REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO) PDF

Preview

Summary

TUGAS AKHIR REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO) TEGUH NUGROHO NRP. 6112030064 DOSEN PEMBIMBING Ir. HARIYANTO SOEROSO, MT. NIP. 19570920 198701 1 001 PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI KAPAL JURUSAN TEKNIK...

Description

TUGAS AKHIR

REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO)

TEGUH NUGROHO NRP. 6112030064

DOSEN PEMBIMBING Ir. HARIYANTO SOEROSO, MT. NIP. 19570920 198701 1 001

PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI KAPAL JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2015

1

TUGAS AKHIR

REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO)

TEGUH NUGROHO NRP. 6112 03 0064

DOSEN PEMBIMBING Ir. HARIYANTO SOEROSO, MT. NIP. 19570920 198701 1 001

PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI KAPAL JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2015 1

FINAL PROJECT

REDESIGN OF SOLE PIECE RUDDER BECOME SPADE RUDDER ON SHIP MV. TONASA LINE IN PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO)

TEGUH NUGROHO NRP. 6112 03 0064

COUNSELLOR LECTURER Ir. HARIYANTO SOEROSO, MT. NIP. 19570920 198701 1 001

DESIGN AND CONSTRUCTION ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF SHIP BUILDING ENGINEERING SURABAYA SHIPBUILDING STATE OF POLYTECHNIC 2015 2

3

4

ABSTRAK

REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO) Oleh Teguh Nugroho NRP : 6112030064

Tidak semua kapal dapat berlayar pada daerah-daerah tertentu termasuk berlayar pada perairan yang mempunyai grafik dasar laut yang curam dan dangkal, misal seperti perairan selat dan teluk yang berisiko terjadinya kontak antara bagian dasar laut dengan bagian dari kapal seperti lambung atau kemudi, yang dapat mengakibat kerusakan atau tidak kestabilan operasional. Kemudi kapal sangat berperan penting terhadap arah gerakan kapal, baik itu maju, mundur ataupun bermanuver. Apabila kemudi mengalami kontak dengan bagian dari dasar laut maka kemudi akan mengalami kerusakan atau ketidak stabilan pada kinerja kemudi tersebut dan apabila kemudi mengalami kerusakan selanjutnya akan berdampak pada ketidaksesuaian antara penunjuk manuver pada kapal dengan keadaan real oleh kinerja kemudi bahkan dapat mengakibatkan kerusakan kemudi dan tidak bisa dipergunakan lagi. Maka dari itu pemilihan jenis kemudi sangat perlu dipertimbangkan untuk menunjang kelancaran operasi dari sebuah kapal. Pada kapal bangunan baru MV. Tonasa Line di PT. Dok Perkapalan Surabaya (Persero) ini direncanakan menggunakan dual kemudi berjenis meletak dan penulis akan melakukan redesain menjadi kemudi menggantung. Redesain kemudi ini direncanakan berdasarkan pertimbangan kekuatan konstruksi lambung buritan yang awalnya pada kemudi meletak beban dari kemudi dan instalasinya ditahan oleh poros kemudi dan sepatu kemudi maka kemudi menggantung semua kemudi dan instalasinya hanya ditahan oleh poros kemudi yang memerlukan konstruksi buritan yang lebih kuat. Redesain ini diharapkan untuk mengetahui transisi pemindahan kekuatan dari sepatu kemudi ke poros utama kemudi yang mana lebih menguntungkan kapal karena lebih bebas dan aman apabila digunakan pada perairan dalam ataupun dangkal. Dari redesain ini juga dapat diketahui berapa estimasi biaya fabrikasi yang butuhkan karena adanya reparasi penggantian kemudi meletak menjadi kemudi menggantung.

Kata kunci: Redesain, Kemudi, meletak, menggantung dan kapal

5

ABSTRACT

REDESIGN OF SOLE PIECE RUDDER BECOME SPADE RUDDER ON SHIP MV. TONASA LINE IN PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO) By Teguh Nugroho NRP : 6112030064

Not all ships can sail in certain areas including sailing in waters that have a basic chart steep and shallow seas, such as the waters of the straits and bays at risk of contact between the seabed with a part of the ship such as the hull or the rudder, which can be resulted damage or operational stability. Rudder the ship is very important to the direction of movement of the ship, either forward, backward or maneuvering. When the rudder is in contact with part of the seabed, the rudder will be damaged or instability on the rudder performance and rudder was damaged when the next will have an impact on the discrepancy between the pointer maneuver on the ship with the real state of rudder performance may even result in damage to the wheel and could not used again. Therefore the choice of rudder type is very necessary to be considered to support the smooth operation of a vessel. In the new building vessel MV. Tonasa Line in PT. Dok Perkapalan Surabaya (Persero) is planned to use the dual rudder manifold sol piece rudder and the author will do a redesign be spade rudder. Redesign the wheel is planned based on consideration of the strength of the stern hull construction that was originally on the sol piece rudder the burden of rudder and installation detained by the rudder stock and rudder sol piece then rudder spade all rudder and installation is only retained by the rudder stock that require a more robust construction stern. This redesign is expected to determine the strength of the transition removal of rudder sol piece to the main rudder shaft which is more profitable ships because it is free and safe when used in deep water or shallow. From this redesign can also be known how the estimated cost of fabrication are needed because of the reparation replacement sol piece rudder be sped rudder.

Key words: Redesign, rudder, sol piece, spade and ships

6

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh, Alhamdulillah, dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan ridho-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan baik. Penyelesaian tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan untuk memeroleh gelar Ahli Madya (A. Md.) dan juga merupakan salah satu kurikulum yang ada di Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Tugas akhir yang berjudul : “REDESAIN KEMUDI MELETAK MENJADI KEMUDI MENGGANTUNG PADA KAPAL MV. TONASA LINE DI PT. DOK PERKAPALAN SURABAYA (PERSERO)”, dapat penulis selesaikan dengan baik, namun semuanya tidak terlepas dari doa orang-orang di sekitar penulis. Sehubungan dengan hal tersebut perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan, arahan, bimbingan dan partisipasi selama melakukan proses penyusunan dan penulisan laporan tugas akhir ini kepada : Allah SWT Sang Penciptaku atas kemudahan, kelancaran dan kemurahan-Nya dalam memberikan rahmat dan petunjuk-Nya untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 1. Ibu, Nenek dan segenap keluarga besar yang tak henti-hentinya mengalirkan doa, dukungan, nasihat dan semuanya baik berupa materi terlebih non materi sehingga menjadikan semangat serta rasa pantang menyerah dalam proses mengerjakan laporan tugas akhir ini. 2. Ir. Eko Julianto M., Sc. MRINA. selaku Direktur Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. 3. Aang Wahidin, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Bangunan Kapal yang membantu penyelesaian Tugas Akhir ini. 4. Ir. Hariyanto Soeroso, MT. selaku dosen pembimbing yang selalu mengingatkan dan memberi saran dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Pranowo Sidi, ST., MT selaku koordinator OJT untuk mahasiswa PPNS

7

6. Seluruh karyawan PT. Biro Klasifikasi Indonesia Cabang Surabaya, khususnya kepada para surveyor atas segala bantuan, dukungan, arahan, dan nasihat serta ilmu dan pengalaman luar biasa yang diberikan selama berada disana. 7. Keluarga besar DC khususnya DC B “SOUL OF FAMILY” yang telah menjadi keluarga, memberikan warna dalam kehidupan penulis, dengan segala kekurangan dan kelebihan yang dijalani bersama. 8. Keluarga besar HIMADEC dan seluruh warga DC atas dukungan dan segala doa yang dipanjatkan, dan saya bangga menjadi warga DC. 9. Serta semua pihak yang telah berjasa dalam memberikan dukungan kepada penulis selama menyusun laporan ini dan untuk semua sahabat serta kawankawan diberbagai komunitas.yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Pelaksanaan dan laporan Tugas Akhir ini sangat terbuka untuk kritik dan saran yang membangun sebagai bentuk perbaikan gagasan berikutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi rekan– rekan Program Studi Jurusan Teknik Perancangan dan konstruksi Kapal pada khususnya serta bagi pembaca pada umumnya. Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna sehingga penulis juga mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun, sehingga pada penulisan berikutnya dapat menyajikann tulisan yang lebih baik. Terima kasih.

Surabaya, Juli 2014 Penulis

8

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................... ii ABSTRAK ........................................................................................................... iii ABSTRACT ........................................................................................................ iv KATA PENGANTAR ........................................................................................ v DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2

Perumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3

Batasan Masalah ........................................................................................ 2

1.4

Tujuan Penulisan ....................................................................................... 3

1.5

Manfaat Penulisan ..................................................................................... 3

1.6

Sistematika Penulisan ................................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Ukuran Utama Kapal ................................................................................. 5

2.2

Kapal Bulk Carrier .................................................................................... 6 2.2.1 Jenis-jenis Bulk Carrier .................................................................. 7 2.2.2 Karakteristik Bulk Carrier .............................................................. 8

2.3

Kemudi Kapal ............................................................................................ 9 2.3.1 Definisi Kemudi ............................................................................... 9 2.3.2 Kekuatan Kemudi ............................................................................ 10 2.3.3 Jenis-jenis Kemudi .......................................................................... 10 2.3.4 Kelebihan dan Kelemahan Kemudi Meletak dan Kemudi Menggantung ................................................................................... 14

9

BAB III METODOLOGI PENULISAN 3.1

Identifikasi Masalah .................................................................................. 15 3.1.1 Studi Lapangan ................................................................................ 15 3.1.2 Studi Pustaka .................................................................................... 15

3.2

Pengumpulan Data .................................................................................... 16 3.2.1 Prosedur Pengumpulan Data ........................................................... 16

3.3

Pengelolaan Data ....................................................................................... 17

3.4

Perhitungan dan Perencanaan Kemudi Menggantung .............................. 17

3.5

Kesimpulan dan Saran ............................................................................... 17

3.6

Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 18

BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL 4.1

Data Utama Kapal MV. Tonasa Line ....................................................... 19

4.2

Perhitungan dan Perencanaan Instalasi Kemudi Menggantung ............. 20 4.2.1 Definisi ........................................................................................... 20 4.2.2 Luasan Daun Kemudi ................................................................... 21 4.2.3 Perhitungan Gaya dan Momen Torsi Kemudi ............................. 24 4.2.4 Bentuk Daun Kemudi ................................................................... 26 4.2.5 Perhitungan dan Perencanaan Tongkat Kemudi ......................... 28 4.2.6 Perhitungan dan Perencanaan Rudder Boss ................................. 29 4.2.7 Perhitungan dan Perencanaan Kopling Kemudi .......................... 31 4.2.8 Perhitungan dan Perencanaan Bantalan Kemudi ........................ 35 4.2.9 Perencanaan Rudder Carrier ........................................................ 39 4.2.10 Perencanaan Tabung Kemudi ....................................................... 41 4.2.11 Analisis Kemudi Menggantung .................................................... 43

4.3

Perhitungan Biaya Fabrikasi Redesain Kemudi ...................................... 44 4.3.1 Togkat Kemudi (Rudder Stock) ...................................................... 44 4.3.2 Boss Kemudi (Rudder Boss) ........................................................... 45 4.3.3 Kopling Kemudi (Rudder Coupling) .............................................. 46 4.3.4 Batalan Kemudi (Rudder Bearing) ................................................. 47 4.3.5 Rudder Carrier ................................................................................ 48 4.3.6 Tabung Kemudi (Rudder Trunk) .................................................... 49

10

4.3.7 Perincian dan Total Biaya Redesain Kemudi ................................ 50 4.4

Perhitungan Dan Perencanaan Mesin Kemudi (Steering Gear) ............. 51 4.4.1 Perhitungan dan Perencanaan Tiller Mesin Kemudi ..................... 51 4.4.2 Perhitungan Daya Mesin Kemudi ................................................... 58 4.4.3 Perhitungan Momen Torsi Mesin Kemudi ..................................... 61 4.4.4 Perhitungan Batas Elastis Tenaga Putar Mesin Kemudi ............... 62

BAB KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan ................................................................................................ 63

5.2

Saran ........................................................................................................... 64

DATAR PUSTAKA ............................................................................................ xiv LAMPIRAN BIODATA PENULIS ......................................................................................... xv BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................ xvi

11

DAFTAR GAMBAR GAMBAR

HALAMAN

2.1

Cement Carrier MV. Tonasa Line (Termasuk dalam Ore Carrier) ...... 9

2.2

Kemudi dan Instalasinya ........................................................................... 10

2.3

Kemudi Balansir ........................................................................................ 11

2.4

Kemudi Biasa ............................................................................................. 11

2.5

Kemudi Setengah Balansir ........................................................................ 12

2.6

Kemudi Menggatung ................................................................................. 12

2.7

Kemudi Meletak ........................................................................................ 13

2.8

Kemudi Semi Menggantung ..................................................................... 13

1.1

Flowchart Metodologi Penelitian ............................................................. 18

4.1

Kapal MV. Tonasa Line ............................................................................ 19

4.2

Geometri Daun Kemudi ............................................................................ 22

4.3

Menentukan Daerah yang akan dicari Luasannya Menggunakan Bantuan Software Auto CAD dengan Perintah “Boundary” .................................. 23

4.4

Menampilkan Luasan Daun Kemudi Menggunakan Bantuan Software Auto CAD Dengan Perintah “List” (mm) ................................................. 23

4.5

Sketsa Perencanaan Luasan Daun Kemudi (mm) ................................... 24

4.6

Bentuk Daun Kemudi Tipe Gontingen NACA pada Gambar Rudder Construction MV. Tonasa Line (mm) ...................................................... 27

4.7

Bentuk Daun Kemudi Tipe Gontingen NACA pada Proses Pembuatan Kemudi MV. Tonasa Line ........................................................................ 27

4.8

Perencanaan Diameter Tongkat Kemudi (mm) ....................................... 29

4.9

Perencanaan Rudder Boss (mm) ............................................................... 30

4.10 Perencanaan Kopling Kemudi (mm) ........................................................ 35 4.11 Perencanaan Bantalan Kemudi Atas (mm) .............................................. 38 4.12 Perencanaan Bantalan Kemudi Bawah (Mm) .......................................... 39 4.13 Katalog Technical Parameter untuk Pemesanan Rudder Carrier dari Perusahaan Pemasok Komponen/Bagian Kapal ...................................... 40 4.14 Perencanaa Rudder Carrier (mm) ............................................................ 41 4.15 Perencanaan Tabung Kemudi (mm) ......................................................... 42

12

4.16 Perencanaa Retaining Ring (Cincin Penahan) [mm] ............................... 42 4.17 Analisis Beban, Momen dan Gaya Kemudi Menggantung .................... 43 4.18 Grafik Menentukan Nilai W untuk Mencari Modulus Penampang Terkecil ...................................................................................................... 56 4.19 Penampang Potongan A-A’ Dan B-B’ (mm) ........................................... 57 4.20 Perencanaan Tiller Kemudi (mm) ............................................................ 58

13

DAFTAR TABEL TABEL

HALAMAN

4.1

Koefisien K2 ............................................................................................... 21

4.2

Tekanan Permukaan yang Diizinkan Q ................................................... 37

4.3

Dimensi Rudder Carrier Tipe 160 CB*3145 .......................................... 41

4.4

Perincihan Dan Total Biaya Redesain ...................................................... 51

4.5

Dimensi Dari Masing-Masing Potongan ....................................................