TUGAS KULIAH
PERLENGKAPAN KAPAL
SISTEM KEMUDI PADA KAPAL
ALFRED KADUN
TEKNIK PERKAPALAN
UNIVERSITAS PATTIMURA AMBON
Kemudi Kapal
Kemudi merupakan alat yang dipakai untuk menentukan dan mengatur arah haluan.
Fungsi kemudi kapal yaitu untuk memberikan balance pada kapal baik dalam putaran maupun arah gerak lurus.
Jenis-jenis kemudi :
o Dipandang dari letak sayap kemudi terhadap porosnya
Kemudi biasa (semua luas sayap kemudi terletak dibelakang sumbu putar kemudi)
Kemudi Balansir (luas sayap kemudi terbagi dua, bagian di muka dan di belakang sumbu putar kemudi).
Kemudi setengah balansir (bagian atas sayap kemudi termasuk kemudi biasa, sedang bagian bawah merupakan kemudi balansir sedangkan bagian atas dan bawah merupakan satu bagian).
o Dipandang dari Sulfies
Kemudi meletak
Kemudi menggantung
Kemudi setengah menggantung
o Dipandang dari konstruksi
Kemudi plat
Kemudi berongga
Kemudi special
Baling-baling kemudi
Luas sayap kemudi merupakan luas yang dibatasi oleh bagian luar dari proyeksi sayap pada bidang profil simetri. Luas kemudi di dalam perhitungan adalah jumlah luas proyeksi pada bidang pertengahan dari sayap kemudi dan bagian rudder post yang aktif.
Semua luas kemudi dan bagian poros yang terletak di muka dari sumbu putar dinamakan luas bagian balansir. Perbandingan antara bagian balansir dengan luas kemudi disebut koefisien kompensasi. Tinggi maksimum kemudi adalah jarak tegak antara batas bawah dan bagian sayap kemudi teratas. Lebar maksimum kemudi yaitu jarak mendatar antara garis tegak belakang dan depan.
Perhitungan tinggi dan lebar kemudi yang mempunyai profil tertentu, yang merupakan empat persegi panjang, luasnya adalah jumlah perhitungan luas sayap kemudi dan bagian rudder post yang yang aktif. Profil kemudi adalah penampang luar bidang kemudi tegak lurus pada sumbu putar.
Bentuk sayap kemudi diperhitungkan menurut bentuk bagian belakang kapal (cruiser stern, biasa dan lain-lain dan ukuran bentuk sepatu linggi).
Umumnya pada teknologi pembuatan kapal dipilih bentuk sayap yang sederhana, empat persegi, tetapi untuk mendapat gaya tekan air maksimum pada sayap kemudi, kadang-kadang dibagian atas dibuat miring membesar.
Untuk kapal yang mempunyai satu baling-baling dimana bentuk bagian belakang yang agak runcing, biasanya memakai kemudi yang setengah menggantung dengan bentuk trapezium termasuk rongga porosnya, dengan lebar bagian bawahnya kedil dengan demikian juga tebal profilnya makin ke bawah makin berkurang.
Bentuk kemudi harus dibuat sedemikian rupa supaya dengan perubahan letak kemudi dalam sudut attack yang tidak begitu besar, kapal dapat membuat belokan besar, dengan catatan pada saat yang sama dengan perubahan letak kemudi tersebut diperhitungkan supaya tidak mempengaruhi kecepatan kapal.
Mesin Kemudi
Kapal samudera sampai kapasitas 500 GT dan kecepatan 12 knots cukup dikemudikan dengan tangan (manual power). Untuk kapal yang berukuran besar dan kapal ikan yang berkecepatan tinggi dilengkapi dengan tenaga mesin kemudi.
Kemudi tangan selalu dikerjakan sendiri oleh galangan dan juga untuk kemudi yang bertenaga uap dan hidraulik, alat pengontrolnya dikerjakan oleh bagian perlengkapan kapal galangan.
Dalam hal mesin kemudi yang mempunyai system tabung rantai, kwadrant dengan penghubung tongkat antara ini juga atas tanggung jawab pekerjaan ship outfitters, tetapi bila mesin kemudi listrik dengan system pengontrolnya bertenaga listrik, maka dikerjakan bagian listrik galangan.
Mesin kemudi tangan ada 3 macam :
a. Kwadrant atau tiller yang digerakkan oleh rantai-rantai dengan tabung rantai dan roda kemudi yang ada di dalam rumah kemudi.
b. Tiller atau gandar dengan batang penghubung dengan digerakkan dengan tuas ulir dan bantuan beberapa roda pengatur jalannya rantai-rantai yang diputar dengan roda kemudi di dalam wheel house atau navigation bridge.
c. Tiller dengan roda cacing sebagai pengganti dari baut dan sekrup ulir.
Daun kemudi kapal bergerak ke kiri/kanan melalui poros kemudinya dengan bantuan komponen-komponen :
a. Tiller dengan tali atau rantai kemudi
b. Kwadrant bergerak dengan peralatan bergerigi.
c. Digerakan dengan mesin kemudi yang dipasang di kemudi d. Mesin kemudi dengan system ulir
e. Hydraulic gear.
Tenaga penggerak kemudi dengan : a. Peralatan kemudi dengan tangan b. Dengan tenaga uap
c. Mesin kemudi dengan tenaga listrik d. Pompa hidraulik
Kwadrant kemudi
Quadrant tiller ialah alat pemutar poros kemudi yang berbentuk kwadrant, untuk menggerakan kwadrant sendiri dipakai kabel atau rantai atau peralatan mekanis lainnya. Mesin kemudi ini bekerja, berhenti melalui transmisi dari system pengontrol yang dihubungkan dengan roda kemudi di atas navigation bridge.
Hand steering stand
Alat ini ditempatkan di ruang kemudi dihubungkan dengan rantai atau batang besi penghubung ke mesin kemudi di geladak buritan, rantai-rantai atau batang-batang penghubung jika diperlukan diberi selubung. Teromol kemudi dibuat dari kuningan dan roda kemudi dibuat dari jenis kayu keras atau kayu jati demikian juga dengan jeruji dan pegangannya dibuat dari kayu jati.
Lingkaran jentera kemudi yang bertenaga tangan biasanya lebih besar dan untuk kapal berukuran besar diperlukan jentera ganda sebagai kemudi cadangan.
Peralatan untuk memperkecil putaran selalu bersatu di dalam teromol kemudi. Dengan system telemotor yang ditempatkan di buritan pada geladak kimbul atau anjungan dok.
Bila batang-batang poros penghubung ini melalui jarak yang panjang maka disarankan untuk memasang penyangga antara dan pada belokan dipasang bantalan bola untuk memperkecil gesekan atau dengan flexible.
Telemotor
Yang dinamakan telemotor adalah alat penerus hidraulis yang meneruskan gerakan roda kemudi ke mesin kemudi. Telemotor ini ada dua macam :
a. Piston tunggal b. Parallel piston
Transmitter atau telemotor ditempatkan di geladak navigasi dan receivernya di mesin kemudi. Memutar dengan tangan jentera kemudi, maka transmitter menghasilkan tekanan pada piston dan tekanan zar cair menekan kemudian menggerakan piston receiver.
Transmitter dan receiver dihubungkan dengan dua pipa tembaga yang berdiameter 16 m. receiver ini dipasang dengan batang penghubung dan seterusnya menggunakan spindle dari pompa hidraulik. Mesin kemudi dengan control telemotor selalu bekerja pada prinsip ikutan.
Sebab gerakan dari katup spindle ini bisa besar, hanya jika jentera kemudi berputar cepat sekali, juru kemudi harus mengingat bahwa mesin bekerja lambat atau cepat tergantung dengan kecepatan jentera kemudi diputar.
Zat cair yang digunakan pada system telemotor adalah campuran glycerine dengan air, atau minyak khusus yang tidak membeku.
Mesin kemudi tenaga uap
Ada 4 jenis :
a. Jenis rantai tabung (kwadrant bergerak akibat tegangan dari rantai yang berhubungan dengan kwadrant pada rudder head)
b. Tiller terikat ke rudder head dan dihubungkan ke kwadrant dengan dua buffer spring kiri/kanan. Kwadrant yang berperigi dihubungkan ke pinion pada poros roda gigi mesin, akibatnya jika gigi cacing ini diputar oleh mesin maka daun kemudi berputar
c. Mesinnya dipasang pada tiller yang dibuat dari besi tuang dan dihubungkan ke rudder head, poros gigi roda disambungkan pada poros pinion dan dilengkapi dengan rem gesek dan pinion berperigi nempel pada kwadrant bergigi.
d. Jenis mesin ini sekarang sudah tidak dipakai lagi pada kapal niaga.
Mesin kemudi bertenaga uap ini bagian terpenting adalah maneuvering atau katup pengontrolnya. Katup ini adalah katup lolos.
Mesin kemudi tenaga listrik
Untuk mesin kemudi tenaga listrik yang powernya besar, cara kerjanya adalah prinsip kerja ikutan. Electric steering gears ini memakai arus listrik searah. Mesin ini hampir mirip mesin kemudi uap, mesin dan motornya ditempatkan dibelakang.
Dengan system pengontrol arus utama, penghubung tahanan kontak diletakkan di steering engine room di belakang dan digerakkan melalui batang pengontrol dan gear dari jembatan navigasi atau dengan telemotor, gerakan dari batang penghubung ini berkompensasi dengan gerakan tiller, gerakan ini san dengan katup maneuvering pada mesin kemudi uap.
Dengan system ini motor kemudi menerima arus listrik searah dari generator, dengan meneruskan gerakan pada putaran yang konstan, pada waktu kapal sedang berlayar. Generator ini dipasang dengan axciter pada ujung shaft.
Ada tiga macam system pengontrolan ; Wheat-stone bridge type ; Siemens type dan A.E.G type. Di jepang jenis pertama ini tidak digunakan untuk Siemens type ini dibuat di Fuju Electric Works dan A.E.G type dibuat di Mitsubishi Electric Works juga Meidensha.
Konstruksi mesin kemudi
a. Mesin kemudi uap untuk jenis mesin kemudi memakai tabung. b. Mesin kemudi uap untuk mesin kemudi memakai kwadrant.
c. Mesin kemudi listrik memakai kwadrant. Mesin kemudi listrik ini umumnya dipasang pada kapal yang mempunyai mesin bantu bertenaga listrik, pada mesin kemudi yang memakai kwadrant dilengkapi juga dengan kemudi tangan tambahan.
d. Mesin kemudi hidraulis. Sifat-sifat dari mesin hidraulis ini adalah susunan komponennya kompak, tidak berisik, gerakan mulus, mampu bekerja pada kondisi berbagai cuaca. Mesin hidraulis tangan hanya dipasang pada non propeller barges dan juga dipakai pada kapal yang bertonase rendah dan juga dipakai untuk stand-by bagi mesin kemudi hidraulis yang bertenaga mesin.
Pada jenis tersebut dipasang pada kapal yang bertonase menengah dan yang bertonase besar. Mesin kemudi hidraulis ini digerakkan oleh pompa rotasi yang digerakkan oleh mesin maupun dengan tangan.
Sistem Kemudi
Meja kemudi dilengkapi dengan perlengkapan control mesin induk dan kemudi. Pengembalian control untuk propulsi dilaksanakan dengan sebuah switch. Secara keseluruhan system kemudi dilaksanakan dengan terintegrasi.
a. Tiller atau kwadrant, yaitu suatu alat yang berupa tangkai yang dipasang pada bagian atas kepala tongkat kemudi.
b. Steering chain.
c. Guide pulley/blok atau katrol pengontrol, dipakai sebagai alat pengatur pada instalasi kemudi. d. Buffer spring, yaitu alat yang dipasang untuk melindungi steering chain dimana gaya luar yang
bekerja pada daun kemudi menyebabkan kerusakan pada chain drum, sehingga diperlukan buffer spring untuk melindungi steering chain.
e. Steering rod, digunakan sebagai penghubung dalam system transmisi dan memberikan tumpuan pada geladak.
f. Adjusting screw, berfungsi sebagai pengatur ketenagaan pada steering chain dan rod disetiap perubahan kondisi.
g. Alat penyetop dan rem.
Gerakan dari kwadrant atau tenaga harus dibatasi pada setiap sisi oleh alat penyetop. Alat penyetop dan fondasinya harus dihubungkan dengan lambung kapal dengan konstruksi yang kuat sehingga titik mulur material yang digunakan tidak dilampaui pada momen lentur tongkat kemudi.
Setiap instalasi kemudi harus dilengkapi dengan rem atau pelat pengunci untuk menjamin agar kemudi tetap mantap pada tiap posisi. Rem ini sama halnya dengan fondasi pada lambung kapal yang harus dari konstruksi yang kuat dimana titik mulur daripada bahan yang digunakan tidak boleh dilampaui pada momen lentur tongkat kemudi.
