TM III - Report [Propeller&ST]

8/10/2019 TM III - Report [Propeller&ST]

1/148

TUGAS MERANCANG KAPAL III - MN 091375

General Cargo 9900 DWT

PROPELLER AND STERNTUBE

Cornelius Tony Suteja

NRP. 4110 100 053

DOSEN PEMBIMBING

Digul Siswanto, M.Sc.

JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN

Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2014


2/148

logo_its


3/148

logo its

---

TUGAS MERANCANG KAPAL IIIMN 091375

KAPAL GENERAL CARGO 9900 DWT


N.R.P. 4110 100 053

Dosen Pembimbing



4/148

Jurusan Teknik Perkapalan

Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2014


5/148

LEMBAR PENGESAHAN

---

Nama : Cornelius Tony Suteja

NRP : 4110 100 053

Jurusan : Teknik Perkapalan

Dosen Pembimbing : Digul Siswanto, M.Sc.

Dengan ini telah menyelesaikan Tugas Merancang III dan telah disetujui oleh Dosen

Pembimbing.

Surabaya, 10 Januari 2014

Diselesaikan Oleh,


6/148


NRP. 4110.100.053

Dosen Pembimbing,



7/148

KATA PENGANTAR

---

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dankarunia-Nya kepada saya sehingga mampu menyelesaikan Tugas Merancang Kapal III ini.

Tugas Merancang Kapal III merupakan salah satu persyaratan kelulusan yang harusditempuh oleh seluruh mahasiswa Jurusan Teknik Perkapalan, Institut Teknologi SepuluhNopember (ITS) Surabaya untuk mendapatkan gelar kesarjanaan. Di dalam penyusunanTugas Merancang Kapal II ini, penyusun telah mengalami banyak hambatan. Namun, berkatbimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, hambatan-hambatan tersebut dapat ter

atasisedikit demi sedikit. Oleh Karena itu, apresiasi terbesar penulis persembahkan kepada:

. Kedua orang tua yang tidak pernah lelah memberikan doa, dukungan dan semangatkepadaku.. Saudaraku tercinta, yang telah memberikan semangat serta motivasi dalam lika-likuhidupku.. Bapak Digul Siswanto, M.Sc., selaku dosen pembimbing yang bersedia meluangkanwaktu dan tenaganya untuk mengarahkan dan membimbing saya dengan sabar sertamembagikan ilmunya kepada saya,. Teman-teman yang telah banyak membantu, dan

. Pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebabitu, penyusun mohon maaf apabila ada kesalahan-kesalahan di dalam penulisan laporan ini.Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.

Surabaya, 10 Januari 2014


NRP : 4110 100 053


8/148

DAFTAR ISI

---

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................................ iKATA PENGANTAR ................................................................................................................... iiDAFTAR ISI ................................................................................................................................ iiiDAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... vDAFTAR TABEL ......................................................................................................................... viPERENCANAAN PROPELLER DAN STERNTUBE ............................................

....................... 11.1. Pendahuluan ...............................................................

.............................................. 11.1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 11.1.2. Tujuan ............................................................................................................. 21.1.3. Langkah-langkah merancang propeller dan stern tube ................................... 21.2. Perhitungan Hambatan Kapal ................................................................................ 31.2.1. Menghitung Hambatan Kapal ......................................................................... 3

1.2.2. Perhitungan Koefisien Hambatan Gelombang (Rw/W) ................................. 41.2.4 Perhitungan Hambatan Gesek (CF) ................................................................. 81.2.5 Perhitungan Koefisien Hambatan Udara, CA ................................................. 91.3 Penentuan Dimensi Baling-baling ........................................................................... 91.3.1. Pembuatan Kurva KT Desain, KT, KQ dan Effisiensi Baling-baling .............. 91.3.2. Pemeriksaan Kavitasi Baling-baling ............................................................ 131.4 Perhitungan Daya Motor Induk ........................................................................... 171.4.1. Perhitungan Effective Horse Power, EHP .................................................... 171.4.2. Perhitungan Delivery Horse Power, DHP .................................................... 171.4.3. Perhitungan Break Horse Power , BHP ........................................................ 181.4.4. Pemilihan Motor Induk ................................................................................. 191.5 Pemeriksaan Kekuatan Baling-baling .................................................................. 191.6 Menggambar Baling-baling ...................................................

................................ 241.6.1. Data Utama Baling-baling ............................................................................ 24


9/148

1.6.2. Perhitungan Panjang dan Tebal Maksimum Foil Daun Propeller ................ 251.6.3. Perhitungan Koordinat Foil Daun Propeller ................................................. 26


10/148

1.6.4. Proyeksi Daun Propeller ............................................................................... 341.7 Desain Boss Baling-baling ..................................................................................... 351.7.1. Perhitungan Desain Boss .............................................................................. 35

1.7.2. Dimensi Boss Propeller ................................................................................ 361.7.3. Hubungan Poros dan Boss Propeller ............................................................ 361.7.4. Mur Pengikat Poros dan Boss Baling-baling ................................................ 371.7.5. Baut Pengikat Tutup Boss (Filling Cone) .................................................... 371.8 Desain Stern Tube .................................................................................................. 381.8.1. Jenis Pelumasan ............................................................................................ 38

1.8.2. Panjang Poros ............................................................................................... 381.8.3. Diameter Poros ............................................................................................. 391.8.4. Coupling Poros Baling-baling ...................................................................... 401.8.5. Diameter Baut Coupling ............................................................................... 411.8.6. Bantalan Poros .............................................................................................. 431.8.7. Bush Bearing ................................................................................................ 431.8.8. Tebal Stern Tube ........................................................

.................................. 44LAMPIRAN ............................................................................................................................... 45


11/148

DAFTARGAMBAR

---

Gambar 1.1 Diagram Burill .................................................................................................... 14Gambar 1.2 Regresi polinomial diagram Burrill ..................................................................... 15Gambar 1.3 Dimensi boss propeller......................................................................................... 35


12/148

DAFTARTABEL

---

Tabel 1.1 Harga (1+k2) .............................................................................................................. 7Tabel 1.2 KT Desain ................................................................................................................ 10Tabel 1.3 Rekapitulasi hasil perhitungan tiap variasi Ae/Ao .................................................. 12Tabel 1.4 Hasil perhitungan 5 macam ukuran propeller yang optimum .................................. 16Tabel 1.5 Nilai k (ref:BKI vol.III 1996, hal. 6-5, Table 6.2) .................................................. 21Tabel 1.6 distribusi Cr.............................................................................................................. 21

Tabel 1.7 Distribusi pitch untuk wageningen (B4-40) ............................................................. 22Tabel 1.8 Nilai Cw ................................................................................................................... 22Tabel 1.9 Geometrical properties of propeller (ref : PNA vol.II tabel 12, hal.187) ................ 26Tabel 1.10 Perhitungan awal .................................................................................................... 26Tabel 1.11 Titik koordinat pada saat r/R = 0,2 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 27Tabel 1.12 Titik koordinat pada saat r/R = 0,2 dan pembagian ke arah leading edge ............. 28Tabel 1.13 Titik koordinat pada saat r/R = 0,3 dan pembagian ke arah trailing ed

ge ............. 28Tabel 1.14 Titik koordinat pada saat r/R = 0,3 dan pembagian ke arah leading edge ............. 28Tabel 1.15 Titik koordinat pada saat r/R = 0,4 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 29Tabel 1.16 Titik koordinat pada saat r/R = 0,4 dan pembagian ke arah leading edge ............. 29Tabel 1.17 Titik koordinat pada saat r/R = 0,5 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 30Tabel 1.18 Titik koordinat pada saat r/R = 0,5 dan pembagian ke arah leading edge ............. 30Tabel 1.19 Titik koordinat pada saat r/R = 0,6 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 30Tabel 1.20 Titik koordinat pada saat r/R = 0,6 dan pembagian ke arah leading edge ............. 31Tabel 1.21 Titik koordinat pada saat r/R = 0,7 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 31Tabel 1.22 Titik koordinat pada saat r/R = 0,7 dan pembagian ke arah leading edge ............. 32Tabel 1.23 Titik koordinat pada saat r/R = 0,8 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 32Tabel 1.24 Titik koordinat pada saat r/R = 0,8 dan pembagian ke arah leading edge ............. 32Tabel 1.25 Titik koordinat pada saat r/R = 0,9 dan pembagian ke arah trailing edge ............. 33

Tabel 1.26 Titik koordinat pada saat r/R = 0,9 dan pembagian ke arah leading edge ............. 33Tabel 1.27 Titik koordinat pada saat r/R = 1,0 dan pembagian ke arah trailing ed


13/148

ge ............. 34Tabel 1.28 Titik koordinat pada saat r/R = 1.0 dan pembagian ke arah leading edge ............. 34


14/148

1. PERENCANAAN PROPELLER DAN STERNTUBE

---

1.1. Pendahuluan

1.1.1. Latar Belakang

Penggerak kapal berkembang semakin pesat, mulai dengan menggunakantenaga manusia, desain layar, hingga pada penggerak kapal modern sepertibaling-baling maupun water jet. Dari sekian banyak penggerak kapal modernyang ada sekarang ini, penggunaan screw propeller masih menempati pilihanutama karena mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, dan operasional yangrelatif mudah.

Desain propeller yang tepat akan memberikan daya dorong yang efisien

sesuai dengan kebutuhan kecepatan kapal. Daya yang dihasilkan oleh motorinduk akan dapat ditransmisikan secara efektif, sehingga akan dihasilkankecepatan kapal yang diinginkan. Daya motor induk yang dibutuhkan oleh kapaldidasarkan pada seberapa besar hambatan kapal yang dihasilkan oleh kapalketika berlayar. Hambatan tersebut antara lain hambatan gelombang yangdiakibatkan oleh gerakan kapal, hambatan kekentalan/gesek, dan hambatankarena bentuk badan kapal. Selain itu, dalam pemilihan besarnya motor indukjuga harus berdasarkan pada besar kecepatan dinas yang diinginkan oleh ownerkapal. Dari penelitian yang telah dilakukan, dihasilkan beberapa series propelleryang dapat diaplikasikan ke seluruh jenis & ukuran kapal.

Dari berbagai penelitian tentang propeller terbukti bahwa desain ukuran

propeller sangat mempengaruhi penentuan mesin induk kapal karena dari desainpropeller yang baik akan dihasilkan daya dorong efektif yang lebih kecil untukmelawan besarnya hambatan kapal, sehingga power mesin pun juga relatif lebihkecil.

Laporan tugas propeller merupakan tugas yang berisikan perhitungankavitasi, kekuatan propeller, perencanaan konstruksi/ukuran propeller, dan tipepropeller yang digunakan.


15/148


16/148

b) Pemeriksaan kekuatan propeller7. Menggambar propellera) Expandedb) Projected dan developedc) Side viewd) Top view

8. Menggambar desain boss propeller dan stern tube

1.2. Perhitungan Hambatan Kapal

1.2.1. Menghitung Hambatan Kapal

Perhitungan tahanan total kapal ini menggunakan Metode Holtrop &Mennen (Principle Naval Architect Vol. II page. 90 93). Langkah - langkahdalam perhitungan tahanan total kapal adalah sebagai berikut :

Data ukuran utama kapal :

LWL = 132.76 m

LPP = 127.66 m

B = 17.43 m

H = 10.18 m

T = 7.43 m

Vsea = 14 knots = 7.202 m/s

Cb = 0.757 (block coefficient)

Cp = 0.764 (prismatic coefficient)

Cm = 0.990 (midship coefficient)

Cw = 0.837 (waterplane coefficient)

. = 13328.93 ton

WSA = 3547.50 m2

. = 1025 kg/m3

= 1.025 ton/m3

V.= 13003.83 m3

LCB = 1.256 m (data-data : Tugas Merancang I)

g = 9.81 m/s

WLtnLgvF


17/148

.

.


18/148

= 0.200

1.2.2. Perhitungan Koefisien Hambatan Gelombang (Rw/W)

Besar tahanan gelombang dari kapal dapat diperoleh sesuai denganrumus pada Principles of Naval Architecture, vol. II hal. 92- 94 , sebagaiberikut :

RW/W = C1 . C2 . C3 . em1Fn^d + m2 cos (. . Fn-2)

(ref:PNA vol. II, hal. 92)

Nilai dari koefisien-koefisien pada rumus diatas, dapat dihitungberdasarkan rumus-rumus sebagai berikut:

. Perhitungan koefisien C (ref:PNA vol. II, hal. 92)

C1 = 2223105 . C43,7861 (T/B)1,0796 (90 iE) -1,3757

dimana :

C4 = 0.2296(B/L)0.333 Untuk B/L = 0.11

C4 = B/L Untuk 0,11 = B/L = 0,25

C4 = 0.5 0.0625(L/B) Untuk B/L = 0,25

B/L = 19.34/123.26 = 0,131

C4 = B/L = 17.43/132.76 = 0,131

iE =125.67(B/L)-162.25Cp2+234.32Cp3+0.1551(LCB)+(6.8(Ta-Tf)/T))3

= 26,727 degree (a half angle of entrance of the load waterline)

Jadi, C1 = 1,35

. Perhitungan koefisien C2 (ref:PNA vol. II, hal. 92)

C2 = koefisien pengaruh bulbous bow

C2 = e(-1.89)Abt. Rb / B.T(Rb+i)

C2 = 1 , untuk kapal tanpa bulb bousbow

Jadi, C2 = 1



19/148

C3 = koefisien pengaruh bentuk transom stern terhadap hambatan

C3 = 1- (0.8 AT/B.T.Cm)

AT = 0 (luas transom yang tercelup saat zero speed)


20/148

C3 = 1- (0.8 AT/B.T.Cm)

= 1

. Parameter d (ref : PNA vol.II, hal.92)

d = -0,9 (tetapan untuk Fn = 0.4)


C5 = koefisien dengan fungsi koefisien prismatik (CP)

C5 = 8.0798Cp - 13.8673Cp2 + 6.9844Cp3

= 1,193


C6 = koefisien pengaruh terhadap harga L3/.

L3/. = 179,96 ; untuk L3/. = 512 maka

C6 = -1,69385

. Perhitungan koefisien m1 (ref:PNA vol. II, hal. 92)

m1 = 0.01404 (L/T) - 1.7525 (V1/3/L) - 4.7932 (B/L) - C5

= 0.01404 x (123/007) - 1.7525 x ((11.910^1/3)/123) - 4.7932 x0.000 - 1.186

= -1,882

. Perhitungan koefisien m2 (ref:PNA vol. II, hal. 92)

m2 = C6 x 0.4 x e-0.034 x Fn^(-3.29)

= -1.694 x 0.4 x e-0.034 x 0.203^(-3.29)

= -0,00073


21/148

. Perhitungan koefisien . (ref:PNA vol. II, hal. 92)

. = koefisien pengaruh terhadap harga L/B

L/B = 6,373 ; untuk (L/B


22/148

= (1.446 x 0.001) - (0.03 x 0.008)

= 0,892

. Perhitungan W (gaya tekan ke atas atau buoyancy)

W = ..g.. kN

= 1.025 x 9,81 x 13003,83 kN

= 130756,77 kN

Jadi, harga RW/W

Rw/W = 4.53 x 0.00281 x 1 x e-2.286 x (0.219^0.9) + (-0.00435) cos

(0.914 x (0.219^-2))

= 4.41 x 10-4

maka, harga RW adalah 57,661 kN

1.2.3. Perhitungan Koefisien Faktor Bentuk (1+k)

Dalam buku Principles of Naval Architecture, vol. II, hal. 91diberikan rumusan baku untuk perhitungan koefisien bentuk (1 + k), yaitu :

1 + k = 1 + k1 + [ 1 + k2 (1 + k1)] . Sapp/Stot

(ref:PNA vol. II, hal. 92)

Nilai dari koefisien-koefisien diatas dihitung berdasarkan rumus-rumusberikut:

. Perhitungan 1 + k1 (ref:PNA vol. II, hal. 91)

1+k1 = 0,93+0,4871*c*(B/L)1,0681*(T/L)0,4611*(L/LR)0,1216*(L3/.)0,364

*(1CP) -0,6042

Setelah itu, kita menentukan besarnya kostanta c yang menunjukkan fungsidari bentuk buritan atau stern kapal. Menurut buku Principles of NavalArchitecture, vol. II, hal. 91:

c = 1 + 0,011. Cstern ; Cstern = 0

= 1 + 0,011*0.

= 1


23/148

cstern = -25, untuk pram dengan gondola

cstern = -10, untuk potongan bentuk V

cstern = 0, untuk bentuk potongan normal


24/148

cstern = +10, untuk potongan bentuk U dengan stern Hogner

Perhitungan L/LR adalah sebagai berikut: (ref:PNA vol. II, hal. 91)

LR/L = 1 - Cp + 0.06Cp LCB / (4Cp - 1)

= 0,264

Jadi, harga 1 + k1 adalah

1+k1 = 0.93 + 0.4871c (B/L)1.0681(T/L)0.4611(L/LR)0.1216(L3/V)0.3649(1-Cp)(0.6042)

= 1,206

. Perhitungan 1 + k2

Perhitungan koefisien ini merupakan koefisien akibat pengaruhtonjolan yang terdapat pada lambung kapal di bawah permukaan garisair. Untuk nilai dari (1 + k2), sesuai dengan data yang ada dalam tabel25 buku PNA Vol.2, hal. 92, adalah sebagai berikut:

Tabel 1.1 Harga (1+k2)

Type of appendage

Value of (1 + k2)

Rudder of single-screw ship

1.3 to 1.5

Spade-type rudders of twin-screw ships

2.8

Skeg-rudders of twin-screw ships

1.5 to 2.0

Shaft brackets

3.0

Bossings

2.0

Bilge keels

1.4

Stabilizer fins

2.8


25/148

Shafts

2.0

Sonar dome

2.7

Untuk Rudder : S = 22.22 m2

1+ k2 = 1.4 (for rudder of single screw ships)

Untuk Bilge keel: S = 61.77 m2

1+ k2 = 1.4

Jadi, ( 1 + k2 )effectivce = Ssi (1+k2)i / Ssi (ref:PNA vol. II, hal. 92)

= 1.428


26/148

. Perhitungan Luas Permukaan Basah (WSA) badan kapal

WSA = L (2T+B) Cm0.5 (0.4530 + 0.4425 Cb - 0.2862 Cm - 0.003467B/T + 0.3696 Cwp) + 2.38 (ABT/Cb)

= 3436,36 m2 (ref:PNA vol. II, hal. 91)

. Perhitungan luas permukaan basah tonjolan pada kapal

Sapp = Srudder + Sbilge keel

Srudder = C1*C2*C3*C4*((1.75.L.T)/100)

(ref: BKI vol.II sec.14.A.3 hal.14-1)

C1 = 1 , for general

C2 = 0.9 , for semi-spade ruuder

C3 = 1 , for NACA profile and plate ruuder

C4 = 1 , for rudder in the propeller jet

Srudder = 1*1*1*1* (1,75*123.26* 6.87)/100)

= 29,860 m2

Sbilge keel = 77,959 m2

Jadi, Sapp = 107,819 m2

Sehingga, Stotal = WSA + Sapp

= 3436,36 + 107.819

= 3544,178 m2

Jadi, harga 1+k adalah

1+ k = 1,206+ [1.428(1.206)] * 107,819 /3544,178

= 1.21

1.2.4 Perhitungan Hambatan Gesek (CF)

Data yang diperlukan untuk menghitung koefisien tahanan gesekmeliputi kecepatan kapal (V atau Vs), panjang garis air kapal (Lwl),grafitasi (g), dan koefisien viskositas kinematis (v). Data tersebut kitamasukkan dalam rumus :

CF = 0,075/(log Rn - 2)2 (ref:PNA vol. II, hal. 90)

Rn = v . Lwl / v (ref:PNA vol. II, hal. 59)


27/148

= ( 7,20 x 132,76 )/ 0.94252 x 10-6

= 1014425609.72


28/148

CF = 0,00153

1.2.5 Perhitungan Koefisien Hambatan Udara (model-ship correlationallowance), CA

CA = 0,006 (LWL + 100)-0,16 0,00205 ; untuk T/LWL > 0,04

CA = 0,006 (LWL + 100)-0,16 0,00205 + 0.003 (LWL/7.5)0.5 CB4 C2 (0.04 T/LWL), ; untuk T/LWL < 0,04(ref:PNA vol. II, hal. 93)

dimana : T/ LWL = 0,056

Jadi, untuk T/LWL > 0,04, maka:

CA = 0,000458676

1.2.6 Perhitungan Hambatan Total

Setelah mendapatkan nilai dari notasi seluruhnya maka kita dapatmenentukan besarnya tahanan totalnya, yaitu dengan rumusan sebagaiberikut:

RT = . . .v2 .Stot [ CF (1+ k)+CA ]+RW/W .W (ref:PNA vol. II, hal. 92)

RT = 0.5 x 1,025 x (7,20)2 x 3544,18 x [(0,00153 x 1,21) + 0,0000459] +(0,0000441 x 130756,77)

= 275,399 kN

1.3 Penentuan Dimensi Baling-baling

1.3.1. Pembuatan Kurva KT Desain, KT, KQ dan Effisiensi Baling-baling

Pada satu kurva KT-KQ-J pada AE/AO tertentu terdiri dari beberapakurva KT dan effisiensi propeller yang jumlahnya tergantung padabanyaknya variasi P/D, dan satu kurva KT desain. Dimana effisiensi dan KTsebagai sumbu ordinat dan J sebagai sumbu absis.

1. Perhitungan advance coefficient ( J )

J =D.nVa

Maka didapatkan rumus putaran propeller (n) = Va / J. D

2. Perhitungan thrust (T) dan torque (Q) desain


29/148


30/148

Rumus : KT(desain) = [ Nm ]42.D..nT

KQ = [ Nm ]52.D..nQ

Dengan mensubstitusikan rumus n maka didapatkan :

K T (desain) =222.D..VaT.J

Kurva KT desain ini berbeda beda tergantung pada variable diameterpropeller.

Berikut ini adalah data perhitungan untuk KT desain :

RT = 275,399 kN

t = 0,1

T = RT/(1-t)

= 305.999 KN = 305999 N

. = 1025 kg/m3

Va = 6,1609 m/s

D = 4.83 m

Variasi advance coefficient ( J ) dari 0.00 sampai 1.70 denganinterval 0.05 adalah sebagai berikut ini :

Tabel 1.2 KT Desain

J

Kt Desain

J

Kt Desain

0.00

0.0000000

0.90

0.2734604

0.05

0.0008440

0.95

0.3046889


31/148

0.10

0.0033761

1.00

0.3376054

0.15

0.0075961

1.05

0.3722100

0.20

0.0135042

1.10

0.4085026

0.25

0.0211003

1.15

0.4464832

0.30

0.0303845

1.20

0.4861518

0.35

0.0413567

1.25

0.5275085

0.40

0.0540169

1.30

0.5705532

0.45

0.0683651


32/148

1.35

0.6152859

0.50

0.0844014

1.40

0.6617066


33/148

0.55

0.1021256

1.45

0.7098154

0.60

0.1215380

1.50

0.7596122

0.65

0.1426383

1.55

0.8110971

0.70

0.1654267

1.60

0.8642699

0.75

0.1899031

1.65

0.9191308

0.80

0.2160675

1.70

0.9756797

0.85

0.2439199


34/148

3. Perhitungan .KT ; .KQ, effisiensi propeller

Perhitungan ini diklasifikasikan berdasarkan harga AE/AO danP/D. Kurva KT (setandart series B wagening) dan Effisiensi merupakan bentukvariasi dari harga AE/AO dan P/D. Jadi pada satu variasi harga AE/AO

terdapat 12 variasi harga P/D.

Berikut ini adalah Polynomial Wageningen B-Series yangdigunakan untuk mengetahui harga .KT dan .KQ.

KT =dcOEbaabcd.ZAA..DP..JA S.......

...

.

..

.

Nilai .KT merupakan jumlah total eksponensial rumus KT pada inputyang sama.

KQ =dcOEbaabcd.ZAA..DP..JB S...

.

...

.

..

.

..

.

Nilai .KQ merupakan jumlah total eksponensial rumus KT pada inputyang sama.

4. Perhitungan effisiensi propeller

. = KT(desain) . J / (2p . KQ)

KQ = KT(desain) . J / (2p . .)

Harga effisiensi dihitung pada setiap harga koeffisien of advance (J)pada masing masing variasi AE/AO dan P/D.

kemudian didapatkan grafik Kt-Kq-J dengan variasi harga sebagaiberikut :

- Variasi harga pitch ratio (P/D) yaitu : 0.500, 0.600, 0.700, 0.800,0.900, 1.000, 1.050, 1.100, 1.150, 1.200, 1.250, 1.400- Variasi AE/A0 antara 0,40 1,00 , yaitu : 0.4, 0.55, 0.70, 0.85 dan 1.0


35/148


36/148

- Harga variasi J antara 0,00 0,17- Harga diameter propeller (D) diambil sebesar 0.7 T = 4.83 m- Blade propeller (Z) diambil 4 daun.

Dari data grafik dengan berbagai variasi P/D, AE/A0, dan harga J,maka berikut ini adalah hasil perhitungannya :

Tabel 1.3 Rekapitulasi hasil perhitungan tiap variasi Ae/Ao

No.

AE/AO

n(rpm)

.p

KT

JA

P/D

KQ

1

0.40

99.7221

0.6639

0.1869

0.7680

1.1000

0.0344

2

0.55

106.8749

0.6609

0.1733

0.7166

1.0000

0.0299


37/148

3

0.70

103.5513

0.6539

0.1847

0.7396

1.0000

0.0332

4

0.85

97.0802

0.6444

0.2101

0.7889

1.1000

0.0409

5

1.00

91.3267

0.6369

0.2374

0.8386

1.2000

0.0497

Prosedur dasar untuk menentukan parameter utama (diameter,putaran, pitch, dan AE/A0) propeller adalah menghitung J (advancecoefficient), Harga KT atau KQ dan kemudian membaca efisiensipropeller pada diagram open water yang dipilih. Namun, pada umumnya

data tersebut belum ada pada tahap perancangan ini. Jika hal tersebutterjadi maka estimasi harga parameter yang belum diketahui adalahdiperlukan dengan cara memvariasi pada rentang harga tertentu.


38/148

Sebagai contoh misalnya kecepatan dinas kapal diketahui dandiameter propeller telah dipililh. Dari kecepatan dinas maka advancevelocity dapat dicari dengan nominal wake fraction. Sehingga duaparameter dapat diketahui yaitu advance velocity dan diameter propeller.Akan tetapi, besarnya putaran propeller belum diketahui. Selanjutnyadengan menggunakan open water diagram KT-KQ-J efisiensi propeller

dapat dihitung untuk semua kemungkinan variasi pitch ratio, advancevelocity dan AE/A0. Kemungkinan semua variasi dengan efisiensitertinggi adalah yang dipilih.


39/148

1.3.2. Pemeriksaan Kavitasi Baling-baling

Va = 6,16 m/s

E = 0.045 T + 0.5 D

= 2.7475

hgell = 0.75% Lpp = 0,9574 m

h' = ( T E ) + hgell

= (007 - 0.003) + 0.001 = 5,6356 m

T (sarat) = 7,43 m

Lpp = 127,66 m

Perhitungan kavitasi ini dilakukan untuk mengecek apakahpropeller mengalami kavitasi atau tidak. Perhitungan dilakukan denganmenggunakan diagram Burrill. Berikut data-data yang diperlukan :

AE /A0 = 0,55

n (rpm) =106,87 rpm

n (rps) = 1,781 rps

D = 4,827 m

P/D =1,0000

Z = 4,00

T (thrust) =305,88 kN

g = 9,81 m/s2

Langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah :

. Perhitungan Developed Area dengan rumus :

AD = [m2] 2OED . .0.25.AA..........

= 10,0634 m2

. Perhitungan Projected Area Ratio dengan rumus :


40/148

= 1.067 0.229 P/D (ref : PNA Vol. II - hal 182)DPAA

= 0,8380

. Perhitungan Projected Area dengan rumus :

AP = [m2] D..AADP

= 8,4331

. Perhitungan Relative Velocity of water at dengan rumus :

VR = (ref : PNA Vol. II - hal 182) ....22...7.0DnVa..

= 19,8853 m/s

. Perhitungan mean thrust loading in blade dengan rumus :

tC= (ref : PNA Vol. II - hal 182) 2RP.1025.V 0,5T/A


41/148

= 0,1790

Perhitungan Local Cavitation Number at 0,7 radius dengan rumus :

222836.4'62.192.188DnVhA..s0,7R = (ref : PNA Vol. II - hal 182)

= 0,7556

Selanjutnya, perhitungan kavitasi ini membandingkan hargakoefisien thrust loading (sC) perhitungan dengan harga koerfisien thrustloading 5% pada diagram Burrill yang terdapat pada PNA vol.II, fig.45, hal182. Harga koefisien thrust loading hasil perhitungan tidak boleh lebihbesar dari harga koefisien thrust loading pada diagram Burrill. Perhitungankoefisien thrust pada diagram Burrill dengan memasukkan harga cavitationnumber pada daerah 0,7R. Untuk mendapatkan harga cavitation number

tersebut dapat dicari dengan formula berikut :

s0,7R =(ref : PNA vol.II, hal.182)222836,4)62,192,188(DnVhA..

Pada perhitungan kavitasi ini, harga cavitation number 5% pada diagramBurrill diregresi terlebih dahulu.

Gambar 1.1 Diagram Burill

Setelah dilakukan regresi maka didapatkan persamaan regresiyang selanjutnya digunakan mengecek perhitungan s0,7R. Persamaan yangdigunakan merupakan persamaan polynom derajat 3, karena tipe regresiyang dipilih adalah tipe polynom derajat 3 untuk mendapatkan harga R2 =1. Selanjutnya setelah didapatkan hasil regresi, didapatkan pula persamaan


42/148

yang digunakan mengecek besarnya cavitation number propeller terhadapcavitation number 5% diagram Burill.

y = 0,4528x3+ 0,0129x2+ 0,435x -0,5746R = 0,9998

-1,60

-1,40

-1,20

-1,00

-0,80

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

-1,20

-1,00

-0,80

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

Gambar 1.2 Regresi polinomial diagram Burrill

Berdasarkan dari grafik regresi tersebut, didapatkan persamaan yangdigunakan mengecek besarnya cavitation number propeler terhadapcavitation number 5% diagram Burill, yaitu :

y = 0,4528x3 + 0,0129x2 + 0,435x 0,5746

dimana : y : s (dari perhitungan)

x : log s0,7R (dari perhitungan)

Jika pada koefisien thrust loading (tc) perhitungan lebih besardaripada koefisien thrust loading (tc) yang didapatkan pada diagram burrill,maka propeller dinyatakan mengalami kavitasi. Akan tetapi, jika sebaliknyakoefisien thrust loading (tc) perhitungan lebih kecil daripada koefisienthrust loading (tc) yang didapatkan pada diagram burrill, maka propeller

dinyatakan tidak mengalami kavitasi.

x = log (0.001)


43/148

= -0,124

Y = 0,4528x3 + 0,0129x2 + 0,435x 0,5746

= -0,629

tC = 10y tC= 0,200

= 10-0,629

= 0,2354

Dari perhitungan di atas tampak bahwa tC < tC


44/148

Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada propeller tidak terjadi kavitasi.

Dan didapatkan hasil perhitungan sebagai berikut.

Tabel 1.4 Hasil perhitungan 5 macam ukuran propeller yang optimum

AE/AO

0.40

0.55

0.70

0.85

1.00

.p.

0.6639

0.6609

0.6539

0.6444

0.6369

Kt

0.1869

0.1733

0.1847

0.2101

0.2374

JA

0.7680

0.7166

0.7396

0.7889

0.8386

P/D

1.1000

1.0000


45/148

1.0000

1.1000

1.2000

n

99.7221

106.8749

103.5513

97.0802

91.3267

Kq

0.0344

0.0299

0.0332

0.0409

0.0497

AD

7.3188

10.0634

12.8080

15.5525

18.2971

Ap/AD

0.8151

0.8380

0.8380

0.8151

0.7922

AP

5.9656

8.4331


46/148

10.7331

12.6769

14.4950

VR

18.6863

19.8853

19.3271

18.2457

17.2911

.c' .

0.2866

0.1790

0.1489

0.1415

0.1378

hgell

0.9574

0.9574

0.9574

0.9574

0.9574

h'

5.6356

5.6356

5.6356

5.6356

5.6356

.0,7R .

0.8557

0.7556


47/148

0.7999

0.8975

0.9993

.c.

0.2488

0.2354

0.2415

0.2541

0.2662

..

287.2086

305.8831

306.0438

305.9797

305.9719

Kriteria

cavitasi

memenuhi

memenuhi

memenuhi

memenuhi

Untuk mendapatkan harga effisiensi optimum dapat dilakukandengan variasi harga Ae/Ao. Pemilihan. propeller yang paling optimumadalah propeller yang memiliki effisiensi maksimum dan tidak mengalamikavitasi. Jadi di pilih propeller dengan harga Ae/Ao 0.55

Maka data utama propeller yang dipilih :

Diameter propeller (D) = 4.827 m

Jumlah daun (Z) = 4 daun

Efisiensi propeller (.p) = 0.6609

Pitch rasio (P/D) = 1.000


48/148

Expanded area ratio (AE/AO) = 0.55

Putaran propeller (R.P.M) = 106,8749 rpm


49/148

1.4 Perhitungan Daya Motor Induk

1.4.1. Perhitungan Effective Horse Power, EHP

Effective horse power (EHP atau PE) merupakan tenaga yangdibutuhkan untuk menarik floating body yang mempunyai tahanan total RT

pada kecepatan dinas kapal Vsea.

PE = RT . Vsea (ref:PNA vol. II, hal. 153)

= 1983,314 kN m/s2

= 2696,552 HP

1 HP = 0.7355 kW

1.4.2. Perhitungan Delivery Horse Power, DHP

DHP = EHP / .D

dimana ; .D =.H x .R x .p

.H = Hull efisiensi

= (1 - t) / (1- w)

. Perhitungan Thrust deduction, t (ref : PNA vol.II, hal.162)

t = 0,192

. Perhitungan wake fraction, w (ref : PNA vol.II,hal.163)

w = 0.3095 Cb+10 Cv Cb - 0.1 untuk single screw dan transom stern

dimana; Cv = (1 + k) CF + CA (ref : PNA vol.II, hal.162)

= 0,00241

maka, dapat dihitung harga w adalah :

w =0.152

. Perhitungan efisiensi hull, ..(ref : PNA vol.II, hal.203)

.H = (1 - t) / (1- w)

= 1,052

. Perhitungan efisiensi hull, .R(ref : PNA vol.II, hal.163)

.R = 0.98


50/148

= for single screw with open stern

. Perhitungan efisiensi hull, .p(ref : PNA vol.II, hal.153)

.p =

= 0,607


51/148

. Perhitungan efisiensi propulsif, .D(ref : PNA vol.II, hal.153)

.D = .H x .R x .p

= 0,626

Sehingga, harga DHP adalah :

DHP = EHP / .D

= 4307,48 HP

1.4.3. Perhitungan Break Horse Power , BHP

. Perhitungan Shaft Horse Power, SHP

SHP = DHP / 0,98 (ref : PNA vol.II, hal.202)

= 4395,38 HP

. Perhitungan Break Horse Power, BHP

BHP = SHP / .t

li = 0,010 for each gear reduction

li = 0,005 for the trusth bearing

li = 0,010 for a reversing gear path

Perhitungan efisiensi transmisi

.t = ( 1 - 0,010 ) x ( 1 - 0,005 ) x ( 1 - 0,010 )

= 0,9751995

BHP = SHP / 0,975

= 4508,0857 HP

Perhitungan BHP yang diperlukan pada kondisi pelayaran dinasdiberi tambahan harga koreksi sebagai berikut:

Perhitungan BHP Menggunakan dua koreksi :

- Koreksi sebesar 3% DHP untuk letak kamar mesin di belakang (ITTC1957)- Koreksi untuk jalur pelayaran di Asia Timur sebesar 10% - 18% (ITTC1957)

BHP = DHP + 3 % DHP + X % DHP

dimana ;


52/148

X % = 13% untuk koreksi daerah pelayaran

Sehingga, harga BHP adalah :

BHP = 4307 + (3% x 4307) + (13% x 4307))


53/148

= 5298,20 HP

= 3896,82 kW

1.4.4. Pemilihan Motor Induk

Setelah BHP didapatkan maka langkah berikutnya adalahmenentukan motor induk yang akan digunakan. Berdasarkan katalog mesininduk kapal didapatkan bahwa jenis dan ukuran motor induk denganspesifikasi sebagai berikut :

Merek Mesin = MAN B&W Diesel Engine 7 L32/44CR

Type Mesin = 7L32

Daya Mesin = 3920 Kw = 5329,708 HP

RPM = 750 putaran/menit

Silinder Diameter = 320 mm

Piston Stroke = 440 mm

Silinder = 7 buah

Berat Mesin = 43 ton

Panjang = 6685 mm

Lebar = 2521 mm

Tinggi = 4401 mm

1.5 Pemeriksaan Kekuatan Baling-baling

Input Data : ( Referensi : BKI Volume III th. 2006)

AE /A0 = 0,55

n (rpm) = 106,87 rpm

n (rps) = 1,781 rps

D = 4,827 m = 4827 mm

R = 2,413 m = 2413,3 mm

P/D = 1

Z = 4,00

T (thrust) = 305,88 kN

g = 9,81 m/s2


54/148

Va = 6,16 m/s

Vs = 14 knots = 7,2 m/s


55/148


56/148


57/148

Tabel 1.5 Nilai k (ref:BKI vol.III 1996, hal. 6-5, Table 6.2)

Profile Shape

Values of k

0.25 R

35 R

60 R

Segmental profiles with circular arcedback .x = 0.12

73

62

44

Segmental profiles with circular parabolicback : .x = 0.11

77

66

47

Blade profiles as for Wageningen B series

propellers where: .x 0.25 = 0.10

.x 0.35 = 0.11

.x 0.60 = 0.12

80

66

44

karena menggunakan propeller type Wageningen B series maka :

KO 0.25 = 80

KO 0.35 = 66

KO 0.60 = 44

.

..25cos...sincos..2.10.


58/148

WmWzCBnHDP.........

. K1 =

).()..(BRHBR..Hm =

Tabel 1.6 distribusi Cr

r / R

ar / cr

br / cr

cr

0.2

1.662

0.617

0.350

1103.01

0.3

1.882

0.613

0.350

1249.02

0.4

2.050

0.601


59/148

0.350

1360.51

0.5

2.152

0.586

0.350

1428.21

0.6

2.187

0.561

0.389

1451.43

0.7

2.144

0.524

0.443

1422.90

0.8

1.970

0.463

0.479

1307.42

0.9

1.582

0.351

0.500

1049.92

1.0

-

0.000


60/148

-

0.00


61/148

untuk r/R = 0,25 maka ; cr = 1176,014

untuk r/R = 0,35 maka ; cr = 1304,76

untuk r/R = 0,60 maka ; cr = 1451,43

jadi ;

B 0.25 = cr 0.25 = 1176,014 mm

B 0.35 = cr 0.35 = 1304,76 mm

B 0.60 = cr 0.60 = 1451,43 mm

Tabel 1.7 Distribusi pitch untuk wageningen (B4-40)

r/R

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

% H

82.2

88.7

95.0

99.2

100.0

100.0

100.0

100.0

Untuk r/R = 0,25 (interpolasi)

Maka, %H0.25 = 82,2 + ((0,25 0,2)/(0,30 0,20))(88,7 82,2)


62/148

= 85,45

Untuk r/R = 0,35 (interpolasi)

Maka, %H0.35 = 88,7 + ((0,35 0,30)/(0,40 0,3)(95,0 88,7)

= 91,85

sehingga, H0.25 = H x % H0.25

= 4124,37 mm

H0.35 = H x % H0.35

= 4433.28 mm

H0.60 = H x % H0.60

= 4826,65 mm

Hm = mean effective propeller pitch

=

= 4486,095 mm

Cw = Characteristic value for propeller material

Cw dapat dilihat pada table di bawah ini :

Tabel 1.8 Nilai Cw

Material

Description

Cw

Cu 1

Cu 2

Cast manganese brass

Cast manganese nickel brass

440

440


63/148

Cu 3

Cu 4

Cast nickel alumunium bronze

Cast manganese alumunium bronze

590

630

Fe 1

Fe 2

Fe 3

Fe 4

Fe 5

Fe 6

Unalloyed cast steel

Low alloy cast steel

Martensitic cast chrome steel 13/I 6

Martensitic austenitic cast steel 17/4

Ferritic austenitic cast steel 24/8

Austenitic cast steel 18/18 1

380

380

600

600

600

500

Fe 7

Grey cast iron

200

Maka,


64/148

Cw = 440 (material Cu 1, Cast manganese brass)

Cos2e = Cos2( 15../180)

= 0,933

Jadi harga-harga K1 adalah

K1 0.25 = 1,075

K1 0.35 = 0,954

K1 0.60 = 0,773

. Size Factor ( CG )

Harga CG = 1.1 . . 0.8512.2Df1.

f1 = 7.2 untuk solid propeller ; atau

f1 = 6.2 untuk CPP atau built up propeller

Jadi harga CG = 12.2Df1.

= 0.993

. Dynamic Factor (CDyn )

CDyn = . 1.0 untuk > 1.5..33mmaxf0.3f1ss...mmaxss

f3 = 0.2

mmaxss


65/148

= f2 . ET + 1

f2 = 0.4 (untuk single screw) (ref : BKI vol.III 2006, hal 6-4)

TDwnVs39).1.(..10.3,4

..ET =

= 2.023

= 1,81

Jadi harga CDyn = 1,201

Sehingga dari koefisien-koefisien yang telah didapatkan diatas, tebal minimumdaun baling-baling adalah :

t0.25 = 0.001 x 80 x 0.001 x 0.001 x 0.001

= 103,307 mm

t0.35 = 0.001 x 66 x 0.001 x 0.001 x 0.001

= 75,585 mm

t0.60 = 0.001 x 44 x 0.001 x 0.001 x 0.001

= 40,856 mm

1.6 Menggambar Baling-baling

1.6.1. Data Utama Baling-baling

Data utama propeller berikut ini adalah sebagai data awal yang akandigunakan untuk perhitungan koordinat masing masing foil danmenggambar proyeksi propeller. Data tersebut diperoleh dari hasilrangkuman perhitungan ukuran utama kapal bab propulsion and propellerstrength pada materi Tugas Merancang I. Dimana pada perhitunganpropulsion tersebut menggunakan peraturan dari buku Principle of NavalArchitecture Second Revision Volume II Chapter VI tentang propulsi,sedangkan untuk perhitungan kekuatan propeller (propeller strength)menggunakan peraturan dari Biro Klasifikasi Indonesia edisi 2006 VolumeIII Section VI tentang propeller.

Ukuran utama propeller :

- Type = B4 - 55

- Jumlah daun (Z) = 4 buah


66/148

- Putaran (N) = 106,87 rpm

- Diameter (D) = 4827 mm

- Pitch ratio (Ho/D) = 1,00

- Efisiensi (.p) = 0,6609

- Sudut Rake (e) = 15 o

- Batasan minimum t min : t 0.25 r/R = 103,307 mm

t 0.60 r/R = 40,856 mm

- Batasan minimum pitch angle . 0 : .0.25 = 47,340 0

.

0.6 = 27,924 0

1.6.2. Perhitungan Panjang dan Tebal Maksimum Masing-Masing Foil DaunPropeller

Perhitungan panjang dan tebal maksimum masing masing foildaun propeller berdasarkan tabel 12 - Dimensions of Four, Five, Six andSeven-bladed Wageningen B-screw Seriesyang disadur dari bukuPrinciple of Naval ArchitectureChapter VI halaman 187.

Berikut ini adalah arti dari simbolsimbol yang terdapat pada tabel

12, yaitu :

. ar = Jarak antara leading edge dengan generator line pada masing -masing foil.. br = Jarak antara leading edge dengan tebal maksimum daun propellerpada masing - masing foil.. cr = Panjang masing masing foil daun propeller pada radius r/R

cr = (((cr x Z)/(D x Ae/Ao)) x D x Ae/Ao ) / Z

. Sr atau tmax = Tebal maksimum masingmasing foil daun propellerpadA radius r/R.

Sr = (ar (br x Z)) x D

. t L.e = Tebal daerah leading edge masing - masing foil pada radius r/R.

t L.e = (D x %D) / 100

. t t.e = Tebal daerah trailing edge masing - masing foil pada radius r/R.

. Ho = Panjang pitch pada masing masing foil.

. r/R = Prosentase posisi foil terhadap radius propeller yang diukur dari

sumbu putar propeller.


67/148


68/148

Tabel 1.9 Geometrical properties of propeller (ref : PNA vol.II tabel 12, hal.187)

r / R

ar / cr

br / cr

0.2

1.662

0.617

0.350

0.0526

0.0040

0.3

1.882

0.613

0.350

0.0464

0.0035

0.4

2.050

0.601

0.350

0.0402

0.0030

0.5

2.152

0.586


69/148

0.350

0.0340

0.0025

0.6

2.187

0.561

0.389

0.0278

0.0020

0.7

2.144

0.524

0.443

0.0216

0.0015

0.8

1.970

0.463

0.479

0.0154

0.0010

0.9

1.582

0.351

0.500

0.0092

0.0005

1.0

-

0.000


70/148

-

0.0030

0.0000

Tabel 1.10 Perhitungan awal

r/R

Z

D

AE/A0

cr

ar

br

Sr

dr

0.2

4.00

4827

0.55

1103.01

680.56

386.05

176.655

716.96

0.3

4.00

4827

0.55

1249.02

765.65


71/148


72/148

0.7

4.00

4827

0.55

1422.90

745.60

630.34

75.296

792.55

0.8

4.00

4827

0.55

1307.42

605.34

626.25

55.024

681.17

0.9

4.00

4827

0.55

1049.92

368.52

524.96

34.752

524.96

1.0

4.00

4827


73/148

0.55

0.00

0.00

0.00

14.480

0.00

1.6.3. Perhitungan Koordinat Foil Daun Propeller

Pada satu foil daun propeller terdiri dari bagian back (punggung/atas), face

(muka/bawah), trailing edge (ekor), leading edge (kepala), generator line.Generator line merupakan garis vertical yang pada titik acuannya (0,0) dijadikansebagai sumbu putar foil ketika dirotasikan sebesar sudut pitch angle ( a ). Berikutdi bawah ini gambar geometri daun propeller.

Perhitungan ini berdasarkan table 14-Values of V1dan table 15-Valuesof V2pada buku Principle of Naval ArchitectureChapter VI halaman 188.


74/148

Dimana V1 dan V2 berfungsi sebagai konstanta dalam perhitungan YFACE danYBACK. Pada perhitungan ini panjang foil dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagiandepan tmax hingga leading edge dan bagian belakang tmax hingga trailing edge.Masing masing bagian dibagi menjadi beberapa potongan yang sama (biasanya10 bagian) sesuai dengan kebutuhan yang ditulis berdasarkan prosentase terhadap

panjang masingmasing bagian dengan posisi tmax sebagai sumbu netralnya. Padabagian depan tmax harga prosentasenya bernilai positif dan diakhiri symbol +Ppada ujung leading edge, sedangkan pada bagian belakang tmax bernilai negativedan diakhiri dengan symbol P pada ujung trailing edge. P adalah panjangmaksimum kedua bagian tersebut. Pada titik-titik itulah koordinat YFACE danYBACK dihitung. Berikut ini rumus dari YFACE dan YBACK pada keduabagian tersebut :

. Untuk P > 0, maka : YFACE = V1 ( tmax - t L.e )

YBACK = ( V1 + V2 ) ( tmax - t L.e )

. Untuk P = 0, maka : YFACE = V1 ( tmax - t t.e )

YBACK = ( V1 + V2 ) ( tmax - t t.e )

(ref : PNA vol.II, hal.187)

Koordinat Y dari hasil perhitungan ini digunakan untuk menggambarproyeksi expanded blade propeller.

Tabel 1.11 Titik koordinat pada saat r/R = 0,2 dan pembagian ke arah trailing edge

P

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.2826

0.0000

176.6555

1.9307

49.377

49.377


75/148

-0.95

0.2630

0.0640

176.6555

1.9307

45.953

57.135

-0.90

0.2400

0.1455

176.6555

1.9307

41.934

67.356

-0.80

0.1967

0.3060

176.6555

1.9307

34.368

87.834

-0.70

0.1570

0.4535

176.6555

1.9307

27.432

106.670

-0.60

0.1207


76/148

0.5842

176.6555

1.9307

21.089

123.164

-0.50

0.0880

0.6995

176.6555

1.9307

15.376

137.596

-0.40

0.0592

0.7984

176.6555

1.9307

10.344

149.844

-0.20

0.0172

0.9446

176.6555

1.9307

3.005

168.050

0.00

0.0000

1.0000

176.6555


77/148

1.9307

0.000

174.725


78/148

Tabel 1.12 Titik koordinat pada saat r/R = 0,2 dan pembagian ke arah leading edge

P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.3560

0.0000

176.6555

5.5507

60.913

60.913

0.95

0.2821

0.1560

176.6555

5.5507

48.269

74.961

0.90

0.2353

0.2840

176.6555

5.5507

40.261

88.855


79/148

0.85

0.2000

0.3905

176.6555

5.5507

34.221

101.037

0.80

0.1685

0.4777

176.6555

5.5507

28.831

110.568

0.70

0.1180

0.6190

176.6555

5.5507

20.190

126.104

0.60

0.0804

0.7277

176.6555

5.5507

13.757

138.270

0.50

0.0520


80/148

0.8170

176.6555

5.5507

8.897

148.690

0.40

0.0304

0.8875

176.6555

5.5507

5.202

157.057

0.20

0.0049

0.9750

176.6555

5.5507

0.838

167.666

0.00

0.0000

1.0000

176.6555

5.5507

0.000

171.105

Tabel 1.13 Titik koordinat pada saat r/R = 0,3 dan pembagian ke arah trailing ed

ge

P


81/148

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.2306

0.0000

156.3836

1.9307

35.617

35.617

-0.95

0.2040

0.0800

156.3836

1.9307

31.508

43.865

-0.90

0.1790

0.1670

156.3836

1.9307

27.647

53.441

-0.80

0.1333

0.3360


82/148

156.3836

1.9307

20.589

72.485

-0.70

0.0943

0.4885

156.3836

1.9307

14.565

90.015

-0.60

0.0623

0.6195

156.3836

1.9307

9.622

105.306

-0.50

0.0376

0.7335

156.3836

1.9307

5.807

119.099

-0.40

0.0202

0.8265

156.3836

1.9307


83/148

3.120

130.775

-0.20

0.0033

0.9583

156.3836

1.9307

0.510

148.522

0.00

0.0000

1.0000

156.3836

1.9307

0.000

154.453


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.2923

0.0000


84/148

156.3836

5.0680

44.2295

44.2295

0.95

0.2186

0.1890

156.3836

5.0680

33.0776

61.6762

0.90

0.1760

0.3197

156.3836

5.0680

26.6315

75.0071

0.85

0.1445

0.4265

156.3836

5.0680

21.8651

86.4012

0.80

0.1191

0.5130

156.3836

5.0680


85/148

18.0217

95.6466


86/148

0.70

0.0790

0.6505

156.3836

5.0680

11.9539

110.3847

0.60

0.0503

0.7520

156.3836

5.0680

7.6112

121.4005

0.50

0.0300

0.8315

156.3836

5.0680

4.5395

130.3584

0.40

0.0148

0.8920

156.3836

5.0680

2.2395

137.2130

0.20

0.0027


87/148

0.9750

156.3836

5.0680

0.4086

147.9412

0.00

0.0000

1.0000

156.3836

5.0680

0.0000

151.3156


P

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.1467

0.0000

136.1116

1.9307

19.6843

19.6843


88/148

-0.95

0.1200

0.0905

136.1116

1.9307

16.1017

28.2451

-0.90

0.0972

0.1810

136.1116

1.9307

13.0424

37.3291

-0.80

0.0630

0.3500

136.1116

1.9307

8.4534

55.4167

-0.70

0.0395

0.5040

136.1116

1.9307

5.3001

72.9273

-0.60

0.0214


89/148

0.6353

136.1116

1.9307

2.8715

88.1166

-0.50

0.0116

0.7525

136.1116

1.9307

1.5565

102.5277

-0.40

0.0044

0.8415

136.1116

1.9307

0.5904

113.5037

-0.20

0.0000

0.9645

136.1116

1.9307

0.0000

129.4175

0.00

0.0000

1.0000

136.1116


90/148

1.9307

0.0000

134.1810


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.2181

0.0000

136.1116

4.5853

28.6859

28.6859

0.95

0.1467

0.1935

136.1116

4.5853

19.2949

44.7452

0.90

0.1088

0.3235


91/148

136.1116

4.5853

14.3101

56.8588

0.85

0.0833

0.4335

136.1116

4.5853

10.9561

67.9728

0.80

0.0637

0.5220

136.1116

4.5853

8.3782

77.0350

0.70

0.0357

0.6590

136.1116

4.5853

4.6955

91.3713

0.60

0.0189

0.7593

136.1116

4.5853


92/148

2.4858

102.3538

0.50

0.0090

0.8345

136.1116

4.5853

1.1837

110.9424

0.40

0.0033

0.8938

136.1116

4.5853

0.4340

117.9922

0.20

0.0000

0.9725

136.1116

4.5853

0.0000

127.9093

0.00

0.0000

1.0000

136.1116

4.5853

0.0000

131.5263


93/148


94/148


P

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.0522

0.0000

115.8397

1.9307

5.9461

5.9461

-0.95

0.0420

0.0640

115.8397

1.9307

4.7842

12.0744

-0.90

0.0330

0.1455

115.8397

1.9307

3.7590

20.3328


95/148

-0.80

0.0190

0.3060

115.8397

1.9307

2.1643

37.0204

-0.70

0.0100

0.4535

115.8397

1.9307

1.1391

52.7968

-0.60

0.0040

0.5842

115.8397

1.9307

0.4556

67.0013

-0.50

0.0012

0.6995

115.8397

1.9307

0.1367

79.8160

-0.40

0.0000


96/148

0.7984

115.8397

1.9307

0.0000

90.9450

-0.20

0.0000

0.9446

115.8397

1.9307

0.0000

107.5985

0.00

0.0000

1.0000

115.8397

1.9307

0.0000

113.9090


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00


97/148

0.1278

0.0000

115.8397

4.1027

14.2800

14.2800

0.95

0.0778

0.1750

115.8397

4.1027

8.6931

28.2471

0.90

0.0500

0.3056

115.8397

4.1027

5.5869

39.7337

0.85

0.0328

0.4135

115.8397

4.1027

3.6650

49.8682

0.80

0.0211

0.5039


98/148


99/148


100/148

95.5677

1.9307

0.0000

0.0000

-0.95

0.0000

0.0965

95.5677

1.9307

0.0000

9.0360

-0.90

0.0000

0.1885

95.5677

1.9307

0.0000

17.6506

-0.80

0.0000

0.3585

95.5677

1.9307

0.0000

33.5689

-0.70

0.0000

0.5110

95.5677

1.9307


101/148

0.0000

47.8485

-0.60

0.0000

0.6415

95.5677

1.9307

0.0000

60.0682


102/148


103/148


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.0382

0.0000

95.5677

3.3787

3.5216

3.5216

0.95

0.0169

0.1485

95.5677

3.3787

1.5580

15.2481

0.90

0.0067

0.2720

95.5677

3.3787

0.6177

25.6931


104/148

0.85

0.0022

0.3775

95.5677

3.3787

0.2028

35.0042

0.80

0.0006

0.4620

95.5677

3.3787

0.0553

42.6467

0.70

0.0000

0.6060

95.5677

3.3787

0.0000

55.8666

0.60

0.0000

0.7200

95.5677

3.3787

0.0000

66.3761

0.50

0.0000


105/148

0.8090

95.5677

3.3787

0.0000

74.5810

0.40

0.0000

0.8790

95.5677

3.3787

0.0000

81.0342

0.20

0.0000

0.9690

95.5677

3.3787

0.0000

89.3312

0.00

0.0000

1.0000

95.5677

3.3787

0.0000

92.1891


ge

P


106/148

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.0000

0.0000

75.2958

1.9307

0.0000

0.0000

-0.95

0.0000

0.0975

75.2958

1.9307

0.0000

7.1531

-0.90

0.0000

0.1900

75.2958

1.9307

0.0000

13.9394

-0.80

0.0000

0.3600


107/148

75.2958

1.9307

0.0000

26.4114

-0.70

0.0000

0.5100

75.2958

1.9307

0.0000

37.4162

-0.60

0.0000

0.6400

75.2958

1.9307

0.0000

46.9537

-0.50

0.0000

0.7500

75.2958

1.9307

0.0000

55.0238

-0.40

0.0000

0.8400

75.2958

1.9307


108/148

0.0000

61.6267

-0.20

0.0000

0.9600

75.2958

1.9307

0.0000

70.4305

0.00

0.0000

1.0000

75.2958

1.9307

0.0000

73.3651


109/148


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.0000

0.0000

75.2958

2.6547

0.0000

0.0000

0.95

0.0000

0.1240

75.2958

2.6547

0.0000

9.0075

0.90

0.0000

0.2337

75.2958

2.6547

0.0000

16.9762


110/148


111/148

0.7850

75.2958

2.6547

0.0000

57.0233

0.40

0.0000

0.8660

75.2958

2.6547

0.0000

62.9072

0.20

0.0000

0.9675

75.2958

2.6547

0.0000

70.2803

0.00

0.0000

1.0000

75.2958

2.6547

0.0000

72.6411


ge

P


112/148

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.0000

0.0000

55.0238

1.9307

0.0000

0.0000

-0.95

0.0000

0.0975

55.0238

1.9307

0.0000

5.1766

-0.90

0.0000

0.1900

55.0238

1.9307

0.0000

10.0877

-0.80

0.0000

0.3600


113/148

55.0238

1.9307

0.0000

19.1135

-0.70

0.0000

0.5100

55.0238

1.9307

0.0000

27.0775

-0.60

0.0000

0.6400

55.0238

1.9307

0.0000

33.9796

-0.50

0.0000

0.7500

55.0238

1.9307

0.0000

39.8199

-0.40

0.0000

0.8400

55.0238

1.9307


114/148

0.0000

44.5983

-0.20

0.0000

0.9600

55.0238

1.9307

0.0000

50.9695

0.00

0.0000

1.0000

55.0238

1.9307

0.0000

53.0932


P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.0000

0.0000


115/148

55.0238

1.9307

0.0000

0.0000

0.95

0.0000

0.1050

55.0238

1.9307

0.0000

5.5748

0.90

0.0000

0.2028

55.0238

1.9307

0.0000

10.7673

0.85

0.0000

0.2925

55.0238

1.9307

0.0000

15.5298

0.80

0.0000

0.3765

55.0238

1.9307


116/148

0.0000

19.9896

0.70

0.0000

0.5265

55.0238

1.9307

0.0000

27.9536


117/148

0.60

0.0000

0.6545

55.0238

1.9307

0.0000

34.7495

0.50

0.0000

0.7635

55.0238

1.9307

0.0000

40.5366

0.40

0.0000

0.8520

55.0238

1.9307

0.0000

45.2354

0.20

0.0000

0.9635

55.0238

1.9307

0.0000

51.1553

0.00

0.0000


118/148

1.0000

55.0238

1.9307

0.0000

53.0932


P

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.0000

0.0000

34.7519

1.9307

0.0000

0.0000

-0.95

0.0000

0.0975

34.7519

1.9307

0.0000

3.2001


119/148

-0.90

0.0000

0.1900

34.7519

1.9307

0.0000

6.2360

-0.80

0.0000

0.3600

34.7519

1.9307

0.0000

11.8156

-0.70

0.0000

0.5100

34.7519

1.9307

0.0000

16.7388

-0.60

0.0000

0.6400

34.7519

1.9307

0.0000

21.0056

-0.50

0.0000


120/148

0.7500

34.7519

1.9307

0.0000

24.6159

-0.40

0.0000

0.8400

34.7519

1.9307

0.0000

27.5698

-0.20

0.0000

0.9600

34.7519

1.9307

0.0000

31.5084

0.00

0.0000

1.0000

34.7519

1.9307

0.0000

32.8212

Tabel 1.26 Titik koordinat pada saat r/R = 0,9 dan pembagian ke arah leading edg

e

P


121/148

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00

0.0000

0.0000

34.7519

1.9307

0.0000

0.0000

0.95

0.0000

0.0975

34.7519

1.9307

0.0000

3.2001

0.90

0.0000

0.1900

34.7519

1.9307

0.0000

6.2360

0.85

0.0000

0.2775


122/148

34.7519

1.9307

0.0000

9.1079

0.80

0.0000

0.3600

34.7519

1.9307

0.0000

11.8156

0.70

0.0000

0.5100

34.7519

1.9307

0.0000

16.7388

0.60

0.0000

0.6400

34.7519

1.9307

0.0000

21.0056

0.50

0.0000

0.7500

34.7519

1.9307


123/148

0.0000

24.6159

0.40

0.0000

0.8400

34.7519

1.9307

0.0000

27.5698

0.20

0.0000

0.9600

34.7519

1.9307

0.0000

31.5084

0.00

0.0000

1.0000

34.7519

1.9307

0.0000

32.8212


124/148


P

V1

V2

tmax

tte

yface (m)

yback (m)

-1.00

0.0000

0.0000

14.4800

1.9307

0.0000

0.0000

-0.95

0.0000

0.0975

14.4800

1.9307

0.0000

1.2236

-0.90

0.0000

0.1900

14.4800

1.9307

0.0000

2.3844


125/148

-0.80

0.0000

0.3600

14.4800

1.9307

0.0000

4.5177

-0.70

0.0000

0.5100

14.4800

1.9307

0.0000

6.4001

-0.60

0.0000

0.6400

14.4800

1.9307

0.0000

8.0316

-0.50

0.0000

0.7500

14.4800

1.9307

0.0000

9.4120

-0.40

0.0000


126/148

0.8400

14.4800

1.9307

0.0000

10.5414

-0.20

0.0000

0.9600

14.4800

1.9307

0.0000

12.0473

0.00

0.0000

1.0000

14.4800

1.9307

0.0000

12.5493

Tabel 1.28 Titik koordinat pada saat r/R = 1.0 dan pembagian ke arah leading edge

P

V1

V2

tmax

tle

yface (m)

yback (m)

1.00


127/148

0.0000

0.0000

14.4800

1.9307

0.0000

0.0000

0.95

0.0000

0.0975

14.4800

1.9307

0.0000

1.2236

0.90

0.0000

0.1900

14.4800

1.9307

0.0000

2.3844

0.85

0.0000

0.2775

14.4800

1.9307

0.0000

3.4824

0.80

0.0000

0.3600


128/148


129/148

0.0000

10.5414

0.20

0.0000

0.9600

14.4800

1.9307

0.0000

12.0473

0.00

0.0000

1.0000

14.4800

1.9307

0.0000

12.5493

1.6.4. Proyeksi Daun Propeller

Foil daun propeller merupakan potongan daun propeller secararadial, dimana masingmasing bagian panjang foil memiliki jarak yangsama terhadap sumbu putar propeller. Gambar proyeksi ini terdiri dari tigasumbu yaitu sumbu Xe (kanan kiri), Ye (depan belakang), dan Ze (atasbawah). Proyeksi daun propeller yang harus digambar pada TugasMerancang III ini terdiri dari :


130/148

. Expanded, merupakan proyeksi foil foil daun propeller yangdiperoleh dengan cara membentangkan foil pada bentuk potongansebenarnya. Proyeksi ini merupakan hasil dari perhitungan table PNAdan menjadi acuan bagi proyeksi yang lainnya.. Projected, merupakan proyeksi pandangan depan atau belakang darifoil foil daun propeller. Hasil proyeksi ini berupa kurva foil yang

merupakan seperbagian keliling lingkaran dengan radius lingkaransama dengan jarak foil tersebut terhadap sumbu putar propeller.Dimana panjang kurva sama dengan panjang foil pada proyeksiexapanded.. Side view, merupakan proyeksi pandangan samping dari foil foildaun propeller. Gambar ini terdiri dari gambar kurva tebal maximumfoil, proyeksi foil, dan boss propeller.. Top view, merupakan proyeksi pandangan foil dari atas yangberpatokan pada satu titik acuan ( Xe = 0, Ye = 0 ).

1.7 Desain Boss Baling-baling

1.7.1. Perhitungan Desain Boss

(Referensi : The Design of Marine Screw Propeller, hal 302)

Gambar 1.3 Dimensi boss propeller

dimana :


131/148

LB/DS = 1.8 ~ 2.4 rB = 0.04 x Dprop tB/tR = 0.75

DB/DS = 1.8 ~ 2.0 rF = 0.03 x Dprop tF/tR = 0.75

DBA/DB = 0.85 ~ 0.9 rB/tB = 1,457 DBF/DB =1.05 .1.1

Boss Propeller menggunakan bahan Cast Manganese Brass.

Diameter propeller = 4,827 m

1.7.2. Dimensi Boss Propeller

DB = 0.167 x Dprop tR = Sr (0.2R)

= 0,806 m = 0.177 m

rB = 0.04 x Dprop tB = 0.75 x Dprop

= 0.193 m = 0.132 m

rF = 0.03 x Dprop

= 0.145 m

DB/DS = 1.8 ; DS = 0.448 m

LB/DS = 2.4 ; LB = 1.075 m

DBA/DB = 0.9 ; DBA = 0,725 m

DBF/DB = 1.1 ; DBF = 0,887 m

LN/LB = 0.3 ; LN = 0,322 m

1.7.3. Hubungan Poros dan Boss Propeller

. Perencanaan Poros dalam Boss

Panjang ketirusan (L) poros dalam boss adalah sebagai berikut :

L = LB

= 1,075 m

Diameter ketirusan (Dp)

Dp = Ds - (1/10 ~ 1/15) L (diambil 1/10 = 0,1)

= 0.000 - (000 x 0.001)

= 0,340 m

. Perencanaan Pasak


132/148


133/148

Ap = 0.25 DS2 R = 0.0125 DS

= 0,050 m2 = 0,006 m

Lebar pasak (Bp)

Bp = Ap / Lp

= 0,090 m

Ukuran pasak = LP x BP x TP

1.7.4. Mur Pengikat Poros dan Boss Baling-baling

. Dimensi mur pengikat poros (ref:BKI 78 Vol II bab IV)

Diameter baut, Do = tidak kurang dari 60% DS

= 0,269 m

d1 = 0.8 x D = 0,215 m

d2 = (d1 + d0 ) = 0,376 m

Diameter luar mur, d0 = 2 x D0

= 0,537 m

Tinggi/tebal mur Hmur = 0.8 x D0

= 0,215 m

. Perencanaan pitch ( P )

tan ( a) = ( P)/ 16 a = 600

P = 9.238

P = 18.475 mm

. Jumlah ulir ( Z )

Z = Hmur / P

= 11,634 12 putaran

1.7.5. Baut Pengikat Tutup Boss (Filling Cone)

Jumlah baut yang direncanakan ( Z ) = 8 buah

Diameter minimum baut, dS = 16 (PW.106. /N.Z.D.Rm )


134/148

dimana : PW = DHP

= 4315,71 [HP]

= 3174,20 [kW]

N = 106,87 rpm


135/148

D = DBA

= 725,45 mm

Rm = Tensile strength (ultimate strength)

= 600 N/mm2

Sehingga : dS = 53,96 54 mm

1.8 Desain Stern Tube

1.8.1. Jenis Pelumasan

Sistem konstruksi di dalam pembuatan poros dan tabung porosbaling-baling harus dibuat sedemikian rupa sehingga memudahkan ketika

operasi, reparasi, dan perawatan. Stern tube merupakan kelengkapan utamakapal yang berguna sebagai :

1. penyangga poros baling-baling2. menjaga antara poros dan badan kapal supaya kedap3. rumah dari poros propeller4. mempermudah proses pendinginan poros melalui sistem pelumasan

Adanya pendinginan dan pelumasan pada poros tersebut dapatmemperpanjang umur poros. Selain itu, karena tabung poros juga berfungsisebagai penyangga poros baling-baling, maka tabung poros ini dilengkapidengan bantalanbantalan. Disamping sebagai penyangga, bantalan

tersebut juga berfungsi sebagai penahan getaran yang ditimbulkan olehporos baling-baling. Karena fungsi utama stern tube ini adalah menjagakekedapan, maka di kedua ujungnya dilengkapi pula dengan sistemkekedapan.

Adapun jenis pelumasan poros baling-baling yang digunakan padaperancangan kapal ini adalah menggunakan sistem pelumasan minyak.

1.8.2. Panjang Poros

Poros terdiri dari dua bagian yaitu propeller shaft (poros propeller)yang merupakan poros yang berada di antara propeller hingga sekat kedapbelakang ruang mesin dan intermediate shaft (poros antara) yang berada diantara sekat kedap belakang ruang mesin hingga gear box mesin.Sedangkan panjang masing-masing poros berdasarkan data atau gambar


136/148


137/148

DsI = F . k . ( Cw.Pw / n )1/3 ; k = 0.951 ; F= 100


138/148

DsI = 323,8 mm

Jadi diameter poros antara (DsI) yang digunakan adalah = 324 mm

Sehingga tebal minimum shaft linier, s = 17,215 mm

Catatan :

- Perubahan diameter lebih efektif dengan ketirusan atau radius. Untukradius pada intermediate shaft pada forged flange paling sedikit 0,08d dan jika pada pada propeller shaft paling sedikit 0,125 d .- Ujung depan lubang pasak harus berbentuk sendok dan sudut-sudutnya tidak boleh tajam.- Lubang pengikatan antara pusat propeller dengan pusat propellershaft terletak dibagian tengah antar pasak.- Ketirusan shaft propeller 1 : 10 s/d 1 : 15- Ketirusan shaft pada umumnya 1 : 10 s/d 1 : 20- Diameter luar dari ulir untuk mur panahan propeller tidak boleh lebih

kecil dari 60 % diameter propeller.

1.8.4. Coupling Poros Baling-baling

. Pada propeller shaft :

Diameter ketirusan ujung kopling adalah sebagai berikut :

d = 60% * Dp = 194,31 mm ; diambil 195

Panjang ketirusan :

L = (Dp - d) * (10/2) = 647.68 mm ; diambil 648

Pasak kopling :

1. Luas Penampang Pasak = (Ds)3 / (2.5 * Ds)

= 41949,6 mm2 = 41950 mm

2. Panjang pasak = 0.72 x L

= 466,33 mm = 467 mm

3. Lebar pasak = As / Lk

= 89,96 mm = 90 mm

4. Tebal pasak = 2/3 x Bk

= 59,970 mm = 60 mm


139/148

5. Radius ujung-ujung pasak = 0.125 x Ds

= 36,25 mm


140/148

. Pada Intermediate Shaft :

Diameter ketirusan ujung kopling adalah sebagai berikut :

d = 60% * Dp = 194.31 mm ; diambil 195

Panjang ketirusan :

L = (Dp - d) * (10/2) = 647,68 mm ; diambil 648

Pasak kopling :

1. Luas Penampang Pasak = (Ds)3 / (2.5 * Ds)

= 41949 mm2 = 41950 mm

2. Panjang pasak = 0.72 x L

= 466,33 mm = 467 mm

3. Lebar pasak = As / Lk

= 89,96 mm = 90 mm

4. Tebal pasak = 2/3 x Bk

= 59,97 mm = 60 mm

5. Radius ujung-ujung pasak = 0.0125 x Ds

= 8.863 mm

1.8.5. Diameter Baut Coupling

. Pada propeller shaft :

Untuk merancang diameter baut, perbandingan yang dipakaiadalah 1:15 s.d 1:20. Untuk perancangannya adalah 70% d atau 80% d.Dimana d adalah diameter ketirusan poros ujung kopling.

- d = 269 mm

- 70% * d = 188 mm- 80% * d = 215 mm


141/148

Dari perhitungan tersebut, maka yang diambil adalah 80% d.

Diameter ulir luar (D)

D = 0.8 * d = 215 mm

Diameter ulir dalam (D')

D' = 0.6 * d = 161,2102 mm = 161 mm

Diameter luar mur (Dm)


142/148

Dm = 2 * D = 429,894 mm = 430 mm

Tinggi Mur (H)

H = 0.8 * d = 214,947 mm = 215 mm

. Pada Intermediate Shaft :

Untuk merancang diameter baut, perbandingan yang dipakai adalah 1 :15 sampai 1 : 20 , Untuk perancangannya adalah 70% * d atau 80% * d.Dimana d = diameter ketirusan ujung kopling :

- d = 248 mm- 70% * d =122 mm- 80% * d = 139 mm

Dari perhitungan tersebut, maka yang diambil adalah 80% d.

1. Diameter ulir luar (D)

D = 0.8 * d = 215 mm

2. Diameter ulir dalam (D')

D' = 0.6 * d = 161 mm

3. Diameter luar mur (Dm)

Dm = 2 * D = 430 mm

4. Tinggi Mur (H)

H = 0.8 * d = 215 mm

. Diameter Luar Kopling

Dout = ( 3 s.d 5,8 ) . Ds ; dalam perhitungan ini diambil 4

= 4 x Ds

= 1567,3215 mm

. Diameter Lingkaran Baut Kopling Yang Direncanakan (Di)

Di = 2.65 x Ds

= 1164,296 mm

. Panjang Kopling { L }


143/148

L = ( 2,5 s.d 5,5 ) x Ds x 0,5 ; diambil nilai 4 maka:

= 4 x Ds x 0,5

= 1231,4669 mm

. Jarak Antar Baut ( D )

D = 2,5 x D

= 537,36737 mm


144/148

. Tebal Flange Coupling (h):

Berdasarkan BKI 2006 Vol. III section 4.D.4.1, tebal flens = 25% Ds.

Pada perhitungan ini diambil 25%, maka :

h = 25 % Ds

= 111,95 mm = 113 mm

. Diameter Baut Pengikat Flens Coupling

Z = 8 buah ;(Jumlah baut tiap Kopling)

D = 303 ;(Diameter pitch circle dari baut)

n = 106,87 rpm

Maka diameter baut pengikat Flens Coupling :

D. = 16 * ((106 * Pw)/(n * D * Z * Rm))0.5

= 73,29 mm = 74 mm

1.8.6. Bantalan Poros

(Referensi : BKI 2006 Volume III Sec. A.D 5)

a. Bahan yang digunakan adalah White Metal.b. Panjang bantalan belakang (after Bearing) (Dp):

Dp = 2 x Ds

Dp = 896 mm

c. Panjang bantalan depan (forward Bearing) (Dp'):

Dp' = 0.8 * Ds

= 447,81 mm

d. Tebal bantalan (LR Recomendation)

Dp = 300 mm t= 3.8 mm

Dp = 900 mm t = 7.4 mm


145/148

Dp = 447,81 mm

Dari hasil interpolasi diperoleh t = 4,6868 mm

Sehingga diambil harga t = 5 mm

e. Jarak maksimum yang diizinkan antara bantalan (Imax)

Imax = ki * (Ds0.5) dimana ki = 450; (untuk pelumasan minyak)

= 9522,6437 mm

1.8.7. Bush Bearing

Bahan Bush Bearing yang dipakai adalah Manganese Bronze


146/148

Tebal Bush Bearing (tBB) :

tBB = 0.18 * Ds

= 80,6051 mm

Perencanaan diambil tebal bush bearing adalah = 81 mm

1.8.8. Tebal Stern Tube

Tebal minimum Stern tube yang diperbolehkan adalah sebagai berikut :

Tst = (DS / 20) + 19.05

= 41 mm

Perencanaan diambil tebal stern tube = 41 mm


147/148

LAMPIRANPERHITUNGAN

PROPELLER AND STERNTUBE


148/148

Documents

TM III - Report [Propeller&ST]