Kajian Laju Perputaran Baling-baling pada Mesin Tipe Yamaha Enduro 25 AK terhadap Pergerakan Massa Air dan Derau yang Dihasilkan

KAJIAN LAJU PERPUTARAN BALING-BALING PADA

MESIN TIPE YAMAHA ENDURO 25 AK TERHADAP

PERGERAKAN MASSA AIR DAN DERAU YANG

DIHASILKAN

LUTFI FELANIE

SKRIPSI

PROGRAM STUD1 PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN

DEPARTEMEN PEMANFA4ATAN

SUMBERDAYA PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

KAJIAN LAJU PERPUTAWAN BALING-BALING PADA

MESIN TIPE YAMAHA ENDURO 25 AK TERHADAP

PERGERAKAN MASSA AIR DAN DERAU YANG

DIHASILKAN

Oleh

:

LUTFI FELANIE

C05499046

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

PROGRAM STUD1 PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN

DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAUA PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

WSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

LUTPI FELANIE ((305499046). Kajian Laju l'erputaran Baling-baling pada

Mesin Tipe Yamaha Enduro 25 AK terhadap Perzerakan Massa Air d a n Derau

Baling-baling ialah bagian dari sistem penggerak kapal yang berfungsi untuk menggerakkan kapal, baik maju maupun mundw. .Gays dorong aka11 menghasilkan kecepatan pada kapal dan pada kapal penangkap ikan kecepatan adalah kunci keberhasilan operasi penangkapan, terutama pada kapal-kapal yang mengoperasikan

alat tangkap aktif misalnya encircling gear. Selain menirnbulkan daya dorong,

baling-baling yang berputar juga akan n~enin~bulkan derau dan getaran. Derau yang

berlebihan akan menimbulkan gangguan pada alat-alat akustik yang sedang digunakan untuk rnendeteksi keadaan di bawah air. Getaran yang berlebihan, selain akan ~uenimbuikan derau, juga akan lnengganggu kenyamanan pelayaran dan secara la~lgsung akan men~pengaruhi keadaan konstruksi kapal. Getaran dan derau yang berlebihan juga akan n~empengaruhi hasil tangkapan karena peluang kaburnya ikan dari catchable areri senlakin besar.

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur dan mengkaji pengaruh kecepatan

be~putar baling-baling terhadap pergerakan massa air yang dihasilkan dan Mengukur

dan mengkaji kecepatan berputar baling-baling terhadap derau dan getaran yang dihasilkan. Penelitian in dilakukan pada bulan Juli sampai Agustus 2003 di Laboratorium Kapal Perikanan dan Navigasi, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Laboratorium Oseanografi Fisik, Departemen Illnu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Illnu Kelautan, Institut Pertaniail Bogor. Metode yang digunakan adalah metode eksprimen dan dianalisis secara deskriptif. Data yang diperoleh adalah data primer.

Pengumpulan data dilakukan dengan nlenlutar baling-baling pada mesin te~upel

Yamaha Enduro tipe 25 AK berkekuatan 25 PK di kolam berukuran 7,s x 4 x 1 (1n3)

dengan volume air 18,4 m3. Baling-baling diputar dengan beberapa variasi RPM

rendah yaitu 75, 95, 115 dan 125. Penentuan RPM dilakukan dengan menempelka~l

Tachometer pada tepi poros engkol. Untuk mengetahui kecepatan massa air yang disebabkan ole11 perputaran baling-baling, maka digunakan spons berwarna merah berbentuk kubus dengan ulturan 1 x 1 x 1 (cm3) dan 1,5 x 1,5 x 1,5 (cm3).

Pengumpulan data pergerakan massa air dilakukan untuk mengetahui besarnya kekuatan yang memindahkan spons yang mewakili massa air dari depan baling-baling hingga menjauhi mesin. Jadi obyek yang diamati adalah pola dan kecepatan lnassa air saat didoroilg baling-baling. Dalam penelitian ini, besaran kekuatan yang dimaksud

ditinjau dari kecepatan berpindahnya

spans

yang dimisalkan sebagai suatu massa air

dalain satuan waktu.

Derau yang dimaksud dalan penelitian ini adalah derau yang bersumber dari tiga kolompok suara yaitu suara mesin, suara baling-baling dan suara hidrodinamik.

Derau direkam dengan menggu~lakan hydrophone kemudian dicarai kepadatan

Baling-baling yang digunakan adalah baling-baling berdaun tiga dengan tipe padat @xed pitch propeller) berdiameter 25,l cm dengan arah rotasi searah jarum jam. Baling-baling terbuat dari bahan campuran mangan perunggu sehingga lebih tahan lama. Garis luar berbentuk headgear dengan panjang dan lebar masing-masing 10 dan 11 cm. Tipe irisan daun berbentuk segmen dengan bagian pangkal lebih tebal dibandingkan dengan tepinya. Tebal pada bagian pangkal0,83 cm, tebal pada bagian tengah 0,52 cm dan tebal pada bagian tepi 0,25 cm.

Baling-baling memiliki nilai skew dan rake masing-masing sebesar 25' dan 29" dengan nilai pitch baling-baling 20,3 cm, sehingga pitch ratio baling-baling sebesar 0,809. Perbandingan antara diameter hub dengan baling-baling adalah 0,32. Nilai Disc Area Ratio (DAR) yang diperoleh dari perhitungan baling-baling adalah 0,61 sehingga nilai blade area ( A ) sebesar 0,0302.

Dari pengamatan terhadap baling-baling dapat dilihat bahwa semakin besar RPM maka waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak dari belakang baling-baling ke

titik P1 juga semakin cepat. Pada RPM 75, waktu yang dibutuhkan 2,404 dt, sehir~gga

kecepatannya 0,625 m/dt. Pada RPM 95, waktu yang dibutuhkan 1,324 dt, sehingga

kecepatannya 1,133 m/dt atau naik sebesar 81,28 %,. Pada RPM 115, waktu yang

dibutuhkan 1,049 dt, sehingga kecepatannya 1,430 m/dt atau naik sebesar 26,21%. Pada RPM 125, waktu yang dibutuhkan 0,750 dt, sehingga kecepatamya 2,000 m/dt atau naik sebesar 39,86%. Waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak ke titik P1

rata-rata 0,551

dan

_{rata-rata kenaikan kecepatan spons setiap RPM sebesar 0,458}

m/dt. Angka-angka ini menunjukkan bahwa semakin tinggi RPM mesin maka kemampuan untuk mendorong massa spons juga semakin besar.

Nilai PSD maksimum tergantung pada nilai RPM. Pada RPM 75 nilai PSD

maksimumnya - 11,34 &/Hz, pada RPM 95 nilai PSD maksimumnya - 10,61 &fi

atau naik sebesar 6,44 % dari RPM 75, pada RPM 115 nilai PSD maksimumnya

-

9,78 Hz atau naik 7,82 % dari RPM 95 dan pada RPM 125 nilai PSD maksimumnya

- 7,47 d b f i atau naik 23,62 % dari RPM 115 sehingga pertambahan PSD

maksimum rata-rata 12,63 %. Berbeda dengan derau, getaran mesin lebih terasa

apabila mesin beke j a pada RPM rendah. Pada RPM 75, getaran mesin sangat terasa

jika dibandingkan dengan RPM 95, semakin tinggi RPM maka getaran semakin tidak terasa.

Dari h a i l yang telah dibahas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu: (1) Terdapat pengaruh antara kecepatan berputar baling-baling terhadap pergerakan massa air yang dihasilkan berupa semakin cepatnya waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak dari belakang baling-baling ke titik PI untuk setiap variasi RPM. Waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak ke titik PI pada setiap variasi RPM mengalami kenaikan rata-rata sebesar 0,551 dt; (2) Kecepatan spons menuju titik PI pada setiap variasi RPM yang memiliki nilai rata-rata peningkatan sebesar 0,458 d d t ; (3) Terdapat pengaruh antara kecepatan berputar baling-baling terhadap derau

yang dihasil~an berupa semakin bertambahnya PSD maksimum untuk setiap variasi

RPM. Pertambahan PSD maksimum untuk setiap variasi RPM rata-rata sebesar 12,63

%; (4) Getaran mesin lebih terasa apabila mesin bekeja pada RPM rendah jika

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitiau : Kajian Laju Perputaran Baling-baling pada Mesin Tipe Yarnaha

Enduro 25 AK terhadap Pergerakan Massa Air dan Derau yang

Dihasilkan

Nama Mahasiswa : Lutfi Felanie

N W : C05499046

Program Studi : Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

Disetujui,

1. Komisi Pembimbing,

2. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

-~ -

Dr. Ir. Gondo Puspito, M.Sc.

Ketua Program Studi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Pandan, propvinsi Bangka

Belitung pada tanggal 6 Juni 1981 dari pasangan Naim Djunaidi,

ST dan Alfiah Achmad. Dalam keluarga, penulis merupakan anak

kel dari 5 (lima) bersaudara.

Pendidikan penulis dimulai di SD UPT. BEL I11 Tanjung

Pandan (1987-1989) dan dilanjutkan ke SDN Sindang Karsa I

Cimanggis (1989-1993). Selanjutnya pada tahun 1993, penulis melanjutkan

pendidikannya di SMPN 1 Cimanggis, dan lulus dari SMUN 99 Jakarta Timur pada

tahun 1999. Pada tahun akademik 199912000 ~nelalui jalur Ujian Masuk Perguruan

Tinggi Negeri (UMPTN), penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian

Bogor (LPB), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Program Studi Pemanfaatan

Sumberdaya Perikanan.

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di berbagai organisasi dan kepanitiaan.

Penulis pernah menjadi asisten praktikum Iktiologi tahun akademik 200112002.

Penulis pemah aktif di BEM FPIK selaku staf Departemen Sosial Politik pada tahun

200012003 dan menjadi ketua DIES NATALIS HIMAFARIN XI pada tahun 2001.

Selain itu, penulis juga aktif menjadi panitia dari berbagai kegiatan baik di

lingkungan jurusan maupun tingkat fakultas. Pada tahun 2001 penulis ikut serla

dalam pembentukan Masyarakat Pasir dan menjabat sebagai Sekretaris Umurn

hingga tahun 2003.

Penulis melakukan penelitian dengan judul "Kajian Laju Perputaran Baling-

baling pada Mesin Tipe Yamaha Enduro 25 AK terhadap Pergerakan Massa Air dan

Derau yang Dihasilkan" sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar sarjana.

Penulis dinyatakan lulus dalam ujian sidang skripsi yang diadakan pada tanggal

KATA PENGANTAR

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Hasil

penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada pengguna baling-

baling mengenai kinerja baling-baling khususnya tipe Yarnaha Enduro 25 AIC yang

digunalcan, meliputi pengaruh perputarannya terhadap pergerakan masa air, derau dan

getaran yang dihasilkan.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada (1) Yopi Novita,

S.Pi., M.Si. dan Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. selalcu dosen pembimbing skripsi yang telah

bersedia meluangkan waktunya untuk me~nberikan arahan, bimbingan dan lcorelcsi

yang sangat berarti bagi penulis; dan (2) Ayah, Ibu dan adilc-adilc yang telah

memberikan semangat dan dulcungan baik secara moral maupun material. Ucapan

terimakasih juga diberilcan kepada Teman-teman seperjuangan dan saudara-

saudaraku yang selalu memberikan dorongan sernangat untuk tetap berusaha da11

mencapai yang terbaik.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Aka1 tetapi

dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap semoga skripsi ini dapat

bermanfaat bagi kita semua.

Bogor, Mei 2004

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTAR

... i

. .

DAFTAR IS1

...

.

.

... 11

DAFTAR TABEL

... iv

DAFTAR GAMBAR

... v ...

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1

.

PENDAEIULUAN

...

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Tujuan Penelitian

.

...

...

2

.

...

1.3. Manfaat Penellban 3

1.4. Hipotesa ... 3

2

.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mesin dan Kecepatan Kapal ... 4

...

2.1.1. Jenis mesin kapal 4

...

2.1.2. Sistem kerja mesin 7

2.1.3. Daya usaha mesin ... 8

...

2.2.1. Jenis bating-baling 9

...

2.2.2. Karakteristik baling-baling 12

...

2.3. Slip dan T/zrust 15

...

2.4. LYydrophone 16

...

2.5. Spectogram Sofhvare 18

2.6. Derau dan Getaran ... 19

3

.

METODE PENELITIAN

. .

...

3.1. Waktu dan Tempat Penelltian 21

3.2. Alat Peneliti an

...

21

3.3. Jenis Data ... 22 ...

3.4. Pengumpulan Data 22

...

3.4.1. Pengumpulan data pergerakan ~nassa air 25

...

3.4.2. Pengumpulan data derau 27

.

.

...

3.5. Analisis Data 29

...

3.5.1. Pengolahan dan analisis data pergerakan massa air 29

...

4

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Sistem Ke j a Mesin Yamaha Enduro 25 AK

4.2. Keragaan Baling-baling ...

... 4.3. Pola Aliran Air Saat Melewati Baling-baling

4.4. Pergerakan Massa Air ... ...

4.5. Frekuensi Derau dan Getaran

5

.

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ...

5.2. Saran ...

DAFTAR PUSTAKA

...

DAFTAR TABEL

Halaman

...

...

1 . Nilai kamkteristik bahan ( C . ) untuk material baling-baling

.

.

15

2

.

Dimensi baling-baling ... 33

...

3 . Kecepatan aliran air 42

...