LAPORAN RESMI PRAKTIKUM GAMBAR KURVA HIDROSTATIK DAN BONJEAN PDF

Preview

Summary

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM PRAKTIKUM HIDROSTATIK DAN BONJEAN Oleh: AKBAR BAGUS DARMAWAN NIM. 361721302024 PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK MANUFAKTUR KAPAL JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI BANYUWANGI 2019 HIDROSTATIK DAN BONJEAN MV. GAI-T 0201 PRAKTIKUM HIDROSTATIK DAN BONJEAN Laporan Resmi ini Di...

Description

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

PRAKTIKUM HIDROSTATIK DAN BONJEAN

Oleh: AKBAR BAGUS DARMAWAN NIM. 361721302024

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK MANUFAKTUR KAPAL JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI BANYUWANGI 2019

HIDROSTATIK DAN BONJEAN MV. GAI-T 0201

PRAKTIKUM HIDROSTATIK DAN BONJEAN

Laporan Resmi ini Dibuat dan Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Kelulusan Mata Kuliah Praktikum Hidrostatik dan Bonjean di Program Studi D-IV Teknik Manufaktur Kapal Politeknik Negeri Banyuwangi

Oleh: AKBAR BAGUS DARMAWAN NIM. 361721302024

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK MANUFAKTUR KAPAL JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI BANYUWANGI 2019

HALAMAN PENGESAHAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM HIDROSTATIK DAN BONJEAN MV. GAI-T 0201

Oleh: AKBAR BAGUS DARMAWAN NIM. 361721302024

Telah diperiksa dan disetujui oleh dosen pengampu praktikum Pada tanggal: ...............................

Menyetujui, Dosen Pengampu

Dosen Pembimbing

Hery Inprasetyobudi, S.T., M.T NIK. 2018.36.215

Yeddid Yonatan E. D., S.T., M.S NIP. 198807102019031010

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ketua Laboratorium Teknik Manufaktur Kapal

Khairul Muzaka, S.T.,M.Eng-Res NIP. 2008.36.019

Yeddid Yonatan E. D., S.T., M.S NIK. 2017.36.203

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Berkat rahmat dan hidayat-Nya laporan ini dapat terselesaikan dengan baik. Laporan ini disusun dalam rangka untuk memenuhi nilai Mata Kuliah Praktikum Hidrostatik dan Bonjean . Adapun isi laporan ini adalah rangkuman segala hal yang berkaitan dengan Hidrostatik dan Bonjean selama pelaksanaan praktikum. Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak mendapat bantuan baik moril maupun materil serta saran dan petunjuk dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Bapak Hery Inprasetyobudi, S.T., M.T selaku dosen pengampu dan Yeddid Yonatan Eka Darma, S.T., M.S selaku dosen pembimbing yang telah sangat membantu kami para mahasiswa dalam kegiatan praktikum dan dalam kegiatan pembuatan laporan, sehingga kami bisa menyelesaikan laporan ini dengan baik. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat baik bagi penulis pribadi maupun orang lain yang membacanya.

Banyuwangi, 18 Juli 2019

Akbar Bagus Darmawan

IV

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................ II HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. III KATA PENGANTAR ......................................................................................... IV DAFTAR ISI ..........................................................................................................V DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... VII DAFTAR TABEL............................................................................................. VIII BAB 1 FILOSOFI RANCANGAN .................................................................... 1 1.1 Umum ................................................................................................................ 1 1.1.1

Pendahuluan .......................................................................................... 1

1.1.2

Definisi Hidrostatik dan Bonjean ......................................................... 2

1.2 Kurva Hidrostatik .............................................................................................. 2 1.2.1

Kurva-Kurva dalam Kurva Hidrostatik ................................................ 2

1.2.2

Manfaat Kurva Hidrostatik ................................................................. 11

1.2.3

Tahap Pengerjaan................................................................................ 12

1.3 Kurva Bonjean ................................................................................................ 14 1.3.1

Manfaat Kurva Bonjean ...................................................................... 14

1.3.2

Tahap Pengerjaan................................................................................ 14

BAB 2 DETAIL LANGKAH DAN PERHITUNGAN ................................... 15 2.1 Data Kapal ....................................................................................................... 15 2.2 Pembagian Waterline ...................................................................................... 16 2.3 Perhitungan Tabel A ....................................................................................... 17 2.4 Perhitungan Tabel B........................................................................................ 20 2.5 Perhitungan Tabel C........................................................................................ 24 2.6 Perhitungan Tabel D ....................................................................................... 25 2.7 Perhitungan Tabel E ........................................................................................ 26 2.8 Perhitungan Tabel F ........................................................................................ 27 2.9 Perhitungan Tabel G ....................................................................................... 28 2.10

Perhitungan Tabel H .................................................................................. 29

2.11

Perhitungan Tabel I .................................................................................... 29

2.12

Perhitungan Tebal Plat ............................................................................... 29

2.12.1

Perhitungan Bottom Plate ............................................................... 30

V

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

2.12.2

Perhitungan Keel Plate .................................................................... 31

2.12.3

Perhitungan Side Plate .................................................................... 31

2.13

Langkah –langkah penggambaran kurva Hidrostatik ................................ 35

2.14

Perhitungan Tabel JA ................................................................................. 36

2.15

Perhitungan Tabel J .................................................................................... 37

2.16

Langkah –langkah penggambaran kurva Bonjean ..................................... 37

BAB 3 PENUTUP .............................................................................................. 39 3.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 39 3.2 Saran ................................................................................................................ 39 BAB 4 GAMBAR RANCANGAN ................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 43

VI

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram Alur Pengerjaan Kurva Hidrostatik .................................... 12 Gambar 1.2 Diagram Alur Pengerjaan Kurva Hidrostatik .................................... 14

VII

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Detail Kapal Pembanding ..................................................................... 15 Tabel 2.2 Dimensi Utama Kapal Rancangan ........................................................ 16

VII

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

BAB 1 FILOSOFI RANCANGAN

1.1

Umum

1.1.1

Pendahuluan

Proses produksi kapal tidak sama dengan proses produksi alat-alat transportasi pada umumnya. Untuk memproduksi suatu kapal didahului dengan pemesanan (requirement) oleh owner. Kemudian dari requirement yang dicantumkan dilakukan proses-proses mulai dari perhitungan hingga pembuatan kapal berdasarkan Lines Plan dan General arrangement yang sudah didapat dari hasil perhitungan sebelumnya. Disini dapat dilihat bahwa untuk merancang suatu kapal diperlukan proses berkesinambungan dari satu tahapan ke tahapan yang lain hingga kapal layak diproduksi. Sebagai mahasiswa Program Studi D-IV Teknik Manufaktur Kapal Politeknik Negeri Banyuwangi yang mempelajari pembangunan kapal tentu harus mengetahui dan mahir baik dalam hal perancangan, pengerjaan, juga dalam hal penilaian dan maintenance. Untuk itu di dalam perkuliahan terdapat mata kuliah yang mempelajari tentang perancangan dan pengerjaan, salah satunya adalah Mata Kuliah Praktikum

Hidrostatik dan Bonjean

yang mempelajari

tentang

pembuatan/penggambaran kurva hidrostatik dan bonjean suatu kapal. Tujuan dari mata kuliah ini adalah agar mahasiswa mampu mengerti dan dapat membuat kurva hidrostatik dan bonjean yang merupakan gambar rancangan lanjutan dari sebuah rencana garis yang nantinya akan berlanjut pada pembelajaran berikutnya seperti, sistem perporosan dan perancangan kamar mesin. Pencapaian yang diharapkan dari pengerjaan tugas ini adalah mahasiswa dapat memahami dan mengerti tentang proses desain bangunan kapal secara umum, juga dapat menggunakan program-program pendukung dengan maksimal dalam pengerjaannya. Sehingga akhirnya, mahasiswa memiliki kemampuan yang baik dalam merancang sebuah bangunan kapal.

1

Laporan Tugas Rencana Umum

1.1.2

2019

Definisi Hidrostatik dan Bonjean

Merupakan kumpulan kurva-kurva yang menggambarkan karakteristik badan kapal yang tercelup dalam air laut, dan kurva-kurva ini digambarkan pada berbagai sarat (T) pada saat kapal even keel. Cara yang paling umum untuk menggambarkan kurva hidrostatik adalah dengan membuat dua sumbu saling tegak lurus. Sumbu mendatar adalah garis dasar kapal (base-line) sedangkan garis vertikal menunjukkan sarat tiap water line yang dipakai sebagai titik awal pengukuran kurva hidrostatik. Bonjean curva adalah kurva yang menunjukkan luasan tiap-tiap station sebagai fungsi dari sarat. Dengan gambar tersebut kita dapat menghitung volume tanpa kulit untuk suatu kapal pada suatu sarat pada kondisi sarat yang ditinjau sampai geladak teratas kapal baik dalam keadaan even keel maupun dalam keadaan trim.

1.2

Kurva Hidrostatik

1.2.1

Kurva-Kurva dalam Kurva Hidrostatik

Merupakan kumpulan kurva-kurva yang menggambarkan karakteristik badan kapal yang terbenam dalam air atau air laut, dan kurva-kurva ini digambarkan pada berbagai sarat (T) pada saat kapal EVEN KEEL. Kurva tersebut adalah :

 (Disp) Displacement Moulded Adalah displasement bersih, massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air pada kondisi tanpa kulit (ton). Nilai ini didapat dari perkalian volume karene dengan berat jenis air laut yaitu 1,025

 ’(Disp) Displacement Including Shell Adalah massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air dengan kulit (ton). KB (Keel of Buoyancy) Jarak pusat titik benam diatas dasar kapal (m).

¤B (Midship of centre Buocancy)

2

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

Jarak titk benam terhadap titik tengah memanjang kapal (m). Tanda negatif (-) dan positif (+) menunjukkan letaknya. Jika ada di depan midship (+) dan di belakang midship (-).

Jika kapal terapung di air tenang, akan bekerja 2 unit gaya : 1. Gaya grafitasi mengarah kebawah. 2. Gaya apung (buoyancy) mengarah keatas. Gaya grafitasi adalah resultan atau gabungan gaya, meliputi berat semua bagian konstruksi kapal, peralatan, muatan dan penumpang. Gaya grafitasi dianggap sebagai gaya tunggal yang bekerja kebawah melalui titik berat kapal. Gaya apung (buoyancy) juga gaya komposit, merupakan resultan tekanan air pada lambung kapal.

Gambar 1.1 Titik Bouyanci Kapal

TKM (Transversal Keel of Mentacentre) Jarak metacenter melintang diatas dasar kapal (m). Menunjukkan jarak antara dasar kapal (Keel) terhadap Titik Metacentre secara melintang kapal.

TKM  TBM  KB

3

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

TKM Gambar 1.2 Jarak metacenter melintang kapal

LKM (Longitudinal Keel of Mentacentre) Jarak metacenter memanjang diatas dasar kapal (m). Merupakan jarak antara pusat Metacentre terhadap dasar kapal (Keel) secara memanjang kapal.

LKM  LBM  KB

LKM

¤F

Gambar 1.3 Jarak metacenter memanjang kapal

(Midship to centre Floatation) Jarak titik apung terhadap titik tengah memanjang kapal(m), seperti juga lcb.

Tanda(-) menunjukkan bahwa titik lcf terletak di belakang midship dan (+) menunjukkan bahwa titik lcf terletak di depan midship.Bila dilihat secara memanjang kapal sarat kapal sebelum terjadi trim dan setelah mengalami trim akan berpotongan disatu titik yaitu titik F (Floutation), yaitu titik berat bidang

4

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

garis air saat trim, atau dengan kata lain titik putar trim adalah dititik F.Grafik displasemen pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.

¤F Gambar 1.4 Titik Apung Kapal

WSA (Water Surface Area) Luas permukaan basah badan kapal (m2). Menunjukkan luas semua permukaan badan kapal yang tercelup air pada tiap – tiap WL (Water Line). WSA didapat dari jumlah perkalian half girth dengan faktor luas pada setiap station dan setiap water line-nya. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

2 L WSA   PP   8 3 20 Dimana ∑8 = jumlah perkalian half girth dengan faktor luas WPA (Water Plan Area) Luasan bidang garis air (m2).Menunjukkan Luasan bidang garis air yang sejajar dengan bidang dasar untuk tiap – tiap sarat. Kemungkinan-kemungkinan bentuk WPA ditinjau dari bentuk alas kapal antara lain: 

Untuk kapal dengan rise of floor, pada 0 mWL luas garis air adalah nol karena luasan water line hanya berupa garis lurus(base-line), sehingga lengkung WPA dimulai dari titik (0,0).



Untuk kapal tanpa rise of floor, pada 0 mWL ada luasan yang terbentuk pada garis dasar sehingga luas garis air tidak sama dengan nol.

MSA (Midship Sectition Area) Luas midship pada sarat tertentu (

). Menunjukkan luas bidang tengah kapal

pada tiap – tiap sarat. Harga MSA untuk tiap sarat dapat diketahui dari Tabel B pada perhitungan hidrostatik untuk main part.

5

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

DDT (Displacement Due To Trim One Centimetre). Perubahan / pemindahan / pengurangan dispasement akibat trim kapal sebesar I cm. Trim adalah perbedaan sarat depan dan belakang, dalam hal DDT ini sarat belakang lebih besar dari sarat haluan, trim buritan (trim by stren). Trim terjadi bila ada aktivitas dikapal yang menyebabkan sarat depan dan belakang berbeda bila dibandingkan sebelum ada aktivitas tersebut, saat kapal belum mengalami trim. Bila dilihat secara memanjang kapal sarat kapal sebelum terjadi trim dan setelah mengalami trim akan berpotongan disatu titik yaitu titik F (Floutation), yaitu titik berat bidang garis air saat trim, atau dengan kata lain titik putar trim adalah dititik F. Grafik displasemen pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.

Gambar 1.5 Posisi kapal trim

Ket. : 

W1L 2 , garis air saat belum trim.



W2 L 3 , garis air saat trim, tetapi dibuat rata sejajar dengan garis air W 1L2, melewati titik F saat kapal trim.



W3 L1 , garis air kapal saat trim buritan.

Gambar 1.6 Posisi kapal trim buritan

6

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

DDT dapat digunakan untuk menghitung besarnya displasemen saat trim, seperti gambar diatas adalah displasemen saat even keel (garis air W1L1 ) ditambah DDT. Besarnya DDT adalah = x * Awl * 1.025

t m3

Ket. : 

x = jarak garis air W1L1 dengan W3 L 3 (kedua garis air ini even keel).



Awl = luasan bidang garis air dari W1L1 atau W3 L 3

DDT 

F  TPC  LPP

MTC (Moment To Change One Mentacentre). Besarnya momen yang diperlukan untuk merubah trim sebesar 1 cm.

Gambar 1.7 Kapal saat MTC

Besarnya momen, M =  * GZ , untuk sudut kecil sin   , sehingga M =  * GM L * , jika sudut trim , menyebabkan trim 1cm = 0.01 m, maka  =

momen yang menyebabkan trim 0.01m adalah : MTC =

 * GM L . 0,01 = (ton m) L

MTC 

LBM    100 L PP 

7

1 dan L

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

TBM (Transversal Buoyancy Of Mentacentre). Jarak titik tekan kapal terhadap titik mentacentre melintang kapal (meter). Merupakan jarak antara titik metacentre dengan titik bouyancy kapal (B) secara melintang kapal.

TBM =

TBM

Gambar 1.8 Titik tekan kapal terhadap titik metacenter kapal

LBM (Longitudinal Buoyancy Of Metacentre) Jarak titik tekan keatas sampai dengan titi metacentre memanjang kapal(meter). Merupakan jarak antara titik Metacentre (M) dengan titik Bouyancy (B) secara memanjang kapal. LBM =

8

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

LBM Gambar 1.9 Jarak Titik tekan Keatas dengan titik metacenter kapal

TPC (Ton Per Centimetre Immersion). Bila kapal mengalami perubahan displasemen yang tidak begitu besar, misalnya adanya pemindahan, penambahan atau pengurangan muatan yang kecil, hal ini berarti tidak terjadi penambahan atau pengurangan sarat yang besar. Maka untuk menentukan sarat kapal bisa digunakan grafik TPC.

TPC adalah jumlah berat (ton) yang diperlukan untuk mengadakan perubahan sarat kapal sebesar 1 cm air dilaut, perubahan sarat kapal ditentukan dengan membagi perubahan displasemen dengan TPC.

Gambar 1.10 Kapal saat Tpc

Jika kapal tenggelam sebesar 1 cm diair laut, maka penambahan volume adalah hasil perkalian luas bidang garis air (

) dengan tebal 0.01 m,

Berat (ton) = TPC = Awl * 0.01 m * 1.025

t m3

Cb (Coeffisien Block) Perbandingan antara volume careen dengan balok yang mengelilinginya ( L x B x T ).

9

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

Gambar 1.11 gambar Cb

Cp (Coeffisien Prismatic) Perbandigan antara volume carene dengan volume silinder yang luas penampang Am dan panjang L.

Gambar 1.12 gambar Cp

Dengan perhitungan lebih lanjut Cp dapat dirumuskan sebagai berikut:

Cp 

C   B MSA  L CM

Cm (Coeffisien Midship) Perbandingan antara luasan midship dengan kotak yuang mengelilinginya ( B x T ).

CM 

MSA B  T 

atau C M 

10

Am B  T 

Laporan Tugas Rencana Umum

2019

Gambar 1.13 gambar Cm

Cw (Coeffisien Water Line) Perbandungan antara Luas garis air dengan luas kotak yang ...