Transcript
BAB IV PERHITUNGAN & ANALISA 4.1 Data Utama Kapal Tabel 4.1 Prinsiple Dimention NO. PRINCIPLE DIMENTION 1 Nama Proyek Kapal 20.7 CATAMARAN CB. KUMAWA JADE 2 Owner PT. PELAYARAN TANJUNG KUMAWA 3 Class BV 4 LOA M 5 LWL M 6 Breadth 6.40 M 7 Depth 2.15 M 8 Draft 1.20 M 9 Class BV Alumunium Catamaran 10 Speed 22.5 Knots 1 4.2 General Arrangement Gambar 4.1 General Arrangement 2 4.3 Perhitungan Tahanan Kapal Perhitungan Tahanan Kapal menggunakan Sofware Maxsurf Tabel 4.2 Total Resistance Metode Maxsurf Speed (Knots) Speed (m/s) Fn Rt (KN) Gambar 4.2 Resistance Vs Speed Metode Maxsurf 3 Tabel 4.3 Effectife Power Metode Maxsurf Speed (Knots) Speed (m/s) Fn Pe(kW) Gambar 4.3 Efective Power Vs Speed Metode Maxsurf 4 4.3.2 Perhitungan Tahanan Kapal menggunakan Metode Harvald Perhitungan tahanan kapal menggunakan metode harvald yaitu sebagai berikut : 1. Memasukkan parameter desain kapal, yaitu berupa dimensi utama kapal dan karakteristik bentuk kapal. Lpp = 20.1 meter Lwl = meter B = 6.4 meter H = 2.15 meter T = 1.2 meter Cbpp = Vs = 23 knots = m/s Ldisp = 1/2 x (Lpp+Lwl) = 1/2 x ( ) = meter Cbdisp = 0.22 Cp = Cm = 0.38 Lcb = -8.10% Radius = 614 mil laut 2. Perhitungan Volume displacement kapal = Lwl x B x T x Cbwl = X 6.4 X 1.2 X = m 3 Cbw = (Ldisp x Cbdisp)/ Lwl = (20.4 X 0.22)/ 20.7 = Perhitungan Displacement = Lwl x B x T x Cbwl x ρ = X 6.4 X 1.2 X x Ton = Ton 5 4. Luas Permukaan Basah (S) Berdasarkan versi rumus Mumford (Harvald , Tahanan & Propulsi Kapal, hal 133 S = Lpp (Cbpp x B + 1.7T) S = x 20.1 x (0.282 x 6.4 x 1.7 x 1.2 ) S = m 2 5. Menentukan Harga Bilangan Froude Dan Angka Reynould Fn = Vs/ (g x Lwl)^0.5 = / (9.8 x 20.7) ^0.5 = Rn = (Vs x Lwl)/ υ = ( x 20.7) / = Mencari Cf Dari Diagram Berdasarkan (Harvald , Tahanan & Propulsi Kapal, hal 119) koefisien tahanan gesek didapat dari rumusan : Cf = 0.075/ (log Rn-2)^2 = 0.075/( Log ( ))^2 = Dalam hal ini tidak ada koreksi anggota badan kapal yg meliputi daun kemudi, lunas bilga, boss baling-baling, dan poros baling-baling, karena permukaan basah anggota badan kapal relatif kecil, sehingga dapat diabaikan. Bos baling-baling = untuk kapal penuh Cr dinaikkan 3 ~ 5% 6 Braket & poros baling-baling = untuk kapal ramping Cr dinaikkan 3~8% Karena kapal dirancang dengan bos baling-baling, maka Cr dinaikkan 3 ~ 5% (diambil 3%) 7. Menentukan Harga Cr Dari Diagram Lwl/ ^1/3 = koefisien presmatik (φ) = / (Lwl x B x T x β) = 0.57 Berdasarkan grafik Cr = A. Badan Kapal Berdasarkan Tahanan & Propulsi Kapal Sv. Aa. Harvald, hal 132 Untuk kondisi kapal stabil dan karena terlalu kecil koreksi, maka koreksi untuk udara dan kemudi dapat diabaikan. Karena dalam perancangan awal, koreksi ini sudah tercakum pada koefisien tambahan 103 Caa = 0.07 Caa = B. Ratio B/T Karena diagram tersebut dibuat berdasarkan rasio lebar-sarat B/T = 2.15 maka harga Cr untuk kapal yang mempunyai rasio lebar-sarat lebih besar atau lebih kecil daripada harga tersebut harus dikoreksi, sesuai pada buku Tahanan & Propulsi Kapal Sv. Aa. Harvald, hal 119 C. Penyimpangan LCB 7 D. Anggota Badan Kapal 8. Tahanan Tambahan Dari perhitungan awal diperoleh displacement kapal sebesar = ton Dengan menginterpolasi data displacement pada buku Tahanan & Propulsi Kapal hal. 132 yaitu maka didapat tahanan tambahan yaitu : Ca = Tahanan Kemudi Berdasarkan Tahanan & Propulsi Kapal Sv. Aa. Harvald, hal : 132 Untuk kondisi kapal stabil dan karena terlalu kecil koreksi, maka koreksi untuk udara dan kemudi dapat diabaikan. Karena dalam perancangan awal, koreksi ini sudah tercakum pada koefisien tambahan 103Cas = Cas = Tahanan Total Ctotal x 0.5 x ρ airlaut x Vs2 x S Rt = kn Adapun hasil perhitungan tahanan kapal menggunakan metode Harvald yaitu: 8 Tabel 4.4 Total Resistance Metode Harvald Speed (Knots) Speed (m/s) Fn Rt (KN) Gambar 4.4 Resistance Vs Speed Metode Harvald Ket. : Perhitungan detail terlampir pada lampiran Pe = Rt x Vs = x 11.8 = kw 9 Tabel 4.5 Effective Power Metode Harvald Speed (Knots) Speed (m/s) Fn Pe(kW) Gambar 4.5 Effective Power Vs Speed Metode Harvald 10 4.4 Pemilihan Main Engine Spesifikasi Main Engine Awal Sebelum Repowering Adapun spesifikasi main engine yang digunakan sebelum repowering adalah menggunakan MAN 2876 LE RPM dengan kecepatan desain awal 22.5 Knots. Tabel 4.6 Spesifikasi Main Engine Lama NO. DESCRIPTION KETERANGAN 1 Maker MAN 2 Type 2876 LE Power RPM Gambar 4.6 Gambar Main Engine MAN 11 12 4.4.2 Spesifikasi Main Engine Rencana Repowering Tabel 4.7 Total Spesifikasi Main Engine Baru NO. DESCRIPTION KETERANGAN 1 Maker CATERPILLAR 2 Type C32 ACERT 3 Daya RPM Gambar 4.7 Main Engine Caterpillar Gambar 4.8 Main Engine Caterpillar C18 ACERT 13 Gambar 4.9 Curve performance Engine 14 4.5 Penentuan Sistem Propulsi Poros Propeler Awal Sebelum Repowering Gambar 4.10 Poros Propeler Detail Adapun spesifikasi poros propeller yang lama adalah sebagai berikut: Diameter : 63.5 MM Panjang : 2786 MM Tensile Strengh : 600 N/MM 2 Material : Alumunium 15 4.5.2 Poros Propeler yang akan direncanakan untuk repowering Dalam menentukan ukuran poros propeller harus menyesuaikan dengan daya engine dan gear box. Hal ini akan mengacu pada standard an rule ang berlaku dalam kapal seperti BKI (Biro Klasifikasi Indonesia). Gambar 4.11 Poros Propeler Rencana Repowering Detail Adapun perhitungan poros propeller menggunakan rumus BKI yaitu sebagai berikut: P = 415 kw N 2 = 1414 rpm k = Dimana :.4.5 Rm = 600 N/MM 2 Jadi diameter propeller shaft = 76 MM Adapun menentukan ukuran poros sesuai dengan rule BKI, yaitu Diameter : 76.2 MM Panjang : 2786 MM Tensile Strengh : 600 N/MM 2 Material : Alumunium Perencanaan Stern Tube Ket. : Detail lihat lampiran Gambar 4.12 Stern Tube 17 4.6 Perencanaan Desain Sistem Propulsi Desain Pondasi Mesin Desain Sebelum Repowering Gambar 4.13 Engine Girder Sebelum Modifikasi Ket. : Detail lihat lampiran 18 Desain Setelah Repowering Gambar 4.14 Engine Girder Setelah Modifikasi Perencanaan kontruksi engine girder dengan mengacu pada kontruksi lama, dilakukan perhitungan sesuai dengan rule dan menyesuaikan engine baru. Adapun perhitungan engine girder menurut klas BKI yaitu sebagai berikut: a. Ketebalan plat penumpu bujur pondasi tidak boleh kurang dari: t = N/ (MM) N = Daya Main Engine (KW) t = 415/ (MM) = 6.7 MM 19 4.6.2 Propeler Adapun propeller merupakan baling baling kapal yang akan mendorong air agar kapal dapat bergerak. Propeller kapal tidak diganti dalam repowering ini sehingga menggunakan propeller yang lama. Adapun gambar dan spesifikasi propeller adalah sebagai berikut: Gambar 4.15 Propeller 20 21
