MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
PERHITUNGAN ANCHORING AND WARPING
UKURAN UTAMA KAPAL •
Type Kapal
: Semi Conteiner
•
Panjang Kapal(Lpp)
: 127,34 m
•
Lebar Kapal(B)
: 15,85 m
•
Tinggi Kapal(H)
: 9,8 m
•
Sarat(T)
: 7,11
•
Koefisien block(Cb)
: 0,74
•
Vs
: 14,5 knots
m
1. PERHITUNGAN JANGKAR
Berdasarkan BKI Vol. II tahun 2001 section 18-1, maka dapat dihitung bilangan Z sbb: Z = D2/3 + 2.h.B + A/10 Dimana : Dmerupakan moulded displacement dalam ton pada saat garis air muat berada pada musim panas dengan densitas air laut 1,025 ton/m3, D
= Lwl x B x T x Cb = Lwl x B x T x Cb
∇
= 132.43 x 9,8 x 7,11 x 0,74 = 10619.219 m3 m3 = ∀ . ρ air laut
∆
= 11043,76 x 1,025 1,025 = 10884.77 ton Jadi , D = 10884.77 ton h tinggi efektif efektif yang diukur dari garis air muat pada musim musim panas sampai pada ujung deck tertinggi (top uppermost house) h = a + ∑ h a=H–T
dimana H = 9,8 m ; T = 7,11 m
= 9,8 – 7,11 = 2,69 m TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
1
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
∑ h = tinggi bangunan atas x jumlah bangunan atas = 2,4 x 4 = 9,6 m h = a + ∑ h = 2.69 + 9,6 = 12,29 m B Lebar kapal B = 15,85 meter A Luasan (m2) merupakan penampakan profil lambung, superstructure dan houses yang memiliki lebar lebih besar dari B/4 yang berada diatas garis air muat pada musim panas termasuk panjang L dan diatas dari tinggi h. 1. Luas free boat
= 134,83 m x 2,4 m = 323.5872 m2
2. Luas Main Deck
= 25.9 m x 2,4 m = 62.16 m2
3. Luas Forecastle
= 12 m x 2,4 m = 28.8 m2
4. Luas Poop Deck
= 17 m x 2,4 m = 40.8 m2
5. Luas Boat Deck
= 11.2 m x 2,4 m = 26.88 m2
6. Luas Bridge Deck
= 11.2 m x 2,4 m = 26,88 m2
7. Luas Navigasi Deck
= 8 m x 2,4 m = 19.2 m2
Jadi luas keseluruhan atau A adalah jumlah dari luasan di atas; A = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 323.587 m2 + 62.16 m2 + 28.8 m2 + 40.8 m2 + 26.88 m2 + 26,88 m2 + 19.2 m2 = 528.34 m2
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
2
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
A
T
T
2
Maka :
Z = (10884 .77 ) 3 + 2 x (9,8) x (15,85) +
528 .34 10
= 933.57 m2 Karakteristik peralatan jangkar dapat ditentukan atau dilihat berdasarkan harga Z pada table BKI volume II 2001 section 18, maka dengan nilai Z = 933.57 dimana nilai tersebut termasuk dalam range Z= 840 - 910, sehingga diperoleh data jangkar sebagai berikut a. Jumlah jangkar Bower
: 3 buah (1 cadangan)
b. Type jangkar
: Stockless anchor
c. Berat jangkar haluan (Ga) / Bower anchor
: 2640 kg
d.Rantai jangkar :
Type
: Stud link chain cables
Panjang
: 495 m
Diameter
: Diameter
a. d1
= 54 mm
b. d2
= 48 mm
c. d3
= 42 mm
e. Tali tarik : 1) 2)
Beban putus
Panjang
= 190 m
= 560 kN
f. Tali Tambat : 1) 2)
3)
Beban putus
Jumlah
Panjang
= 4 buah
= 170 m = 215 kN
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
3
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
Kemudian dari data tersebut dapat diambil ukuran yang ada pada jangkar, pada table yang ada pada buku PRACTICAL SHIP BUILDING dapat diambil pemilihan jangkar seperti di bawah ini (Tabel untuk Hall Anchor) : Berat jangkar diambil 2850 Kg, dari table dimensi jangkar dapat diketahui jangkar yang akan dipakai pada kapal ini yaitu : Basic Dimension a = 22,6922 Gd1/3 dimana : Gd = berat jangkar dalam kg a = 22,6922 x 2850.1/3 = 322 mm a.
322 mm (Basic Dimension) = a
b.
0,779 x a
= 251 mm
c.
1,05 x a
= 338 mm
d.
0,412 x a
= 133 mm
e.
0,857 x a
= 276 mm
f.
9,616 x a
= 3096 mm
g.
4,803 x a
= 1547 mm
h.
1,1 x a
= 354 mm
i.
2,401 x a
= 773 mm
j.
3,412 x a
= 1099 mm
k.
1,323 x a
= 426 mm
l.
0,701 x a
= 226 mm
2. PENENTUAN RANTAI JANGKAR
Dalam penentuan rantai jangkar ini terlebih dahulu harus diketahui data-data dari jangkar.Setelah diketahui data-data dari jangkar, maka dipilih rantai jangkar dari buku Practical Ship Building, yaitu dengan : a. Panjang total dipilih = 495 m b. Diameter rantai jangkar dipilih = 54 mm Komposisi dan kontruksi dari rantai jangkar meliputi :
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
4
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
a. Ordinary link
1). 1,00 d = 54
mm
2). 6,00 d = 324 mm 3). 3,60 d = 194,4 mm 4). 0,70 d = 37,8 mm
b. Large Link
1) 1,1 d
= 59,4 mm
2) 6,5 d
= 351 mm
3) 4,0 d
= 216 mm
c. End Link
1)
1,2 d
= 64,8 mm 2) 6,75 d = 364,5 mm 3) 4,0 d
= 216 mm
d. Connecting shackle
1)
1,3 d
= 70,2 mm 2) 7,1 d
= 383,4 mm
3) 4,0 d
= 216 mm
4) 0,8 d
= 43,2 mm
5) 0,2 d
= 10,8 mm
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
5
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING e. Shackle bolt
1)
1,6 d
= 86,4 mm 2) 0,5 d
= 27 mm
3) 0,6 d
= 32,4 mm
4) 0,2 d
= 10,8 mm
f. Anchor kenter shackle
Untuk hal ini dipilih anchor kenter shackle pada Tabel di Buku Practical Ship Building Vol. III B part 1, dengan anchor chain diameter 54 mm. 1) A = 8,00 d = 432 mm 2) B = 5,95 d = 321,3 mm 3) b = 1,08 d = 58,32 mm 4) c
= 1,54 d = 83,16 mm
5) d
= 2,7 d
6) e
= 0,75 d = 40,5 mm
7) f
= 1,21 d = 65,34 mm
8) g
= 3,4 d
9) h
= 1,05 d = 56,7 mm
10) k
= 1,75 d = 94,5 mm
= 145,8 mm
= 183,6 mm
g. Swivel
1)
3,2 d
= 172,8 mm
2)
5,7 d
= 307,8 mm
3)
1,65 d = 89,1 mm
4)
4,7 d
= 253,8 mm
5)
2,7 d
= 145,8 mm
6)
1,55 d = 83,7 mm
7)
1,36 d = 73,4 mm
8)
1,45 d = 78,3 mm
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
6
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING h. Kenter shackle
Untuk hal ini dipilih kenter shackle pada Tabel di Buku Practical Ship Building Vol. III B part 1, dengan anchor chain diameter 54 mm. 1) A = 6,00 d = 324 mm 2) B = 4,20 d = 226,8 mm 3) b = 0,67 d = 36,18 mm 4) c = 1,83 d = 98,82 mm 5) d = 1,52 d = 82,08 mm
3. PERHITUNGAN WINDLASS a. Gaya Tarik Pengangkatan 2 buah Jangkar (Tcl)
Perhitungan ini berdasarkan pada Practical Ship Building oleh M. Khetagurof Gaya tarik pengangkatan untuk dua buah jangkar adalah sebagai berikut : 1). Berat jangkar atau Ga Ga = 2850 Kg 2). Ukuran balok rantai atau dc dc ≈ diambil harga dc = 54 mm 3). Berat rantai jangkar permeter atau pa Untuk rantai stud-link Pa = 0,0218dc2 = 0,0218 x (54) 2 = 63,5688 Kg
4). Panjang rantai jangkar yang menggantung atau La La = dari jangkar sampai dengan chain locker 495/2 = 247.5 La = 247.5 m 5). Density material γ a = 7,750 Kg/m3 6).Density sea water γ w = 1,025 kg/m3 7). Faktor gesekan pada hawse dan stopper (fn) antara 1,28 – 1,35, fn = 1,28. TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
7
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
Sehingga gaya tarik dua jangkar : Tcl = 2fn x ( Ga + (Pa x La )) x (1 – (γw/γa)) = 2 x 1.28 x [ 2850 + (63.5688 x 247.5 ) ] x (1 – (1.025 / 7.750)) = 2,56 x (2850 + 15733.28) x (1 – 0,13) = 2,56 x 18583.28 x 0.87 = 41281.25 Kg Gaya Tarik untuk satu jangkar : Tcl = 1,175(Ga + Pa.La) Kg = 1,175 (2850 + 63.5688 x 247.5) = 21835.35 Kg b. Perhitungan Torsi pada Cable Lifter ( Mcl) : Mcl = ( Tcl.Dcl ) / ( 2. η cl )
,Kgm
Dcl = Diameter penarik jangkar Dcl = 13,6.dc = 13,6 x 54 = 734.4 mm = 0.7344 m
η cl = Efisiensi cable lifter (0,9 - 0,92). Diambil sebesar 0,91 Sehingga torsi pada kabel lifter : Mcl = ( Tcl.Dcl ) / ( 2. η cl )
,Kg.m
= (21932.03 x 0,7344 ) / ( 2 x 0,91) = 8810.9 Kg.m c. Perhitungan Momen Torsi pada Poros Motor (Mm) : Mm = Mcl / ( ia. η a ) ,Kg.m 1). Ia :Perbandingan putaran poros motor windlass dengan putaran poros kabel lifter Ia = Nm /Ncl Ncl : putaran kabel lifter Ncl = 300/dc = 300/54 = 5,56 mm. Untuk jenis electric windlass, Nm =720 – 1550 rpm (Marine Auxiliary Machionery and System hal 409 tabel 61 ) diambil 1000 rpm. Ia = 1000/5,56 = 180 TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
8
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
2). η a = Efisiensi peralatan untuk mekanisme penggerak, dipilih type worm gearing dengan efisiensi 0,7 – 0,85 diambil 0,80 Sehingga ;
Mm = Mcl / ( ia. η a ) ,Kgm = 8810.9 / ( 180 x 0,80 ) = 8810.9 / 144 = 61.187 Kgm
d. Perhitungan Daya Motor Penggerak Windlass Ne = ( Mm.Nm ) / 716,20
,HP
= (61.187 x 1000 ) / 716,20 = 85.43 HP 4. PERHITUNGAN VOLUME CHAIN LOCKER
Dari buku “Practical Ship Building Vol. III B part ”, Ing. J.P. De Haan, volume chain locker dapat dihitung dengan rumusan yang ada di bawah ini atau dapat dicari dalam grafik pada figure 362 di buku yang telah disebutkan di atas. Sehingga dapat dicari sebagai berikut: Sm = d2 Sm : volume chain locker untuk panjang rantai jangkar 100 fathom rantai dalam m3 d
: diameter rantai jangkar dalam inch
panjang rantai = 495 m
= 297 Fathom
diameter rantai = 54 mm = 52/25,4 = 2,2 in 15 fathom = 25 m; 495 m = 15 x 495/25 = 280,5 fathom = 297 fathom maka Volume Chain Locker : Sm = 297 / 100 x ( 2,2) 2 = 13.86 m3 , diambil
15 m3
direncanakan ada 2 buah chain locker dengan ukuran ( dimensi ) sebagai berikut : TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
9
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
untuk 1 chain locker sebagai berikut : = p x l x t = 3 x 2 x 2,5 = 15 m³ sehingga untuk 2 buah chain locker : 30 m³ Bagian atas chain locker diberi tambahan ketinggian 1,2 m
5. PENENTUAN TALI TAMBAT
Bahan yang dipakai untuk tali tambat terbuat dari nilon. Adapun ukuran-ukuran yang dipakai berdasarkan data-data BKI 2001 dari angka petunjuk Z didapatkan : a. Jumlah tali tambat = 4 buah b. Panjang tali tambat = 170 m c. Beban Putus
= 215 KN
Berdasarkan table normalisasi pada buku Practical Ship Building yang didasarkan dari breaking stress dari BKI, maka dipilih tali tambat dengan bahan dari nylon yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Berat / 100 m = 158 kg Beban putus
= 22556 kg ( Rbr )
Keliling tali
= 152 mm
Diameter tali = 24.2 mm Keuntungan dari tali nilon untuk tambat adalah tidak rusak oleh air dan sedikit menyerap air.
6. PERHITUNGAN MESIN TAMBAT (Capstan/Warping Winch) :
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
10
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING
Berdasarkan data diatas sehingga dipilih tali tambat dengan bahan nilon yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut : a. Keliling tali
= 152 mm
b. Diameter tali
= 24,2 mm
c. Perkiraan beban setiap 100 m
= 158 kg
d. Perkiraan kekuatan tarik
= 22556 kg
a. Gaya Tarik pada Capstan (Twb) : Twb = Rbr / 6 ,Kg Dimana : Rbr : Beban putus tali tambat = 22556 Kg Sehingga : Twb = 22556 / 6 = 3759,33 Kg b. Putaran pada poros Penggulung Capstan (Nw) : 19 ,1xVw
Nw =
Dw
+ dw
,rpm
Dimana : Vw : kecepatan tarik capstan diambil = 0,25 m/s dw : diameter tali tambat = 0,0242 m Dw : Diameter penggulung tali = (5 – 8)dw , diambil 7 dw = 7 x 0,0242 = 0,1694 m Sehingga : Nw = (19,1 x 0,25) / (0,1694 + 0,0242) = 4,775 / 0,1936 = 24,66 rpm
c. Momen Torsi Penggulung (Mm) : TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
11
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
MESIN BANTU
TUGAS
HITUNGAN ANCHORING & WARPING Twbx
( Dw
+ dw
)
2 xiwx η w
Mm =
,Kgm
η w = Efisiensi motor penggulung kapstan (0,9) Iw = Nm/Nw Nm = putaran motor kapstan jenis elektrik (800-1450) rpm, diambil 1200 rpm Iw = 1200/24,66 = 48,66 rpm Sehingga : 3759 .33 (0.1694
0.0242 )
+
2 x 48 ,66 x 0.9
Mm =
= 727,8 / 87,59 = 8,3 Kgm d. Daya Motor Capstan (Ne) : MmxNm
Ne =
716 , 2
,HP
8,3 x1200 = 716 .2
= 13,9 HP ≈ 14 HP.
TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
12
FTK – ITS 4206100606
EDY HARYANTO
