Kelompok 6
Kelas B
TUGAS TPK III GETARAN
KELOMPOK 6 KELAS B
BERNANDA C PRAMANA PRAESTI NDARU DAYU PM ANGGI ROBBI T MAS ALAMIL HUDA
4209 106 001 4209 106 004 4209 106 007 4208 100 014
ALEX RAHMATULLAH IRWAN R
4208 100 029 4209 105 013
1. Sebutka Sebutkan n tipe-ti tipe-tipe pe getara getaran n di kapal kapal dan jelas jelaskan? kan? Jawab : Page 1
Kelompok 6
Kelas B
Tipe-tipenya adaah sebagai berikut:
•
Getaran vertikal (getaran lentur) Getaran ini menimbulkan getaran 2 node dan mempunyai frekwensi natural yang sanagat rendah (±100 rpm), mendekati frekwensi putaran mesin utama sehingga menyebabkan resonansi yang menimbulkan kebisingan dan rasa tidak nyaman bagi ABK maupun penumpang yang berada di atas kapal.
•
Getaran horizontal Frekwensi getaran ini pada umumnya 2 s/d 3 kali frekwensi getaran vertikal sehingga tidak menimbulkan masalah pada kapal.
•
Getaran torsi Getaran ini terjadi pada saat bagian tengah dianggap tetap sedangkan bagian haluan dan buritan bergetar berlawanan yang mengakibatkan terjadinya moment torsi.
•
Getaran lokal Getaran ini terjadi pada bagian-bagian kapal seperti; geladak, anjugan, frame di ruang mesin, poros propeller, bulkhead, stern frame dll.
•
Getaran resonansi Getaran yang terjadi apabila frekwensi dari exiting force mendekati frekwensi massa sistem tersebut.
2. Bagaimana cara untuk menanggulangi masalah getaran longitudinal secara berlebih? Jelaskan! Jawab: Cara mengurangi getaran pada kapal:
•
Menaikkan k (kekakuan) Menaikkan kekakuan K dilakukan dengan menaikkan kekakuan pondasi pada thrust block
•
Menurunkan k Menurunkan harga K akan mengakibatkan rasio frekuensi akan bergerak kekanan. Pergerakan rasio frekuensi kekanan melewati batas resonansi, memberikan pengaruh yang cukup baik terhadap tingkat getaran
•
Menaikkan redaman
Menaikkan faktor redaman ζ, amplitudo getaran juga akan berkurang
•
Memperkecil F (amplitudo eksitasi)
Memperkecil harga eksitasi F dapat dilakukan dengan menurukan harga faktor β, yaitu dengan jalan menggunakan propeller dengan tipe skew atau membuat clearance yang cukup sepert yang dijelaskan pada sub modul didepan Page 2
Kelompok 6
Kelas B
•
Merubah frekuensi eksitasi Frekuensi eksitasi ( blade rate frequency ) sangat tergantung dari jumlah daun propeller Z dan putaran propeller. Penambahan atau pengurangan satu daun dari propeller akan menghasilkan perubahan frekuensi eksitasi yang relatif besar.
3. Sebutkan penyebab-penyebab getaran di kapal? Jawab : Dari dalam kapal
a) Disebabkan karena adanya perbedaan frekwensi dari masing-masing mesin yaitu mesin utama, dan mesin-mesin bantu maka akan timbul unbalanced force yang mengakibatkan terjadinya getaran. b) Pembuatan daun propeller yang tidak sempurna yang mengakibatkan titik berat dari propeller tersebut tidak tepat pada garis centernya sehingga timbul unbalance force (gaya dorong yang tidak merata) pada putaran propeller. c) Pembuatan daun propeller sudah sempurna dengan titik berat berada pada centernya tetapi pitch pada masing-masing daunnya tidak sama sehingga gaya dorong terhadap air pada tiap-tiap daun tidak merata. Dari luar kapal ( gelombang )
a)Karena Hempasan Dapat mengakibatkan terjadinya slamming, bow flare, shipping green (wave impact yang mengakibatkan whipping vibration). b) Karena Alunan Gelombang (wave induced ship hull vibration) Gelombang kecil (alunan) yang dialami oleh kapal mengakibatkan terjadinya springing vibration dan dapat menimbulkan resonansi.
4. Sebutkan dan jelaskan Langkah2 pengukuran getaran pada kapal dan alat-alat yang diperlukan ? Jawab : *Peralatan yang digunakan untuk mengukur getaran Transducer:Yaitu suatu peralatan yang mentransformasi kuantitas mekanik menjadi kuantitas elektrik Page 3
Kelompok 6
Kelas B
Vibration pickup: Adalah transducer yang dihubungkan dengan peralatan lain untuk mengukur getaran contohnya:
Vibrometer atau seismometer adalah instrument untuk mengukur perpindahan dari benda yang bergetar Accelerometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur akselerasi/percepatan dari suatu getaran Velometer digunakan untuk mengukur kecepatan dari suatu getaran Stroboscope, yaitu suatu alat yang menghasilkan pulsa ringan yang terputus-putus (tidak kontinyu). Vibration exciters dapat digunakan untuk mengukur karakteristik dinamik dari mesin dan tes kelelahan (fatique) material.
5. Sebutkan beberapa metode untuk mengurangi getaran? Jawab : a. Menghindari resonansi dengan cara menentukan jumlah daun propeller, mengatur rpm atau mengatur frekwensi struktur lokal. Kenyatannya tidak mudah untuk merubah frekwensi dadi material kapal secara keseluruhan. b. Mengurangi timbulnya gaya pada level terendah c. menggunakan alat khusus seperti synchronization, counteractive weight dan damper (penyeimbang)
6. Apa yang dimaksud dengan Transmisibilitas? Jelaskan secara singkat. Jawab : Transmisibilitas merupakan ratio amplitudo gaya yang ditransmisikan terhadap gaya bebas. Gaya – gaya yang ditransmisikan merupakan jumlah dari gaya-gaya pegas dan peredamnya.
Page 4
Kelompok 6 7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan getaran mengatasi/meminimalisir terjadinya getaran torsional?
torsional?
Kelas B
Bagaimana
cara
Jawab : Getaran torsional merupakan getaran yang terjadi pada benda yang berputar. Pada engine sendiri biasanya terjadi pada saat piston sedang bekerja atau tepatnya pada saat crankshaft berputar yang menyebabkan terjadinya getaran torsional. Pada poros (shaft) juga terjadi saat poros memutar propeller. Getaran torsional ini dapat diatasi dengan cara menaikkan/menambah jumlah redaman, merubah frekuensi eksitasi dari sistem tersebut, menaikkan atau menurunkan faktor kekakuan (k). Hal tersebut hanya dapat dilakukan saat mendesain awal.
8. Sebutkan persyaratan yg ditetapkan oleh IMO serta ABS dlm hal getaran longitudinal pada sistem propulsi di kapal ? Jawab : *Standard ABS: getaran longitudinal sistem propulsi dianggap berlebihan jika Root Mean Square ( RMS ) amplitudo percepatannya tidak lebih dari 0.25 x gravitasi. Standard IMO : Getaran maksimum yang diperbolehkan pada kapal adalah sebesar 0.014 in untuk lama exposure 8 jam, agar awak kapal tidak mengalami kelelahan (fatique).
9. Apa yang anda ketahui mengenai gaya eksitasi ? Jawab : Gaya eksitasi yang sering disebut alternating thrust merupakan thrust yang berubah dengan berubahnya waktu, dan berosilasi sesuai dengan gerak harmonik. Atau gaya Eksitasi Propeller dihasilkan oleh interaksi dari propeller dengan wake pada kondisi pengoperasiannya.
10. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis getaran yang terjadi sebagai akibat dari eksitasi engine! Jawab : *Getaran torsional Page 5
Kelompok 6
Kelas B
Eksitasi engine untuk getaran torsional terjadi karena adanya pulsa tangensial akibat adanya gaya yang bekerja pada poros engkol Getaran axial Getaran aksial yang terjadi pada crankshaft dari motor diesel memberikan bending stress tambahan khususnya pada daerah fillet. Disamping itu juga mengakibatkan getaran pada struktur lambung pada arah longitudinal maupun vertikal. Getaran Longitudinal Gaya radial yang terjadi pada crankshaft motor diesel juga akan mengakibatkan terjadinya getaran longitudinal. Gaya radial akan mengakibatkan crankpin dan weks menjadi bengkok sehingga terjadi deformasi dalam arah longitudinal.
11. Sebutkan cara-cara untuk mengatasi gaya-gaya eksitasi engine ? Jawab : *Cara mengurangi getaran pada kapal:
• • • • •
Menaikkan k (kekakuan) Menurunkan k Menaikkan redaman Memperkecil F (amplitudo eksitasi) Merubah frekuensi eksitasi
12. Jelaskan prinsip dasar getaran harmonik! Jawab : Massa akan berosilasi pada titik kesetimbangan. Saat massa melewati titik ini, massa mengalami kecepatan maksimum dengan percepatan sama dengan nol. Sedangkan pada saat simpangan maksimum, kecepatan massa akan sama dengan nol dengan percepatan maksimum. 13. Jelaskan pengertian redaman dan sebutkan jenis-jenis redaman! Jawab : Redaman adalah sistem yang bergetar ( osilasi ) secara bebas akan mengalami penurunan amplitudo getaran
jenis-jenis redaman dapat dibedakan menjadi :
Redaman Viscous (redaman karena kekentalan) Page 6
Kelompok 6
Kelas B
Type peredaman ini diibaratkan sebagai gerakan (osilasi) suatu benda didalam suatu fluida yang relatif kental.
Coulomb damping (dry fraction)
Merupakan gaya redaman konstan yang disebabkan oleh gesekan kinetik antara dua buah permukaan yang kering (sliding dry surface)
Solid damping (hysteringdamping)
Disebabkan oleh friksi internal atau histeris ketika sebuah benda padat (solid) terdeformasi. 14. Apakah yang dimaksud dengan sistem dengan satu derajad kebebasan? Jelaskan secara singkat? Jawab : Disebut sistem dengan satu derajat kebebasan apabila sistem dibatasi sehingga sistem hanya dapat bergerak dalam satu modus atau kejadian,atau apabila hanya satu koordinat bebas dibutuhkan untuk menunjukkan kedudukan massa geometri sistem dalam ruang secara lengkap. Apabila massa m dibatasi bergerak secara tegak maka hanya satu koordinat, x (y) yang dibutuhkan untuk mendefinisikan kedudukan massa pada waktu sebarang dari kedudukan kesetimbangan statis.
15. Adakah hubungan antara derajat kebebasan dan getaran torsional ? Jawab : Dalam analisa getaran torsional, sistem dimodelkan sebagai poros dan piringan. Tingkat derajat kebebasan yang ditinjau sangat tergantung dari komponen – komponen massa dan inersia yang terdapat pada sistem propulsi tersebut. Termasuk juga penggunaan reduction gear pada sistem.
16. Apa yang dimaksud dengan getaran longitudinal pada sistem propulsi pada kapal? Jelaskan getaran longitudinal yang terjadi pada sistem propulsi pada kapal!
Jawab : Getaran longitudinal pada sistem propulsi pada kapal merupakan getaran dengan koordinat gerak sejajar dengan sumbu poros propeller. Getaran ini timbul akibat putaran propeller serta adanya gaya radial yang ditimbulkan main engine. Gaya radial akan menyebabkan Page 7
Kelompok 6
Kelas B
crank pin dan webs menjadi bengkok. Gaya aksial propeller (thrust) ditahan oleh thrust block yang kemudian diteruskan ke konstruksi kapal. Karena gaya aksial ini, maka thrust block dan pondasinya akan mengalami pergeseran secara longitudinal.
17. Sebutkan dan jelaskan dengan gambar mode-mode getaran di kapal?
Jawab : Mode Getaran Kapal (a) Getaran 2 noded
(b) Getaran 3 noded
(c) Getaran 4 noded
(d) Getaran 1 noded (torsional only)
18. Manakah yang paling berbahaya, getaran longitudinal atau getaran torsional ? Jawab : Pada sistem propulsi kapal getaran torsional mendapat perhatian yang paling serius. Hal ini disebabkan karena getaran torsional yang berlebihan akan mengakibatkan kelelahan pada sistem perporosan, khususnya terjadinya fatique pada poros propeller.
19. Jelaskan apa yang dimaksud getaran paksa? Jawab : Page 8
Kelompok 6
Kelas B
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena adanya rangsangan dari luar. Getaran paksa biasanya juga terjadi akibat frekuensi paksa (frekuensi eksitasi) yang menyebabkan resonansi, atau ikut bergetarnya benda akibat getaran benda lain.
20. Apakah fungsi roda gila sebagai aplikasi redaman? Jawab : RODA GILA berfungsi untuk meratakan putaran poros engkol yang berubah-ubah akibat pembakaran pada tiap satu kali putaran poros engkol pada motor. Pada waktu putaran poros engkol dipercepat oleh gaya pembakaran, sebagian gaya pembakaran ini tersimpan pada roda gila. Setelah selesai pembakaran, putaran poros engkol semakin menurun pada langkah lainnya. Oleh sebab itu putaran menjadi tidak rata yang kemudian dihandle oleh kerja dari roda gila ini.
Page 9
