25 % - 30 % dari diameter poros menurut buku

    DP dan PEM hal 27 (diambil 27 %)

    B = 27 % x Ds

    B = 27 % x 573

    B = 155 mm

    Tebal pasak (t)

    t = 1/6 x Ds

    t = 1/6 x 573

    t = 95.5 mm

    Radius ujung pasak (R)

    R = 0,0125 x Ds

    R = 0,0125 x 573

    R = 7 mm

    Bila momen rencana T ditekankan pada suatu diameter poros (Ds)

  • 8/6/2019 laporan poros

    85/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Sf1 = umumnya diambil 6 (material baja)

    Sf2 = 1,0 1,5 , jika beban dikenakan secara tiba-tiba

    = 1,5 3,0 , jika beban dikenakan tumbukan ringan

    = 3,0 5,0 , jika beban dikenakan secara tiba-tiba dan

    tumbukan berat

    Karena beban pada propeller itu dikenakan secara tiba-tiba, maka

    diambil harga Sf2 = 1,5. Bahan pasak digunakan S 40 C dengan

    harga b = 55 kg/mm2. Sehingga ;

    211.65,1.6

    55mm

    kgka

    Sedangkan tegangan gesek yang terjadi pada pasak adalah ;

    813.0817147

    24.97731

    . L BF

    k kg/mm2

    karena k ka maka pasak dengan diameter tersebut memenuhi

  • 8/6/2019 laporan poros

    86/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Jari-Jari Pasak

    r5 = 7 mm

    r4 > r3 > r2 > r1

    r4 = 8 mm

    r3 = 7 mm

    r2 = 6 mm

    r1 = 5 mm

    r6 = 0,5 x B

    = 74 mm

    6. Kopling

    Ukuran Kopling

    Kopling yang direncanakan diesesuaikan dengan kopling gear box yang

    digunakan. Bahan material yang digunakan adalah SF 55 dengan kekuatan

    tarik sebesar 60 kg/mm2. Berikut ini perencanaannya.Jumlah Baut Kopling.

  • 8/6/2019 laporan poros

    87/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    x = 1/ 10 x l

    x = 1/ 10 x 895.5

    x = 90 mm

    Diameter terkecil ujung tirus :

    Da = Ds 2 x

    Da = 573 2 . 90

    Da = 393 mm

    Diameter Lingkaran Baut yang Direncanakan

    Db = 2,47 x Ds

    Db = 2,47 x 573

    Db = 1415 mm

    Diameter luar kopling :

    Dout = (3 5,8) x Ds

  • 8/6/2019 laporan poros

    88/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Panjang kopling :

    L = (2,5 s/d 5,5) x Ds x 0,5 diambil 4

    L = 4 x Ds x 0,5

    L = 4 x 573 x 0.5

    L = 1146 mm

    Baut Pengikat Flens Kopling

    Berdasarkan BKI 2005 Volume III section 4D 4.2

    Df = 16 x Rm z Dn

    Pw 610

    Dimana :

    Pw = 5159.7 kW

    N = 117.11 Rpm

    Z = Jumlah baut = 8 buah

  • 8/6/2019 laporan poros

    89/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b. Tinggi mur

    H = (0,8~1) x df

    H = 1 x 42

    H = 42 mm

    7. Mur Pengikat Kopling

    Direncanakan dimensi mur pengikat kopling sama dengan dimensi mur

    pengikat propeller yaitu :

    a) menurut BKI 78 Vol. III , diameter luar ulir(d) diameter konis yang besar:

    d 0,6 x Ds

    d 0,6 x 573

    d 343.8 mm

    diambil 344 mm

    b) Diameter inti

  • 8/6/2019 laporan poros

    90/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    H = 0,8 x d

    H = 0,8 x 344

    H = 275 mm

    Untuk menambah kekuatan mur guna menahan beban aksial

    direncanakan jenis mur yang digunakan mengguanakan flens pada

    salah satu ujungnya dengan dimensi sbb. :

    tebal flens = 0,2. diameter mur

    = 0,2. x 344

    = 69 mm

    diameter = 1,2. diameter mur

    = 1,2 x 344

    = 413 mm

    8. Kopling Poros Antara

    Kopling flens

  • 8/6/2019 laporan poros

    91/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    a) Momen torsi

    T =nP x x s51074,9

    T = 9.74 x 10 5 x 5159.7 / 117.11

    T = 4.3 x 10 7 kg/mm 2

    b) Jumlah gaya yang bekerja pada seluruh baut

    F = B D

    T 2

    F = 2 x 4.3 x 10 7 / 783

    F = 1.1 x 10 5 kg

    c) Gaya yang bekerja pada sebuah baut

    bF =8

    101.1 5 x

    Fb = 0.14 x 10 5 kg

    ll d

  • 8/6/2019 laporan poros

    92/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    f) Tegangan yang diijinkan

    a

    = 21 xsf sf B

    Faktor keamanan

    1. sf 1 = 6

    2. sf 2 = 1,3 - 3

    Bahan yang digunakan adalah S40 C dengan B = 55 Kg/mm 2

    Faktor keamanan

    1. sf 1 = 6

    2. sf 2 = 1,3 - 3

    Diambil sf 2 = 1.5

    Sehingga, Tegangan geser yang diijinkan ( A):

    a

    =5.16

    55

    x

    T P ll d Si P

  • 8/6/2019 laporan poros

    93/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    Maka :

    = 16 5159.7 106

    145.349 1490 8 539

    = 42

    10. Mur Pengikat Flens Kopling

    Diameter luar mur (D0)

    D0 = 2 x Df

    D0 = 2 x 42

    D0 = 84 mm

    Tinggi mur (H)

    H = (0,8 - 1) x df

    H = 1 x 42

    H = 42 mm

    11. Perencanaan pasak Kopling

    T P ll d Si P

  • 8/6/2019 laporan poros

    94/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    dimana : Ds = 573 mm

    T =

    59, 74 10 Pd N

    ,

    Pd = daya perencanaan = 5159.7 kW

    N = putaran propeller = 117.11 RPM

    Sehingga,

    T = 9.74 10 5 x 5159.7 / 117.11

    = 4.3 10 7 kg.mm

    F = T/ ( 0.5Ds)

    = 4.3 10 7 / ( 0.5 x 573 )

    = 1.5 10 5 kg

    d) Lebar pasak ;

    B = (0 25 0 35 ) x Ds diambil nilai 0 25 x Ds sehingga :

    T g P ll d Si t P

  • 8/6/2019 laporan poros

    95/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    f) Tebal pasak (T) ;

    t = 1/6 x Ds

    t = 1/6 x 573

    t = 95.5 mm

    g) Radius ujung pasak (R) ;

    R = 0,0125 x Ds

    R = 0,0125 x 573

    R = 7 mm

    h) Penampang pasak ;

    = B x t

    = 143 x 95.5

    = 13656.5 mm 2

    i) Kedalaman alur pasak pada poros (t 1) ;

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan

  • 8/6/2019 laporan poros

    96/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    P = F / ( L t )

    = 1.5 10 5 / ( 430 x 95.5 )

    = 3.6 kg / mm 2

    Harga tekanan permukaan untuk poros dengan diameter yang

    besar ( 100 mm) adalah Pa = 10 kg/mm 2. Karena harga P Pa, maka

    dengan dimensi tersebut telah memenuhi persyaratan.

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan

  • 8/6/2019 laporan poros

    97/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    7BAB

    PERENCANAAN STERN TUBE

    Stern tube merupakan tabung poros yang digunakan sebagai media pelumasan poros

    propeller dengan bearing juga dapat berfungsi sebagai penyekat jika terjadi kebocoran.

    Pada perencanaan ini, sebagai pelumas poros digunakan minyak. Perencanaan stern tubeadalah sebagai berikut :

    7. 1. LANGKAH PERHITUNGAN

    1) PANJANG STERN TUBE

    Panjang tabung poros propeller = 4 x jarak gading

    2) PERENCANAAN BANTALAN

    Berdasarkan dari BKI vol. III Sec. IV.

    Bahan bantalan yang digunakan adalah : Lignum Vitae

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan

  • 8/6/2019 laporan poros

    98/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2. Rumah Bantalan (Bearing Bushing)

    a) Bahan Bushing Bearing yang digunakan adalah : manganese bronze

    b) Tebal Bushing Bearing ( tb )

    tb = 0,18 x Ds

    3) TEBAL STERN TUBE

    t =

    4

    4,253

    20

    Ds

    b = 1,6 t

    4) STERN POST

    Berdasarkan BKI vol. III hal.96

    Tinggi buritan berbentuk segiempat untuk panjang kapal L 125 m, maka :

    a) Lebar = (1,4 L) + 90

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan

  • 8/6/2019 laporan poros

    99/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    2) PERENCANAAN BANTALAN

    Berdasarkan dari BKI vol. III Sec. IV.

    Bahan bantalan yang digunakan adalah : Lignum Vitae

    Panjang bantalan belakang = 2 x Ds

    = 2 x 573

    = 1146 mm

    Panjang bantalan depan = 0.8 x Ds

    = 0.8 x 573

    = 458 mm

    Tebal bantalan

    Menurut BKI III 1988 tebal bantalan efektif adalah sebagai berikut :

    B =

    175,330

    Ds

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    100/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    b) Tebal Bushing Bearing ( tb )

    tb = 0,18 x Ds

    = 0.18 x 573

    = 103 mm

    3) TEBAL STERN TUBE

    t =

    4

    4,253

    20

    Ds

    = ( 573/20) + ( 3x25.4/4 )

    = 28.65 + 19.05

    = 48 mm

    b = 1,6 t

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    101/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    5) PERENCANAAN GUARD

    Perencanaan gambar untuk guard adalah sebagai berikut :

    Panjang guard = 217 mm

    Tebal guard = 10 mm

    6) PERENCANAAN INLET PIPE

    Sistem sirkulasi minyak pelumas berdasarkan gaya gravitasi, saluran inlet pipe

    pada stern tube dan outlet pipe direncanakan satu buah dengan diameter luar

    pipa sebesar 30 mm.

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    102/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    8BAB

    KESIMPULAN

    1) Jenis dan type propeller yang digunakan harus disesuaikan dengan type kapal,konfigurasi system transmisi dan jenis motor penggeraknya.

    2) Hubungan antara hull ship dengan propeller harus diperhatikan dalam pemilihanpropeller, karena untuk mencapai kecepatan dinas maka thrust yang dibutuhkan olehkapal harus sama dengan thrust yang dihasilkan propeller

    3) Semakin besar diameter propeller maka effisiensinya semakin besar pula, kenaikaneffisiensi dapat juga dikarenakan blade area ratio yang bertambah besar.

    4) Terdapat dua jenis system pelumasan poros propeller (stern tube), yaitu pelumasandengan minyak dan pelumasan dengan air laut. Pemilihan jenis pelumasan disesuaikandengan kebutuhan dan pertimbangan teknis.

    5) Pada pelumasan minyak, digunakan seal sebagai penyekat agar tidak terjadikebocoran sedangkan pada system pelumasan air laut tidak menggunakan seal tetapimenggunakan packaging yang dipasang pada sekat belakang kamar mesin.

    6) Diperlukan poros antara (intermediate shaft) untuk mempermudah

  • 8/6/2019 laporan poros

    103/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    104/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    LAMPIRAN

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    105/124

    g p p MT.CUU_KEE

    Mesin : MAN BW L35MC6

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    106/124

    g p p MT.CUU_KEE

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    107/124

    g p p _

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    108/124

    g p p _

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    109/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    110/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    111/124

    Gear Box : ZF 53000 NR2B

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    112/124

    Pemilihan Propeller

    Jenis Propeller

    B4-40 B4-55 B4-70 B4-85 B4-100

    No Memilih Propeller

    1 SHP HP 4423.23 4423.23 4423.23 4423.23 4423.23

    2 DHP HP 4334.77 4334.77 4334.77 4334.77 4334.77

    3 w 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31

    4 t 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

    5 V S Knot 14.00 14.00 14.00 14.00 14.006 V a Knot 9.73 9.73 9.73 9.73 9.73

    7 N e RPM 210.00 210.00 210.00 210.00 210.00

    8 Ratio 1.694 1.694 1.694 1.694 1.694

    9 N p RPM 123.97 123.97 123.97 123.97 123.97

    10 B P1 27.95 27.95 27.95 27.95 27.95

    11 0.1739 BP1 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

    12 1/J O 2.02 2.04 2.00 1.95 1.88

    13 P/D O 0.77 0.76 0.78 0.83 0.89

    14 204.56 206.58 202.53 197.47 190.38

    15 D O feet 16.05 16.21 15.89 15.49 14.94

    16 D B feet 15.25 15.55 15.10 14.72 14.19

    17 D MAKS feet 19.25 19.25 19.25 19.25 19.25

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    113/124

    Clearance

    37 0.7T 6.16 6.16 6.16 6.16 6.1638 Clearance 5.20 5.26 5.15 5.02 4.84

    39 Clearance < 0.7 T Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi Terpenuhi

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    114/124

    Perhitungan Engine Propeller Matching

    Nm Np bhp

    rpm rps 0.95rpm 0.95rps rps rpm KW

    0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    10 0.17 9.55 0.17 0.10 5.90 0.37

    20 0.33 19.10 0.34 0.20 11.81 2.93

    30 0.50 28.65 0.52 0.30 17.71 9.88

    40 0.67 38.20 0.69 0.39 23.61 23.42

    50 0.83 47.75 0.86 0.49 29.52 45.75

    60 1.00 57.30 1.03 0.59 35.42 79.05

    70 1.17 66.85 1.20 0.69 41.32 125.53

    80 1.33 76.40 1.37 0.79 47.23 187.39

    90 1.50 85.95 1.55 0.89 53.13 266.81

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    115/124

    Geometri Propeller

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    116/124

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    117/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xvi

    Gambar Rencana Garis ( Lines Plan Drawing)

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    118/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xvii

    Gambar Rencana Umum ( General Arrangement Drawing)

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    119/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xviii

    Gambar Diagram Burril

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    120/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xix

    Gambar KT-KQ-J

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    121/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xx

    TABULATED FUNCTIONS DEPENDENT on r/R and P

    V1 for P < 0

    P-1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 0r / R

    0.7-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    0.5 0.0522 0.0420 0.0330 0.0190 0.0100 0.0040 0.0012 0 0 0

    0.4 0.1467 0.1200 0.0972 0.0630 0.0395 0.0214 0.0116 0.0044 0 0

    0.3 0.2306 0.2040 0.1790 0.1333 0.0943 0.0623 0.0376 0.0202 0.0033 0

    0.25 0.2598 0.2372 0.2115 0.1651 0.1246 0.0899 0.0579 0.0350 0.0084 0

    0.2 0.2826 0.2630 0.2400 0.1967 0.1570 0.1207 0.0880 0.0592 0.0172 0

    0.15 0.3000 0.2824 0.2650 0.2300 0.1950 0.1610 0.1280 0.0955 0.0365 0

    V2 for P < 0

    P-1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 0r / R

    0.9-1 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.85 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.8 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.7 0 0.0975 0.1900 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.6 0 0.0965 0.1885 0.3585 0.5110 0.6415 0.7530 0.8426 0.9613 1

    0.5 0 0.0950 0.1865 0.3569 0.5140 0.6439 0.7580 0.8456 0.9639 1

    0.4 0 0.0905 0.1810 0.3500 0.5040 0.6353 0.7525 0.8415 0.9645 1

    0.3 0 0.0800 0.1670 0.3360 0.4885 0.6195 0.7335 0.8265 0.9583 1

    0.25 0 0.0725 0.1567 0.3228 0.4740 0.6050 0.7184 0.8139 0.9519 1

    0.2 0 0.0640 0.1455 0.3060 0.4535 0.5842 0.6995 0.7984 0.9446 1

    0.15 0 0.0540 0.1325 0.2870 0.4280 0.5585 0.6770 0.7805 0.9360 1

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    122/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xxi

    V1 for P > 0

    P+1.0 +0.95 +0.9 +0.85 +0.8 +0.7 +0.6 +0.5 +0.4 +0.2 0r / R

    0.7-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    0.6 0.0382 0.0169 0.0067 0.0022 0.0006 0 0 0 0 0 0

    0.5 0.1278 0.0778 0.0500 0.0328 0.0211 0.0085 0.0034 0.0008 0 0 0

    0.4 0.2181 0.1467 0.1088 0.0833 0.0637 0.0357 0.0189 0.0090 0.0033 0 0

    0.3 0.2923 0.2186 0.1760 0.1445 0.1191 0.0790 0.0503 0.0300 0.0148 0.0027 0

    0.25 0.3256 0.2513 0.2068 0.1747 0.1465 0.1008 0.0669 0.0417 0.0224 0.0031 0

    0.2 0.3560 0.2821 0.2353 0.2000 0.1685 0.1180 0.0804 0.0520 0.0304 0.0049 0

    0.15 0.3860 0.3150 0.2642 0.2230 0.1870 0.1320 0.0920 0.0615 0.0384 0.0096 0

    V2 for P > 0

    P+1.0 +0.95 +0.9 +0.85 +0.8 +0.7 +0.6 +0.5 +0.4 +0.2 0

    r / R

    0.9-1 0 0.0975 0.1900 0.2775 0.3600 0.5100 0.6400 0.7500 0.8400 0.9600 1

    0.85 0 0.1000 0.1950 0.2830 0.3660 0.5160 0.6455 0.7550 0.8450 0.9615 1

    0.8 0 0.1050 0.2028 0.2925 0.3765 0.5265 0.6545 0.7635 0.8520 0.9635 1

    0.7 0 0.1240 0.2337 0.3300 0.4140 0.5615 0.6840 0.7850 0.8660 0.9675 1

    0.6 0 0.1485 0.2720 0.3775 0.4620 0.6060 0.7200 0.8090 0.8790 0.9690 1

    0.5 0 0.1750 0.3056 0.4135 0.5039 0.6430 0.7478 0.8275 0.8880 0.9710 1

    0.4 0 0.1935 0.3235 0.4335 0.5220 0.6590 0.7593 0.8345 0.8933 0.9725 1

    0.3 0 0.1890 0.3197 0.4265 0.5130 0.6505 0.7520 0.8315 0.8920 0.9750 1

    0.25 0 0.1758 0.3042 0.4108 0.4982 0.6359 0.7415 0.8259 0.8899 0.9751 1

    0.2 0 0.1560 0.2840 0.3905 0.4777 0.6190 0.7277 0.8170 0.8875 0.9750 1

    0.15 0 0.1300 0.2600 0.3665 0.4520 0.5995 0.7105 0.8055 0.8825 0.9760 1

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

    P hit O di t P ll

  • 8/6/2019 laporan poros

    123/124

    Syukry Maulidy | 4207 100 079 xxii

    Perhitungan Ordinat Propeller

    Yface untuk P > 0

    P+1.0 +0.95 +0.9 +0.85 +0.8 +0.7 +0.6 +0.5 +0.4 +0.2 +0.0

    r/R

    0.2 0.0583 0.0462 0.0385 0.0328 0.0276 0.0193 0.0132 0.0085 0.0050 0.0008 0.0000

    0.3 0.0475 0.0355 0.0286 0.0235 0.0194 0.0128 0.0082 0.0049 0.0024 0.0004 0.0000

    0.4 0.0328 0.0221 0.0164 0.0125 0.0096 0.0054 0.0028 0.0014 0.0005 0.0000 0.0000

    0.5 0.0166 0.0101 0.0065 0.0043 0.0027 0.0011 0.0004 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000

    0.6 0.0040 0.0018 0.0007 0.0002 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.7 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.8 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    1.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    Yback untuk P > 0

    P +1.0 +0.95 +0.9 +0.85 +0.8 +0.7 +0.6 +0.5 +0.4 +0.2 +0.0r/R

    0.2 0.0583 0.0718 0.0851 0.0967 0.1059 0.1207 0.1324 0.1424 0.1504 0.1605 0.1638

    0.3 0.0475 0.0663 0.0806 0.0928 0.1028 0.1186 0.1304 0.1401 0.1474 0.1590 0.1626

    0.4 0.0328 0.0512 0.0650 0.0777 0.0881 0.1045 0.1171 0.1269 0.1349 0.1463 0.1504

    0.5 0.0166 0.0329 0.0529 0.0581 0.0684 0.0848 0.0978 0.1079 0.1156 0.1265 0.1302

    0.6 0.0040 0.0171 0.0289 0.0393 0.0479 0.0628 0.0746 0.0838 0.0911 0.1004 0.1036

    0.7 0.0000 0.0091 0.0172 0.0243 0.0305 0.0414 0.0504 0.0579 0.0638 0.0713 0.0737

    0.8 0.0000 0.0045 0.0087 0.0125 0.0161 0.0225 0.0279 0.0326 0.0364 0.0411 0.0427

    0.9 0.0000 0.0015 0.0029 0.0043 0.0056 0.0079 0.0099 0.0116 0.0130 0.0149 0.0155

    1.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    Tugas Propeller dan Sistem Perporosan MT.CUU_KEE

  • 8/6/2019 laporan poros

    124/124

    Yface untuk P 0

    P-1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 -0.0

    r/R

    0.2 0.0463 0.0431 0.0393 0.0322 0.0257 0.0198 0.0144 0.0097 0.0028 0.0000

    0.3 0.0375 0.0332 0.0291 0.0217 0.0153 0.0101 0.0061 0.0033 0.0005 0.0000

    0.4 0.0221 0.0181 0.0146 0.0095 0.0059 0.0032 0.0017 0.0007 0.0000 0.0000

    0.5 0.0068 0.0055 0.0043 0.0025 0.0013 0.0005 0.0002 0.0000 0.0000 0.0000

    0.6 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.7 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.8 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    0.9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    1.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

    Yback untuk P 0

    P -1.0 -0.95 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 -0.0r/R

    0.2 0.0463 0.0536 0.0632 0.0824 0.1000 0.1155 0.1290 0.1405 0.1576 0.1638

    0.3 0.0375 0.0462 0.0563 0.0763 0.0948 0.1109 0.1254 0.1377 0.1563 0.1626

    0.4 0.0221 0.0317 0.0419 0.0621 0.0818 0.0988 0.1149 0.1273 0.1451 0.1504

    0.5 0.0068 0.0178 0.0286 0.0490 0.0682 0.0844 0.0989 0.1101 0.1255 0.1302

    0.6 0.0000 0.0100 0.0195 0.0371 0.0529 0.0665 0.0780 0.0873 0.0996 0.1036

    0.7 0.0000 0.0072 0.0140 0.0265 0.0376 0.0472 0.0553 0.0619 0.0708 0.0737

    0.8 0.0000 0.0042 0.0081 0.0154 0.0218 0.0273 0.0320 0.0358 0.0410 0.0427

    0.9 0.0000 0.0015 0.0029 0.0056 0.0079 0.0099 0.0116 0.0130 0.0149 0.0155

    1.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000