Pake Nomor

download Pake Nomor

of 26

Transcript of Pake Nomor

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    1/26

    BAB I

    PENDAHULUAN

    I.1 Latar Belakang

    Perkembangan dunia maritim adalah suatu hal yang tidak bisa dihindari.

    Keterbatasan daratan menampung manusia dengan segala fasilitasnya menuntut dunia

    untuk memfokuskan perhatian ke laut, yang begitu luas dengan kekayaan alamnya

    merupakan pemanfaatan kekayaan alam yang terkandung didalam lautan.

    Indonesia sebagai Negara kepulauan yang terdiri dari beribu-ribu pulau besar 

    dan kecil sangat potensial dalam pengembangan bidang maritim. Kapal laut

    misalnya,merupakan sarana yang paling penting dalam transportasi laut. Sehingga laut

     bukan lagi jurang pemisah antara pulau yang satu dengan pulau yang lain.

    Jasa transportasi laut telah dimanfaatkan sejak dulu. erbukti dengan

    kemampuan pelaut-pelaut kita menjelajahi dunia dengan segala keterbatasan perahu

    finijhsi. Pengembangan perdagangan juga memanfaatklan jasa laut . !al ini

    disebabkan, karena penggunaan kapal laut jauh lebih murah dibandingkan dengan jasa

    dirgantara, kapasitas muat yang lebih banyak dan lain-lain.

    Pemenuhan kebutuhan akan kapal laut tidak bisa di tunda lagi. Semakin

    ketatnya persaingan dibidang ekonomi, sosial, politik dan pertahanan keamanan

    merupakan moti"asi bagi kita untuk meningkatkan kemampuan didalam mendesain

    suatu kapal yang direncanakan dalam pengoperasiannya layak teknis dan layak 

    ekonomis,serta mampu bersaing dengan negara-negara lain.

    #ntuk membuat kapal yang mampu bersaing dan ekonomis, maka komponen

    kapal harus dioptimalisasi kelayakan dan efekti"itasnya. Salah satu komponen

     penggerak kapal yang dikenal selama ini adalah propeller. Perkembangan desain dari

    $

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    2/26

     propeller tentunya ditujukan untuk membuat laju suatu kapal menjadi lebih optimal dan

    efektif. %ptimalisasi suatu desain propeller dapat dilakukan dengan proses perhitungan

    yang matang. Perhitungan tersebut direncanakan untuk mempertahankan kecepatan

    kapal yang diinginkan.

    I.2 Tujuan dan Manfaat

    a. Tujuan

      ugas mata kuliah &Propulsi Kapal' ini bertujuan (

    $. )ahasis*a mengetahui langkah + langkah perhitungan dan penggambaran

     baling-baling tipe ied Pitch Propeller 

    . )ahasis*a mampu menggammbarkan baling-baling tipe ied Pitch

    Propeller dari data kapal yang telah dirancang.

    b. Manfaat 

    /dapun manfaat dari tugas ini adalah (

    $. 0ambar-gambar tersebut digunakan dalam perhitungan sistem penggerak kapal

    dan perhitungan-perhitungan lain yang membutuhkan gambar baling-baling tipe

    ied Pitch Propeller.

    . 0ambar-gambar tersebut dimanfaatkan sebagai patron dalam pembuatan bentuk 

     baling-baling kapal.

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    3/26

    BAB II

     TINJAUAN PUSTAKA

    II.1.Huungan Interak!" Ka#al$ Me!"n dan Pr%#eller

    #ntuk memeriksa interaksi antara kapal, mesin, dan propeller maka komponen

    ini terlebih dahulu perlu ditinjau secara terpisah. )esin penggerak kapal harus dipilih

    sedemikian rupa hingga mencapai penyelesaian yang optimal dari kombinasi bobot

    mati, tata muat 1sto*age2 dan berbagai faktor lain.)esin tersebut dipilih sedemikian

    rupa hingga daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal akan dihasilkan dengan

     biaya semurah mungkin. Sebelum melangkah pada pembahasan mengenai masalah

     propulsi, perlu diberikan dahulu defenisi dari beberapa parameter yang penting untuk 

    hubungan antara kapal dan mesin serta propeller. 3aya yang diperlukan 1daya efektif2

    untuk menggerakkan kapal di atas air atau untuk menarik kapal pada kecepatan 4

    adalah (

    P3 5 P6 1$ 7 28nb

    P adalah daya yang disalurkan kebaling-baling P atau defenisi baling-baling 1propulsi

    effeciency2 . faktor 1$ 7 2 kadang-kadang juga disebut sebagai faktor beban 1load

    factor2 dan faktor disebut sebagai fraksi beban 1load fraction2 atau kelonggaran dinas

    1ser"ice allo*ance2.

    #ntuk dapat menentukan motor penggerak yang akan digunakan pada suatu kapal,

    harus diketahui besarnya daya motor yang sesuai dengan daya efektif untuk 

    menggerakkan kapal. 3aya atau tenaga kerja yang dihasilkan oleh mesin penggerak 

    diteruskan dalam bentuk putaran melalui serangkaian poros ke baling-baling yang

    kemudian berputar dan mendorong kapal kedepan.

    0una keperluan penerusan daya dari motor penggerak ke susunan poros dapat

    dilakukan secara langsung ataupun melalui alat transmisi yang disebut Sistem ransmisi

    3aya yang terdiri dari kopling untuk gerak maju dan mundur kapal serta roda gigi

    reduksi untuk menurunkan putaran mesin yang ditransmisikan agar sesuai dengan

     putaran poros propeller. Selain berfungsi sebagai penerus daya, sistem transmisi daya

     juga berfungsi untuk menahan tumbukan dan getaran yang terjadi dalam penerusan daya

    sehingga transmisi daya dari motor penggerak ke poros dapat berlangsung secara halus

    dan dengan demikian dapat menjamin umur motor dan peralatan yang dihubungkannya.

    9

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    4/26

    3idalam merencanakan suatu sistem tranmisi daya penggerak kapalmaka perlu

    diperhatikan besarnya daya yang akan ditransmisikan, putaran poros, mesin yang

    dipakai, dan kondisi kapal yaitu kaitannya dengan operasi kapal. Pemilihan sistem

    transmisi daya secara langsung tanpa melihat faktor-faktor yang berpengaruh dalam

     penerusan daya dan teknis perencanaan8pemilihan sistem trasmisi daya dapat

    mengakibatkan kerusakan dalam sistem transmisi daya sendiri dam motor penggerak 

    serta penggerak kapal secara keseluruhan yang akhirnya sampai kepada hal yang paling

    fatal yaitu menyangkut keselamatan dalam pelayaran.

    !al inilah yang membuat pentingnya perencanaan poros dengan baik karena sebagai

    salah satu komponen dalam sistem transmisi, poros haruslah mempunyai kemampuan

    yang cukup dalam mentransmisikan daya pada sistem transmisi. Ketepatan dalam

     perencanaan perhitungan akan menentukan keefektifan dalam penetuan poros. 3engan

    demikian maka seharusnyalah dipilih metode yang paling baru dan paling akurat untuk 

    digunakan dalam perhitungan poros ini.

    II.2. Te%r" Peren&anaan Bal"ng'al"ng

    elah banyak teori yang diajukan untuk menjelaskan cara sebuah baling-baling

    menghasilkan gaya dorong. Sekalipun demikian belum ada teori yang memperhitungkan

    semua faktor yang terlibat dalam aksi baling-baling karena itu perancangan baling-

     baling kapal yang cocok untuk kondisi yang diberikan masih sering tergantung pada

    hasil percobaan dengan memakai model.

    :erikut akan dibahas secara singkat beberapa diantara teori perancangan baling-

     baling (

    $. eori Sederhana /ksi :aling-:aling

    eori ini dikemukakan oleh ;ankie 1$2 yang menyimpulkan bah*a gaya baling- baling dari gerakan fluida ketika fluida tersebut mele*ati baling-baling dan

    memrperhitungkan pula gesekan daun. 3alam satu kisaran baling-baling harus

    sudah dapat bergerak ke depan sejauh jarak yang sama dengan harga langkah

    ulirnya P. etapi karena air dipercepat kebelakang maka baling-baling tersebut

    dalam satu kisaran sebenarnya hanya bergerak sejauh jarak yang kurang dari

    langkah ulirnya. Perbedaan dalam arah gerakan maju ini desebut slip menurut teori

    suatu efesiensi dapat didefenisikan sebagai berikut (

    ?

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    5/26

    @ 5 "a8np 5 $ + Sr 

    !arga slip Sr 5 A akan menghasilkan efesiensi 5$. :aling-baling ulir merupakan alat

    reaksi yang mengambil air pada kecepatan tertentu dan membuangnya kebelakang

    dengan kecepatan yang agak lebih besar jika tiap detik baling-baling tersebut

     bekerja pada air B ton dan mempercepat air tersebut sebesar a m8s maka gaya yang

    diberikan kepada air tersebut adalah (

    5 B . a 1dalam KN2

    3ari reaksi air pada baling-baling akan berupa gaya dorong ke depan.

    . eori )omentum :aling-:aling

    eori momentum baling-baling ini dikemukakan oleh ;.6. roude 1$

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    6/26

    sebagai bagian dari hidrofil dengan demikian maka kecepatan fluida relatif terhadap

    masing-masing elemen daun adalah resultan dari kecepatan sudut.

    Sehingga efesiensi keseluruhan baling-baling akan menjadi (

    @ 5 "a8Hn

    ?. eori Sirkulasi

    eori sirkulasi didasarkan pada konsep bah*a gaya angkat yang ditimbulkan oleh

    daun baling-baling disebabkan adanya aliran sirkulasi yang terjadi disekeliling daun

    karena adanya aliran sirkulasi yang terjadi di sekeliling daun maka akan timbul

    kenaikan kecepatan setempat serta kenaikan tekanan pada sisi muka daun.

    3enagn demikian maka gaya angkat yang ditimbulkan oleh sebuah penampang daun

    sama dengan (

    d 5 I 1$8 . L . 4s . g2 c dr 

    !asil akhir dari perhitungan teori ini adalah harga koefisien gaya dorong dan harga

    koefisien orsi 1Kt dan KM2 serta efesiensi baling-baling sebagai fungsi dari

    kecepatan maju.

    >. eori 0aya /ngkat Permukaan

    )etode ini memberikan formula modulus penampang untuk menghasilkan aliran

    lunak yang melalui baling-baling dengan memakai pusaran. Pusaran ini dapat

    dikelompokkan dalam kategori (

    $. Penyajian dalam bentuk kisi-kisi 1attice2

    . Penyajian dalam bentuk lembaran pusaran menerus 1ontinues 4orte

    Sheet2

    eori gaya permukaan yang dilinearkan umumnya didasarkan pada anggapan (

    a. :aling-baling mempunyai daun sebanyak yang semuanya sama dan di

    letakkan sistematis. b. /lirannya merupakan aliran fluida tanpa ketentuan dan tak 

    termanfaatkan dan tak terbatas.

    c. 3aun baling-balingnya tipis, baik cember maupun sudut insidennya kecil

    sehingga semua titik pada masing-masing daun tersebut membuat

     permukaan apiral yang sama ketika daun tersebut bergerak dalam fluida.

    =

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    7/26

    d. )edan tekanan gaya angkat dapat dinyatakan sebagai distribusi pusaran

     pasti dan sistim pusaran ikut pada seluruh permukaan spiral dalam air 

    yang meninggalkan tepi depan daun.

    e. Kecepatan relatif 1terhadap daun baling-baling2 yang diperlukan untuk 

    menentukan letak batas aliran ditentukan dari arus bebas dan putaran

    daun.

    =. eori Kekuatan :aling-:aling

    aylor 1$C$A2 mempunlikasikan teori balok cantile"er untuk menghitung tegangan

     baling-baling kapal. )etode ini menggunakan harga gaya rata-rata dorong, torsi dan

    gaya sentripugal pada kecepatan maksimum yang dapat dipakai secara terus

    menerus 1)aksimum ontinues ;ating2 pada harga rata-tara kecepatan maju baling-

     baling.

    )etode ini menggunakan formula modulus penampang sebesar (

    Bs 5 $ sc8yc

    3enga memakai formula ini penampang daun baling-baling dan gaya-gaya yang

    diasumsikan maka tegangan daun akan dapat diperkirakan. egangan ini kemudian

    debandingkan dengan kekuatan tarik 1tensile2 dan kekuatan kelelahan 1fatiMue

    strenght2 bahan yang bersangkutan atau lebih tepatnya ketahanan bahan baling-

     baling terhadap kelelahan akibat korosi.

    II.(. )e%*etr" Bal"ng'Bal"ng

      II. (. a. )ar"! +eferen!" Pr%#eller

    0aris referensi propeller didefinisikan normal terhadap sumbu poros

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    8/26

    a. )uka 1face2 adalah bagian yang menghadap ke arah belakang kapal jadi bila

    kita melihat dari bagian paling belakang kapal maka bagian yang terlihat

    disebut face atau juga disebut sisi tekanan 1pressure side2

     b. :elakang 1back2 adalah bagian yang menghadap ke arah depan kapal jadi

     bila kita melihat dari bagian paling belakang kapal maka bagian yang

    tersembunyi disebut back atau juga disebut sisi isap 1suction side2

    c. Sisi Pendahulu 1leading edge2 adalah sisi daun propeller yang pertama

    menyentuh air saat propeller berputar 

    d. Sisi Pengikut 1trailing edge2 adalah sisi daun propeller yang mengikuti

    leading edge

    II. ( . P"t&,

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    9/26

    Pitch adalah jarak dari sebuah titik yang berjarak r dari titik pusat untuk bergerak 

    setelah propeller berputar $ putaran disebut dengan pitch 1langkah ulir2.

    II. (. &. Sl"# +at"%

    Slip ;atio adalah perbandingan langkah ulir yang seharusnya dengan langkah ulir 

    yang terjadi.

    II. (. d. Ske-

    Ske* adalah sudut terbesar yang terbentuk dari garis dari tengah poros ke ujung

    daun propeller dengan garis dari tengah poros melalui tengah chord line.

    C

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    10/26

    II. (. e. +ake

    ;ake adalah sudut yang terbentuk dari generator line dengan garis dari tengah poros

    ke propeller plane mengarah ke sumbu poros.

    II. . Ef"!"en!" dan Da/a #ada Peren&anaan Bal"ng'Bal"ng

    II. . a. Ef"!"en!" #ada Peren&anaan Bal"ng'Bal"ng

    6fesiensi baling-baling ditentukan berdasarkan besarnya kehilangan energi tersebut.

    6fisiensi maksimum hanya akan diperoleh jika kecepatan induksi 4/  dan 4

    didistribusikan pada siklus baling-baling sedemikian rupa hingga kerugian energi

    tersebut minimum. 6fisiensi baling-baling yang ideal dapat didefinisikan dalam

     bentuk persamaan (

    6 5 E4/814/ 7 42F . E1Br + 428BrF

    3ari persamaan di atas terlihat bah*a efisiensi ideal menurun karena adanya

    koreksi untuk rotasi di dalam arus pacuan baling-baling. Propeller yang berada dalam

    air terbuka 1open *ater2 yaitu dimedan aliran homogen akan mempunyai efesiensi

    sebagai berikut (

    @o 5 P8P3 5 E1 . 4a281H . o . n2F

    dimana o  adalah torsi yang terjadi pada saat propeller menghasilkan gaya

    dorong dan putaran tertentu n dan pada bagian belakang lambung dengan sutau

    kecepatan, gaya dorong dan putaran n yang sama akan menghasilkan torsi yang

     berbeda, efesiensi behind the full adalah (

    @b 5 EC . 4a281 H . o . n2F

    $A

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    11/26

    ratio open eficiency pada keadaan ini disebut efeciency relatif rotatif adalah (

    @r 5 Eb8oF 5 Eo8F

    nilai efeciency relatif rotatif ini berkisar antara A,C> + $,A untuk kapal twin screw

    dan $,A> + $,$ untuk kapal single scrwe.

    #saha untuk menggerakkan kapal pada suatu kecepatan dan untuk mela*an

    tahanan total kapal adalah sama dengan ;t 4 atau po*er efektif 1P62. #saha yang

    dilakukan propeller untuk menghasilkan daya dorong pada suatu kecepatan 4a adalah

    sama dengan 4a atau daya dorong P 1hrust Po*er2 ratio dari usaha yang bekerja

     pada kapal dan dilakukan oleh propeller disebut efesiensi lambung 1hull efeciency2 (

    @r 5 EPa8PdF 5 E;t . 48 . 4aF 5 $ + t8$ + *

    sedangkan Muasi propulsi"e coeficient adalah (

    @d 5 EPb8PdF

    Jadi efesiensi propulsi atau Muasi propulsi"e coeficient adalah perkalian

    efecsiensi hull, efesiensi open *ater dan efesiensi rotatif.

    II. . . Da/a #ada Peren&anaan Bal"ng'Bal"ng

    /dapun daya pada perencanaan baling-baling terbagi atas >, yaitu (

    a. I!P 1Internal !orse Po*er2 adalah daya yang terjadi dari dalam selinder mesin.

     b. :!P 1:rake !orse Po*er2 adalah daya yang keluar dari dalam mesin.

    c. S!P 1Shaft !orse Po*er2 adalah daya yang disalurkan pada poros untuk diteruskan

    kepada propeller.

    d. 3!P 13eli"ery !orse Po*er2 adalah daya yang ditransfer dari poros ke daun

     propeller.

    e. !P 1hrust !orse Po*er2 adalah daya yang dihasilkan akibat putaran propeller.

    II. 0. Ka"ta!"

    Ka"itasi merupakan fenomena yang dapat terjadi bila baling-baling bekerja

    dengan beban yang relatif tinggi. 3alam proses ini kisaran fluida yang tekanannya turun

    hingga pada tekanan uap fluida tersebut akan timbul sejumlah rongga 1ca"ities2 yang

     berisi uap. Jadi ka"itasi adalah timbulnya sejumlah rongga yang berisi uap disekitar 

    kisaran fluida akibat perputaran propeller.

    $$

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    12/26

    imbulnya ka"itasi pada propeller kapal, akan terjadi pemecahan aliran yang

    terus meningkat di atas kisaran kritis tertentu yang pada akhirnya akan mengurangi gaya

    dorong dari baling-baling tersebut. Selain itu juga akan menimbulkan getaran, bunyi,

    dan erosi pada baling-baling.

    Kecenderungan terjadinya ka"itasi akibat adanya arus ikut yang berbeda-beda

    diseluruh permukaan baling-baling kapal. 3alam rekayasa umumnya ka"itasi

    didefenisikan sebagai proses pembentukan fase uap air dari suatu cairan, cairan tersebut

    mengalami pengurangan tekanan pada suhu sekeliling 1amblent temperature2 tetap.

    #ntuk dapat memulai timbulnya ka"itasi pada tekanan besar sekitar tekanan uap

    diberikan sejumlah gelembung kecil yang disebut inti 1nuclei2 sering cukup hanya

    dalam ukuran submikroskopik saja yang mengandung gas permanen dan uap cairan

    yang bersangkutan. Sebuah inti yang tumbuh secara cepat mengandung Oat yang

    sebagian besar adalah fase uap. Baktu berlangsung di fusi tersebut sangat singkat sekali

    sehingga tidak memungkinkan terjadinya kenaikan "olume gas. :erkembangnya

    gelembung tersebut sangat tergantung pada penguapan cairan itu sendiri, proses tersebut

    merupakan ka"itasi yang sebenarnya dinamakan ka"itasi uap 1"aporous ca"itation2.

    Sebagaimana yang telah disebutkan terjadinya ka"itasi demikian itu memerlukan

    tekanan uap.

    /dapun jenis-jenis ka"itasi dapat diuraikan sebagai berikut (

    $. Ka"itasi lembaran 1umumnya tipis, halus, tembus pandang, umumnya stabil,

    tidak stabil hanya di dalam medan arus ikut atau di dalam aliran yang miring2.

    . Ka"itasi bercak 1bentuk khusus ka"itasi lembaran sempit, melekat pada

     permukaan, timbul pada bercak kekasaran yang terpencil atau pada bagian

     permukaan yang cacat2.

    9. Ka"itasi garis 1bentuk khusus ka"itasi bercak sempit, umumnya sejajar satusama lain dan timbul pada bercak kekasaran yang terpencil atau pada bagian tepi

    daun yang cacat2.

    ?. Ka"itasi a*an 1bi bagian belakan atau ujung patah ka"itasi lembaran yang tidak 

    stabil di dalam medan arus ikut, massa dari rongga transien, umumnya terkait

    dengan erosi2.

    >. Ka"itasi gembung 1terpencil, bergerak2.

    =. Ka"itasi pusaran

    $

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    13/26

    BAB III

    P+SEDU+ DESAIN P+PELLE+ 

    III.1.Pr%!edur Pengga*aran P"t&, D"agra*

    #ntuk distribusi pitch propeller, nilai pitch 1P2 diperoleh dari perhitungan

    dimana untuk masing-masing radius dikali dengan Q adalah sebagai berikut (

    A,= + $,A ; 5 P8 R. $AA

    A,> ; 5 P8 R. CC,

      A,? ; 5 P8 R . C>

    A,9 ; 5 P8 R .

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    14/26

    %rdinat-ordinatnya dapat diperoleh dari tabel, selanjutnya jika ordinat-ordinat dari

    leading edge, face and back dihubungkan maka akan diperoleh irisan profil daun

     baling-baling 1propeller2 untuk setiap r8;.

    d. ine )aksimum thicnes of :lade

    #ntuk menggambarkannya digunakan tabel rasio tebal daun sebagai persentase dari

    diameter dan tebal jarak maksimum tebal daun dari leading edge sebagai persentase

    untuk masing-masing r8;.

    III.(. Pr%!edur Pengga*aran Tran!er!e 4"e-

      rans"erse "ie* atau gambar proyeksi melintang terdiri dari (

    $. 3e"eloped out line

    . Projected out line

    erlebih dahulu membuat sumbu yang tegak lurus dengan sumbu poros yang

     berpusat dititik /. Kemudian dari titik / dibuat garis lengkung tepat pada setiap

     jari-jari pembagi 1A, ;T.$,A ;2 yang berpotongan dengan sumbu netral.

    Selanjutnya memproyeksikan masing-masing panjang pitch Q dari pusat titik 

    /:. Kemudian dari setiap titik tersebut ditarik garis yang memotong sumbu

    netral r8; untuk emndapatkan /:3. 0aris tegak lurus dengan :3 ditarik 

    memotong sumbu tegak di titik N, yang melalui titik :.

    Pada garis :3 dibuat lebar bagian masuk 1leading edge2 dengan memakai

    tabel lebar untuk leading edge sehingga didapatkan 3S. 3ari titik 3S

    diproyeksikan ke atas dengan memotong A, ; di S, dan melalui titik S pula

    diproyeksikan ke samping memotong sumbu tegak di S$. 3emikian halnya untuk 

     bagian yang keluar 1trailing edge2. 3enagn titik pusat / dibuat lingkaran dengan

     jari-jari /3. Panjang 3S$ dipindahkan ke lingkaran di atas sehingga diperoleh3SU  5 3S$ untuk leading edge. !al ini serupa pula dilakukan terhadap setiap

    radius r8; untuk mendapatkan pandangan melintang propeller.

    #ntuk mendapatkan 3e"eloped %ut ine dibuat lingakaran dengan titik N

    sebagai pusatnya, sehingga didapatkan lingkaran dengan jari-jari N3, kemudian

     panjang 3S diukur dan dipindahkan menjadi 3S'  untuk leading edge 13SU  5

    3S'2, hal yang sama dilakuakan juga untuk trailaing edge, dan setiap radius r8;.

    III.. Pr%!edur Pengga*aran S"de Eleat"%n

    $?

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    15/26

    ara penggambaranya adalah sebagai berikut (

    - )embuat rake dengan sudut $>o, dengan memakai sumbu netral dan sumbu

     propeller sebagai acuan.

    - 3iproyeksikan tebal maksimum daun dari epended blade

    - ongitudinal projected out line dibentuk dengan memproyeksikan 6 dari

    trans"erse "ie* pada masing-masing r8;.

    BAB I4

    $>

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    16/26

    PEN5AJIAN DATA

    I4. 1 Data Ka#al +an&angan

    • ype Kapal ( 0eneral argo

    • Poin ugas ( 3esain ied Pitch Propeller  

    • )etode ( Bagenigen :-Scre* Series

    • :P ( 99,??< on

    • Kecepatan ( $ knot ( =.$9 m8s

    • 6!P ( C$A,A=> K* ( $A,?$< !P

    • ;t ( $?,?9$ kN

    • b ( A.• V ( ?

    •  N ( A rpm

    BAB 4

    $=

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    17/26

    ANALISIS DATA

    4. 1. Per,"tungan Ef"!"en!" dan Da/a

    4.1.a Meng,"tung K%ef"!"en Pr%#ul!"

    a. !ull 6fficiency 1@!2

    1@!2 5 1 $ - t 2 8 1 $ - * 2

    3engan menggunakan diagram pada buku )arine Propellers and Propulsion !al.

    A, maka diperoleh

    * 5 A,>b - A,A>

    5 A.9

    t 5 k *

    5 A.$A

    k 5 koefisien yang besarnya tergantung dari bentuk buritan, tinggi kemudi

    dan kemudi kapal5 A,> W A, 1untuk kemudi yang stream line dan mempunyai konstruksi

     belahan pada tepat segaris dgn sumbu baling-baling2

    5 A, W A,C 1untuk kemudi yang stream line biasa2

    5A,C W $,A> 1untuk kapal-kapal kuno yang terdiri dari satu lembar pelat

    lempeng2

    k 5 A.

    maka diperoleh,

    @! 5 1 $ - t 2 8 1 $ -*2

    5 $.$<

     b. ;elati"e ;otati"e 6fficiency 1@rr2

    !arga @rr untuk kapl dengan propeller type single scre* berkisar $,A - $,$

    1Principal of Na"al /rchitecture hal $> 2 pada perencanaan propeller dan tabung

     poros propeller diambil harga(

    @rr 5 $

    c. Propeller %pen Bater 6fficiency 1@o2

    !arga efisiensi propulsi pada test open *ater yaitu berkisar antara (

    @o 5 >A - A

    5 =

    5 A.=d. 6fisiensi 3eli"ered 1 32Ƞ

    !arga efisiensi deli"ered adalah perkalian antara efisiensi lambung kapal, efisiensi

     propulsi dan efisiensi relatif rotatif.

    1 Practical Ship !ydrodynamic, hal =? 2

    Ƞ3 5 @! @o @rr  

    5 A.

    e. Shafting 6fficiency 1@s2

      #ntuk kapal dengan mesin berada dibagian belakang, nilai effisiensinya yaitu (

    1basic ship theory "ol. IIX hal. ?A92

    $

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    18/26

    @s 5 A,C - A,C<

    5 A.C

    f. Propeller :ehind !ull 6fficiency 1@b2 1 Practical Ship !ydrodynamic, hal =? 2

    @b 5 @o @rr  

    5 A.=$<

    g. Koefisien Propulsi 1@p2 1 Practical Ship !ydrodynamic, hal =? 2

    @p 5 @! @rr @o @s

    5 A.=

    h. )enghitung Speed %f /d"ance 1 4a 2 principle of na"al architectureX hal. $?=

    4a 5 1 $ - * 2 4s

    5 ? m8s

    5 < knot

    i. 3aya 3orong :aling-:aling 1 hrust 2 principle of na"al architectureX hal. $> 5 ;81$-t2

    5 $

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    19/26

      3ari data mengenai karakteristik putaran kerja dan daya pada kondisi ); dapat

      ditentukan spesifik motor penggerak utama atau main engine dari kapal ini.

      /dapun data-data motor induk ini (

    o. Putaran Propeller 1N2

     N 5 N mesin :!P8!P

    5 9A ;P)

    5 9.

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    20/26

    4.(.Per,"tungan Ka"ta!"

    /p 5 /d 1$,A= + 1A,C P83b 22

    5 >.C$$

    14r2

    5 4a 7 1A, p n 32

    5 $?.=9

    5

    5 A.A?

    \A,; 5

    5 A.$C$3ari diagram :urril diperoleh nilai ka"itasi pada daun propeller sebesar ( >

    4. . Per,"tungan P%r%!

    4..a Peren&anaan P%r%!

    $. 3iameter poros propeller 

      3ari buku X:KI $CC=X 4ol III Sec. ?.. hal. ?-$ diberikan formula (

    3 5 k EP* 8 1n 1$ -1di8da2? 22 * F$89

    3imana (

    5 aktor untuk tipe instalasi propulsi

    5 $AA

    k 5 nilai koefisien poros baling-baling

    5 $.= 1untuk poros pelumasan minyak2

    P* 5 Pd 5

    S!P 5 $9?>.$C kB

    n$ 5 9A rpm

    1$ - 1di8da2?2 5 $

    1poros yang direncanakan tidak memiliki lubang tengah2

    * 5 >=A 8 1;m 7 $=A 2 ;m 5 Kekuatan tarik material

    5 A.9 5 1 ?AAW =AA 2 N8mm

    dipilih

    5 =AA N8mm

    )aka

    (

    3 5 ds 5 >$.9? mm

    A.>$ m

      3ari buku X6lemen )esinX oleh Sularso tabel $. hal C dipilh diameter poros (

    3 5 ds 5 >$.9? mm

    A

    .21>,A   Vr  x x Apx

     ρ 

    ...

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    21/26

    A.>$ m

    . Perencanaan bahan poros 1ds2

    3ari buku X6lemen )esinX oleh Sularso hal. < diberikan formula (

    ds 5 E1 >,$ 8 \a 2 K t   b  F$89

    3iamana (

    K t 5 faktor koreksi jika terjadi sedikit kejutan dan tumbukan

    5 1 $,A W $,> 2

    dipilih 5 $.>

     b 5 faktor koreksi jika terjadi pembebanan lentur 

    5 1 $, W ,9 2

    dipilih 5 .9

    5 )omen puntir 5 C,? $A>  1 Pd 8 n$ 2

    5 >=C=>,$ 8 ta 2 K t   b  F$89

    ta 5 E1 >,$ 8 ds92 K t   b  F

    5 =.9$=? kg8mm

    ta 5 \ b 8 1Sf $  Sf 2

    3imana(

    Sf $ 5 aktor keamanan untuk bahan S- dengan pengaruh massa

    dan baja paduan

    5 =

    Sf  5 aktor keamanan karena poros memiliki alur pasak bertangga

    dan memiliki kekerasan permukaan

    5 1 $,9 W 9,A 2

    5 $.9

      )aka, kekuatan tarik ] b yang dialami poros adalah (

    \ b 5 ta 1Sf $ Sf  2

    ?C.9C kg8mm

    3engan demikian material bahan poros yang dipilih adalah S ? )

    S ? ) dengan kekuatan tarik >< kg 8 mm. :ahan poros dianggap aman karena

    kekuatan tarik dari poros adalah ?C,9C kg8mm lebih kecil dari kekuatan tarik bahan

    :. Perencanaan apisan Pelindung Poros 1Stern ube2

    $. ebal minimum lapisan pelindung poros S$

    $

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    22/26

      3ari buku X:KI AACX 4ol III Sec. ?.3.9..9 hal. ?-? diberikan formula (

    S$ 5 1 A,A9 ̂ ds 2 7 ,>

    5 $>.A?A mm

    . ebal minimum S 1shaft liner2

      3ari buku X:KI AACX 4ol III Ssec. ?.3.9..9 hal. ?-? diberikan formula (

    S 5 A,> S$

    5 $$... hal. ?-= diberikan formula (

    $ 5 A,< ds

    5 A$.A9 mm

    . Panjang bantalan belakang 1after bearing2

      3ari buku X:KI AACX 4ol III Sec.3.>.. hal. ?-= diberikan formula (

     5 ,A ds

    5 >A.=

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    23/26

      f  5 > ds

    5 =.? mm

    .Panjang flens kopling poros hub  3ari buku X6lemen )esin 16lemen Konstruksi dari :angunan )esin2X hal $C$

      diberikan formula (

    hub 5 1 $,> W $,> 2 ds

    5 $,> ds

    5 9.A$ mm

    9. 3iameter taper bagian ba*ah du

      3ari buku X:KI $CC=X 4ol III Sec.?.3. hal. ?- dijelaskan bah*a shaft taper 1 2

    untuk flens kopling berada diantara $8$A W $8A 5 1 ds - du 2 8 hub

    3iamana (

    5 rasio taper 

    5 A.A=

    )aka (

    du 5 ds - 1 hub2

    5 =.A mm

      3ari rules X:KI $CC=X 4ol.III Sec.?.3. hal. ?-9, nilai diameter taper du tidak boleh

      kurang dari =A ds

    ?. 3iameter nut d$ dan diameter mur ass baling-baling d

    d$ 5 =A ds d 5 d$ 7 1 A. mm 5 $.? mm

    >. 3iameter hub d9 dan diameter lingkar baut d?

    d9 5 1 $,< W ,A 2 ds d? 5 1 , W ,? 2 ds

    5 ,A ds 5 ,? ds

    5 ?.>?C mm 5 =A9. mm

    =. 3iameter flens kopling df 

      3ari buku X)achine 3esignX hal ?

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    24/26

    O 5 jumlah baut yang direncanakan

    5 $ buah

    3 5 d? 5 diameter jarak lingkar baut

    )aka (dk  5 $= mm

    6. Perencanaan Spie Pada Kopling lens

    $. 0aya tangensial pada permukaan poros

      3ari buku X6lemen )esinX oleh Sularso hal > diberikan formula (

    5 8 1ds82

    5 ?>9C.?= kg

    . #kuran Spie

     ` lebar b 5 1 > W 9> 2 ds

    3iamana

    (

    5 9A ds t 5 tebal benaman

    5 >.?A mm 5 8 1l P2

    ` panjang l 5 1 A,> W $,> 2 ds 5 $ mm

    5 $ ds P 5

    ekanan permukaan

    spie

    5 >$.9? mm 5 $A kg8 mm

    ` tinggi h 5 t l 5 panjang pasak 1mm2

    maka ( h 5 9=,AA4. 0 . Per,"tungan N"la" ff!et )e%*etr" Pr%#eller

    $. )enentukan hord enght 1 1r2 2

      1r2 5 K1r2 3 6/; 

      V

    r8; K1r2 1r2 Ske*8cr ske*

    A. $.== A.

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    25/26

    . )enentukan c1te2 dan c1le2

    r8;    c(r)  nilai

    c(r)  c(te)

      nilai

    c(te)  c(le)

      nilai

    c(le)  c(gl)

    A. ?.9 A.=< A.?9 A.

    A.9 = .>>

    A.? C$.>9 A.C?$ 9=.= A.9= >?.C$ A.>=? 9.=>

    A.> C.A> A.CC< ?A.99 A.?$> >=. A.>.C A.>> $.$ A.?.? A.>9

    A.< C. A.C>? ?. A.?C$ ?>.A. A.C ?>.A$ A.?=9 9A.= A.9$= -$A. 9> A.=C A.?CC

    A.9 9.? A.$?= 9> A.9A A.>=$

    A.? . A.9C A.=$

    A.> .?A A.$A< 9> A.9?C A.=?<

    A.= $.C.9> A.A9 $.A A.A$ >.A A.AA$

    A.> C.A A.A$A $.> A.AA$

    A.= >.$A A.AA?

    >. %rdinat bagian belakang 1back2 daun pada trailing edge

    r8; 9.9> A.A A.$$ A.$=A

    A.9 >A.C> A.A> $.=A A.$A> ?9.?A A.A? =

    A.= ?A.A A.A9= =.$> A.A=A .?A A.A C=..$> A.A$> A A.A9

  • 8/18/2019 Pake Nomor

    26/26

    =. %rdinat bagian belakang 1back2 daun pada leading edge

    r8; A nilai ?A nilai =A nilai

    A. CA A.$> A.$A >=.C>

    A.9 C C? A.$9< .A A.$A= =.=> A.AC >?.CAA.? C A.$$C

    A.C C A.A9