JURNAL TECHNO BAHARI

(1)

Volume 6, Nomor1, Maret 2019 ISSN :2406-8829

Dewan Redaksi

DewanPakar Dr. Arman Jaya, S.T., M.T.

Moh. Syafrudin, S.T., M.Eng

Ketua Laily Ulfiyah, M.T.

Redaktur Nurir Rohmah, S.S., M.Ed Faizatur Rohmah, S.Si., M.Si

Reviewer Heroe Poernomo, S.T., M.T.

Mochammad Machmud Rifadil, S.ST., M.T.

Sirkulasi Nurir Rohmah, S.S., M.Ed

Desain Cover Layout isi

Diterbitkan bekerjasama

AlamatRedaksi

Ratna. PMN

Mohammad Soeroso,BE. PMN

LPPM Politeknik Negeri Madura dengan :

CV. Putra Media Nusantara JlGriya Kebraon Tengah XVII

Blok FI – 10. Telp/WA: 085645678944 Surabaya.

POLITEKNIK NEGERI MADURA Jl. Raya Camplong, km 4, Taddan CamplongSampang 69281.

Telp: 08563055045 087853670970 www.poltera.ac.id

Untuk Berlangganan Hubungi Redaksi Jurnal Techno Bahari Politeknik Negeri Madura

JURNAL TECHNO BAHARI

(2)

Volume 6, Nomor 1, Maret 2019 ISSN :2406-8829

Untuk Berlangganan Hubungi Redaksi Jurnal Techno Bahari Politeknik Negeri Madura

[email protected]

(3)

Volume 6, Nomor1, Maret 2019 ISSN : 2406-8829

JURNAL TECHNO BAHARI ISSN : 2406-8829 Volume 6, Nomer 1 Maret 2019

DAFTAR ISI

PERANCANGANPERANGKAT LUNAK DALAM PERHITUNGAN KEKUATAN MEMANJANG KAPAL

UJI PERFORMA MESIN PENGGALI TANAHMENGGUNAKAN MOTOR TIPE SG 200 UNTUK PENGOLAHAN LAHAN GAMBUT

RANCANG BANGUN PENGATURAN KECEPATAN MOTOR STEPPER UNTUK MESIN GRAFIR

LAYOUT PCB

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN BIODIESEL BIJI NYAMPLUNG PADA BAHAN BAKAR BIOSOLAR TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR DIESEL

GENERATOR SET

ANALISA KEKUATAN FLANGE JALUR PERPIPAAN DARI OUTPUT CHOKEVALVE(HV-563301-01) AKIBAT TEKANAN DAN TEMPERATUR DESAIN DENGAN METODE FLANGE LEAKAGE ANALYSISDI PROYEK

BANYU URIP EPC

SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR TAMBAK BERBASIS SMS

GATEWAY: STUDI KASUS TAMBAK

DI LAMONGAN

Habibi

Firman Alhaffis, Khairil Anwar

Akhmad Arif Kurdianto, S.ST.,M.T ,

M. Jauhari, S.T., M.T, Mohammad Nur, S,Si., M.T.

Amin Jakfar, S.T., M.T., Lukman Hadiwijaya, S.T., M.T.

Imam Sudiri Al Barqi, Heroe Poernomo ST,. MT.

Aurista Miftahatul Ilmah, Zakha Maisat ED , Fitrah Maharani H, Ria Dwi Izahyanti , Kukuh Widarsono

Hal 1 - 6

Hal 7 - 13

Hal 15 - 20

Hal 21 - 27

Hal 29 - 38

Hal 39 - 43

(4)

Jurnal Techno Bahari Volume 6, Nomor 1,Maret 2019

Untuk Berlangganan Hubungi Redaksi Jurnal Techno Bahari Politeknik Negeri Madura

(5)

Jurnal Techno Bahari Volume 6, Nomor1, Maret2019

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh

Kondisi Negara Indonesia sebagai Negara kepulauan memberikan pengaruh yang sangat penting terhadap perlunya penguasaan teknologi kemaritiman atau pun Vmulti disiplin lain termasuk Vbidang teknologi perkapalan, teknikmesin, tekniklistrik, industry, hingga ilmu-ilmu pengetahuan dasar yang diperlukan untuk pemanfaatan kekayaan laut didalamnya. Selainitu, isu energy dan pemanasan global merupakan salah satu tantangan bagi semua pihak yang sangat menaruh perhatian terhadap lingkungan dan keamanan di bidang teknologi kemaritiman.

Seiring dengan hal tersebut diatas, POLTERA, yang salah satu keunikannya adalah memiliki visi tentang kemaritiman, telah berupaya untuk mendefinisikan tiga program penelitian unggulan, yaitu bidang-bidang perkapalan, energy dan permesinan. Oleh karena itu, usaha-usaha untuk mempertemukan kalangan akademisi, peneliti lembaga-lembaga penelitian dan kalangan industry harus senantiasa diupayakan guna menghasilkan pemikiran-pemikiran dan konsep-konsep baru dalam bidang teknologi kemaritiman terutama teknologi perkapalan.

Kami berharap melalui“ JURNAL TECHNO BAHARI ” ini akan menjawab tantangan yang berhubungan dengan permasalahan Energy Nasional dan keterkaitan dengan perkembangan teknologi perkapalan serta lalu lintas yang berada di perairan Indonesia.

Alhamdulillah bahwa“ JURNAL TECHNO BAHARI ” Volume 6 Nomor 1 Maret 2019 telah terbit tepat pada waktunya.

Akhir kata kami ucapkan selamat bergabung dengan“ JURNALTECHNO BAHARI ” POLTERA untuk menyamakan persepsi dan memajukan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Wassalamualaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.

Surabaya, Maret 2019 Wassalam Dewan Redaksi

(6)

Jurnal Techno Bahari Volume 6, Nomor1, Maret2019

vi

(7)

Jurnal Techno Bahari Volume 6, Nomor 1,Marett 2019

1

PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK DALAM PERHITUNGAN KEKUATAN MEMANJANG KAPAL

Habibi

Jurusan Teknika, Program Diploma Pelayaran

Universitas Hang Tuah Surabaya, Keputih Sukolilo Surabaya 60111

Abstrak

One of the stages in evaluating ship design is the calculation of the length of the ship's strength.

Then we need a support tool that can speed up the calculation process. Therefore it is necessary to develop a program for calculation, as an alternative to evaluating the strength of the length of the ship.

The study of the application of longitudinal strength of the ship aims to develop computer programs in calculating the elongated strength of the ship, analyzing and comparing the results of calculations / DelphiTM programs with the results of manual calculations, namely the use of the same formula but all calculations are done with the help of Excel^®. Data process used a sampling method, which uses several ships in analyzing the strength of the shup’s length. Accuracy in the calculation of latitude for ships in calm water conditions, hogging conditions, sagging conditions in a sequence of 0.0024%;

0.0027%; 0.003%; accuracy of the calculation of the maximum moment for the vessel in calm water conditions, hogging conditions, sagging conditions in a sequence of 0,0002%; 0.0024%; 0,0002%. The maximum moment increases with increasing dimensions or size of the ship. Hopefully for further development, there will be more ivory to get more accurate calculations.

Keywords: Longitudinal strength, software, delphiTM

1. PENDAHULUAN

Kapal adalah bangunan bergerak terbesar yang sampai saat ini telah berhasil dibuat oleh umat manusia yang sangat kompleks. Kekuatan memanjang dan melintang kapal, stabilitas kapal, lengkung sekat, gerak kapal dan sebagainya merupakan keriteria yang saling berkaitan yang harus di perhitungkan demi kenyamanan dan keselamatan kapal beserta muatanya Oleh karena itu, pada tahap perancangan kapal perlu dilakukan evaluasi terhadap parameter tersebut. Hal ini membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang besar. Maka diperlukan suatu alat pendukung yang dapat mempercepat proses perancangan.

Perkembangan teknologi informasi ber- dampak terhadap peningkatan kemampuan komputer yang memungkinkan proses desain kapal dapat dikerjakan dalam waktu yang relatif singkat.

Hal ini didukung oleh perkembangan perangkat lunak untuk melakukan analisis numerik yang lengkap seperti Delphi^TM, Fortran^TM, Matlab^TM dan lain-lain. Tahapan desain yang berkaitan satu dengan yang lainnya memungkinkan untuk membuat program yang berintegrasi sehingga

evaluasi desain dapat dilakukan secara bersamaan.

Salah satu tahapan dalam mengevaluasi desain kapal adalah kekuatan memanjang kapal. Beberapa software untuk menghitung kekuatan memanjang kapal sudah tersedia seperti Maxsurf^TM, Shipino^TM, dll. Namun software tersebut diperdagangkan dengan harga yang cukup mahal. Oleh karena itu perlu dilakukan pengembangan program untuk perhitungan sebagai alternatif untuk mengevaluasi kekuatan memanjang kapal. Perancangan software ini berupa proyek pembuatan aplikasi perhitungan dan analisis pada Kekuatan Memanjang Kapal (Logitudinal Strength) dengan menggunakan desktop.

Desktop ini dibuat sebagai media informasi seperti: Perhitungan tahanan kapal, Gaya gelombang, Gaya tekan ke atas, Perhitungan berat dan informasi-informasi yang di butuhkan lainnya sehingga dalam memenuhikebutuhan informasi dan permasalahan-permasalahan dalam penentuan Kekuatan Memanjang Kapal dapat terpecahkan.

(8)

2 2. METODE PENGOLAHAN DATA

Metode pengolahan data dengan menggunakan metode sampling, yaitu menggunakan beberapa sampel kapal dalam menganalisis kekuatan memanjang kapal. Kapal yang digunakan sampel dalam perhitungan adalah kapal dengan panjang 60 meter keatas sebgaimana dalam Rules BKI bahwa kapal yang memiliki panjang dibawah 60 meter tidak perlu dihitung kekuatan memanjangnya, hal tersebut disebabkan karena daerah pelayarannya.

Kapal dengan panjang 60 meter keatas daerah pelayaranya jauh dan memungkinkan mendapatkan gaya tekan ke atas lebih besar akibat gelombang.

Untuk memudahkan penelitian ini maka batasan panjang kapal diambil 120 meter dengan jumlah 10 buah kapal. Panjang kapal yang akan dihitung mewakili tiap penambahan panjang misalnya untuk panjang 60 meter-70 meter diambil kapal dengan panajng 68,5 meter, untuk panjang 70 meter – 80 meter diambil kapal dengan panajng 77 meter, dsb. Data yang telah dikumpulkan akan diolah, adapun tahapan dalam analisa data meliputi penyajian data kapal.

Untuk melakukan perhitungan kekuatan kapal, diperlukan informasi jumlah kapal yang dijadikan sampel ada 10 kapal dengan tipe general cargo dengan pajang 60 meter sampai dengan 120 meter, data berat komponen dan pemuatan masing- masing kapal, bonjean curve masing-masing kapal dan general arrangement masing-masing kapal.

Validasi hasil perhitungan dilakukan untuk mengetahui ketepatan hasil perhitungan. Untuk mendapatkan validasi hasil perhitungan, maka hasil perhitungan perogram dibandingkan dengan hasil perhitungan manual yaitu penggunaan rumus atau formula yang sama tetapi seluruh perhitungan dilakaukan secara manual dengan bantuan Excel^® dan hasil perhitungan BKI (Biro Klasifikasi Indonesia). Tahpan pengerjaan dapat dilihat pada gambar flow chart berikut:

Gambar 1. Flow chart penegrjaan

3. KEKUATAN MEMANJANG KAPAL Secara umum dalam melakukan analisis kekuatan memanjang (longitudinal strength), kapal diasumsikan sebuah balok yang mendapatkan distribusi beban yang tidak sama akibat resultan berat kapal itu sendiri berikut peralatan beserta muatanya dengan gaya angkat fluida (buoyency).

Perbedaan dari distribusi ini selanjutnya menghasilkan suatu gaya geser (shear force) dan momen lengkung (bending moment), yang bekerja pada lambung kapal.

Mengacu pada persamaan umum suatu balok (beam) diperoleh bahwa tegangan lengkung (bending stress) yang merupakan rasio dari momen lengkung dibagi modulus penampang balok dan tegangan geser (shear force) adalah rasio dari gaya geser dan momen pertama penampang terhadap netral axis dibagi momen inersia balok dan lebar balok (Sriyono,2009).

Selanjutnya karena struktur memanjang kapal terdiri dari kumpulan-kumpulan profil seperti pelat, maka dihitung sebagai suatu kesatuan profil tersebut. Hal yang umum bahwa evaluasi modulus penampang kapal dapat dilakuakan di lokasi atas (deck) dan bawah (bottom) karena pada lokasi tersebut merupakan daearah yang mengalami tegangan terbesar. Adapun untuk tegangan geser

(9)

3 umumnya lokasi tersebut adalah berada di sekitar tinggi netral axis.

4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Aplikasi Borland Delphi™ pada Perhi- tungan Kekuatan Memanjang Kapal

Penggunaan komputer sebagai alat bantu dalam peroses perhitungan, ada tiga langkah yaitu : input data, pengolahan data dan output. Ketiganya harus ada kesesuaian agar input yang dimasukan akan menghasilkan output pada layar atau printer yang sesuai dengan keinginan pengguna. Ketiga proses ini terangkum dalam satu atau beberapa program.

Teknik pemrograman orientasi objek (objek oriented programming) diterapkan pada pembuatan program ini, dimana kompleksitas pemrograman dapat terstruktur dan sederhana. Hal ini menjadi suatu entitas tersendiri dalam me-running program.

4.1.1. Pengolahan Data.

Yang termasuk data masukan (input) pada perhitungan kekuatan memanjang kapal dengan menggunakan program Borland Delphi™ adalah:

1. Panjang kapal (LBP), 2. Lebar kapal (B), 3. Sarat kapal (T), 4. Kecepatan kapal (Vs), 5. Sudut fase gelombang (φ),

6. Luasan gading pada air tenang dan bergelombang (deperoleh dari penggambaran profil gelombang pada bonjean curve),

7. Volume tangki-tangki,

8. Dimensi geladak dan bangunan atas,

9. Peralatan, perlengkapan, provision dan barang bawaan ABK.

Untuk data input-an panjang kapal, lebar kapal, sarat kapal, tinggi kapal dan koefisien block kapal semuanya termasuk variabel umum dengan tipe data real dan tampilan program pada layar dapat dilihat pada Gambar 2, sedangkan data input lainya merupakan variabel lokal karena hanya dipakai pada unit masing-masing dengan tipe data real.

Kesemua variabel di-input melalui key- board. Proses pembacaan variabel-variabel tersebut di atas dituliskan dalam listing program.

Gambar 2. Form input ukuran utama kapal 4.1.2. Profil gelombang

Perhitungan Profil gelombang yang ter- bentuk nantinya digunakan untuk mementukan luasan gading yang terbenam oleh gelombang. Pada bagian Form ini diberikan pilihan profil glombang yaitu: gelombang sinosoidal dan gelombang trocoidal. Penggambaran prtofil gelombang pada bonjean curve pada sumbu setengah tinggi kapal.

Tampilan layar program dapat dilihat pada Gambar 3

Gambar 3. Form profil gelombang Dengan mengklik bottom CURVA, maka di layar akan menampilkan profil gelombang yang telah dipilih sebelumnya seperti pada Gambar 4.

Gambar 4. Profil gelombang

4.1.3. Perhitungan distribusi gaya tekan ke atas dan LCB kapal

Perhiungan distribusi gaya tekan ke atas dan LCB kapal bertujuan untuk menentukan besar dis-

(10)

4 plasmen kapal baik pada kondisi air tenang maupun pada saat air bergelombang. Dimana penentuan displasmen kapal menggunakan metode simpson.

Peroses perhitungan dimulai dengan mengukur luasan gading yang terbenam, bila kapal di air tenang maka luasan gading diukur pada sarat desain kapal di bonjean curve sedangkan kapal yang berada pada gelombang penentuan luasan gading yang terbenam.

Pada perhitungan distribusi gaya tekan dan LCB kapal ini diberikan batasan perhitungan displasmen, artinya hanya displasmen yang memenuhi nilai simpangan yang dihitung oleh program. Sehingga dibuatkanlah perintah pada program dimana jika nilai simpangan displasmen tidak memenuhi, maka di layar akan muncul massage box yang memberi perintah untuk me- naikan atau menurunkan posisi sumbu gelombang yang menandakan perhitungan tidak dapat dilan- jutkan. Tampilan layar program dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Form Perhitungan Distribusi Gaya Tekan ke Atas dan LCB Kapal.

4.1.4. Perhitungan berat kapal kosong 4.1.4. 1. Peralatan dan perlengkapan lambung Perhitungan berat peralatan dan perlengkapan lambung terdapat pada Gambar 6. Berat peralatan dan perlengkapan lambung meliputi: berat lambung kapal, berat peralatan pada ujung kapal, berat peralatan bongkar muat, baling-baling dan poros di luar kamar mesin dan mesin beserta perlengkapa- nya.

Gambar 6. Form Peralatan dan Perlengkapan Lambung

4.1.4.2. Geladak dan bangunan atas

Perhitungan berat geladak dan bangunan atas terletak pada Gambar 7. Pada bagian form ini untuk mendapatkan berat geladak dan bangunan atas maka di-input lah ukuran (dimensi-dimesi) setiap kompartemen berdasarkan gambar general arrangement. Berat yang termasuk di sini adalah berat forecastle, berat poop deck dan berat deck house (rumah geladak). Pada Form ini terdapat bottom ‘TAMBAH POIN’, jika diklik maka secara otomatis akan menambah baris pada tabel. Hal tersebut dimaksudkan jika bangunan atas lebih banyak dari baris disediakan maka dapat ditambah dengan mengklik bottom tersebut

Gambar 7. Form input ukuran geladak dan bangunan atas

4.1.4.3. Tangki-tangki

Perhitungan berat tangki-tangki bisa dilihat pada Gambar 8. Berat tangki yang termasuk di sini adalah tangki ceruk haluan, tangki ceruk buritan dan tangki ballast. Untuk mendapatkan berat tangki maka pada form ini di-input volume tangki. Berat tangki-tangki tersebut hanya dihitung jika akan mrenghitung berat air ballast yang digunakan pada kapal. Namun jika air ballast kapal tidak dimasukan dalam perhitungan maka, data input untuk volume tangki dikosongkan.

(11)

5 Gambar 8. Form Tangki-tangki

4.1.4.4. Perhitungan bobot mati kapal

Perhitungan bobot mati kapal meliputi berat oil supply, berat crew dan water supply dan provision dan barang bawaan. Perhitungan bobot mati kapal bisa dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Form perhitungan bobot mati kapal 4.2. Perhitungan distribusi gaya lintang dan

momen

Momen adalah gerakan yang ditimbulkan oleh adanya dua gaya atau lebih pada suatu benda.

Gaya-gaya yang dimaksud dalam perhitungan ini adalah gaya berat kapal dan gaya tekan ke atas yang membebani struktur konstruksi pada kapal. Form perhitungan gaya lintang dan momen bisa dilihat pada gambar 9. Perhitungan pada Form ini bertujuan untuk menghitung distribusi gaya lintang dan momen lengkung maksimum yang terjadi pada kapal.

Gambar 9. Form Perhitungan distribusi gaya lintang dan momen.

Hasil perhitungan di atas dapat dilihat dalam bentuk kurva pada Form KURVA. Dimana pada form ini menampilkan berbagai macam kurva yang diperoleh dari perhitungan sebelumya, di antaranya kurva gaya apung, kurva gaya berat, kurva pengurangan gaya berat dengan gaya apung, kurva gaya lintang dan kurva momen. Pada Form Kurva terdapat bottom dengan nama berdasrkan kurva yang akan ditampilkan. Tampilan kurva dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Form kurva

Sumbu axix merupakan nomor gading.

Sedangkan untuk sumbu ordinat kurva a(x) adalah distribusi gaya tekan ke atas dalam satuan ton/m dengan skala 1 : 1, kurva g(x) adalah distribusi gaya berat kapal dalam satuan ton/m dengan skala 1 : 1, kurva P(x) adalah beban (selisih gaya tekan ke atas dengan gaya berat kapal dalam satuan ton/m dengan skala 1 : 1, kurva Q(x) adalah distribusi gaya lintang dalam sataan ton dengan skala 1 : 100 dan M(x) adalah distribusi momen lengkung dalam satuan ton.meter dengan skala 1:100.

4.3. Perbandingan Hasil Perhitungan

Untuk mendapatkan validasi hasil perhitungan, maka dilakukanlah perbandingan hasil

(12)

6 perhitungan. Hasil perhitungan program dibandingkan dengan hasil perhitungan dengan pendekatan manual yaitu penggunaan rumus atau formula yang sama dengan bantuan Excel^®. Perhitungan dilakuakan dengan menggunakan data kapal yang sama sebagai berikut:

Tabel 1. Data kapal

L 77 m

H 6.4 m

B 12.5 m

T 5 m

cw 0.7118

cb 0.84

Pebandingan momen lengkung maksimum program dengan pendekatan trapesium manual dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil perbandingan momen lengkung maksimum Kapal.

Kondisi Kapal

Hasil Perhitungan (ton.m) Selisih (ton.m) Progra

m Manual BKI Manua

l BKI

Air

Tenang 1607.95 1607.95 - 0.0002 - Hogging 5329.45 5329.45 5695 0.0002 -

365.6 Sagging -3696.4 -3696.4 -3728 0.0002 31.123 Kondisi

Kapal

Persentase (%)

Manual BKI

Air

Tenang 0.00019 -

Hogging 0.00002 6.8604

Sagging 0.00003 0.8419

Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan momen lengkung maksimum diatas, terdapat selisih baik antara perhitungan program dengan pendekatan trapesium manual dan antara perhitungan program dengan perhitungan BKI. Selisih perhitungan program dengan pendekatan trapesium manual tersebut disebabkan karena dalam pembacaan output perhitungan pada perhitungan dengan pendekatan trapesium manual telah diprogram dengan membaca tiga angka dibelakang koma, sedangkan pada perhitungan perogram tidak ada batasan dalam pembacaan angka di belakang koma.

Sementara perhitungan BKI lebih besar jika dibandingkan dengan perhitungan program. Hal tersebut disebabkan karena pada perhitungan BKI

lebih memperhatiakan faktor keamanan dan keselamatan kapal.

5. KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh dari pembuatan program perhitungan kekuatan memanjang kapal ini adalah sebagai berikut:

1. Hasil perhitungan dengan menggunakan program sudah cukup baik karena hasil analisis momen lengkung maksimum dengan perhitungan manual tidak berbeda, sementara hasil analisis momen lengkung maksimum dengan perhitungan BKI ditambah dengan safety factor (6% - 20%) perbedaanya tidak terlalu besar.

2. Ketelitian hasil perhungan momen maksimum program dengan perhitungan manual untuk kapal pada kondisi air tenang, kondisi hogging, kondisi sagging secara berurutan 0,0002% , 0,0024% , 0,0002%. Sementa itu, ketelitian hasil perhitungan program jika dibandingkan dengan perhitungan BKI untuk kapal kondisi hogging dan kondisi sagging secara berurutan 6.8604% dan 0.8419%.

DAFTAR PUSTAKA

Bahri,Saiful ”Pemrograman Delphi”. ITB.

Bandung.2008.

Cepowski,Tomasz.“Longitudinal strength problems in design of ships for loading nodules at sea”. Scientific Journals, Maritime University of Szczecin. 2014.

Carlton, JS,”Marine propellers and propulsion”

second edition, Butterworth Heinemann.

2007.

Edward V. L, “Principle of Naval Achitecture Vol.

II”, Jersey City. 1998.

H. Schneekluth, V. Bertram, Ship Design for Efficiency and Economy, Butterworth, Heinemann, 1998.

Khenedy Eko. “Belajar Java Dasar”. Strip Bandung. Bandung. 2011.