BAB I
JANGKAR (ANCHOR) PENDAHULUAN
Pada kapal yang sedang tertambat pada jangkar, bekerja gaya-gaya sebagai berikut;
1. Gaya oleh arus pada dasar kapal
2. Gaya oleh angin pada bagian atas kapal
3. Gaya inersia akibat pitching dan rolling.
Jangkar dan sistem penjangkaran akan menahan gaya-gaya tersebut sehingga kapal berada pada posisi yang stasioner.
Peralatan penambat meliputi;
- Jangkar (anchor)
- Rantai jangkar (anchor chain)
- Lubang masuk dan keluar jangkar dan rantainya (hawspipe holes)
- Stopper
- Peralatan penarik jangkar (anchor handling equipment)
PENGERTIAN UMUM
Jangkar (Anchor) merupakan bagian dar sistim tambat kapal (mooring system), termasuk Chain (rantai jangkar), Rope (tal), Chain loker (kotak rantai) dan windlass (mesin penarik jangkar). Jangkar dan perlengkapannya adalah susunan yang kompleks dari bagian-bagian dan mekanismenya .
Bagian-bagian dan mekanismenya meliputi : Jangkar (anchor) Rantai jangkar (anchor chain) Pipa rantai jangkar (Hawse-pipe) Bak penyimpan rantai jangkar (chain locker) Mesin untuk mengangkat /menurunkan rantai jangkar (wind lass)
Kegunaan dari jangkar dan perlengkapannya adalah untuk membatasi gerak kapal pada waktu berlabuh diluar pelabuhan, agar kapal tetap pada kedudukannya meskipun mendapat tekanan oleh arus laut,angin gelombang dan sebagainya, selain itu juga berguna untuk membantu penambatan kapal pada saat yang diperlukan. Ditinjau dari penggunaanya maka jangkar dan perlengkapannya harus memenuhi persayaratan sebagai berikut : Harus memenuhi persyaratan mengenai beratnya, jumlahnya dan kekuatannya Panjang, berat dan kekuatan rantai jangkar harus cukup Rantai jangkar harus diikat dengan baik dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dilepaskan dari sisi luar bak rantainya. Peralatan jangkar termasuk bentuknya, penempatannya dan kekuatannya harus sedemikian hingga jangkar itu dengan cepat dan mudah dilayani. Harus ada jaminan, agar pada waktu mengeluarkan rantai , dapat menahan tegangan-tegangan dan sentakan-sentakan yang timbul
Berdasarkan pada ketentuan diatas maka setiap perlengkapan jangkar mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: Letak , jumlah dan berat jangkar. Ukuran dan panjang rantai jangkar Mekanismenya
Gambar Perlengkapan Jangkar
Kapal-kapal niaga pelayaran besar umumnya dilengkapi dengan jangkar-jangkar
sebagai berikut: Jangkar Haluan Jangkar arus Jangkar cemat
Jangkar Haluan :adalah jangkar utama yang digunakan untuk menahan kapal didasar laut dan selalu siap terpasang pada lambung kiri dan kanan haluan kapal, dan beratnya sama. Jankar haluan ini juga terdapat cadangannya dan selalu siap sebagai pengganti apabila salah satu hilang dan ditempatkan dibagian muka dekat haluan agar selalu siap bila mana diperlukan
Jangkar arus : Ukurannya lebih kecil kira-kira 1/3 berat jangkar haluan . Tempatnya dibagian buritan kapal dan digunakan seperti halnya jangkar haluan yaitu menahan buritan kapal, supaya tidak berputar terbawa arus. Pada kapal-kapal penumpang yang besar , kadang-kadang jangkar ini ditempatkan di arlup, (hawse pipe) apabila demikian halnya maka jangkar tersebut dinamakan jangkar buritan dan beratnya sama dengan jangkar haluan. Oleh karena itu bila ada jangkar buritan , maka tidak perlu ada jangkar haluan cadangan.
Jangkar cemat : Ukurannya lebih kecil , beratnya + 1/6 jangkar haluan. Gunanya untuk memindah jangkar haluan apabila kapal kandas (diangkut dengan skoci).
Jangkar merupakan salah satu dari komponen kapal yang berguna untuk membatasi olah gerak kapal pada waktu labuh di perlabuhan agar kapal tetap dalam keadaannya meskipun mendapatkan tekanan oleh arus kapal, angin, gelombang dan untuk membantu dalam penambatan kapal pada saat diperlukan. Perlengkapan jangkar terdiri dari jangkar, rantai jangkar, lubang kabel jangkar, stoper, dan handling jangkar.
Gambar Konstruksi Jangkar
Jangkar dibedakan berdasarkan menjadi:
a. Holding power (HP)/kekuatan cengkram. Conventional High holding power (HHP) Super high holding power (SHHP)
Contoh gambar jangkar convensional dan jangkar HHP
b. Posisi (position) Jangkar haluan (bower anchor)
Peralatan utama yang dipakai bilamana kapal membuang sauh atau menahan kapal di dasar laut dan selalu siap terpasang pada lambung kiri dan kanan pada haluan kapal. Selain dua buah jangkar utama, juga terdapat jangkar cadangan dimana berguna sebagai pengganti jangkar utama bilamana salah satu dari jangkar utama tersebut hilang, jangkar ini ditempatkan di muka haluan kapal agar selalu siap bilamana diperlukan. Bower anchor dibedakan menjadi 2 : Stockless anchor (jangkar tanpa tongkat). Stock anchor (jangkar dengan tongkat). Hanya untuk kapal kecil.
Tanpa engsel. Disimpan di geladak bangunan atas depan, dioperasikan oleh davit. Jangkar arus (strern anchor)
Dikenal sebagai ”stream anchor”. Dipergunakan untuk menahan haluan maupun buritan kapal, supaya tidak berputar terbawa arus deras. Disimpan de geladak. Bower anchor mempunyai berat tiga kali dari stream anchor atau enam kali lipat berat kedges.
c. Bentuk (type) Grapnel anchor
Mampu mencengkeram karang dan mengambil benda yang jatuh ke laut. Fluke anchor
Kemampuan mencengkeram sempurna dan hemat tempat. Mushroom anchor (bentuk jamur)
Untuk kapal-kapal kecil dan inflatables. Plow anchor (bentuk bajak)
Cocok untuk kapal pesiar (yacht) Kapal biasanya dilengkapi dengan 3 macam tipe jangkar, yaitu : Jangkar cemat (kedges); Dipakai untuk mengangkat kapal bila terjadi keadaan bahaya, Jangkar haluan (bower anchor), dan Jangkar arus (strern anchor).
Perencanaan/susunan penjangkaran harus dilengkapi guna :
Dengan cepat menurunkan jangkar haluan, mengeluarkan/mengulur kabel rantai sesuai kedalaman yang dibutuhkan dan menghentikan jalannya secara halus (dilakukan oleh anchoring machinery). Menarik rantai jangkar berikut jangkarnya (dilakukan oleh anchoring machinery). Mengikat rantai jangkar dengan pasti pada badan kapal saat membuang sauh dan dalam pelayarannya tak ada rantai yang diberikan bergerak yang dapat membahayakan. Menempatkan jangkar pada lambung dengan baik (stoper). Dapat menyimpan dan menempatkan jangkar dengan mudah (berhubungan dengan desain). Dapat meluncurkan jangkar dan rantainya dengan cepat dari lambung dan menjatuhkanya keluar lambung (pengaman rantai terhadap lambung). Dengan cepat mengeluarkan jangkar dari rantainya. Ditinjau dari kegunaan diatas maka jangkar beserta perlengkapannya harus memenuhi persyaratan antara lain: Jangkar-jangkar di atas kapal harus memenuhi persyaratan mengenai berat, jumlah dan kekuatannya. Panjang, berat dan kekuatan rantai jangkar harus cukup. Rantai jangkar harus diikat dengan baik dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dilepaskan dari sisi luar bak rantainya. Peralatan jangkar termasuk bentuknya, penempatannya, dan kekuatannya harus sedemikian rupa hingga jangkar itu dengan cepat dan mudah dilayani. Harus ada jaminan, agar pada waktu mengeluarkan rantai, dapat menahan tegangan-tegangan dan sentakan-sentakan yang timbul. Ketika kapal bertambat gaya-gaya yang bekerja pada jangkar, antara lain:
Gaya tekanan angin yang ada pada batas di atas permukaan air. Dalam hal ini super structure dan deck house perlu diperhitungkan.(F winds)
Gaya tekanan air pada bagian bawah (bottom). (F water)
Gaya inersia yang ditimbulkan oleh gelombang (pitching dan rolling). (F waves)
Perlengkapan tambat dipasang untuk menahan gaya-gaya tersebut ketika bertambat di laut dan untuk menahan kapal pada posisi yang stasioner ketika berlabuh di dermaga. GAYA YANG BEKERJA PADA JANGKAR
Pada waktu kapal berlabuh (membuang jangkar) pada kapal bekerja gaya-gaya sebagai berikut : Gaya tekanan angin yang ada pada batas diatas permukaan air .disini diperhitungkan seper structure dan deck house. Gaya tekanan air pada bagian bawah Gaya energi yang ditimbulkan oleh gelombang
Y
l
C
T
h
To A
Besarnya To agar supaya gaya seimbang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : To = q (l² – h²)/2h (k)
l = Panjang rantai jangkar dari titik A sampai C (m)
h = Dalamnya laut dimana kapal berhenti dari titik C kedasar (m)
q = Koefisien berat jangkar dan rantai jangkar (kg/m)
Panjang rantai jangkar dapat dihitung dengan rumus :
l = √2,1. h/q. k . Gd + h² (m) atau dengan cara Baslovki
l = h√(2Fo.k)/p.h + 1
(m)
dimana :
Fo = Gaya yang berpengaruh pada kapal (gaya tekan angin + arus)
Fo = Fo1 + Fo2. Dimana:
Fo1 adalah gaya tekan angin pada kapal
Fo1 = (0,075 – 0,085) SH. ω² (kg)
ω = Kecepatan angin (m/dt)
SH = Luas proyeksi bagian kapal diatas permukaan air pada bidang yang tegak lurus arah angin (m²)
Fo2 adalah gaya tekan arus laut pada kapal
Fo2 = 6. Sp. Vt² (kg)
Vt = Kecepatan arus (m/dt)
Sp = Luas proyeksi kapal bagian bawah permukaan air tegak lurus arah arus
Gd = berat jangkar (kg)
k = koefisien gaya tekan pada jangkar, koefisien dinamik tergantung besarnya gaya kapal antara 1.1 – 1,4.
p = Berat rantai jangkar dalam 1 meter panjang didalam air laut (kg).
p = 0.78. p1
p1 = Berat rantai jangkar dalam 1 meter panjang diudara. To = k . Gd + F (kg)
Dimana :
F = Gaya singgung rantai dengan dasar laut. = ± 5% dari jumlah besar gaya tahan dari seluruh rantai. To = 1,05 . k . Gd (kg)
RADIUS LINGKARAN POSISI KAPAL PADA SAAT LEGO JANGKAR
Karena pengaruh angin dan arus pada saat kapal berlabuh (membuang jangkar) akan merubah letak kapal menurut letak lingkaran dengan radius lingkaran sebagai berikut :
l
p
L
maka :
R=P+L
Dimana :
P= Proyeksi pada bidang horisontal panjang rantai jangkar dari lobang jangkar sampai jangkar yang ada didasar laut.
P = √l² – h² dimana :
l = Panjang rantai jangkar dianggap lurus
L = Panjang kapal (m)
X
JENIS-JENIS JANGKAR
Menurut bentuknya secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua yaitu: Yang lengannya tak bergerak tetapi dilengkapi dengan tongkat Yang lengannya bergerak tetapi tidak dilengkapi dengan tongkat
Disamping pembagian tersebut diatas terdapat jenis-jenis lain tetapi pemakaiannya amat jarang dan untuk kebutuhan-kebutuhan tertentu dan kapal khusus misalnya jangkar lengan banyak dan jangkar special.
Jangkar yang lengannya tak bergerak tetapi dilengkapi dengan tongkat (stock)
Umumnya hanya dipakai oleh kapal-kapal kecil sedangkan pemakaian pada kapal-kapal besar hanya dipakai sebagai jangkar arus. Gunanya tongkat adalah untuk memaksa agar telapak jangkar masuk kedalam laut. Pada bagian yang lurus dari tongkat terdapat “dada” yang merupakan bagian yang agak lebar tongkat dapat tertahan pada lobangnya. Di bagian lobang untuk pengunci (spie). Dada dan spie itu akan menahan tongkat pada lobang dalam kedudukan tegak lurus dengan batang jangkar.
Spie diikat dengan tongkat dengan rantai dan dikencangkan dengan split pen agar tidak jatuh bila jangkar akan tersimpan, maka spienya diambil dan tongkat dapat digeser kemudian diletakkan pada batangnya dengan demikian jangkar mudah untuk diikat.
Bahan jangkar adalah besi tempa tetapi akhir-akhir ini banyak yang memakai baja tuang.
Ukuran Jangkar
Seperti dijelaskan di atas berat jangkar ditentukan oleh peraturan, menurut: BKI berat jangkar dapat ditentukan dengan menentukan angka penunjuk Z terlebih dahulu yang dibedakan menurut jenis kapalnya. Kapal barang, kapal penumpang dan kapal keruk.
Z = 0,75L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak) Kapal ikan :
Z = 0,65L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak) Kapal tunda.
Z = L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak).
Dengan catatan : Bila angka penunjuk tersebut ada diantara dua tabel yang berdekatan, maka alat-alat perlengkapan tersebut ditentukan oleh harga yang terbesar. Untuk kapal-kapal dimana geladak lambung timbul adalah geladak kedua maka untuk H dapat diambil tinggi sampai geladak kedua tersebut. Sedangkan bangunan antara geladak tersebut dan geladak kekuatan dapat diperhitungkan sebagai bangunan atas. Peraturan Bureau Veritas (1965)
Jumlah dan berat jangkar dapat ditentukan dari tabel 21 dengan menghitung terlebih dahulu besarnya Equipment Number sbb:
ΣN = L. B. H + S/2 + S’/4 (m³) Dimana :
S = Volume bangunan atas dasar m³ (superstuckture)
S’ = Volume ruamh – rumah geladak dalam m³ (deck house) Peraturan Lioyd Register of Shipping (1975)
Jumlah dan berat jangkar dapat ditentukan dengan menghitung terlebih dahulu besarnya Equipment Number sbb:
ΣN = ∆²/³ + 2 Bh + A/10 (untuk ukuran dalam metrik)
ΣN = 1,012∆²/³ + Bh/5,382 + A/107,64 (untuk ukuran British Unit)
Dimana :
∆ = Moulded displacement pada waktu summer load water line dalam ton (1000kg) atau tons (1016 kg).
B = Lebar kapal terbesar dalam meter atau feed
h = tinggi lambung timbul ditambah tinggi bangunan atas dan rumah geladak yang lebrnya >B/4 dalam meter atau feed
A = Luas penampang samping badan kapal, superstructure dan deck hause yang lebarnya >B/4 diatas summer load line. Dalam m² atau ft²
Dari angka Z dan Euipment Number didapat ukuran sbb: Jumlah dan berat jangkar. Panjang dan diameter rantai jagkar. Panjang dan diameter tali penarik dan tali tambat.
Equipment Number Table
Bagian-bagian jangkar : Tongkat (stock) Lobang tempat spie Dada Spie (pengunci) Batang jangkar
Telapak jangkar Lengan jangkar Lobang tempat tongkat Segel penahan jangkar
Jangkar yang lengannya bergerak / berengsel tanpa stock
Umumnya dipakai sebagai jangkar haluan.
Bagian-bagiannya adalah sebagai berikut : Tiang jangkar (shank) Mahkota (crown) Lengan (arms) Telapak jangkar (flukes or palm) Segel penahan berat Engsel
Prinsip kerja dari jangkar ini adalah sebagai berikut : Apabila jangkar tersebut dijatuhkan maka pada tiang terdapat gaya yang sejajar dengan dasar laut sehingga telapaknya akan terdapat tegangan. Dengan demikian lengan kedua-duanya akan memutar ke bawah dan tangannya akan masuk ke bawah. Pada suatu kedudukan dimana antara tiang dan lengannya membentuk sudut 45o tiang akan menekan pada bagian dalam dari mahkota sehingga jangkar akan masuk lebih dalam ke dalam tanah selama ada gaya pada batang yang arahnya sejajar dengan tanah mengarah ke rantainya. Apabila gaya itu makin mengarah ke atas maka gaya tersebut berfungsi sebagai pengungkit yang akan memaksa tangan itu keluar dari tanah.
Disamping dari jenis dasar laut, kedudukan dari batang terhadap dasar laut sangat penting agar jangkar dapat menahan kapal dengan baik. Kedudukan dari batang dipengaruhi oleh berat dan panjang rantai.
Keuntungan dari jangkar ini (berengsel) dibandingkan dengan jangkar tongkat adalah sebagai berikut : Mudah dilayani Batang dapat lurus dimasukkan ke dalam orlupnya Lengan atau sendoknya, kedua-duanya dapat masuk ke tanah Kerugiannya adalah sebagai berikut : Kurang kekuatan menahannya Untuk kekuatan menahan yang sama jangkar berengsel lebih berat dari jangkar bertongkat (20% lebih berat) dengan catatan berat tongkat diabaikan atau tidak diperhitungkan
Rantai jangkar
Rantai jangkar terdiri atas potongan-potongan antara satu segel (shackle) dengan segel yang lainnya yang setiap potongan, panjangnya masing-masing 15 fathoms. Jumlah panjang rantai jangkar yang besar berkisar antara 240-330 fathoms. Menurut Lloyd register, satu segel panjangnya 15 fathom, atau sekitar 27.5 m. Sedang menurut Germanischer llyod 1 segel = 15 fathom atau 25 m.
Gambar marking segel ketika dilakukan pemeriksaan rantai jangkar.
Yang dimaksud dengan tebal atau diameter rantai adalah : tebalnya bahan untuk membuat mata rantai biasa (original link). Mata rantai merupakan bagian dari rantai jangkar yang berbentuk lonjong, mata rantai itu di tengah-tengahnya diberi “dam” kecuali mata rantai yang berada pada ujung-ujung dari setiap panjang 15 fathoms sebelah kiri dan kanan dari segel. Dam-dam tersebut gunanya untuk menjaga agar rantai tidak berputar. Mata rantai yang tidak memakai dam ukurannya lebih besar dari mata rantai biasa.
Setiap segel jumlah mata rantainya selalu ganjil supaya sambungan segel harus pada kedudukan rata pada waktu mata spil jangkar. Segel-segel biasa (normal conecting shackle) yang menghubungkan setiap
15 fathoms panjang rantainya harus dipasang dengan lengkung menghadap ke arah jangkarnya, agar supaya pada waktu lego jangkar dapat licin dan tidak merusakkan mata spil jangkar.
Mata rantai merupakan bagian dari rantai jangkar yang berbentuk lonjong, mata rantai tersebut ditengahnya diberi “dam” kecuali mata rantai yang berada pada ujung dari segel. Fungsi dari dam tersebut ialah untuk menjaga agar rantai tidak berputar. Mata rantai yang tidak memakai dam ukurannya lebih besar dibandingkan dengan mata rantai biasa.
Segel segel biasa (normal Connecting Shackle) yang dihubungkan tiap 15 fathoms panjang rantai harus dipasang dengan lengkungnya menghadap kea rah jangkarnya, agar supaya ketika lego jangkar tidak merusak mata spil jangkar.
Agar supaya baut segel biasa tidak dapat berputar, maka bentuknya lonjong dan di sebelah luarnya harus rata.
Setelah pen dimasukkan, agar tidak lepas maka ujungnya ditutup dengan timah yang dipanasi. Pada saat segel biasa (normal shackle) dileati mata spil jangkar,akan sering timbul kerusakan pada sisi segel xx sendiri karena bentuknya yang berlainan dengan mata rantai xx biasa. Oleh karena itu kapal kapal kebanyakan menggunakan segel kenter (kenter Shackle). Segel kenter terdiri dari :
Setengah bagian segel yang dapat digeserkan melintang masing masing dan pada arah memanjangnya dapat mengunci.
Dam dipasang ditengah tengah, apabila dam dipasang, maka bagian bagian tadi tidak dapat digeserkan dalam arah melintang lagi.
Gambar kenter shackle dan urutan penyambungan rantai ke batang jangkar
Keterangan gambar: Anchor shank
Anchor/link Swivel Open Link Enlarged Link Kenter Shackle Crown Shackle
Sebuah borg pen masuk melalui mata rantai dam tadi, setelah borg pen ini terpasang,maka rantainya tidak akan terlepas lagi. Pen ini kemudian ditutup dengan timah agar tidak terlepas.
Gambar diatas juga menunjukkan urutan pengaturan untuk penyambungan antara rantai dengan batang jangkar.
Komposisi dan konstruksi dari rantai jangkar terdiri atas : Ordinary link Large link ( rantai antara End link dan Ordinary link) End link ( rantai setelah Conecting shackle) Conecting shackle ( sambungan rantau tiap 15 fathoms) Anchor kanter shackle ( sambungan rantai pada jangkar) Swivel (Perangkat yang memungkinkan jangkar dapat berputas tetapi tidak memutar rantai) Kanter shackle (segel tiap 15 fathoms)
Kanter shackle terdiri dari : Setengah bagian segel yang dapat digeser melintang masing – masing dan pada arah memanjangnya dapat mengunci. Dam dipasang ditengah – tengahnya, apabila dam dipasang maka bagian – bagian tadi tidak dapat digeserkan dalam arah melintang lagi.
Sebuah borg pen masuk melalui mata rantai dam tadi setelah borg pen terpasang maka mata rantainya tidak akan terlepas lagi. Pen ini kemudian ditutup dengan timah agar tidak terlepas. Bentuk dan ukuran segel kenter sama dengan rantai biasa.
Gambar penampang mekanisme rantai jangkar
Gambar Tata letak peralatan tambat di forecastle deck (aft view)
Swivel ( kili-kili )
Peranti / perangkat mata rantai yang memungkinkan jangkar berputar, tanpa mengakibatkan rantai yang dipasang sebelum atau di belakang perangkat tersebut terpuntir
Crab Link (Mata rantai kepiting
Salah satu jenis mata rantai yang di pasang pada ujung rantai pengikat balok-balok dan lain-lain. Tidak berbentuk lingkaran tetapi menyerupai kepiting
Gambar Macam penahan rantai
Guna mempertahankan kondisi rantai agar tidak cepat aus, maka setiap kali dilakukan pengedokan tahunan, maka posisi segel rantai di putar, sesuai urutan segelnya. Sebagai missal segel 1 ditempatkan untuk mengikat batang jangkar, maka pada tahun berikutnya, segel rantai 1 ditempatkan sebagai pengikat di lemari rantai jangkar, sedang segel pengikat jangkar menggunakan segel ke-2 yang terletak di belakang segel pertama. Demikian seterusnya, hingga semua segel dapat berotasi untuk dapat mengikat batang jangkar.
Chain Stopper/cable Stopper
Chain Stopper menyerap gaya tarik yang terjadi di rantai jangkar dan mendistribusikannya ke konstruksi lambung. Kemampuan cemat dari chain stopper sekuangnya 80% dari kekuatan putus rantai jangkar. Lebih jauh lagi, tahanan gesek yang ditimbulkan oleh pipa jangkar dapat menyerap gaya sebesar 20% dari kekuatan putus rantai minimal dan windlass harus mampu dapat memberikan tahanan gaya cemat sebesar 45% dari kekuatan putus tali minimal .
Gambar Tensioner
Keterangan Gambar:
Gambar chain stopper dilengkapi dengan tensioner
1. Fixture
2. Cable Stopper
3. Chain
4. Guad
Pemeliharaan Rantai Jangkar
Bagian yang paling ujung yaitu sepanjang 15 fathoms yang pertama pada umumnya kerusakannya kurang. Agar kerusakan-kerusakan rantai itu merata maka pada waktu kapal di dok 15 fathoms yang pertama dilepaskan lalu dipasang pada bagian yang belakang. Jadi kedudukan sekarang ialah 15 fathoms yang kedua menjadi 15 fathoms yang pertama, 15 fathoms yang ketiga menjadi 15 fathoms yang kedua dan seterusnya, sedangkan 15 fathoms yang pertama menjadi 15 fathoms yang terakhir. Tiap kali naik dok hal ini dilakukan secara rotari seperti hal di atas. Jangan sampai terjadi bahwa setiap kali naik dok rantainya hanya di balik saja yaitu segel terakhir menjadi segel yang pertama dan begitu selanjutnya sehingga yang mengalami kerusakan adalah segel-segel bagian ujung-ujungnya saja.
PIPA RANTAI (HAWSE PIPE)
Hawse pipe adalah pipa rantai jangkar yang menghubungkan rumah jangkar ke geladak. Ketentuan yang paling penting yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut : Dalam pengangkatan jangkar dari air laut tidak baleh membentur bagian depan kapal pada waktu kapal dalam keadaan trim + 5o .
Tiang jangkar harus masuk kelubang rantai jangkar meskipun letak telapak jangkar tidak teratur. Lengan atau telapak jangkar harus merapat betul pada dinding kapal. Jangkar harus da[at turun denganberatnya sendiri tanpa rintangan apapun . Dalam pelayaran jangkar jangan sampai menggantung di air. Panjang pipa rantai harus cukup untuk masuknya tiang jangkar. Lengkungan lobang pipa rantai digeladak dibuat sedemikian rupa hingga mempermudah masuk atau keluarnya rantai jangkar sehingga gesekan dapat dijaga seminimum mungkin .Selain itu lobang dilambung jangan sampai membuat sudut yang terlalu tajam. Untuk kapal yang mempunyai tween deck, pusat dari pipa rantai harus sedemikian hingga letak pipa rantai tersebut tidak memotong geladal bagian bawah.
Diameter dalam hawse pipe tergantung dari diameter rantai jangkar sendiri, sehingga rantai jangkar dapat keluar masuk tanpa hanlangan. Diameter bagian bawah dibuat lebih besar antara 3-4 cm dibandingkan dengan atasnya. Umumnya dapat dipakai sebagai pedoman untuk diameter jangkar d = 25 m/m maka diameter dalam hawse pipe = 10,4 d.
Gambar tabung ratai jangkar
Gambar kapal dengan haluan tanpa kotak
jangkar
Gambar kapal dengan haluan tanpa kotak jangkar
BAK PENYIMPAN RANTAI (CHAIN LOCKER)
Umumnya pada kapal-kapal pengangkut letak chain locker adalah didepan collision bulkhead dan diatas fore peak tank.Sebelumnya chain locker diletakkan didepan ruang muat , hal ini tidak praktis karena sebagian volume ruang muat akan terambil.
Pada kapal-kapal penumpang besar apabila deep tank terletak dibelakang maka chain locker biasanya diletakkan diatasnya. Ditinjau dari bentuknya Chainlocker terbagi atas dua bagian : Berbentuk segi empat Berbentuk silinder
Tetapi umumnya pada kapal digunakan chain locker yang berbentuk segi empat. Perhitungan volume chain locker dilakukan sebagai berikut:
Sv = 35 d2
Catatan : Sv : Volume chain locker untuk panjang rantai jangkar 100 fathoms (183 m)
d : diameter rantai jangkar dalam
Beberapa ketentuan-ketentuan dari chain locker : Umumnya didalam dilapisi dengan kayu untuk mencegah suara berbisik pada saat lego jangkar. Dasar dari chain locker dibuat berlobang untuk mengeluarkan kotoran yang dibawa jangkar dari dasar laut.Dibawah dasar chain locker dilengkapi dengan bak dimana dasar dari semen yang miring supaya kotoran dapat mengalir. Disediakan alat pengikat ujung ranai jangkar agar tidak hilang pada waktu lego jangkar. Harus ada dinding pemisah antara kotak rantai sebelah kiri dan kanan, sehinggan rantai dikiri dan kanan tidak membelit dan tidak menemui kesukaran dalam lego jangkar.
Konstruksi dari tabung rantai ini sama dengan konstruksi hawse pipe yang terbuat dari steel plate (plat baja). Dibagian ujung bawah chain pipe yang menghadap bak rantai dilengkapi atau dipasang setengah besi bulat. Ujung bagian atas tabung rantai ini diletakkan tepat pada lubang rantai.
MESIN DEREK JANGKAR (WINDLASS)
Setiap kapal niaga pelayaran besar selalu dilengkapi dengan derek jangkar mekanis (windlass) yang dijalankan dengan uap,listrik atau hidrolis (biasanya untuk derek tunggal).
Windlass dibuat sedemikian rupa sehingga memenuhi persyaratan sebagai berikut Mampu menarik jangkar beserta rantainya meskipun jangkarnya tertancap dalam didasar laut. Dapat menarik setiap rantai, maupun kedua-duanya dalam waktu yang bersamaan. Dapat mengarea (melepaskan ) setiap rantai maupun kedua-duanya dalam waktu yang bersamaan. Kecepatan pada waktu melepaskan harus dapat diatur pada setiap sisi rantai(kiri atau kanan). Dapat menarik rantai dan bersamaan dengan itu melepaskan yang lainnya.
Gambar mekanis horisontal windlass
Pada gambar tersebut terlihat pada bagian yang berputar terdapat sebuah kabel pengangkat (cable lifter) yang bentuknya pas sesuai dengan rantai jangkar (anchor cable), sebuah drum tambat (mooring drum) yang digunakan untuk melepaskan tali tambat (mooring wire), dan sebuah tali tunda (warp end) yang digunakan selama proses pemindahan/penambatan kapal.
Masing-masing dari bagian tersebut akan digerakkan oleh motor dengan pentransmisian tenaga melalui kopling yang disebut sebagai dog clucth, sehingga dapat dikendalikan bagian mana dari windlas yang akan digunakan apakah cable lifter (untuk menurunkan atau menaikkan jangkar) ataukah mooring drum maupun tali tunda (warp end).
Selain dilengkapi oleh warp end yang sering kali digerakkan bersamaan dengan mooring drum. Peralatan ini juga dilengkapi dengan band brake untuk menahan pergerakan cable lifter dan mooring drum apabila mesin mati, sehingga jangkar maupun tali tambat tidak akan telulur atau tertarik.
Posisi dari unit cable lifter ini diatur sedemikian rupa sehingga dapat menjangkau chain locker (kotak/almari dimana rantai disimpan yang di bawah almari tersebut terdapat mud box/kotak lumpur
yang berfungsi untuk mengumpulkan kotoran setelah rantai jangkar dibersihkan dengan semprotan air laut)
Kegunaan utama dari windlass adalah sebagai penghubung atau penarik tali (rantai) jangakar. Windlass mempunyai kemampuan untuk mengangkat jangkar pada kecepatan rata-rata 5-6 fathoms/menit dari kedalaman 30-60 fathoms.
Pemilihan windllas dilihat dari segi ukurannya tergantung dari beberapa hal antara lain ;
- Ukuran kapal
- Service dari kapal
- Berat jangkar dan rantai jangkar
- Losses akibat gelombang air
- Losses akibat gesekan dari hawspipe (30%-40%)
Pada beberapa kapal, windlass digunakan sebagai alat emergency dan dapat dikombinasikan dengan mooring winch dan warping head pada kapal container, tanker, ro-ro, dan kapal penumpang.
Untuk memenuhi persaratan derek jangkar setiap pabrik mempunyai bentuk sendiri-sendiri dalam pelaksanaannya.
Pada gambar di bawah ini terlihat gambar derek jangkar dengan tenaga penggerak listrik.
Bagian-bagian derek jangkar antara lain terdiri dari :
1. Mesin/motor yang digerakan oleh diesel/elektik,
2. Spil/wildcat merupakan gulungan/thromol yang dapat menyangkutkan rantai jangkar pada saat melewatinya,
3. Kopling atau peralatan yang dapat melepaskan atau menhubungkan spil dengan mesin,
4. Band rem untuk mengendalikan spil apabila tidak dihubungkan dengan mesin,
5. Roda-roda gigi, dihubungkan dengan poros,
6. Tromol/gypsies, untuk melayani tros kapal dipasang pada ujung-ujung dari poros utama.
Dasarnya hampir sama dengan derek jangkar dengan tenaga uap di sini perputaran dari roses antaranya disebabkan oleh sebuah ultra motor, melalui poros cacing (worm gear) antara poros motor dan poros cacing terdapat slip coupling, di mana akan memutuskan arus bila motornya mendapat beban yang terlalu besar, sehingga dengan
demikian kumparannya tidak sampai terbakar.
Gambar Anchor dan Mooring Winch
Keterangan Gambar : Main Shaft Gear Box
Electric Motor Warping Drum Drum (Storage Part) Drum (Working Part) Gypsy Wheel Control Lever for the band brake Clutch with Control Lever
Gambar Kopling Pooros inti pada posisi menyambung dan putus
Keterangan Gambar : Bearing
2. Sliding Claw
3. Fix Claw
Selama dalam keadaan bekerja seperti biasa, maka gerak penggeseran dari poros ulir itu tertahan oleh per yang cukup kuat. Besar kecilnya kebutuhan daya windlass sangat ditentukan oleh bobot jangkar dan kecepatan penarikan jangkar. Penentuan daya penarikan dihitung ketika windlass tersebut dibebani oleh 2 jangkar yang ditarik secara bersama sama.
Gambar Winch yang dipasang di buritan kapal
Gambar winch yang sedang bekerja menggululng tali tambat. Perhatikan posisi penggulungan gipsy winch rantai jangkar yang tidak ikut bergerak ketika gipsy winch tali tambat menggulung/berputar.
Gambar nama komponen windlass
Fungsi dari Warping Drum ialah untuk menggulung tali tambat cadangan, menyusun tali tersebut dan mengencangkan tali pada bollard. Selain itu juga berfungsi untuk menggerakkan kapal ketika kapal di pelabuhan pada jarak yang pendek. Jika warping drum tidak digunakan, maka gipsy penggulung dan
drum penggulung tidak boleh di hubungkan ke poros utama yang mana poros tersebut berhubungan dengan gipsy rantai jangkar .
2. Type Windlass
2.1
Horizontal windlass
Adalah type windlass yang mempunyai poros (poros dari wildcat, gearbox utama, dan gypsy head) yang horizontal dengan deck kapal. Windlass horizontal digerakan oleh motor hidrolis dan motor listrik ataupun oleh mesin uap. Windlass jenis ini lebih murah dalam pemasangannya tapi dibutuhkan perawatan yang lebih sulit karena permesinannya yang berada diatas deck dan terkena langsung dengan udara luar dan gelombang.
2.2
Vertikal windlass
Vertikal windlass adalah type windlass yang mempunyai sumbu poros dari wildcat yang arahnya vertikal terhadap deck kapal. Biasanya motor penggerak dilengkapi gigi, rem dan permesinan lain yang letaknya dibawah deck cuaca dan hanya wildcat dan alat control saja yang berada diatas deck cuaca. Hal itu memberikan keuntungan, yaitu terlindunginya permesinan dari cuaca. Keuntungan lainnya adalah mengurangi masalah dari relative deck defleksion dan menyerdehanakan instalasi dan pelurusan dari windlass. Untuk mneggulung tali tambat (warping), sebuah capstan disambungkan pada poros utama diatas windlass. Windlass vertikal mempunyai fleksibilitas yang tinggi dalam menarik jangkar dan pengaturan mooring.
3. Pertimbangan-pertimbangan dalam desain
3.1
Kesesuaian wildcat dan rantai jangkar
Besarnya diameter pitch dari wildcat tergantung dari besarnya ukuran rantai jangkar dan jumlah whelps pada wildcat. Ukuran dari rantai dan wildcat sangat penting, biasanya ukuran akhir dari rantai atau
tegangan yang dialami digunakan sebagai patokan dalam pemasangan rantai yang baru maka harus ada toleransi ukuran rantai karena tegangan.
3.2 Untuk horizontal windlass, pipa rantai yang membawa rantai kedalam chain locker harus berada dibawah windlass
3.3 Rem windlass harus dapat menghentikan rantai dan jangkar dalam waktu dua detik setelah rem diaktifkan. Dalam periode waktu tersebut , rem mengabsorbsi seluruh energi kinetik yang dihasilkan olegh rantai dan jangkar, dan permukaan rem biasanya menjadi panas, oleh karena itu harus digunakan material yang kuat. Untuk hasil yang maksimum, maka rem harus mengelilingi ‘Brake Drum’ denga sudut mendekati 360 derajat.
3.4 Chain count (penghitung rantai) dapat dipasang pada windlass sebagai pengukur panjang rantai yang telah dilepaskan. Hasil pengukuran tesebut dimunculkan pada wheel house sehingga jika kedalaman laut diketahui, maka dapat dipastikan keamanan penggunaan jangkar.
4. Daya penggerak windlass
4.1
Windlass bertenaga uap
Tipe ini biasanya untuk menggerakan windlass tipe horizontal, dimana seluruh komponennya berada diatas deck cuaca. Type ini umum dijumpai pada kapal tanker karena pada umumnya kapal tanker memiliki boiler. Keuntungan windlass bertenaga uap adalah lebih simple dan mengurangi kemungkinan bahaya kebakaran pada kapal tanker, dan dapat beroperasi pada kecepatan tinggi.
4.2
Sistem penggerak bertenaga listrik dan electrical hydraulic system
Sistem penggerak listrik yang umum digunakan adalah motor DC, sebab mempermudah pengontrolan kecepatan. Sedang pada electric hydraulic system dimungkinkan kontrol penuh pada kecepatan penarikan dan menjamin keamanan terhadap hentakan pada poros transmisi dan roda gigi. Pada beberapa kapal, kedua system ini digunakan bersamaan pada wildcat ataupun wildcat-capstan.
Kombinasi ini berfungsi sebagai emergency jika salah satu rusak atau tidak berfungsi, maka yang lain dapat menggantikannya.
5. Perhitungan daya windlass
a. Penentuan panjang rantai
Z = Ñ2/3 + 2.h.B + A/10
Dimana ;
Ñ
= displacement kapal (ton) = Lpp . B .T. Cb .γ air laut (ton)
h
= tinggi efektif yang diukur dari garis muat sampai puncak teratas rumah geladak (m)
h = fb +Σh’ dan fb = H – T, maka h = (H –T ) + Σh’
Σh’ = Penjumlahan tinggi bangunan atas dan rumah geladak
A = luas proyeksi lambung kapal bangunan atas rumah geladak diatas garis muat musim panas dalam batas panjang L sampai tinggi h.
Dari tabel diperoleh :
1. Jumlah jangkar Berat tap jangkar
Panjang rantai jangkar dan diameter Jumlah tali tarik – tali tambat, panjang dan beban putus tali
b. Gaya tarik jangkar (Tcl)
Untuk mengangkat 2 buah jangkar diperlukan gaya sebesar ;
Tcl = 2,35 (Ga + Pa.La)
Dimana ;
Ga = berat jangkar (kg)
La = panjang rantai jangkar yang menggantung (m)
Pa = berat rantai jangkar per meter. (kg)
c. Torsi pada kabel lifter (Mcl)
Mcl = Tcl x Dcl/(2hcl) (kg.m)
Dimana ;
Dcl
= diameter efektif kabel lifter
= 2 Rcl = 13,6 dm/m = 0,013 dm
hcl = efisiensi kabel lifter (0,9-0,92)
d. Torsi pada poros motor Windlass(Mm)
Mm = Mcl /(Ia x ha)
Dimana ;
Ia = perbandingan putaran poros motor windlass (Nm) dengan putaran kabel Lifter (Ncm).
Ia = Nm/Ncm, dimana ;
ncm = putaran kabel lifter
Ia = (π Nm . Dcl)/60 Va
Va = Kecepatan tarik rantai jangkar (Va = 0,2 m/dt)
ha = efisiensi total peralatan (kabel lifter, shaft bearing, poros roda gigi, poros cacing). Besarnya ( 0,70 – 0.85).
Nm = Putaran motor (523 – 1160) rpm
e. Daya motor penggerak windlass (Ne)
Ne = (Mm x Nm)/716,2 (HP)
6. Prinsip Pengoperasian Windlass dan Capstan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian windlass adalah; Periksalah apakah kerja dari lat terhalang obyek asing. Berikan minyak pelumas pada semua tempat pelumasan, tempatkan semua minyak dan mangkok pelumas sesuai dengan aturan kerja dan periksa pula permukaan minyak pelumas transmisi roda gigi. Buka katup-katup penghembus dari silinder dan katup saluran uap masuk. Buka katup-katup pada sluran pipa pengisian uap masuk dari windlass atau capstan dan keluarkan uap sisa yang habis dipakai. Pasang ban rem dan lepaskan penarik-penarik kabel dari bagian penggerak. Periksa apakah kopling-kopling sudah terkait dengan benar. Periksa apakah penggerak dengan tangan terlepas sebagaimana mestinya. Buka penuh katup pembuangan uap, goncangkan katup pemasukan uap dan mulai penghembusan dan pemanasan silinder-silinder windlass atau capstan. Setelah pemanasan pendahuluan, yakinkan bahwa mesin dapat digerakan sendiri dengan memutar porosnya bebrapa putaran ke masing- masing arah. Apabila tidak ada suatu letusan terdengar, maka windlass atau capstan siap bekerja.
Selama operasional mesin, harus dilihat pengisian pelumas dan didengarkan suara-suara yang timbul. Apabila terdengar suara tidak normal, maka windlass harus segera dimatikan untuk diperiksa. Bila windlass dihentikan untuk waktu yang singkat, maka katup uap masuk dan katup uap keluar harus ditutup dan katup penghembus harus dibuka. Apabila windlass atau capstan tidak bekerja untuk jangka waktu lama, maka kotora dari minyak harus dibersihkan, katup-katup harus ditutup dan kerja ban rem dan kopling-kopling harus dicoba.
Kapal biasanya dilengkapi dengan tiga macam jangkar; Jangkar haluan (bower anchor) Jangkar arus (stream anchor)
Kedua macam jangkar tersebut berguna untuk menahan posisi haluan atau buritan. Jangkar cemat (kedges anchor), untuk menarik kapal jika terjadi bahaya.
Pengaturan jangkar harus mampu; Melepaskan jangkar secara cepat sampai kedalaman yang disyaratkan dan dapat menghentikan gerak rantai dengan halus. Mengangkat rantai beserta jangkarnya Dapat menahan kapal pada posisi penjangkaran Siap untuk menyimpan jangkar dan rantainya.
CAPSTAN (MESIN PENARIK TALI TAMBAT) Adalah Drum vertikal yang digerakkan oleh motor untuk penambatan/menarik kapal di dermaga yang akan berlabuh . Macam-macam tenaga motor penggeraknya yaitu : Steam drive. Electric drive. Hydraulic drive. Peletakan motor penggerak capstan yaitu di bawah dek untuk untuk menghindari lingkungan yang beragam dan terlindung dari cuaca. Capstan adalah terbuat dari caststeel atau steel yang di las. Penggerakkan capstan bisa dengan gear reduksi atau dikopling langsung dengan motornya. Seperti yang tergambar sebagai berikut : Persyaratan CAPSTAN : Dapat digerakkan dua arah. Dapat dioperasikan dengan tangan apabila penggerak utama terganggu. Kecepatan mengulur tali 70-80 fpm, kecepatan menarik (berbeban) ± 30 fpm. Kekuatan motor harus dapat berfungsi pada Full Load. Kekuatan daya tarik 75% dari kekuatan maksimal.
Capstan dibuat berdasarkan beberapa komponen pokok, yaitu : Kemampuan/Reliability. Kekasaran. Tahan air. Pertimbangan lain-lain seperti ekonomis, kebisingan, berat dsb adalah hal –hal yang dinomorduakan. Perhitungan pada CAPSTAN.
Gaya tarik pada penggulung Warping Winch.
Tw = Rb . 1/5
kg
Dimana :
Rb : Tegangan putus tali tambat.
Kecepatan pada sebuah barrel capstan untuk mengangkat tali tambat dapat dilihat. Pada tabel dibawah ini yang diambil dari the central Marine Research Institut dari Rusia :Tarikan Barrel capstan (Kg) Pengangkatan Tali Tambat (m/s) Tenaga yang digunakan (kg.m/s) 1200
0.3
350
3000
0.25
750
4500
0.2
1000
Ada tiga macam penyusunan Capstan yang umum digunakan. Dalam suatu penyusunan motor, elektrik brake, gear reducer dan capstan head diletakkan semuanya pada weather Deck. Penyusunan yang kedua adalah hanya capstan head yang diletakkan pada weather deck, dengan motor electric brake dan gear reducer tergantung dibawah weather deck. Penyusunan ketiga adalah hanya capstan head yang diletakkan di weather deck dengan motor, brake dan gear reducer berada di deck di bawahnya.
Keuntungan penyusunan dengan cara pertama, semua bagian dapat dirangkai oleh pembuat mesin untuk dipasang ditempat yang diinginkan oleh perencana/pembuat kapal. sedang kerugiannya bahwa motor dan brake harus menggunakan konstruksi yang kedap air, dan penempatannya yang menyusahkan.
Susunan yang kedua mempunyai keuntungan motor dan remnya diluar weather deck. Sehingga merupakan konstruksi yang tahan terhadap air. Susunan yang ketiga mempunyai masalah meluruskan mesin penggerak dengan capstan head. Dan juga memerlukan instalasi fleksibel kopling yang dapat menyesuaikan ketidaklurusan .
capstan head biasanya berbentuk seperti tong. Gear reducer biasanya terdiri dari roda reduksi dan gulungan dan sebuah taji, helix, atau reduksi tulang ikan. Biasanya lebih banyak digunakan roda reduksi dan gulungan dari pada reduksi yang lain dengan keuntungan effisiensi yang lebih tinggi. Semua bantalan yang ada di reducer harus berbentuk bola atau bertipe roler. Karena diperlukan untuk akurasi pelurusan dari gear gulung.
Untuk kapal dagang biasanya ketika capstan menanggung beban tertentu ditekankan untuk tidak melebihi 40 % diri yield point dari material. Motor capstan seharusnya reversibel dan biasanya terdiri dari 2 kecepatan (penuh dan seper empat), daya konstan dan bertipe sangkar tupai. Sebuah brake seharusnya ada pada poros motor. Capstan biasanya dirancang untuk kecepatan kira-kira 30 – 35 FPM, ini kira kira sama dengan kecepatan manusia untuk melilitkan tali pada kapstan. Jika motor berkecepatan penuh dan seperempat seperti disebutkan diatas akan menghasilkan kecepatan 120 – 140 FPM.
