tugas Propulsi

(1)

PROPULSI KAPAL

oleh : oleh :

Muh Arsal Arifin

D331 11 001

Teknik Sistem Perkapalan

JURUSA P!RKAPALA

"AKULTAS T!KIK

UI#!RSITAS $ASAUDDI

%01&

(2)

p1

p2

p1p2

p0

VB=VA+V1

VC=VA+V2

SOAL PROPULSI KAPAL

1' Tuliskan Te(ri M(mentum pr(peller )an rumus *eserta +rafikn,a %' Tuliskan rumus +a,a an+kat )an elemen )aun

3' Tuliskan ma.am/ma.am alat pen++erak kapal )an mesin pen++erakn,a -' A' Apa ,an+ )imaksu) )en+an kaitasi )an apa pen,e*a*n,a 2

' uatlah +rafik kaitasi

4' uatlah sketsa hu*un+an antara pr(peller )an mesin utama serta 5elaskan masin+/masin+ hu*un+an terse*ut

-&' Tuliskan rumus !$P6 $P6 S$P6 D$P6 T$P6 Pit.h Pr(peller6 7ake 89:6 Trush 8T:6 )an Trush De)u.ti(n "ra.t(n 8t:

-JA7AA 1' Te(ri M(mentum Pr(peller

Teori ini menganggap bahwa propeller sebagai alat untuk mempercepat

pindahnya air sampai ketempatnya didepan daun baling-baling ( dibelakang kapal ). Air akan mengalami percepatan aksial (a ) dan menimbulkan slip dengan kecepatan kearah belakang kapal akibat gerak berputarnya daun baling-baling dengan letaknya yang

condong terhadap sumbu baling-baling.

Reaksi yang timbul akibat percepatan air kebelakang menimbulkan gaya dorong . Air akan mengalami perlambatan yang teratur akibat gaya-gaya dariviskositas air setelah melalui propeller. Hal ini menyebabkan energi propeller terbuang sehinga ada kehilangan energi. umber lain yang menyebabkan kehilangan energi :

!Tahanan akibat gesekan daun baling-baling " dan

!#aling-baling memberi putaran pada arus slip untuk mempercepat air.

$%isiensi propeller dinyatakan dengan sebagai perbandingan ker&a yang berguna untuk menggerakan kapal dengan ker&a yang diberikan propeller. 'engan adanya

percepatan air a yang terdorong kebelakang kapal menyebabkan e%isiensi (  ** + maka a  * . #erarti air tidak dipercepat yang menyebabkan tidak ada gaya dorong yang

diberikan oleh propeller kepada kapal.

,emungkinan untuk memperbesar e%isiensi adalah dengan memperkecil

percepatan arus slip. Hal ini dilakukan dengan mamakai propeller dengan diameter besar dan diputar selambat mungkin. 'ari segi teori momentum " baling-baling disamakan dengan &enis propulsi &et karena arus slip yang dipercepat kebelakang merupakan arus &et. omentum adalah hasil kali massa dengan kecepatan

(3)

%' Te(ri !lemen Daun 8Lift ; Dra+:

Teori elemen daun memakai cara pen&umlahan gaya-gaya dan momen-momen yang timbul pada setiap potongan melintang daun (aero%il) sepan&ang radius baling- baling. ebuah daun propeller yang dipotong membentuk aero%il ini bergerak diair

dengan kecepatan  dengan suatu sudut pengaruh terhadap arah geraknya.

/ada permukaan punggung aero%il tekananya rendah " sedang pada bagaian bawah aero%il tekananya tinggi . Akibatnya timbul e%ek isapan kearah pungung aero%il.

Resultan dari gaya-gaya tekanan iniadalah 0n. Akibat gesekan " muncul pula gaya 0t. Resultan dari gaya 0t dan 0n adalah 0. Arah 0t tegak lurus terhadap permukaan ker&a aero%il sedang arah 0t tegak lurus arah 0n.

1aya 0 diurai men&adi li%t tegak lurus ( ga ya angkat ) dan drag ( gaya penahan ). Arah li%t tegak lurus dengan arah gerak aero%il sedang sedang arah drag tegak lurus terhadap arah li%t. #esarnya li%t dan drag propeller dinyatakan sebagai berikut 2

Lift < )L = >1 ?p # % )A Dra+ < )D = >) ' ?p # 'imana :

3  ,oe%isien li%t 2 3'  ,oe%isien 'rag2

3d  densitas %luida 2  ,ecepatan aliran %luida 2 A  4uas daerah permukaan aero%il

,emudian li%t dan drag diuraikan kearah tranlasi ( ke arah ma&u kapal dan kearah tegak lurus terhadap arah ma&u kapal ) menimbulkan gaya dorong 5 thrust ( sesuai arah ma&u kapal ) dan gaya torsi 5 tor6ue ( arahnya tegak lurus arah gerak ma&u kapal ). #esarnya thrust dan tor6ue propeller dinyatakan sebagai berikut.

'T  d4 . cos # 7 d' . sin # '8  (d4 . sin # 9 d' . cos # ) r Thrust : T    R rH d8 . dR Tor6ue : 8    R rH d8 . dR

T  thrust 5 gaya dorong 2 8  Torsi 5 Tor6ue

  ;umlah daun baling-baling 2 R  &ari-&ari propeller r  &ari-&ari propeller sampai pada penampang yang ditin&au rH  &ari-&ari hub

Hal-hal yang harus dipela&ari dan diperkirakan dengan sebaik-baiknya untuk memperhitungkan besar thrust dan tor6oe dengan sempurna adalah Air yang melalui aero%il (sebagai bagaian dari baling 7 baling ) telah mendapatkan percepatan seperti telah diterangkan pada teori momentum.

1aya-gaya yang beker&a pada daun berubah karena letak karena letak daun berikutnya saling berdekatan.

(4)

3' A' Pen+ertian Kaitasi )an pen,e*a*n,a

ecara singkat kavitasi adalha pembentukan gelembung 7gelembung pada permukaan daun. ering ter&adi pada bagaian belakang permukaan daun 5 back side.

,avitasi baru diketahui tahun <=* oleh charles parson ( inggris ) dari pengalamanya mengenai perahu-perahu kecepatan tinggi. /eristiwa itu ia buktikan pada kapal turbin.

Apabila tekanan pada permukaan pungung daun dikurangi sampai suatu harga dibawah tekanan statis %luida maka akan menyebabkan tekanan daun men&adi negati%. /ada kenyataanya tekanan negati% tidak dapat ter&adi. Hal ini menyebabkan suatu reaksi lain. 0luida meninggalkan permukaan daun kemudian membentuk gelembung-gelembung 5 kavitasi . 1elembung 7 gelembung ini berisi udara atau uap air. 1elembung-gelembung ter&adi ditempat puncak lengkungan tekanan rendah.

1elembung 7 gelembung yang ter&adi akan melintasi dan menyusur permukaan daun sampai kebelakang daun dan akan hancur pada daerah yang tekananya tinggi

disbanding tekanan yang ter&adi pada permukaan punggung daun. 1aya yang ter&adi pada proses penghancuran gelembung-gelembung ini kecil tetapi luas permukaan yang

dipengaruhi oleh gaya ini lebih kecil disbanding gaya yang mempengaruhinya sehingga akan timbul tekanan yang besar berwu&ud letusan. 1aya letusan ini menyebabkan

rati6ue 5 lelah pada daun.

Teori lain menyatakan bahwa peletusan atau penghancuran gelembng-gelembung tidak ter&adi. Hal ini ter&adi adalah gelembung tdi mengecil sampai sangat kecil dan

bertekanan sangat tinggi. Tekanan yang sangat tinggi ini menyebabkan rati6ue pada permukaan daun.

/eletusan gelembng kavitasi dapat dikurangi dengan menghindari adanya puncak tekanan rendah yang menyolok pada punggung permukaan daun. Tekanan rendah yang ter&adidapat diperbaiki dan puncak yang menyolok dapat diratakan dengan mengurangi beban permukaan daun. ;adi" dengan memperluas permukaan daun dapat mengurangi

kavitasi.

' @rafik Kaitasi

enentukan batas kavitasidari propeller yang didesain menggunakan diagram burril. >ntuk membaca diagram burril maka kita cari nilai dari ? *.@R dan Tc hitungan

Ap  luas bayangan propeler pada waktu disinari cahaya dalam %t Ae  Ad Ae disini adalah sama dengan Ad (developed area)

r  relative velocity

n  putaran propeler dalam R/ '  diameter propeler

Bilai ? *.@R diplotkan ke kurva merchant ship propeler. 'an kemudian menghasilkan Tc burril diagramnya adalah di bawah ini :

Jenis Pr(p' Ap 8m%:  8rps: #r% T 8k: B. hitun+an C 0'R T. *urril Kaitasi 2 #C-CD *"@EDE E"FFFF@ FE*"@F FE"@=E= *"*C *"E *"@@ Ti)ak Kait #C-D* *"*DDE E"FFFF@ FCE"@<* FE"@=E= *"*C *"E *"@< Ti)ak Kait

(5)

 #C-FD <"F@<= E"FFFF@ D=@"<ED

F FE"@=E= *"*C *"ED *"<E Ti)ak Kait #C-<* F"<E@FD E"FFFF@ DE<"=<

= FE"@=E= *"*E *"E= *"=E Ti)ak Kait #E-E* <"ED=@= E"FFFF@ D<="F*

 FE"@=E= *"*C *"EF *"<F Ti)ak Kait #E-DD <"E@CD E"FFFF@ D=*"EC FE"@=E= *"*C *"ED *"<F Ti)ak Kait #E-@* @"@*== E"FFFF@ D@*"*<E

< FE"@=E= *"*C *"E@ *"=* Ti)ak Kait #E-<D F"CD<E= E"FFFF@ DCC"==@

E FE"@=E= *"*E *"D* *"=@ Ti)ak Kait #E-** E"=D=CC E"FFFF@ E=F"<@*

F FE"@=E= *"*E *"DE *"*E Ti)ak Kait #D-ED @"*<E E"FFFF@ DD*"D*

= FE"@=E= *"*E *"E= *"=C Ti)ak Kait #D-F* @"C@=D E"FFFF@ DF*"EE=

 FE"@=E= *"*C *"E< *"= Ti)ak Kait #D-@D F"@==F< E"FFFF@ DEE"D@@

@ FE"@=E= *"*E *"E= *"=E Ti)ak Kait #D-=* D"=@*C E"FFFF@ D"@D

@ FE"@=E= *"*E *"D *"== Ti)ak Kait #D-*D E"=**E E"FFFF@ E=E"F=

D FE"@=E= *"*E *"DE *"*D Ti)ak Kait

'esain hitungan propeller dikatankan akan mengalami kavitasi &ika nilai Tc

hitungan lebih besar dari nilai Tc yang didapat melalui pembacaan diagram burril. #erikut hasil perhitungan kavitasi propeller.

3' / Ma.am/ma.am Alat Pen++erak Kapal

• Pr(peller iasa

fixed pitch propeller

/ropeller dengan pitch tetap (%iGed pitch propeller) /ropeller dengan langkah tetap (%iGed pitch propeller " 0//) biasa digunakan untuk kapal besar dengan rpm relati% rendah dan torsi yang dihasilkan tinggi" pemakaian bahan bakar lebih ekonomis" noise atau getaran minimal" dan ka-vitasi minimal" biasanya di desain secara indi-vidual

sehingga memiliki karakteristik khusus untuk kapal tertentu akan memiliki nilai e%%isiensi optimum.

(6)

/ropeller dengan pitch yang dapat diubah (controllable pitch propellers) /ropeller dengan pitch yang dapat diubah-ubah" (controllable pitch propeller" 3//) merupakan baling-baling kapal dengan langkah daun pro-pellernya dapat diubah-ubah sesuai dengan

kebutuhan misal untuk rpm rendah biasa digu-nakan pitch yang besar dan rpm tinggi digunakan pitch yang pendek" atau dapat digunakan untuk mendorong kedepan dan

menarik kapal mundur ke belakang" sehingga hal ini dapat menciptakan pemakaian bahan bakar see%ekti% mungkin.

controllable pitch propellers

/ropeller yang berpadu dengan rudder (ntegra-ted propeller I rudder) /ropeller yang terintegrasi dengan rudder" /R merupakan propeller yang hubnya dihubungkan dengan rudder" ini adalah pengembangan terbaru dari propulsi kapal. ,ondisi ini menyebabkan arus air dari propeller yang melewati rudder akan memberikan peningkatan pengendalian dan pengaturan rudder" sehingga di peroleh penuru-nan pemakaian bahan bakar. (improved steering and control" and also reduces %uel

consumption)

Integrated propeller & rudder

/ropeller dengan bolt yang dapat diatur (ad&ustable bolted propeller). ;enis propeller A#/" ini merupakan pengem-bangan 0//" dimana daun baling-balingnya dapat dibuat secara terpisah kemudian dipasang pada boss propeller dengnan baut" sehingga dapat distel pitchnya pada nilai optimum yang akan dicapai (allows the most e%%icient blade matching %or optimum e%%iciency while simpli-%ying the installation process)" dengan pembua-tan daun secara terpisah ongkos pembuatan dapat ditekan

(7)

adjustable bolted propeller AEEimuth thrusters

AJimuth thruster digunakan untuk mempermudah kapal dalam manuver" dengan posisi alat penggerak berada di bagian atas sehingga memberi tempat yang lebih lapang untuk menempatkan penggerak utamanya" baik berupa motor diesel atau motor listrik.

Azzimuth thrusters !le.tri.al p()s

/enggunaan propulsi motor listrik mulai dari D sampai dengan D watt" mengantikan penggunaan propeller dengan poros dan rudder konvensional. Teknologi /od" memungkinkan untuk menenpatkan propeller pada daerah aliran air yang optimal (hydro-dynamically optimised). /od propeller diadopsi dari AJimuth /ropeller" dengan menempatkan electro motor di dalam pod diluar dari badan kapal.

(8)

Electrical pods

Tunnel thrusters

/ropeller yang ditempatkan didalam terowongan ini biasa digunakan untuk tu&uan manuver (trens5#ow Thruster)" sehingga mempermudah kapal untuk manuver terutama di pelabuhan.

Tunnel thrusters 7ater5ets

/ropulsi kapal menggunakan pompa yang me-ngisap air pada bagian depan dan mendorongnya kebagian belakang sehingga kapal dapat ber-gerak kedepan dengan prinsip momentum. /eng-gerak ini lebih e%%isein digunkan untuk kapal dengan kecepatan

diatas D knots dengan power engine D* ,Katt sampai CF KAtt

Waterjets

#(ith S.nei)er Pr(peller

oith chneider /ropeller merupakan bentuk propulsi kapal dengan menggunakan daun ver-tikal yang diputar seperti disk" dimana setiap daun dapat menghasilkan daya dorong pada ka-pal. istem ini beker&a mirip pengendali langkah balig-baling helicopter (colective pitch control). Roda gigi dalam mekanisasi propulsi ini"

(9)

saat berputar dapat merubah sudut serang dari tiap daun propeller (berbetuk hydro%oil) sehingga tiap daun baling-baling akan menghasilkan daya dorong (thrust) pada berbagai arah" menyebab-kan kapal tidak butuh rudder lagi.

/ Ma.am/ma.am Mesin Pen++erak Kapal

esin penggerak kapal merupakan suatu alat atau mesin yang digunakan sebagai motor penggerak kapal sehingga kapal dapat bergerak dari tempat yang satu ke tempat yang lain. horee...akhirnya saya bisa buat postingan baru lagi" selama ini %okus nger&ain skripsi tapi sekarang alhamdulillah udah kelar (akhirnya masa studi F tahun

berakhir"hehehe...).oke lan&ut deh tentang mesin penggerak kapal" dalam se&arah

perkembangan mesin penggerak kapal terdapat beberapa tipe yang mendominasi hingga kurun waktu tertentu" adalah sebagai berikut :

Re.ipr(.atin+ Steam !n+ine

endominasi dunia ship propulsion (sistem penggerak kapal) hingga sekitar tahun =*-an. ,eunggulannya adalah terletak pada pengaturan beban" khususnya untuk arah reversed (arah mundur) yang mana Reciprocating team $ngine memberikan kemudahan serta lebih e%isien pada range kecepatan rotasi tertentu agar match dengan kiner&a screw propeller. ,elemahannya Reciprocating team $ngine adalah pada instalasinya yang relati% berat" kebutuhan s pace yang besar" output power per cylinder-nya masih sangat terbatas. elain itu" team tidak dapat beker&a secara e%ekti% pada tekanan relati% rendah. erta kebutuhan %uel consumption yang tinggi" sebagai gambaran bahwa untuk triple-eGpansion engine maka memerlukan superheated steam yang

mengkonsumsi bahan bakar (oil) hingga L *.@* kg per kKh. Marine 8Steam: Tur*ines

esin penggerak kapal yang pertama diinstal oleh ir 3harles /arsons ke kapal Turbinia pada tahun <=E" dengan kecepatan mencapai CE knots.,emudian turbines mengalami kema&uan pesat hingga pada tahun =*F" yang mana diaplikasikan sebagai tenaga penggerak untuk kapal perang H. 'readnought dan kapal Atlantic 4iner 7 auretania. ,ebutuhan bahan bakar (%uel consumption) secara rata-rata untuk suatu 4arge Turbine adalah *.C* kg per kKh. Bamun demikian" keunggulan segi ekonomis tersebut mengalami suatu tantangan dari sisi Bon-reversible dan Rotational peed" yang mana memerlukan pertimbangan teknis lebih lan&ut. >ntuk kepentingan reverse

diperlukan adanya reversing turbines yang secara terpisah diinstal ke sistem. ementara itu untuk mengatasi rotational speed-nya yang relati% tinggi" maka diperlukan adanya mechanical geared untuk menurunkan putaran output turbines khususnya untuk alat gerak kapal ber&enis screw propeller" sehingga hal itu menyebabkan ter&adinya power loss

berkisar  hingga E persen. /enurunan putaran turbines (rpm) ke propeller sha%t (poros propeller)" dapat &uga diatasi dengan merancang electric driven" yaitu dengan

(10)

meng-couple secara langsung antara turbine dengan generator yang mana keduanya sama-sama memiliki operasional yang lebih e%isien bila dalam kondisi putaran tinggi.

,emudian" generator men-supply listrik ke electric motor yang dihubungkan dengan poros propeller. Hal ini memberikan kelonggaran pada masalah lay-out engine room yang mana pengaruh hubungan poros secara langsung dari turbine ke propulsor dapat dieleminasi. Turbo-electric 'rive &uga memberikan keuntungan terhadap

pengurangan untuk reversed gear mechanism serta %leksibilitas dalam operasinya. Bamun demikian" power loss akibat transmisi tenaga serta investment perlu dipertimbangkan.

Internal >(m*usti(n !n+ines 8)iesel en+ine:

esin penggerak kapal yang digunakan dalam propulsi kapal" pada umumnya adalah Reciprocating engines yang beroperasi dengan prinsip-prinsip diesel (compression ignation) yang mana kemudian dikenal dengan nama 'iesel $ngines. #erbagai ukuran untuk 'iesel $ngines ini kemudian dibuat" mulai dari kebutuhan untuk pleasure boats hingga ke modern supertankers dan passenger liners. $ngine ini dapat dikembangkan hingga memberikan lebih dari D** kK per c ylinder" maka output power bisa mencapai C*"*** kK untuk  cylinders (E*"** H/). Torsi yang diproduksi oleh 'iesel $ngine" adalah dibatasi oleh maGimum pressure dari masing-masing silinder-nya. ehingga" ketika engine memproduksi maGimum tor6ue" maka artin ya" maGimum power hanya dapat dicapai pada kondisi maGimum R/. 'iesel $ngine secara konsekuensi" mungkin memproduksi power sedemikian hingga proporsional dengan R/ untuk masi ng-masing throttle setting-nya. /embatasan ini kemudian menyebabkan masalah tersendiri didalam melakukan matching antara 'iesel $ngine dan /ropeller.

@as Tur*in

esin penggerak kapal ini &uga telah dikembangkan dalam dunia ship propulsion yangmana bahan bakar (%uel) dibakar melalui proses udara yang dikompresikan" dan gas panas hasil pembakaran tersebut digunakan untuk memutar turbine. 1as turbine

umumnya diaplikasikan pada dunia kedirgantaraan" dan perkembangannya sangat

tergantung pada teknologi metal yang mampu menahan terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi. ,eunggulan dari gas turbine ini terletak pada ukuran dan kapasitas power yang dihasilkan dibandingkan dengan tenaga penggerak lainnya.

elain itu" kesiapannya untuk beroperasi pada kondisi %ull load sangat cepat" yaitu berkisar D menit untuk warming-up period. arine 1as Turbine sangat &arang di&umpai pada kapal-kapal niaga" hal ini disebabkan karena operasi dan investasinya yang relati% mahal. ehingga paling banyak di&umpai padakapal-kapal perang &enis" %rigates2 destroyers2 patrol cra%ts2 dsb. nstalasinya pun kadang merupakan kombinasi dengan tipe permesinan yang lainnya" yakni : 'iesel engines.

#eragam macam dari tipe marine engines" tidak semuanya di-rate pada basis yang sama. ebagai misal" team Reciprocating $ngines selalu di-rate dalam bentuk ndicated /ower (/ )2 nternal 3ombustion $ngines dalam bentuk ndicated /ower" atau &uga" #rake /ower (/# )2 dan Turbine dalam bentuk ha%t /ower (/ ). #entuk Horse

/ower masih tetap digunakan sampai saat ini" dimana untuk  H/  *.@ED@ kK"

sedangkan dalam $nglish units  H/  DD* %t-lb per sec. ndicated /ower diukur di dalam cylinders" yang artinya" ada suatu instruments yang bertugas merekam secara kontinu tekanan uap atau gas.

4' $u*un+an antara Pr(peller )an Mesin utama

>ntuk memeriksa interaksi antara kapal" mesin" dan propeller maka komponen ini terlebih dahulu perlu ditin&au secara terpisah. esin penggerak kapal harus dipilih sedemikian rupa hingga mencapai penyelesaian yang optimal dari kombinasi bobot mati" tata muat (stowage) dan berbagai %aktor lain.esin tersebut dipilih sedemikian rupa hingga daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal akan dihasilkan dengan biaya

(11)

semurah mungkin. ebelum melangkah pada pembahasan mengenai masalah propulsi" perlu diberikan dahulu de%enisi dari beberapa parameter yang penting untuk hubungan antara kapal dan mesin serta propeller. 'aya yang diperlukan (daya e%ekti%) untuk menggerakkan kapal di atas air atau untuk menarik kapal pada kecepatan  adalah :

/'  /$ ( 9 G)5nb

/ adalah daya yang disalurkan kebaling-baling / atau de%enisi baling-baling (propulsi e%%eciency) . %aktor ( 9 G) kadang-kadang &uga disebut sebagai %aktor beban (load %actor) dan %aktor G disebut sebagai %raksi beban (load %raction) atau kelonggaran dinas (service allowance).>ntuk lebih &elasnya maka hubungan interaksi kapal 7 mesin 7 propeller digambarkan sebagai berikut :

TH/ 'H/ H/ #H/ H/

- H/ (nternal Horse /ower) adalah daya yang ter&adi dari dalam selinder mesin. - #H/ (#rake Horse /ower) adalah daya yang keluar dari dalam mesin.

- H/ (ha%t Horse /ower) adalah daya yang disalurkan pada poros untuk diteruskan kepada propeller.

- 'H/ ('elivery Horse /ower) adalah daya yang ditrans%er dari poros ke daun propeller.

- TH/ (Thrust Horse /ower) adalah daya yang dihasilkan akibat putaran propeller. >ntuk dapat menentukan motor penggerak yang akan digunakan pada suatu kapal" harus diketahui besarnya daya motor yang sesuai dengan daya e%ekti% untuk menggerakkan kapal. 'aya atau tenaga ker&a yang dihasilkan oleh mesin penggerak diteruskan dalam bentuk putaran melalui serangkaian poros ke baling-baling yang kemudian berputar dan mendorong kapal kedepan.

1una keperluan penerusan daya dari motor penggerak ke susunan poros dapat dilakukan secara langsung ataupun melalui alat transmisi yang disebut istem Transmisi 'aya yang terdiri dari kopling untuk gerak ma&u dan mundur kapal serta roda gigi reduksi untuk menurunkan putaran mesin yang ditransmisikan agar sesuai dengan putaran poros propeller. elain ber%ungsi sebagai penerus daya" sistem transmisi daya &uga ber%ungsi

untuk menahan tumbukan dan getaran yang ter&adi dalam penerusan daya sehingga transmisi daya dari motor penggerak ke poros dapat berlangsung secara halus dan dengan demikian dapat men&amin umur motor dan peralatan yang dihubungkannya.

'idalam merencanakan suatu sistem tranmisi daya penggerak kapalmaka perlu diperhatikan besarnya daya yang akan ditransmisikan" putaran poros" mesin yang dipakai"

(12)

dan kondisi kapal yaitu kaitannya dengan operasi kapal. /emilihan sistem transmisi daya secara langsung tanpa melihat %aktor-%aktor yang berpengaruh dalam penerusan daya dan teknis perencanaan5pemilihan 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 %atal yaitu menyangkut keselamatan dalam pelayaran.

nteraksi ,apal esin kapal /ropeller merupakan ,orelasi antara ,apal -esin - /ropeller yang digambarkan dengan suatu kurva batas daerah ker&a mesin dalam la&u kisaran terhadap daya. Titik ker&a untuk gabungan ketiga s ystem selalu terletak pada kurva ini. ,etiga komponen digabung bersama sehingga &ika satu komponen berubah maka kedua komponen lainya &uga akan berubah.

,etiga komponen ditin&au secara terpisah untuk memeriksa interaksi antara kapal " mesin dan propeller kemudian dicocokan karakteristik untuk kapal dan baling-baling pada daerah ker&a mesin induk.

K(n)isi kapal

>ntuk percobaan" kondisi kapal harus bermuatan penuh " baru dicat" badannya bersih dan keadaan cuaca tenang. /ada kenyataan kondisi demikian sulit dipenuhi

sehinggauntuk memperkirakan dayapenggerak kapal dipakai kondisi yang lain yang disepakati pemilik kapal. >ntuk itu " diperlukan kelonggaran kondisi ker&a pada tahanan kapal dan daya kapal.

Mesin Kapal

,emampuan mesin yang maksimum sehingga dapat menghasilkan la&u kisaran yang ditentukan dan berlayar pada kecapatan dinas men&adikan kapal beroperasi secara ekonomis. Hal ini ter&adi &ika kurva kapal baling-baling melalui titik la&u kisaran

maksimum.

'aya yang diperlukan untuk menghasilkan la&u kisaran maksimum diperoleh dengan mempergunakan mesin yang &umlah silindernya banyak. 'aya yang s ama dapat &uga diperoleh dengan mempergunakan mesin yang silindernya sedikit. 'engan demikian

harga mesin akan lebih murah tetapi konsumsi bahan bakarnya lebih banyak. Hal ini menyebabkan pemilik kapal cenderung memilih mesin yang mempunyai silinder banyak dengan harga mahal tetapi biaya operasi bahan bakarnya lebih murah.

Pr(peller KapalF alin+/*alin+

/ropeller menyerap daya dari mesin untuk menghasilkan la&u kisaran. >ntuk mendapatkan kurva baling-baling yang cocok dengan karakteristik mesin induk maka rasio langkah ulir baling-baling ( /5' ) divariasikan. >ntuk mendapatkan interaksi sebaik mungkin antara kapal dan propeller semakin tinggi e%isiensipropeller &ika angka ma&u ( ;  a 5 n ' ) tetap. /enambahan &umlah daun propeller akan menurunkan e%isiensi.

$%isiensi &uga akan naik &ika garis tengah propeller diperbesar dan la&u kisaran diturunkan.

&'

Perhitun+an !ffe.tie $(rse P(9er 8!$P:

$%%ective horse power 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 . 'aya $%ekti% ini merupakan %ungsi dari besarnya gaya hambat total dan kecepatan kapal.

$H/  RTdinas G s

(Harvald D.D.@" Tahanan dan /ropulsi ,apal" hal CD) Perhitun+an Deliere) $(rse P(9er 8D$P:

(13)

'H/  $H/ 5 /c

($dwar . 4ewis. /rinciples o% Baval Architecture. Hal *) Perhitun+an Thrust $(rse P(9er 8T$P:

,etika kapal bergerak ma&u" propeller akan berakselerasi dengan air.Akselerasi tersebut akan meningkatkan momentum air. #erdasarkan hukum kedua newton" gaya ekuivalen dengan peningkatan akselerasi momentum air" disebut thrust. ntinya" TH/ adalah daya yang dikirimkan propeller ke air.

TH/  $H/5MH

($dwar . 4ewis. /rinciples o% Baval Architecture. Hal *) Perhitun+an Shaft $(rse P(9er 8S$P:

>ntuk kapal dengan perletakan kamar mesin yang berada di belakang kapal" kerugian mekanisnya sebesar +. Akan tetapi apabila perletakan kamar mesin tersebut berada di tengah kapal maka kerugian mekanis yang ditimbulkan adalah C+. 'alam perencanaan ini" kamar mesin kapal akan diletakkan di belakang kamar mesin" sehingga

menggunakan nilai kerugian mekanis sebesar +. H/  'H/5MsMb

reak $(rse P(9er 8$P: a' $P S.r

,apal ini tidak menggunakan reducion gears #H/scr  H/5*.=<

(ur&o Kidodo Ad&ie" 'aya motor yang diinstal"$ngine /ropeller atching)

*' $P m.r

#H/-3R adalah daya output dari motor penggerak pada kondisi 3ontinues ervice Rating (3R)" yaitu daya motor pada kondisi <* - <D+ dari aGimum 3ontinues Rating (3R)-nya. Artinya" daya yang dibutuhkan oleh kapal agar mampu beroperasi dengan kecepatan servis  adalah cukup diatasi oleh <* - <D+ daya motor (engine rated power) dan pada kisaran **+ putaran motor (engine rated speed).

#H/mcr  #H/scr5*.<D

(ur&o Kidodo Ad&ie" 'aya motor yang diinstal"$ngine /ropeller atching) Men+hitun+ nilai Trush 8@a,a D(r(n+:

T 

dimana : $H/  $%%ective Horse /ower s  ,ecepatan 'inas

T  Thrust 'eduction 0actor

"raksi pen+uran+an +a,a )(r(n+Fthrust )e)u.ti(n fra.ti(n 8 t :

dimana : k  koe%isien yang besarnya tergantung dari bentuk buritan"

tinggi kemudi dan kemudi kapal

k  *"D N *"@ (untuk kemudi yang stream line dan mempunyai

konstruksi belahan pada tepat segaris dgn sumbu baling-baling) k  *"@ N *"= (untuk kemudi yang stream line biasa) k  *"= N "*D (untuk kapal-kapal kuno yang terdiri dari satu

lembar pelat lempeng) dipilih k  *.@

(14)

Arus ikut F 7ake fra.ti(n 8 9 :

>ntuk kapal dengan sistem single screw" dalam buku O#asic hip 'esign O hal C memberikan rumus : w  *.D G 3b - *.*D

• Pit.h Pr(peler 8P0:

Bilai /* diperoleh dari rumusan : (/5')o  *.F<