Pemeriksaaan Dan Reparasi Baling&Poros (25!08!2014)

PEMERIKSAANDANPERBAIKAN

PROPULSIKAPAL

Oleh:

Ir. Budie Santosa, MT

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Agustus 2014

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ......................................................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ................................................................................................................................................. v

BAB 1. PROPULSI KAPAL ....................................................................................................................... 1

1.1 Definisi Propulsi Kapal ................................................................................................................. 1

1.1.1 Water jet .................................................................................................................................... 1

1.1.2 Voith schneider ........................................................................................................................ 4

1.1.3 Propeller .................................................................................................................................... 5

1.2 Perlindungan Pada Propeller ..................................................................................................... 9

1.3 Jenis-Jenis Bentuk Propeller .................................................................................................... 10

1.3.1 Wageningan B-Series ......................................................................................................... 11

1.3.2 Gawn Series ........................................................................................................................... 11

1.3.3 Kaplan Series ........................................................................................................................ 12

1.3.4 Kaplan Kc 19A ...................................................................................................................... 12

1.4 Bahan Propeller ............................................................................................................................ 13

BAB 2. GEOMETRI BALING-BALING DAN DEFINISI-DEFINISI ............................................ 14

2.1 Geometri Baling-baling .............................................................................................................. 14

2.2 Definisi-definisi. ........................................................................................................................... 18

BAB 3. REPARASI BALING-BALING DAN POROS BALING-BALING .................................... 30

3.1 Reparasi Baling-baling ............................................................................................................... 30

3.1.1 Melepas Baling-baling dari Poros Baling-baling ..................................................... 32

3.1.2 Reparasi baling-baling yang berkarat dan aus ........................................................ 34

3.1.3 Meluruskan daun baling-baling yang bengkok ....................................................... 34

3.1.4 Memperbaiki daun baling yang retak dan patah .................................................... 36

3.1.5 Membalansir baling-baling ............................................................................................. 37

3.1.6 Pengepasan Lubang Konis Baling-baling dengan Konis Poros Baling-baling

38

3.2 Pengukuran Kelonggaran Poros Baling-baling ................................................................ 39

iii

3.3 Perbaikan Poros Baling ............................................................................................................. 40

3.3.1 Kerusakan poros baling-baling ...................................................................................... 40

3.3.2 Perbaikan poros Baling-baling ...................................................................................... 43

3.3.3 Memperbaiki dan Mengganti Baru Sleeve Poros Baling-baling ........................ 45

3.3.4 Memperbaiki lubang pasak pada konis poros baling serta penggantian

pasak (termasuk pasak flens kopling). ........................................................................................ 49

3.3.5 Memperbaiki poros baling-baling dengan pengelasan dan pelurusan poros

baling-baling yang bengkok. ............................................................................................................ 50

3.3.6 Membuat poros baling-baling baru.............................................................................. 55

3.3.7 Reparasi dan penggantian bantalan poros baling-baling. ................................... 56

3.4 Reparasi stern tube. .................................................................................................................... 64

3.5 Reparasi bulkhead atau stern tube stuffing boss ............................................................ 66

LAMPIRAN ....................................................................................................................................................... 67

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Sistem propulsi water jet dan sistem kerjanya. .......................................................... 2

Gambar 1.2. Sistem propulsi waterjet terpasang pada buritan kapal. ........................................ 2

Gambar 1.3. (a) Propulsi Voith Schneider yang terpasang pada buritan kapal, (b)............... 5

Gambar 1.4. Propeller daun 4 beserta porosnya. ............................................................................... 6

Gambar 1.5. Propeller dengan nozzle ..................................................................................................... 7

Gambar 1.6. Baling-baling jenis Contra-Rotating Propellers .......................................................... 8

Gambar 1.7. Baling-baling jenis CPP. ........................................................................................................ 8

Gambar 1.8. Propeller kapal yang terlindung oleh adanya kemudi kapal. ................................ 9

Gambar 1.9. Sole Piece pada bagian bawah propeller. ...................................................................... 9

Gambar 1.10. Propeller yang dilindungi oleh nozzle. ..................................................................... 10

Gambar 1.11. Katodik proteksi untuk melindungi propeller dari korosi. ............................... 10

Gambar 1.12. Propeller tipe B-Series. ................................................................................................... 11

Gambar 1.13. Propeller series Gawn AEW .......................................................................................... 11

Gambar 1.14. Propeller series Kaplan Ka 19A. .................................................................................. 12

Gambar 1.15. Propeller series Kaplan Kc 19A. .................................................................................. 12

Gambar 2.1. Geometri dan bagian-bagian propeller. ...................................................................... 15

Gambar 2.2. H/ 4 Constant pitch dan H/ 4 Radially variable pitch. ......................................... 15

Gambar 2.3. proyeksi gambar picth. ...................................................................................................... 16

Gambar 2.4. H = nominal pitch, Hv = virtual pitch ......................................................................... 17 Gambar 2.5. disbtribusi picth pada propeller. ................................................................................... 17

Gambar 2.6. Diagram Kt-Kq-J propeller B-Series.............................................................................. 27

Gambar 3.1. Jenis kerusakan pada propeller. ..................................................................................... 30

Gambar 3.2. Melepas Baling-baling dengan Pompa Hydrolis ...................................................... 32

Gambar 3.3. Melepas baling-baling dengan baut ulir pada bus baling-baling. ...................... 33

Gambar 3.4. Melepas Baling-baling dengan Pasak ........................................................................... 33

Gambar 3.5. Meluruskan daun baling-baling yang bengkok dengan pertolongan pompa

hidrolis. ............................................................................................................................................................. 35

Gambar 3.6. Meluruskan daun baling-baling yang bengkok dengan pertolongan mesin

pres. .................................................................................................................................................................... 35

Gambar 3.7. Perbaikan daun baling-baling yang patah. ................................................................ 36

Gambar 3.8. Membalansir statis baling-baling. ................................................................................. 38

Gambar 3.9 Penggantian baru sebagian sleeve. ................................................................................. 46

Gambar 3.10 Pembuatan bagian sleeve dengan hubungan pengkerutan & penempaan

dalam keadaan dingin ................................................................................................................................. 47

Gambar 3.11. Bantalan Lignum Vitae Yang Berupa Bus Pada Rumah Bus Brons. ............... 57

Gambar 3.12. Segmen lignum vital. ........................................................................................................ 59

v

Gambar 3.13. Cederval pakai ring karet ............................................................................................... 62

Gambar 3.14. Cederval pakai pegas ....................................................................................................... 63

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Kelonggaran poros baling-baling dengan bantalannya. ............................................ 39

1

BAB 1.

PROPULSI KAPAL

1.1 Definisi Propulsi Kapal

Saat beroperasi, kapal harus memiliki kemampuan untuk mempertahankan

kecepatan dinas (Vs) seperti yang direncanakan. Hal ini berarti bahwa kapal harus

memiliki rancangan sistem propulsi (penggerak) yang dapat mengatasi keseluruhan

total gaya hambat kapal saat melaju (total resistance) yang terjadi agar dapat melaju

sesuai dengan kecepatan dinas yang telah direncanakan.

Propulsi kapal adalah sistem pendorong pada kapal agar dapat melaju sesuai

dengan kecepatan yang telah direncanakan. Sistem propulsi kapal ini ada banyak

jenisnya. Beberapa jenis sistem propulsi kapal memiliki karakteristik dan fungsi

tertentu. Beberapa jenis sistem propulsi kapal yang sering difungsikan antara lain

adalah sistem propulsi water jet, Voith Schneide, dan propeller. Penjelasan pada

masing-masing jenis propeller akan dipaparkan pada subbab di bawah ini.

1.1.1 Water jet

Sistem propulsi water jet telah menjawab kebutuhan akan aplikasi sistem

propulsi kapal kecil dengan kecepatan tinggi (small high speed crafts), meski

sesungguhnya juga banyak kita jumpai aplikasi sistem propulsi ini pada kapal-kapal

yang berukuran relatif besar.

Pada prinsipnya, sistem propulsi water jet ini adalah air dihisap melalui sistem

ducting oleh internal pump yang mana terjadi penambahan energi pada air. Kemudian

air tersebut di semprotkan ke belakang dengan kecepatan yang tinggi. Gaya dorong

(thrust) yang dihasilkan merupakan hasil dari penambahan momentum yang

diberikan ke air. Sistem lebih disukai untuk suatu baling-baling konvensional. Sebab

suatu baling-baling konvensional mengalami cavitation pada kecepatan sangat tinggi

(45 knots), tetapi di dalam water jet unit pompa mestinya tidak terjadi kavitasi. Sistem

2

propulsi Water jet memiliki kemampuan untuk meningkatkan olah-gerak kapal.

Penjelasan mengenai bagian sistem propulsi water jet dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1. Sistem propulsi water jet dan sistem kerjanya.

Gambar 1.2 menunjukkan nozzle pada sistem water jet yang terpasang pada

bagian buritan kapal.

Gambar 1.2. Sistem propulsi waterjet terpasang pada buritan kapal.

Pengalaman telah membuktikan bahwa semua metode untuk mendorong benda

pada medium fluida didasarkan pada prinsip reaksi (reaction principle) yang pertama

kali ditemukan oleh Sir Issac Newton (1642 1727). Prinsip reaksi menyatakan

bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama besarnya tetapi berlawanan

arahnya. Contoh contoh pada prinsip reaksi sudah banyak di kenal, misalnya jika

kita menembak dengan senapan maka akan ada reaksi dari senapan yaitu berupa gaya

dorong ke belakang. Penerapan prinsip reaksi hanya berbeda pada metode metode

dan mekanisme mekanisme yang digunakan untuk menghasilkan suatu aksi

gerakan. Pada sistem propulsi water jet, dengan adanya aksi gaya dorong akan

menyebabkan kapal dapat bergerak ke depan dengan kecepatan tertentu dan reaksi

3

dari fluida terhadap kapal akan menimbulkan tahanan (resistance). Gaya dorong

(thrust) yang dihasilkan sistem propulsi water jet diakibatkan karena adanya

kenaikan momentum aliran dari saluran inlet sampai outlet nossel. Adapun

karakteristik dari penggerak dengan Water Jet adalah sebagai berikut:

Gaya dorong sistem propulsi water jet

Di towing tank, pengukuran gaya dorong dan torsi secara langsung seperti kapal

dengan sistem penggerak water jet, pendekatan yang dilakukan adalah dengan

menggunakan hukum kekekalan dasar momentum dan energi untuk

menghitung gaya dorong dari sistem water jet-nya. Bersamaan dengan

berkembangnya penggunaan sistem propulsi water jet di kapal, pengkajian yang

lebih intensif dan mendalam telah dilakukan dan menghasilkan kesimpulan

bahwa penggunaan teori momentum dasar saja tidak dapat dibenarkan, karena

teori ini mengabaikan pengaruh pengaruh sekunder yang juga berperan dalam

pencapaian efisiensi propulsif untuk dapat dibandingkan dengan propeller.

Secara garis besar, teori dasar momentum tetap dapat digunakan karena

memuat hukum dasar untuk penghitungan sistem penggerak water jet. Tetapi

selanjutnya, dalam penggunaan teori momentum dasar tersebut harus dikoreksi

dengan pengaruh praktis dilapangan melalui pengujian model fisik. Gaya dorong

merupakan aksi dari pompa yang mengakibatkan fluida mengalir melalui

saluran dengan memberikan energi pada sistem, kemudian dirubah oleh nossel

sehingga terjadi kenaikan momentum aliran.

Daya Dorong Efektif sistem propulsi water jet

Daya dorong efektif (PE) sistem propulsi water jet adalah besarnya daya yang

dibutuhkan untuk menggerakkan kapal dengan kecepatan tertentu. Daya dorong

yang dihasilkan suatu sistem propulsi harus mampu mengatasi beban tahanan

aliran agar kecepatan yang direncanakan dapat tercapai.

Head Loss Pada Sistem Saluran sistem propulsi water jet

4

Bila suatu fluida mengalir dari satu titik ke titik lainnya maka aliran fluida

tersebut akan menimbulkan energi mekanik Pada aliran fluida yang mempunyai

kekentalan maka efek dari gesekan akan menimbulkan adanya perubahan

energi dalam (internal energy) pada fluida tersebut, sehingga akan menimbulkan

adanya perubahan energi mekanik dari fluida tersebut.

Daya Pompa sistem propulsi water jet

Aksi dari impeller pompa akan menyebabkan fluida dapat mengalir pada

tekanan dan laju aliran tertentu. Tetapi hal ini juga akan mengakibatkan adanya

kerugian energi sehingga harus dipertimbangkan dalam perencanaan

instalasinya. Berdasarkan Principal Naval Architecture 1988, untuk

perencanaan sistem propulsi water jet yang baik, besarnya faktor kerugian inlet

( ) disarankan antara 0,15 sampai dengan 0,35. Pada umumnya sistem propulsi

water jet menggunakan pompa khusus dimana konstruksinya menyatu dengan

instalasi (ducting) sehingga koefisien kerugian pipa telah diperhitungkan dalan

desain pompa awal oleh pihak pabrik pembuat pompa. Head pompa merupakan

besarnya head tekan yang dihasilkan oleh sistem pompa untuk mengatasi

kerugian aliran pada sistem propulsi water jet, maka head tersebut tergantung

pada sistem instalasi dimana pompa tersebut akan dipasang.

1.1.2 Voith schneider

Salah satu sistem propulsi yang paling radikal dikembangkan oleh insinyur

Austria Ernst Schneider pada tahun 1930. Voith Schneider Propeller terdiri dari rotor

sangat besar casing dipasang siram ke bagian bawah kapal tunda lambung, di posisi

depan di bawah ruang kemudi. Para baling-baling adalah sirip lurus datar yang

dipasang secara vertikal untuk membentuk silinder yang berputar, seluruh silinder

berputar, dengan masing-masing pisau juga berputar pada porosnya sendiri untuk

memberikan variabel lapangan. Thrust meningkat ketika "sudut serang" (pitch) dari

masing-masing pisau meningkat. Tumpuan internal yang kompleks memungkinkan

dihasilkan dorong untuk vektor ke segala arah.

5

Karena casing rotor itu sendiri tetap diam, dalam rangka untuk mengubah arah,

tarikan hanya mengubah pitch pisau yang sesuai. Ini adalah pra-ditetapkan oleh

tumpuan internal dan kontrol kemudi, yang terdiri dari pengungkit lapangan

sederhana dan roda kemudi untuk arah dorong.

(a) (b)

Gambar 1.3. (a) Propulsi Voith Schneider yang terpasang pada buritan kapal, (b)

1.1.3 Propeller

Propeller adalah suatu alat gerak yang berbentuk baling-baling, dan digunakan

untuk menggerakkan kapal. Baling-baling ini memindahkan tenaga dengan cara

merubah gaya putar dari baling-baling menjadi daya dorong untuk menggerakkan

badan kapal dengan perantara massa air, dengan memutar bilah-bilah yang bersumbu

pada poros, kemudian perkembangan dari sistem penggerak kapal pun dari hari ke

hari cukup siginifikan dan menunjukkan hasil yang lumayan bermanfaat.

Perkembangan itu mulai dari bentuk desain propeller maupun assesoris yang terkait

padanya. Adapun macam-macam dari jenis propeller adalah sebagai berikut:

1.1.3.1 Fixed Pitch Propellers (FPP)

Propeller dengan pitch tetap (fixed pitch propeller), biasa digunakan untuk kapal

besar dengan rpm relatif rendah dan torsi yang dihasilkan tinggi, pemakaian bahan

bakar lebih ekonomis, noise atau getaran minimal, dan kavitasi minimal, biasanya di

6

desain secara individual sehingga memiliki karakteristik khusus untuk kapal tertentu

akan memiliki nilai effisiensi optimum.

Gambar 1.4. Propeller daun 4 beserta porosnya.

Adapun karakteristik dalam propeller ini adalah sebagai berikut:

Baling-baling jenis ini secara tradisi telah membentuk basis produksinya.

Baling-baling ini secara umum telah memenuhi proporsi yang tepat terutama jenis

rancangan dan ukurannya, baik itu untuk baling-baling perahu motor yang kecil

hingga untuk kapal muatan curah hingga kapal tangki yang berukuran besar.

FPP ini adalah mudah untuk membuatnya.

1.1.3.2 Ducted Propeller (Nozzle)

Baling-baling Ducted terdiri dari dua komponen, yaitu :

Saluran pipa (Duct)

Saluran pipa berbentuk seperti gelang yang mana mempunyai potongan melintang

berbentuk aerofoil,

Baling-baling

Keberadaan saluran pipa (duct) akan mengurangi gaya-gaya tekanan yang meng-

induced pada lambung kapal.

7

Baling-baling jenis ini dikenal dengan sebutan Kort Nozzles, melalui pengenalan

Kort Propulsion Companys sebagai pemegang Hak Paten dan asosiasi dari jenis baling-

baling ini. Efisiensi Baling-Baling ditingkatkan tergantung atas beban baling-baling.

Gambar 1.5. Propeller dengan nozzle

1.1.3.3 Contra-rotating propellers

Baling-baling jenis ini mempunyai dua-coaxial propellers yang dipasang dalam

satu sumbu poros, secara tersusun satu di depan yang lainnya dan berputar saling

berlawanan arah. Baling-baling ini memiliki keuntungan hidrodinamis terhadap

permasalahan penyelamatan energi rotasional slip stream yang mungkin akan

hilang bilamana kita menggunakan sistem single screw propeller yang konventional.

Energi yang dapat diselamatkan sekitar 15% dari dayanya.

Baling-baling jenis ini biasanya diaplikasikan pada small outboard units yang

beroperasi pada putaran 1500 sampai dengan 2000 RPM. Untuk aplikasi pada kapal

kapal yang berukuran relatif besar terdapat permasalahan teknis yang terkait dengan

sistem perporosan yang relatif mempunyai ukuran lebih panjang.

8

Gambar 1.6. Baling-baling jenis Contra-Rotating Propellers

1.1.3.4 Controllable Pitch Propellers (CPP)

Pemilihan dalam aplikasi baling-baling CPP dibandingkan dengan penerapan

FPP, adalah disebabkan oleh kebutuhan yang lebih tinggi untuk pengaturan dalam

operasional yang harus lebih fleksibel dari pada kebutuhan efisiensi propulsi pada

saat kondisi servis.

Baling-baling CPP menyediakan ekstra dalam tingkat derajat kebebasan melalui

kemampuan perubahan pitch dari daun baling-balingnya. Hal ini khususnya untuk

kapal-kapal jenis ferries, tugs, trawlers, dan fisheries yang membutuhkan kemampuan

manouever (olah-gerak) lebih tinggi. Namun demikian, biaya manufaktur/

fabrikasinya adalah sangat tinggi serta kebutuhan biaya untuk perawatan dan

perbaikan juga relatif tinggi.

Gambar 1.7. Baling-baling jenis CPP.

9

1.2 Perlindungan Pada Propeller

Berdasarkan kondisi perairan yang ada, kadang-kadang ada gangguan pada

propeller, misalkan adanya air kotor, propeller kena kayu sehingga ass propeller

patah, propeller terkena karang sehingga fungsi kinerja propeller menjadi menurun.

Beberapa perlindungan telah ada pada propeller antara lain yaitu:

Kemudi

Dengan adanya kemudi propeller lebih terlindungi dari benda-benda yang besar,

disamping berfungsi sebagai kemudi kapal.

Gambar 1.8. Propeller kapal yang terlindung oleh adanya kemudi kapal.

Sole piece

Berfungsi melindungi propeller dari dasar laut yang biasanya berupa karang.

Gambar 1.9. Sole Piece pada bagian bawah propeller.

10

Nozzle

Adanya nozzle yang melindungi propeller dari air kotor dan benda keras yang

dapat merusak propeller.

Gambar 1.10. Propeller yang dilindungi oleh nozzle.

Proteksi dari korosi

Dengan cara memberi proteksi katodik/anodic.

Gambar 1.11. Katodik proteksi untuk melindungi propeller dari korosi.

1.3 Jenis-Jenis Bentuk Propeller

Jenis propeller dibedakan berdasarkan foil yang digunakan. foil yang digunakan

cukup bervariasi pada propeller. Yang cukup sering digunakan adalah B-Series milik

11

Wageningan. Beberapa jenis propeller dan karakteristiknya bisa dilihat pada subbab

berikut ini.

1.3.1 Wageningan B-Series

Gambar 1.12. Propeller tipe B-Series.

Blade = 3, 4, 5, 6, 7

Pitch ratio = 0.50-1.4 (untuk propeller dengan pitch distribution tidak

konstan)

Blade Area ratio = 0,35; 1,40

1.3.2 Gawn Series

Gambar 1.13. Propeller series Gawn AEW

12

Blade = 3, 4

Pitch ratio = 0,60 1,60

Blade Area ratio = 0,50 - 1.10

1.3.3 Kaplan Series

Gambar 1.14. Propeller series Kaplan Ka 19A.

Blade = 3, 4, 5

Pitch/diameter ratio = 0,50- 1,40

Blade area ratio (expanded) = 3 blade 0,65

4 blade 0,55-0,7

5 blade 0,75

1.3.4 Kaplan Kc 19A

Gambar 1.15. Propeller series Kaplan Kc 19A.

13

Blade = 3, 4

Pitch ratio = 0,60~1,50

Area ratio = 3 blade 0,5-0,8

4 blade 0,55-1,00

1.4 Bahan Propeller

Pada umumnya bahan propeller terbuat dari kuningan atau bronze. Ada juga

paduan lainnya yang diberi tambahan mangan, nickel alumunium, besi cor, besi cor

grade rendah dan stainless steel. Karakteristik dari beberapa jenis bahan Propeller

adalah sebagai berikut:

Pemilihan jenis bahan propeller akan berpengaruh terhadap sistem perawatan

dan perbaikan yang dilakukan. Perawatan jenis propeller dengan bahan yang berbeda

tentu membutuhkan perawatan yang berbeda pula.

14

BAB 2.

GEOMETRI BALING-BALING DAN DEFINISI-DEFINISI

Bentuk geometri baling-baling sangat berpengaruh terhadap performa dari

baling-baling yang digunakan. Bentuk foil atau lengkungan dari daun baling-baling

akan berpengaruh terhadap gaya dorong yang dihasilkan. Berkaitan dengan

pentingnya geometri baling-baling ini maka pada bab ini akan dijelaskan secara lebih

mendalam mengenai geometri dan bentuk baling-baling dan kaitannya dengan

perencanaan gambarnya. Berikut ini akan dijelaskan mengenai geometri dari baling-

baling dan beberapa definisi yang perlu diketahui untuk dapat mempelajari lebih

lanjut teori propulsi pada kapal.

2.1 Geometri Baling-baling

Muka dari baling-baling (face) permukaan daun baling-baling kalau kita melihat

kapal (dimana baling-baling tersebut dipasang) dari belakang kapal kearah haluan.

Permukaan ini pada waktu baling-baling bekerja, bertekanan tinggi.

Punggung daun baling-baling (back) permukaan daun baling-baling disebelah

balikannya dimuka daun di atas dan pada waktu bekerja akan bertekanan rendah.

Ujung potongan daun (leading edge) tepi daun baling-baling dimuka, jadi pada saat

baling-baling betputar akan bergerak terdepan. Ekor potongan daun (trailing edge)

tepi daun baling-baling dibelakang dan merupakan ekornya dari daun baling-baling

pada saat beputar.

Dijelaskan disini, bahwa pada waktu kapal berjalan yaitu pada waktu baling-

baling berputar/bekerja, permukaan daun baling-baling yang bertekanan tinggi atau

muka daun/face akan membentuk suatu permukaan yang dinamakan permukaan

heliocida

15

Gambar 2.1. Geometri dan bagian-bagian propeller.

Permukaan helicoidal = permukaan yang dibentuk oleh sebuah garis lurus,

dimana garis lurus tersebut bergerak akibat diputar dengan kecepatan konstan pada

sebuah sumbu yang melalui salah satu ujung dari garis tadi, dan pada waktu yang

sama pula garis tadi digerakkan sepanjang sumbu tersebut dengan kecepatan yang

tetap dan teratur (uniform speed).

Pitch (H) = jarak axial yang dicapai untuk satu kali perputaran. Ditinjau dari segi

pitch, maka baling-baling dapat dibedakan menjadi:

1. Constant Pitch (circumferentia constant)

2. Radially variable pitch (circumferential constant)

3. Circumferential Tariable pitch

Gambar 2.2. H/ 4 Constant pitch dan H/ 4 Radially variable pitch.

16

Kalau BCD dari gambar disamping kiri dibeberkan, maka akan didapat gambar

seperti dibawah ini :

Gambar 2.3. proyeksi gambar picth.

garis b = lengkung, yakni untuk circumferential variable pitch.

garis a = lurus, yaitu pada circumferential constant pitch.

Pada bagian bab sebelumnya telah diterangkan bahwa muka daun baling-baling

bilamana bergerak akan membentuk permukaan helicoidal. Permukaan punggung

daun baling-baling bilamana bergerak sebenarnya tidak merupakan permukaan

helicoidal. Pitch dari punggung daun itu akan merupakan circumferential variable

pitch. Sedangkan pengertian pitch dari daun baling-baling dapat dibedakan sebagai

berikut :

Actual pitch = Virtual pitch (= Hv)

pitch rata-rata dari muka daun/face dan punggung daun/back.

Nominal

pitch

= pitch dari muka daun yakni perrnukaan bertekanan tinggi = Face

pitch (= H).

Pemakaian nominal pitch lebih praktis karena tidak bergantung pada bentuk

potongan seksi-seksi daun baling-baling tersebut, yaitu tebal dari bentuk setiap

potongan daun baling- baling. Lagipula dengan menggunakan nominal pitch ini

sebagai pitch dari baling-baling, maka pengukuran baling-baling dan membuat

rancangan gambar baling-baling dapat lebih mudah dikerjakan.

17

Gambar 2.4. H = nominal pitch, Hv = virtual pitch

Distribusi dari pitch ke arah radial dapat digambar seperti di bawah ini.

Gambar 2.5. disbtribusi picth pada propeller.

D = diameter baling-baling.

H = pitch baling-baling.

H/D = pitch ratio

Fp = projected blade area

F d = developed blade area (daun baling- baling diputar kebidang gambar,

setiap potongah daun sudah tentu sudut putarnya akan berlainan,

kecuali, baling baling tanpa sudut rake pada saat posisi daun dibuat

pitch = 0)

Fa = expanded blade area (lengkung dari irisan perpotongan daun

baling-baling dengan silinder dibeberkan)

F = screw disc area

18

2.2 Definisi-definisi.

Propulsive coefficient (F.C.) : dipakai sebagai ukuran untuk menilai effisiensi

dari propulsi kapal dan didefinisikan sebagai ratio atau perbandingan antara towing

power terhadap propelling power.

. .=..

. .

E.H.P. = Tenaga kuda effektif kapal atau effective horse power, atau dapat disebut

juga sebagai towing power, yaitu tenaga yang di butuhkan untuk menrarik

kapal yang mempunyai tahanan sebesar R kg pada kecepatan kapal Vs

m/detik.

=

75

S.H.P. = Shaft horse power atau propelling power, yaitu tenaga yang diberikan

kepada baling-baling melalui porosnya di tempat dimana baling-baling

dipasang untuk menggerakkan kapal pada kecepatannya Vs m/ detik. Jadi

tenga ini merupakan tenaga kuda yang diukur pada poros baling-baling

dimana ia berada dan besarnya sama dengan tenaga kuda mesin induk

kapal yang memutar baling-baling itu dikurangi kerugian-kerugian tenaga

pada shafting arrangementnya.

= 2

75

Q = torsi pada poros dimana baling-baling berada (kg.m)

n = perputaran poros baling-baling perdetik (r.p.s.)

Dengan demikian propulsive coefficient dapat dirumuskan sbb:

. . =. .

. . =

2

Perlu di tambahkan di sini, akibat kerugian- kerugian pada sistim poros, yaitu

friction losses pada bearings, thrust block, stuffing box dan transmission gear, maka

19

jelaslah S.H.P yang diberikan di tempat dimana baling- baling berada akan lebih kecil

dari pada tenaga kuda atau S.H.P dari mesin induk yang bersangkutan (kalau mesin

penggeraknya motor diesel maka tenaga kuda mesin induk diukur dengan B.H.P.

Dalam tahap perencanaan dapatlah dipakai sebagai patokan kasar, untuk

kapal-kapal dimana mesin induknya/kamar mesin berada ditengah kapal kerugian

tenaga tersebut 5%, sedangkan untuk mesin induk/kamar mesin berada diburitan

kerugian tenaga tersebut 3%.

Dari data yang ada, biasanya besarnya harga P.C. tidak sama dengan besarnya

harga effisiensi baling-balingnya hal itu dapatlah dimengerti karena adanya pengaruh

timbal balik antara badan kapal dengan baling-baling.

Effisiensi baling-baling (p) : merupakan ukuran baik buruknya baling-baling

ditinjau dari segi produktivitasnya dalam menghasilkan gaya dorong dan

didefinisikan sebagai ratio antara tenaga pendorong yang menghasilkan gaya dorong

tersebut oleh baling-baling (T.H.P Thrust Horse Power) dengan propelling power

(S.H.P).

Jadi; p = ...

...

Sedangkan besarnya thrust horse power T.H.P. dapat dirumuskan ;

T.H.P. = .

, dimana:

T = thrust atau gaya dorong yang dihasilkan baling-baling (kg).

Va = speed of advance dari baling-baling atau dapat dikatakan sebagai kecepatan

relatif dari partikel air yang melewati piringan baling-baling/propeller disc (m/dt)

Dengan demikian maka:

p = ...

... =

.

!"

20

Adapun besarnya Va akan selalu lebih rendah terhadap kecepatan kapal Vs hal

itu dikarenakan:

1. Melebarnya stream lines atau arus air dibagian belakang kapal.

2. Friction atau gesekan sepanjang badan kapal pada kulitnya.

3. Adanya sistem gelombang yang terbentuk oleh gerakan kapal.

Selisih kedua harga kecepatan tersebut, Vs - Va akan merupakan kecepatan maju

absolut yang disebut sebagai kecepatan dari apa yang dinamakan "wake" dan diberi

tanda. Vw = kecepatan wake.

Vw = Vs Va

Sedangkan wake fraction w adalah ratio antara kecepatan wake dengan

kecepatan kapal,

w = #

=

$

= l -

Jadi,

= ( l w )

Dengan demikian dapatlah sekarang dirumuskan Va = ( l w ) Vs.

Di atas telah disinggung perihal thrust (T). Harga thrust (T) yang merupakan

gaya dorong kepada kapal sehingga piringan propeller dapat bergerak maju Va dan

kapal berjalan dengan kecepatan Vs haruslah lebih besar terhadap tahanan kapal R

pada kecepatan Vs tersebut. Karena baling-baling harus dapat mengatasi tahanan

tersebut agar kapal dapat mencapai kecepatan Vs. Di samping itu faktor-faktor di

bawah ini juga menyebabkan harus adanya perbedaan harga tersebut yaitu;

1. Baling-baling berputar mengakibatkan air buritan kapal akan memperoleh

percepatan dan hal ini akan mengakibatkan bertambah besarnya tahanan

gesekan (frictional resistance).

2. Baling-baling bekerja di daerah kecepatan yang berpotensial (potential velocity

field) diburitan kapal.

21

3. Sistim ombak di buritan kapal akan dipengaruhi oleh bekerjanya baling-baling,

sehingga bekerjanya baling-baling tersebut akan merubah besarnya tahanan

gelombang kapal (wave making resistance). Sudah tentu bekerjanya baling-

baling juga terpengaruh hasilnya oleh adanya sistim gelombmg diburitan pada

saat kapal berjalan (pengaruh timbal balik).

Selisih harga T dengan harga dikenal sebagai thrust deduction.

Thrust deduction = ( T - R )

Adapun ratio antara harga diatas terhadap harga T disebut sebagai, thrust

deduction fraction % =$&

% ='

'= 1

'

Jadi, R = ( 1 t ) T

Dengan memakai definisi-definisi dan ketentuan-ketentuan diatas, maka

Propulsive Coefficient P. C. dapat dirumuakan sebagai berikut:

Jadi *. +.= ,- ,. ,//

1) ,- : efisensi badan kapal

Hull efficiency (01) adalah harga perbandingan antara tenaga kuda effektip E.H.P.

terhadap tenaga kuda pendorong T.H.P.

,- = 2.-. *.

3.-. *.= 4 56

3 57

R : Hambatan kapal total (kN)

Vs : Kecepatan kapal (m/s)

Va : Kecepatan aliran air yang melewati propeller (m/s)

T : Trust (gaya dorong propeller)

22

2) 9: : efisiensi propeller kapal

Efisiensi propeller tergantung dari rancangan propeller yang digunakan.

Rancangan propeller ini tergantung dari series propeller yang digunakan. Efisiensi

propeller diperoleh berdasarkan hasil pengujian laboratorium atau berdasarkan

estimasi simulasi software.

Pembuatan Kurva KT Desain, KT, KQ dan Effisiensi Propeller

Pada satu kurva KT-KQ-J pada AE/AO tertentu terdiri dari beberapa kurva KT dan

effisiensi propeller yang jumlahnya tergantung pada banyaknya variasi P/D, dan satu

kurva KT desain. Dimana effisiensi dan KT sebagai sumbu ordinat dan J sebagai sumbu

absis.

1. Perhitungan advance coefficient ( J )

J =D.n

Va

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

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

Rumus : KT = 42 .D.n

T [ Nm ]

KQ = 52 .D.n

Q [ Nm ]

Dengan mensubstitusikan rumus n maka didapatkan :

KT = T . J2

. Va2 . D2

Kurva KT desain ini berbeda beda tergantung pada variable diameter

propeller.

Berikut ini adalah data perhitungan untuk KT desain :

RT = 289.356 kN (misalkan, berdasarkan perhitungan hambatan kapal)

t = 0.10 (thrust deduction factor untuk kapal single screw dengan

transom)

23

T = RT/(1-t)

= 287.312 /(1-0.1)

= 319.2356 kN

0= 1025 kg/m3

Va = 6.23 m/s (speed of advance)

D = 0.65 M (diameter proper pada 0.65 x

T)

T = 319.2356 N

Variasi advance coefficient ( J ) dari 0.00 sampai 1.70 dengan interval 0.05

adalah sebagai berikut ini :

J Kt (0.65) J Kt (0.65)

0.00 0.0000000 0.90 0.2515700

0.05 0.0007765 0.95 0.2802987

0.10 0.0031058 1.00 0.3105802

0.15 0.0069881 1.05 0.3424147

0.20 0.0124232 1.10 0.3758021

0.25 0.0194113 1.15 0.4107423

0.30 0.0279522 1.20 0.4472355

0.35 0.0380461 1.25 0.4852816

0.40 0.0496928 1.30 0.5248806

0.45 0.0628925 1.35 0.5660325

0.50 0.0776451 1.40 0.6087372

0.55 0.0939505 1.45 0.6529949

0.60 0.1118089 1.50 0.6988055

0.65 0.1312201 1.55 0.7461690

0.70 0.1521843 1.60 0.7950854

0.75 0.1747014 1.65 0.8455547

0.80 0.1987713 1.70 0.8975768

0.85 0.2243942

24

3. Perhitungan KT ; KQ, effisiensi propeller

Perhitungan ini diklasifikasikan berdasarkan harga AE/AO dan P/D. Kurva

KT dan Effisiensi merupakan bentuk variasi 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 yang digunakan untuk

mengetahui harga KT danKQ.

KT = dc

O

Eb

aabcd .ZA

A..

D

P..JA

No. KT = Aabcd . Ja . (P/D)b .(AE / AO)c . Zd

Aabcd a b c d

1 0.00880496 0 0 0 0

2 -0.204554 1 0 0 0

3 0.166351 0 1 0 0

4 0.158114 0 2 0 0

5 -0.147581 2 0 1 0

6 -0.481497 1 1 1 0

7 0.415437 0 2 1 0

8 0.0144043 0 0 0 1

9 -0.0530054 2 0 0 1

10 0.0143481 0 1 0 1

11 0.0606826 1 1 0 1

12 -0.0125894 0 0 1 1

13 0.0109689 1 0 1 1

14 -0.133698 0 3 0 0

15 0.00638407 0 6 0 0

16 -0.00132718 2 6 0 0

17 0.168496 3 0 1 0

18 -0.0507214 0 0 2 0

19 0.0854559 2 0 2 0

20 -0.0504475 3 0 2 0

21 0.010465 1 6 2 0

22 -0.00648272 2 6 2 0

23 -0.00841728 0 3 0 1

24 0.0168424 1 3 0 1

25 -0.00102296 3 3 0 1

26 -0.0317791 0 3 1 1

27 0.018604 1 0 2 1

28 -0.00410798 0 2 2 1

29 -0.000606848 0 0 0 2

30 -0.0049819 1 0 0 2

31 0.0025983 2 0 0 2

25

No. KT = Aabcd . Ja . (P/D)b .(AE / AO)c . Zd

Aabcd a b c d

32 -0.000560528 3 0 0 2

33 -0.00163652 1 2 0 2

34 -0.000328787 1 6 0 2

35 0.000116502 2 6 0 2

36 0.000690904 0 0 1 2

37 0.00421749 0 3 1 2

38 0.0000565229 3 6 1 2

39 -0.00146564 0 3 2 2

Nilai KT merupakan jumlah total eksponensial rumus KT pada input yang

sama.

KQ = dc

O

Eb

aabcd .ZA

A..

D

P..JB

KQ = Babcd . Ja . (P/D)b .(AE / AO)c . Zd

No. Babcd a b c d

1 0.00379368 0 0 0 0

2 0.00886523 2 0 0 0

3 -0.032241 1 1 0 0

4 0.00344778 0 2 0 0

5 -0.0408811 0 1 1 0

6 -0.108009 1 1 1 0

7 -0.0885381 2 1 1 0

8 0.188561 0 2 1 0

9 -0.00370871 1 0 0 1

10 0.00513696 0 1 0 1

11 0.0209449 1 1 0 1

12 0.00474319 2 1 0 1

13 -0.00723408 2 0 1 1

14 0.00438388 1 1 1 1

15 -0.0269403 0 2 1 1

16 0.0558082 3 0 1 0

17 0.0161886 0 3 1 0

18 0.00318086 1 3 1 0

19 0.015896 0 0 2 0

20 0.0471729 1 0 2 0

21 0.0196283 3 0 2 0

22 -0.0502782 0 1 2 0

23 -0.030055 3 1 2 0

24 0.0417122 2 2 2 0

25 -0.0397722 0 3 2 0

26 -0.00350024 0 6 2 0

26

KQ = Babcd . Ja . (P/D)b .(AE / AO)c . Zd

No. Babcd a b c d

27 -0.0106854 3 0 0 1

28 0.00110903 3 3 0 1

29 -0.000313912 0 6 0 1

30 0.0035985 3 0 1 1

31 -0.00142121 0 6 1 1

32 -0.00383637 1 0 2 1

33 0.0126803 0 2 2 1

34 -0.00318278 2 3 2 1

35 0.00334268 0 6 2 1

36 -0.00183491 1 1 0 2

37 0.000112451 3 2 0 2

38 -0.0000297228 3 6 0 2

39 0.000269551 1 0 1 2

40 0.00083265 2 0 1 2

41 0.00155334 0 2 1 2

42 0.000302683 0 6 1 2

43 -0.0001843 0 0 2 2

44 -0.000425399 0 3 2 2

45 0.0000869243 3 3 2 2

46 -0.0004659 0 6 2 2

47 0.0000554194 1 6 2 2

Nilai KQ merupakan jumlah total eksponensial rumus KT pada input yang

sama.

4. Perhitungan effisiensi propeller

p = KT . J / (2 . KQ)

KQ = KT . J / (2 . p)

Harga effisiensi dihitung pada setiap harga koeffisien of advance (J) pada

masing masing variasi AE/AO dan P/D.

Dari data diatas didapatkan grafik Kt-Kq-J dengan variasi harga sebagai

berikut:

- Variasi harga pitch ratio (P/D) yaitu : 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.05, 1.1, 1.15,

1.2, 1.25, 1.4 (berdasarkan variasi yang ada)

- Variasi AE/A0 antara 0,40 1,00 (jumlah daun = 4)

- Harga variasi J antara 0,00 0,17

27

- Harga diameter propeller (D) diambil sebesar 0.65 T = 5.10 m (tergantung

sarat kapal)

- Blade propeller (Z) diambil 4 daun.

Gambar 2.6. Diagram Kt-Kq-J propeller B-Series.

3) 9HH : efisiensi relative rotative

0KK merupakan perbandingan efisiensi baling-baling pada kondisi di belakang

kapal (behind the ship condition) dengan efisiensi baling-baling pada kondisi terbuka

(open condition).

Di depan sudah di terangkan pengertian pitch dari baling-baling. Berikut ini akan

dijelaskan apa yang dinamakan slip. Karena akibat bekerjanya baling-baling sejumlah

air bergerak melewati piringan baling-baling dengan dipercepat arah kebelakang,

maka sebenarnya baling- baling bergerak maju (ke arah majunya kapal) dalam setiap

satu kali putarannya sejauh dengan jarak yang lebih pendek dari jarak satu pitch dari

baling-baling tersebut.

28

Lain halnya dengan mur dan baut di mana setiap kali satu putaran dari mur

maka gerak majunya akan sama jaraknya dengan satu pitch dari ulir bautnya.

Pada baling-baling karena berputar di fluida. maka terjadilah perbedaan harga

tersebut dan perbedaan jarak itu disebut slip. Untuk baling-baling yang mempunyai

face pitch yang konstan kecepatan slip atau slip velocity didefinisikan sebagai

perbedaan antara pitch velocity (n.H) dengan speed of advance dari baling-baling (Va ),

= n .H Va

Sedangkan apa yang disebut slip ratio adalah:

6L =M.- 57

M.-= N

57

M.-

Di mana:

n = Rps (putaran tiap detik)

H = Pitch dari baling-baling

Karena Va adalah kecepatan ke muka dari baling-baling terhadap air

disekitarnya, maka harga Sw adalah harga slip yang sebenarnya = true slip = real slip.

Dalam praktek besarnya V dihitung dari kecepatan kapal Vs dan besarnya harga wake

fraction w dengan memakai rumus yang telah didapat dimuka, yaitu:

= (1 P)

Bilamana harga w tidak diketahui besarnya, maka untuk mengetahui besarnya

slip dari baling-baling kapal yang berlayar yaitu untuk memeriksa seberapa jauh

bekerjanya baling-baling pada beban muatan dan kecepatan kapal pada saat itu, maka

oleh orang kapal untuk mudahnya dipakailah harga V sebagai ganti harga Va

Perhitungan slip cara itu dinamakan apparent slip, yaitu:

Q =

= 1

Kalau kita kaitkan harga-harga Ss dan Sw dapatlah didapatkan hubungan

sebagai berikut:

29

1 #

1 Q=/

/ =

= (1 P)

= (1 P)

Perhitungan harga slip diatas biasanya memakai harga pitch nominal atau face

pitch, sehingga harga slip tersebut juga disebut nominal slip (Sn). Dalam praktek

orang jarang memakai harga slip yang disebut virtual slip yang menggunakan harga

virtual pitch (Sv).

30

BAB 3.

REPARASI BALING-BALING DAN POROS BALING-BALING

3.1 Reparasi Baling-baling

Baling-baling mengalami kerja dalam kondisi yang sulit dan berat, maka pada

masa tertentu akan mengalami kerusakan. Kerusakan-kerusakan yang bisa terjadi

pada propeller antara lain berupa:

a) Kerusakan akibat pengkaratan dan erosi (Gambar 3.1(a)-1)

b) Keretakan daun baling (Gambar 3.1(a)-2)

c) Robeknya daun baling-baling (Gambar 3.1(b)-1)

d) Bengkoknya daun baling-baling (Gambar 3.1(b)-2)

e) Terlepasnya baling-baling dari porosnya

(a) (b)

Gambar 3.1. Jenis kerusakan pada propeller.

Sebab-sebab kerusakan baling-baling terutama oleh karena erosi dan korosi.

Erosi daun baling-baling disebabkan karena gesekan serta pukulan air pada

permukaan baling-baling dan juga disebabkan pukulan ledakan dari gelombang

kavitasi. Kerusakan akibat erosi tergantung dari kecepatan putaran dari baling-baling.

Selama proses erosi, jika lapisan yang melindungi baling-baling terlepas maka akan

semakin memperparah kerusakan pada baling-baling.

31

Kondisi dari permukaan daun baling-baling akan mempengaruhi ketahanan

terhadap erosi. Permukaan daun baling-baling haruslah halus, tanpa pori yang halus,

lubang-lubang atau tonjolan-tonjolan. Kondisi dari permukaan daun baling-baling

harus dijamin keseimbangan balasnya terutama pada ujung baling-baling, dimana

pengkaratan dan erosi akan terjadi.

Ditinjau dari bahan baling-baling terdapat tiga macam yaitu:

a) Baling-baling dari besi tuang

Baling-baling jenis ini memiliki sifat mudah korosi dalam bentuk lubang-lubang

memanjang yang terjadi pada daerah tekanan kurang (belakang) dekat ujung-ujung

yang bergetar. Bagian-bagian lainnya dari daun baling-baling biasanya pengkaratan

agar berkurang. Kecepatan putaran baling-baling sangat berpengaruh pada

pengkaratan baling-baling. Untuk baling-baling jenis ini kecepatan 13,5 m/s adalah

cukup aman.

b) Baling-baling dari baja

Mudah mengalami pengkaratan pada tempat-tempat yang paling jauh dari

sumbu baling-baling, dekat dengan ujungnya. Pengkaratan dijumpai terutama pada

sisi belakang (tekanan rendah) jarang pada sisi muka (tekanan tinggi). Bentuk

pengkaratan pada baling-baling ini berupa lekuk (lembah) bermacam-macam

kedalaman atau bahkan sampai lubang yang tembus. Sehingga akibat proses

pengkaratan yang terus menerus lembah-lembah tersebut akan tergabung

mengakibatkan pengkaratan yang merata. Tiap-tiap 1,5 2 tahun baling-baling ini

harus diadakan perbaikan. Faktor utama yang menyebabkan kerusakan ialah aliran

yang keras dari air yang menyinggung daun baling-baling yang mengakibatkan baik

erosi maupun korosi.

c) Baling-baling dari brons (kuningan)

Adalah lebih tahan terhadap proses korosi maupun erosi. Biarpun begitu daun

baling-baling jenis ini akan mengalami proses kavitasi juga, yang menyebabkan

32

kerusakan pada sisi belakangnya. Kerusakan metal dari baling-baling brons sebagai

akibat erosi dan pengkaratan adalah berhubungan dengan faktor-faktor lain yang

mempengaruhi proses kerusakan ini. Misalnya baling-baling yang ringan dipakai pada

kapal dengan kecepatan yang tinggi, daun baling-baling akan deformasi dan terjadi

getaran. Daun baling-baling yang terjadi deformasi dan mengalami tegangan akan

menjadi anode dari bagian yang tak terjadi deformasi, dan akan terjadi pengkaratan

yang intensif. Daerah anode ini kemungkinan pada pangkal daun baling-baling

ditengah-tengah atau ujung daun baling-balingnya.

d) Baling-baling dari baja tahan karat

Apabila pengaruh kavitasi tidak timbul pada baling-baling ini maka kerusakan

utamanya hanya daun baling-baling lekuk. Baja tahan karat ini termasuk stainless steel

yang banyak jenisnya antara lain jenis 304, 316, 308, duplex, dan baja tahan karat

lainnya.

3.1.1 Melepas Baling-baling dari Poros Baling-baling

Melepas baling-baling dari poros baling-baling dilaksanakan setelah diketahui

kerusakan-kerusakannya dengan cara:

a. Pompa hydrolis (Gambar 3.2)

Gambar 3.2. Melepas Baling-baling dengan Pompa Hydrolis

1. rumah pompa; 2. plunyer; 3. pelat penahan; 4. baut pengikat; 5. poros untuk

melepas baling-baling; 6. ring penahan; 7 ring pengikat poros; 8. poros baling-

33

baling; 9. Baling-baling; 10. pipa untuk pompa hydrolis; 11. lubang pada pelat

penahan.

b. Baut penarik (Gambar 3.3)

Gambar 3.3. Melepas baling-baling dengan baut ulir pada bus baling-baling.

Kadang-kadang dalam pelepasan baling-baling ini biarpun dengan pertolongan

alat tersebut masih juga dibantu dipanaskan dengan las asetilen, tapi jangan sampai

memanaskan poros baling-baling Cara ini apabila menggunakan cara kedua dan

ketiga.

Untuk melepas baling-baling ini mur baling-baling janganlah dilepas seluruhnya,

tetapi disisakan tiga atau empat ulir.

c. Pasak (Gambar 3.4)

Gambar 3.4. Melepas Baling-baling dengan Pasak

34

Keterangan:

1. Pasak baja;

2. Rumah pasak;

3. Mur baling.

3.1.2 Reparasi baling-baling yang berkarat dan aus

Apabila kerusakan akibat karat serta keausan cukup dalam serta daerah yang

cukup luas (lebih dari 1/3 panjang daun baling-baling) maka bagian ini harus

dipotong, dengan terlebih dahulu ditera (ditandai) dan dipasang dengan bahan brons

baru dengan pengelasan.

Pengkaratan serta keausan yang lebih sedikit, maka daun baling-baling yang

menipis dapat diperbaiki dengan pengelasan (buiding up welding). Sebelum

pengelasan, daerah yang rusak harus dibersihkan sampai metal induk dengan gerinda.

Pelaksanaan pengelasan dapat dilaksanakan las asytilen atau las busur listrik dengan

electrode khusus. Supaya mudah dilakukan pengelasan maka baling-baling diletakan

sedemikian rupa pada landasan khusus (jig) sehingga pengelasan secara horizontal

(downhand welding)

Khususnya baling-baling dari brons harus dipanaskan 700c sebelum

pelaksanaan pengelasan. Setelah dilaksanakan pengelasan, daun baling-baling yang

dilas harus digerinda dan dihaluskan (di-Polish). Pemeriksaan yang selanjutnya ialah

pemeriksaan keretakan dengan dye penetrant method

3.1.3 Meluruskan daun baling-baling yang bengkok

Meluruskan daun baling dari baja yang bengkok dilaksanakan dengan

pertolongan pemanasan. Pembengkokan yang tak besar cukup meluruskan dengan

pukulan palu, dengan menahan dibaliknya dengan landasan kayu. Bila bengkoknya

cukup luas, meluruskan dengan mesin pres, atau pada peralatan yang sederhana

35

seperti pada Gambar 3.5. Setelah pelurusan daun baling-baling harus diadakan

anneling sampai 850-9500 C.

Gambar 3.5. Meluruskan daun baling-baling yang bengkok dengan pertolongan pompa hidrolis.

Gambar 3.6. Meluruskan daun baling-baling yang bengkok dengan pertolongan mesin pres.

Untuk baling-baling yang terbuat dari brons bengkokan daun baling-baling

dapat dilaksanakan dalam keadaan dingin (cold straightening process). Pelurusan

daun baling yang bengkoknya tak besar cukup dengan pukulan palu, tetapi bila

bengkoknya cukup besar dan luas dilaksanakan dengan pertolongan mesin pres

(Gambar 3.6)

Pada bengkok yang cukup tajam biarpun baling-baling dari brons dalam praktek

sering dipanasi dahulu sampai suhu 600-7000 C, agar dalam pelaksanaan pelurusan

jangan sampai keretakan baru.

36

Kadang-kadang pelurusan bengkoknya ujung daun baling yang tak besar dapat

dilaksanakan tanpa melepas baling. Pada prinsipnya setelah pelurusan bengkoknya

daun baling tidak boleh masih ada retakan. Apabila terdapat keretakan harus

dihilangkan dengan cara selanjutnya.

3.1.4 Memperbaiki daun baling yang retak dan patah

Keretakan permukaan pada daun baling harus dipersiapkan kampuh pengelasan

V atau X, tergantung dari ketebalan dari baling-baling. Keretakan dalam harus dibuat

kampuh pula serta mengisinya dengan material las yang sejenis.

Pengelasan keretakan baling-baling dari baja laksanakan las busur listrik dengan

electrode yang tepat. Baling-baling dari brons dapat diperbaiki dengan pengelasan

busur listrik atau las asytilen. Setelah pengelasan keretakan digerinda dan dihaluskan.

Ujung-ujung daun baling-baling yang patah harus dipersiapkan pemotongan

yang sempurna dengan peneraan terlebih dahulu, pemotongan dengan gergaji serta

dpersiapkan kampuh pengelasan.

Gambar 3.7. Perbaikan daun baling-baling yang patah.

Mula-mula pertama pemotong daun baling-baling yang patah dipersiapkan

dengan sistim ekor burung (Gambar 3.7b), dimana ekor burung dari bahan untuk

penyambungan harus pas. Setelah dipersiapkan kampuh pengelasan, dilaksanakan

pengelasan baik las busur listrik ataupun dapat jug alas asytilen. Dengan cara Gambar

3.7b ini terpaksa harus dipersiapkan bahan penyambung yang lebih besar. Maksud

tujuan sistim burung ini agar nanti apabila daun baling mengalami pukulan gaya luar

tidak akan terlepas pada tempat penyambungan ini. Tetapi dari beberapa percobaan

37

serta penelitian praktek perbaikan tanpa sistim ekor burung atau kampu las yang

lurus, (Gambar 3.7c) tidak menunjukkan tanda kekuatiran di atas. Oleh karena cara

penyambungan Gambar 3.7c sekarang merupakan caara penyambungan daun baling-

baling yang patah. Cara ini membutuhkan bahan penyambung yang lebih sedikit dan

berkat bahan pengikat (electrode) yang tepat merupakan penyembungan yang cukup

homogeny, kuat dan elastis.

Yang penting dalam hal ini tepatnya pemilihan bahan penyambung yang dapat

diambil dari daun baling bekas atau bahan pelat yang sama dengan material induk.

Setelah pengelasan penyambungan tidak saja dilakukan penggerindaan pada

kampuh pengelasan, tetapi juga bahan penyambung agar bentuk daun baling yang

diperbaiki sama dengan bentuk aslinya, baik bentuk sisi luarnya atau tebalnya.

Setelah peggerindaan dan penghalusan perlulah diadakan pengontrolan pitch

(langkah) dari daun baling yang diperbaiki sama tidaknya dengan daun baling lainnya.

3.1.5 Membalansir baling-baling

Dalam pembuatan baru atau reparasi, baling-baling haruslah diadakan balansir

(balancing) untuk menghindari getaran (vibration) dalam pemakaiannya.

Membalansir adalah pengontrol titik berat dari baling-baling dan ssumbuh utama dari

inertia berhimpit dengan sumbu perputaran. Ketidaktepatan ini mungkin terjadi pada

pengerjaan dengan mesin, tidak uniform-nya material atau sebab-sebab pada

pemakaian.

Baling-baling yang tidak dibalance menyebabkan gaya inertia atau momen yang

menyebabkan getaran pada pemakaiannya. Sedangkan gaya sentrifugal terjadi bila

sumbu inertia parallel dengan sumbu dari putaran, tetapi titik berat dari baling-baling

tidak terletak pada sumbu perputaran.

38

Gambar 3.8. Membalansir statis baling-baling.

Keterangan Gambar 3.8:

1. Poros sebagai tumpuan; 2. Poros; 3. Konis penjepit; 4. Konis penjepit; 5. Baling-baling.

Setelah baling-baling dibalansir dan di polish siaplah baling tersebut

dilaksanakan pengepasan lubang konis baling dengan konis poros baling-baling.

3.1.6 Pengepasan Lubang Konis Baling-baling dengan Konis Poros Baling-baling

Pengepasan lubang konis baling-baling dengan konis poros baling-baling

dilaksanakan langsung pada konis poros baling-baling. Poros baling-baling

ditempatkan pada landasan khusus dan diikat, kemudian baling dipasangkan pada

konis poros baling yang telah dipasang pasaknya pula. Baling-baling diikat dengan

mur pengikat sampai kuat. Dan apabila pada konis poros baling telah diolesi lood wit

(paint spot method), setelah dilepas maka terlihat konis poros baling tempat

persinggungan dengan lubang konis baling-baling. Tempat (titik) persinggungan

harus uniform seluruh permukaan persinggungan. Makin banyak titik persinggungan

makin sempurnanya pengepasan lubang konis baling-baling dengan konis poros

baling; normalisasi titik persinggungan ialah dua sampai tiga tempat pada tiap-tiap 1

cm2. Pengepasan dari pasaknya sendiri juga harus diperhatikan.

39

3.2 Pengukuran Kelonggaran Poros Baling-baling

Pada waktu kapal dinaikan di atas dok, perlulah mengukur kelonggaran poros

baling-baling dengan bantalan pada bagian belakang dan bagian muka dari stern tube

serta juga pada boss propeller bracket (bos penyokong baling) bila ada. Pengukuran

ini dilaksanakan seteliti mungkin agar tidak lanjut perbaikan poros baling dapat

dilaksanakan. Pengukurun dilaksanakan kelonggaran pada 4 titik yaitu atas, bawah,

kanan dan kiri dengan "vuller" atau didongkrak serta ditandai. Pengukuran ini akan

lebih sempurna apabila poros baling dilepas, sehingga kita dapat mengukur diameter

luar poros baling-baling dan mengukur diameter dalam bantalan poros baling-baling.

Perbedaan diameter-diameter ini adalah kelonggarannya.

Kelonggaran poros baling-baling dengan bantalannya dalam keadaan baru dan

maksimum yang diijinkan tergantung dari jenis bantalannya, jenis bantalan ini akan

menyangkut pula jenis pelumasannya.

Bantalan kayu pak (lignum vitea) pelumasannya air laut atau air tawar (untuk

kapal-kapal sungai & danau), biarpun jarang sekali dijumpai dengan pelurnasan

minyak lumas.

Bantalan babbit metal (white metal) pelumasannya dengan minyak lumas atau

vet cair. Sedangkan bantalan karet sintetis (synthetic rubber) pelumasannya dengan

air. Disamping itu masih terdapat bantalan poros baling-baling dari brons dengan

pelumasan air atau minyak pelumas serta bantalan dari plastic material (wood plastic

atau Lesetolite) dengan pelumasan air. Kelonggaran poros baling-baling dengan

bantalannya dapat terlihat seperti dalam Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Kelonggaran poros baling-baling dengan bantalannya.

Jenis dari pada

bantalan

Kelonggaran terkecil pada

waktu keadaan baru

Kelonggaran terbesar yang

harus diadakan penggantian

Kayu Pok

(Lignum vitea)

0,004 D + 1 (m/m) 0,1 D + 3 (m/m)

Babbit metal

(White metal)

0,001 D + 0,5 (m/m) 1,5 % D

40

Karat Sintesis 1,00 1,25 m/m untuk D =

100m/m

1,90 2,50 m/m untuk D =

500 m/m

2,8 6,0 m/m untuk bantalan pada

stern tube

4,0 8,5 m/m untuk bantalan pada

bas penyokong baling-baling

Untuk bantalan babbit metal kelonggaran maksimum 3 m/m, apabila D

(diameter poros baling-baling) tidak lebih 250 m/m dan 3,5 m/m apabila D lebih

besar 300 m/m.

Untuk bantalan brons yang hanya dijumpai pada kapal-kapal yang kecil atau

kapal-kapal tunda maka kelonggaran maksimum ialah 3% dari D.

Untuk bantalan plastic material kelonggarannya sama dengan seperti bantalan

lignum vitae. Setelah diketahui kelonggaran poros baling-baling dengan bantalannya

dapat ditentukan perlu tidaknya poros baling-baling dilepas. Melepas poros baling-

baling ada dua cara yaitu :

a. ditarik kebelakang (bersama baling-baling atau tidak) apabila flens koppling

poros baling-baling dapat dilepas.

b. ditarik ke muka (dengan melepas dahulu baling-baling) apabila flens koppling

poros baling-baling tidak dapat dilepns. Cara mengeluarkan dari kapal dapat

melalui lubang kamar mesin atau pelat lambung dipotong.

3.3 Perbaikan Poros Baling

3.3.1 Kerusakan poros baling-baling

Dapat berupa kerusakan ulir dari poros baling-baling; kerusakan dari rumah

pasak pada konis poros baling-baling, keausan dari permukaan konis kerusakan

(keausan, pengkaratan keretakan dan lain-lain) pada daerah perubahan konis ke

daerah silinder. Keausan atau cacat lain pada daerah bantalan poros baling-baling

atau keausan "sleeve"nya atau mungkin juga kedudukan sleeve-nya dengan poros

berongga karena pengkaratan pada porosnya.

41

Kerusakan dari lubang baut pas dari flens koppling karena misaligument

(ketidak lurusan) dari poros baling dan poros antara atau pengikatan baut yang tidak

sesuai prosedur.

Keretakan poros baling-baling sebagai akibat konsentrasi tegangan setempat,

tegangan temperatur (thermal stress), pukulan, qualiteit material yang tidak baik dan

lain-lain. Tegnangan pada poros baling-baling juga dapat disebabkan tidak betulnya

bentuk poros, pengkaratan setempat serta misaligument, dari poros. Tegangan

temperatur disebabkan kenaikan temperatur kurang sempurnanya pelumasan atau

misaligument poros. Keretakan harus dihilangkan dengan segera, apabila tidak dapat

dihilangkan poros baling-baling harus diganti. Melentur atau bengkoknya poros

baling-baling disebabkan berputarnya poros baling yang tak normal, misaligument

atau pukulan gaya luar.

Poros baling-baling mengalami kerja lebih berat kondisinya dibanding dari pada

poros antara lainnya. Bila baling-baling mengalami kerusakan akibat pengkaratan

atau erosi, atau bahkan salah satu daun baling patah (biarpun sebagian saja) maka

balans dari baling terganggu, terjadi gaya periodis yang melenturkan poros baling-

baling dan akhirnya poros baling-baling mengalami tegangan tambahan. Gaya

periodis tersebut pada poros baling akan bertambah besar bila kapal bergerak tanpa

muatan atau balas. Kerusakan atau keausan bantalan poros baling-baling, terutama

sebagion bantalon yang berdekato.n dengan baling2 juga disebabkan gaya periodis

ini.

Pada cuaca laut bergelombang pada poros baling juga akan bekerja tegangan

dinamis tambahan, sebagai akibat dar frequensi dan periode baling-baling yang

sudah patah sa1ah satu daunnya.

Pengkaratan pada poros baling intensif sekali pada tempat-tempat yang

berhubungan material lain (lihat sleeve dari brons). Situasi akan membuat lebih rumit

dimana tidaklah mungkin mengontrol poros baling sewaktu-waktu. Pengontrolan

poros baling hanyalah dilakukan apabila kapal di atas dok, diukur kelonggaran

42

dengnn bantalannya atau dilihat secara visuil keseluruhan poros baling-baling atau

bahkan diperbaikinya.

Sehingga Biro Klasifikasi menentukan pemeriksaan secara periodik poros

baling-baling untuk pengukuran kelonggaran poros baling-baling tiap docking; untuk

pemeriksaan secara visuil; tiap dua kali docking (bila poros tidak ditutup sleeve atau

ditutup sleeve setempat-setempat); Sedangkan poros baling-baling ditutup sleeve

secara kontinue dapat diperiksa secara visuil empat tahun sekali apabila tidak ada

kecurigaan lainnya.

Faktor utama dalam kesukaran kondisi operationil inlah keaktifan pengkaratan

dari air lautyang mengakibatkan kerusakan poros baling-baling. Gaya-gaya luar yang

mengakibatkan kerusakan poros baling ialah gaya-gaya pukul dari benda-benda yang

terapung (kayu, es dll.) serta dasar perairan.

Alasan pokok dari kerusakan poros baling2 pada daerah perubahan konis dan

silinder adalah kelelahan material akibat pengkaratan.

Setelah pemakaian poros baling-baling yang cukup lama terlihat, keretakan

permukaan pada daerah antara dua sleeve. Keretakan-keretakan ini disebabkan

tegangan puntiran, serta kelanjutan dari keretakan ialah keretakan. Oleh sebab itulah

pada sleeve yang terpotong, daerah antara dua sleeve dilindungi oleh karet serta

plastic material.

Sering juga dijumpai kerusakan poros baling, pada daerah bagian muka

persinggungan dengan baling-baling serta sisi belakang dari bos poros baling-baling

yang terbuka (poka bantalan poros baling-baling dengan permukaan air) terlihat tali,

tali jaring, tali baja dll., sehingga seakan-akan poros tergesek terus pada perputaran

sampai aus. Oleh karena itulah pada poros dengan bantalan pelumasan air, harus

dilindungi pelat pelindung terhadap tali (trossen schern bahasa Belanda).

43

3.3.2 Perbaikan poros Baling-baling

Ulir pada poros baling-baling perlu diperhatikan dalam waktu pelepasan

baling-baling atau transportasinya, sebab apabila terantuk ulir akan rusak. Oleh

karena itu pada pelepasan baling atau transportasinya dilindungi atau dibalut serta

kalau mungkin murnya tidak perlu dilepas atau dipasang saja. Apabila terjadi cacat

perlulah Biro Klasifikasi memeriksanya, dalam hal ini kemungkinan tak perlu

diperbaiki atau harus diperbaiki. Memperbaikinya tidak diperbolehkan dengan

menlasnya, karena Biro Klasifikasi belum mengijinkan pengelasan poros baling-

baling. Jadi apabila kerusakan ulir itu diperbaiki dengan membubutnya dengan cara

mengecilkan diameternya (dengan mengorbankan mur yang lama) serta membuat

mur baru atau memperpanjang ulir (kalau memungkinan). Pembubutan diameter ulir

juga haru diperhatikan, jangan sampai melampaui diameter minimumnya.

Konis poros baling pada pemasangan baru atau setelah perbaikan baling-

baling harus cukup baik persinggungannya selain diperbaiki bidang

persinggungannya konis baling-baling dan konis poros baling dengan melamaknya,

masih diusahakan jangan sampai air masuk ke sela-selanya dengan penempatan

pakking karet yang ditekan oleh ring dengan baut pada sisi muka dari baling-baling.

Cara ini terutama pada pemakaian air pada pelumasan bantalan poros baling. Apabila

pakking ini tidak berfungsi maka air laut masuk sela-sela konis, sehingga terjadilah

pengkaratan pada konis poros baling-baling. Pengkaratan konis poros baling ini

diperbaiki dengan membubutnya di atas bangku bubut. Setelah dibubut perlu dipas

lagi dengan konis baling-baling dengan melamaknya.

Rumah pasak kadang-kadang terjadi kerusakan akibat puntiran. Perbaikan

harus mengkatternya serta mengganti pasak, tetapi apabila tidak memungkinkan Biro

Klasifikasi mengijinkan memindah rumah pasak pada tempat lainnya dengan

memutar 180, Dalam pembubut konis poros baling-baling kemungkinan kedudukan

baling2 akan maju. Majunya kedudukan baling-baling juga harus diperhatikan jangan

sampai terjadi kesukaran lainnya yaitu menonjolnya pasak keluar daerah baling atau

44

diameter lubang sisi maka konis baling lebih besar diameter baling-balingnya sendiri

sehingga terjadi rongga serta mengecilkan luas persinggungan konis baling-baling dan

konis poros baling.

Tadi sudah dijelaskan bahwa tempat yang kritis poros baling ialah pada

lehernya yaitu perubahan konis dengan bentuk silindernya.

Apabila terdapat keausan atau pengkaratan; dapat diadakan pembubutan

(yang terpaksa melingkar) atau penggerindaan setempat bata gerinda khusus (apabila

pengkaratan setempat). Cara yang kedua ini harus disetujui Biro Klasifikasi.

Pembubutan ini masih diperbolehkan selama diameternya jangan sampai lebih

kecil diameter poros baling-baling mininum yang diijinkan pada peraturan Klasifikasi.

Setelah pembubutan dan penggerindaan pada leher poros baling-baling ini haruslah

diperiksa keretakannya.

Kerusakan pada daerah tepat pada bantalan adalah keausan dan pengkaratan.

Perbaikan adalah hanya dengnan pembubutan sampai keausan dan pengkaratan

hilang. Dalam pembubutan ini diusahakan diameter poros baling pada bantalan muka

lebih kecil dibanding diameter pada bantalan belakang bila poros baling-baling. Cara

mengeluarkannya di tarik kebelakang. Biasanya diameter ini akan sebeliknya apabila

poros baling-baling cara mengeluarkannya ditarik kemuka. Dalam pembubutan poros

baling tepat pada bantalan juga harus diperhatikan, tidak boleh lebih kecil dari

diameter minimum poros baling menurut peraturan Klasifikasi.

Keausan poros baling-baling pada daerah stern gland packing juga nyata

kelihatan. Cara memperbaikinya ialah pembubutan seperti diatas.

Flens koppling, poros baling-baling yang dapat dilepas juga perlu diperhatikan

persinggungan lubang konisnya dengan konis poros baling-baling pasak dan rumah

pasaknya seperti pada konis baling-baling. Flens koppling poros baling baik yang

dapat dilepas maupun yang tetap harus diperiksa bidang persinggungan dengan flens

koppling poros antara. Bidang persinggungan ini harus tegak lurus sumbu poros

baling-baling.

45

Dalam perbaikan poros diatas bangku bubut keolengan yang diijinkan adalah

sebagai berikut :

a. Pada tempat bantnlan, sleeve tidak boleh lebih dari 0.03 m/m.

b. bidang persinggungan flens tidak boleh lebih 0.015 0.02 m/m

c. lingkaran flens tidak boleh lebih 0.01 m/m untuk tiap diameter flens 100 m/m

d. bagian yang tidak di tumpu tidak lebih 0.1 m/m.

Kecekungan dari bidang persinggungan tidak lebih dari 0.05 m/m, sedangkan

kecembungan tidak diperkenankan sama sekali.

Elliptisiteit yang diijinkan pada konis, tempat bantalan dan sleeve adalah sebagai

berikut:

a. Untuk poros antara (intermediate shaft) dengan diameter 120 - 500 m/m :

elliptisiteit dari 0.02 s/d 0.04 m/m sedangkan konis 0.02 s/d 0.05 m/m.

b. Untuk poros baling-baling dengan diameter 120 - 500 m/m elliptisitcit dari

0.02 s/d 0.05 m/m sedangkan konis 0.03 s/d 0.06 m/m.

3.3.3 Memperbaiki dan Mengganti Baru Sleeve Poros Baling-baling

Seperti diketahui sleeve atau shaft liner merupakan tempat bertumpunya pada

bantalan. Biasnnya sleeve terbuat dari brons atoau metal tahan karat. Poros baling-

baling yang memakai sleeve biasanya dengan bantalan dari bahan lignum vitae.

Tebal minimum dari sleeve baru yang dipasang pada poros baling-baling

menurut Lloyd Register of Shipping 1971 ialah:

% =S + 230

32V/V

Dimana:

D = diameter dari poros baling-baling

Menurut Germanisher Lloyd 1971 :

t = 0.0 3 D + 7, 5 (m/m)

46

Kerusakan dari sleeve atau shaft liner ini adalah keausan pengkaratan dan oleh

karena pelumasannya air laut yang kemungkinan bisa termasuk pasir ntau kasaran

dari luar bisa terjadi kerusakan yang cepat. Selain itu bisa terjadi sleeve keretakan

atau sleeve sudah duduk betul dengan poros.

Apabila keausan sleeve diperbaiki dengan membubutnya. Pembubutan sleeve

ini jangan sampai 25% dari tebal sleeve seperti rumus diatas pada tempat bantalan

atau 50% pada tempat lamnya atau tempat stern gland packing.

Keretakan atau kerusakan lain yang terpusatkan tidak 1ebih sepertiga panjang

sleeve, diperkenankan mengganti sebagian dari sleeve dengan cara pengkerutan pula.

Tepat pada penyambungan dibat tangga (Gambar 3.9) dan dengan penempaan dalam

keadaan dingin atau dilas, karena daerah tangga itu sudah mengalami pengkerutan

sendiri sehingga pengelasan itu tidak mempengaruhi bahan poros.

Cara penempaan dan pengelasan ini agar penyambungan sleeve cukup membuat

kedap air.

Gambar 3.9 Penggantian baru sebagian sleeve.

Penggantian sebagian sleeve diusahakan agar materialnya sama atau dengan

perbedaan kekerasan sekitar 15 brinel. Setelah ditempa dan dilas dibubut sesuai

dengan diameter yang diperlukan.

Apabila terdapat lubang setempat dapat dibubut landai, tetapi dengan luas tidak

lebih 3% dari luas seluruh persinggungan sleeve.

47

Jika kebetulan sleeve setelah dibubut melebihi 25% pembubutannya atau daerah

kerusakannya lebih sepertiga panjang sleeve maka sleeve harus diganti baru.

Mengganti baru sleeve terlebih dahulu melepas sleeve yang lama dengan

memotong secara longitudinal dengan sekrap atau peralatan potong lainnya. Setelah

sleeve lama dilepas permukaan poros diperiksa dan diukur. Permukaan poros baru

bersih dan halus (bebas dari karat serta cacat-cacat lain). Elliptisiteit dari poros

baling-baling untuk pemasangan sleeve baru tergantung dari diameter poros baling-

baling yaitu 0.02 m s/d 0.05 mm untuk diameter dari 120 sampai 500 mm.

Material sleeve brons atau baja tahan karat, tetapi bila bantalan poros baling-

baling dari lignum vitae/wood plastics atau sintetic rubber. biasanya dibuat dari brons.

Sedangkan bantalan poros baling-baling dengan white metal (babbit) yang dilumaasi

dengan minyak lumas, maka sleeve baja tahan karat dapat dipakai. Sleeve untuk poros

baling-baling kapal yang besar panjangnya mencapai 3 4 m.

Gambar 3.10 Pembuatan bagian sleeve dengan hubungan pengkerutan & penempaan dalam keadaan

dingin

48

Mengecor sleeve macam ini sukar dan resiko kegagalan besar sekali serta atlat

sulit pengerjaan mesinnya. Selain itu pemasangan dengan pengkerutan sleeve yang

panjang sulit; keretakan dan kegagalan pemasangan kemungkinan besar bisa terjadi.

Karena itu sleeve yang panjang dibagi dengan kepanjangan tiga atau empat kali

diameter poros baling-baling. Sambungan antara dua bagian sleeve seperti apa yang

dilakukan pada Gambar 3.10.

Material sleeve untuk sleeve tunggal atau bagian dari sleeve yang panjang

setelah pembubutan secara kasar harus diperiksa kekedapannya airnya dengan

tekanan 2 kg/cm2 poros baling yang akan dipasang sleeve diletakkan secara

horizontal.

Diameter dalam sleeve lebih kecil :

WX.XXX

Y

WX.XXX dari diameter poros baling-baling. Setelah sleeve dipanaskan

sampai temperatur 300-400C pada kumparan listrik khusus tempat pemanas khusus

dan setelah diperiksa pemuaian diameter dalamnya pada saat yang sama. Diameter

penuaian 1-1.15 mm diatas diameter poros baling-baling agar dengan mudah

memasukkan pada poros baling-baling. Dan setelah dingin sleeve tersebut terpasang

secara pengkerutan (shrink fitting).

Apabila sleeve terdiri atas beberapa bagian, pemasukan sleeve selanjutnya

dilaksanakan sama dengan yang terdahulu, sedangkan sambungan antara dua sleeve

setelah dilaksanakan, poros yang terpasang sleevenya dibubut sesuai diameter yang

diperlukan dengan memperhatikan ketebalan sleeve diusahakan setebal mungkin.

Jika sleeve hanya dipasang pada tempat bantalannya saja maka material poros

baling-baling antara kedua sleeve akan mengalami pengkaratan yang aktif (ingat

pelumasan air laut serta terdapat dua metal yang berlainan), sehingga dianjurkan

pada daerah ini dilindungi dengan karet atau cat khusus.

Tetapi kedua cara ini masih mempunyai bebrapa kelemahan. Akhir-akhir ini

sering dipakai Phillyclad taclshaft coating system dari Philadelphia Resins

49

Corporation, yang merupakan perlindungan yang permanen untuk poros baling-

baling (khususnya poros baling yang keluar badan kapal).

Lapisan glass tape ini tergantung dari besarnya diameter poros baling-baling

dapat 3 lapis serta dapat juga 4 lapis. Lebar glass tape ini juga tergantung diameter

poros baling-baling. Pelaksanaanya poros diputar pada mesin bubut dengan putaran

rendah tergantung juga diameter poros baling-baling, agar mudah membelit glass

tape serta larutan tidak meleleh pada satu tempat. Sampai glass tape serta larutan

kering mesin bubut tetap berputar, sampai 8 jam akan kering.

Lapisan ini pelaksanaanya cukup mudah dan cukup kuat. Lapisan sleeve yang

kontinue dan terpisah hanya pada bantalan-bantalannya akan mempengaruhi waktu

pemeriksaan secara visual keadaan poros baling-baling oleh Biro Klasifikasi. Bila

poros baling-baling dengan sleeve yang terpisah tiap 2 tahun diadakan survey

sedangkan apabila sleevenya kontinue dapat sampai 4 tahun baru disurvey dan poros

baling dikeluarkan kelonggarannya masih memenuhi syarat.

3.3.4 Memperbaiki lubang pasak pada konis poros baling serta penggantian pasak

(termasuk pasak flens kopling).

Apabila lubang psak pada sisi memanjangnya terdapat kerusakan lebih 25%

panjangnya (akbat benturan baling-baling misalnya) atau 20% dari dalamnya maka

lubang-lubang pasak harus diperlebar dan diperdalam dengan mesin katter.

Dalam hal ini diusahakan sedikit mungkin mengkotter material poros. Sebagai

akibat diperlebarnya lubang pasak, terdapat batasannya yaitu tidak boleh lebih dari

5% dan nominal lebarnya atau tidak boleh lebih dari 4 mm. apabila kerusakan lubang

lebih parah dan masih tetap tidak terdapat keretakan, maka lubang pasak dapat

dibuat pada arah yang berlawanan.

Lubang pasak baru ini perbedaan lebarnya tidak boleh lebih dari 0.05 mm tiap

100 mm panjang. Ini dapat dilihat dengan memasukkan pasak pada lubang pasak.

Sedangkan dalam lubang pasak tidak boleh lebih besar dari 0.3 mm perbedaannya.

50

Lubang pasak pada konis baling-baling sarat-sarat pemeriksaaannyaseperti

pada lubang pasak pada konis poros baling-baling. Penggantian pasak dibuat dari baja

tempa. Pasak setelah dibuat dengan ukuran yang dikehendaki diperiksa kerataan

permukaannya dengan normaisasi 4 titik tiap 21 cm2.

Pasak yang sudah dipasang pada lubang psak tidak bisa dimasukkan dengan

feeler gange ketebalan 0.05 mm. pada prinsipnya 85% dari permukaan pasak tiap sisi

baru bersinggungan dengan lubang pasak secara uniform. Dasar dari pasak harus juga

baik bersinggungan dengan dasar dari lubang pasak.

Untuk memudahkan melepas baling-baling dari konis poros baling-baing, maka

antara lubang pasak pada konis baling-baling harus ada kelonggaran dengan pasak

sebesar 2-3% tinggi pasak.

3.3.5 Memperbaiki poros baling-baling dengan pengelasan dan pelurusan poros

baling-baling yang bengkok.

Dalam literature terdapat cara perbaikan poros baling-baling yang aus, berkarat

atau bagian-bagian yang rusak dengan pengelasan.

Tetapi sampai saat ini Biro Klasifikasi Indonesia belum menginginkan sekarang

pengelasan pada poros baling-baling dengan alasan-alasan yang cukup beralasan.

Dalam literatur disebutkan telah diadakan percobaan-percobaan dengan hasil

baik pengelasan poros baling tepat pada daerah bantalan, konisnya serta ulirnya

dengan pengelasan otomatic, semi-otomatic maupun manual welding.

Dalam pengelasan ini dianjurkan dengan cara pengelasan menurut garis ulir

dengan peralatan khusus yang dapat memutar poros dengan kecepatan sama dengan

kecepatan pengelasan.

Kebanyakan lebih berhasil bila memakai semi automatic welding.

Pengelasan lubang baut pas pada flens. Lubang baut pas pada flens koppling

poros kemungkinan dapat terjadi cacat pada pemakaiannya.

51

Lubang baut yang pas ini dapat diperbesar dengan mengganti pula baut pasnya.

Tetapi memperbesar lubang baut pas ini sampai pada batas persyaratannya.

Oleh karena itu diperkenankan oleh Biro Klasifikasi menutup lubang baut pas yang

lama dan membuat lubang baut pas yang lama dan membuat lubang baut pas pada

tempat yang baru diantara dua lubang baut pas yang lama.

Agar supaya proses pengelasan tidak terlalu banyak, lubang baut pas ditutup

oleh silinder yang bahannya yang sama dengan bahan poros baling dan flens koppling

setelah silinder dimasukkan dan kedua ujungnya diberi kampuh las, kemudian dilas

listrik dan dibubut kedua

Sisinya setelah diadakan heat treatment akhirnya dibuat lubang pas baut baru

diantara dua lubang baut pas yang lama.

Perbaikan poros yang bengkok: Poros yang bengkok pada prinsipnya dapat

diperbaiki dengan membubutnya atau meluruskan serta membubutnya.

Oleh karena pengelasan listrik belum diperkenankan oleh biro klasifikasi maka

electric building up tidak dipakai.

Pembubutan akan efektif apabila kelenturan tak begitu besar, dalam hal ini tak

akan membahayakan pemakaian poros yang telah diluruskan.

Dalam literatur dijelaskan bahwa dalam perbaikan atau pelurusan poros

engkol, poros dari rotor, poros transmisi dll. yang bengkok dapat dilaksanakan

dengan berbagai cara.

Pelurusan poros yang bengkok adalah pengerjaan yang harus dapat

dipertanggung jawabkan karena perlulah diketahui poros pokok yang

dipengaruhinya.

Pelurusan dapat dilakukan dua cara yaitu:

a. Dengan menekan bagian metal pada sisi yang bembung (ini akan efektif

dengan pemanasan yang cepat).

52

b. Dengan merentangkan bagian metal pada sisi yang cekung (secara mekanis

dengan memukul bagian yang cekung).

Sehubungan dengan ini, terdapat metode pemanasan, mekanis, dan pemanasan-

mekanis untuk pelurusan poros.

1. Metode pemanasan (thermal method) terdiri pemanasan pada bagian yang

terbatas dari sisi yang cembung dengan las acetilen.

Di luar bagian yang kebengkokannya maksimum ditutup dengan kain asbes

kira-kira sepertiga lengkungan tegak lurus sumbu poros dan kira-kira 0,15

diameter poros sejajar sumbu poros, untuk melokalisir pemanasan, metal pada

daerah pemanasan memuai, tetapi akan ditahan oleh daerah yang dingin

dengan tekanan elastic-plastic.

Gaya yang tidak simetris ini menimbulkan momen lengkung dan poros akan

melengkung lebih besar. Bila material pada bagian yang dipanaskan mencapai

yield point maka kebengkokan akan mencapai maksimum.

Pada pendinginan, bagian yang dipanaskan secara eksentris yang lebih dahulu

mengalami tekanan plastis, akan menjadi lebih pendek, tetapi disini ditahan

oleh bagian yang tidak dipanaskan dari poros yang menimbulkan tegangan. Ini

menimbulkan gaya longitudinal, yang momennya akan melawan kebengkokan

dari poros, jadi akan mengarah menjadi lurus.

Dalam proses pelurusan poros yang bengkok harus diperiksa hasil

kelurusannya dengan alat pengukur, terutama setelah didinginkan. Jika

diperlukan proses pelurusan diulang berkali-kali dan setelah pelurusan poros

diadakan annealing.

2. Metode mekanis

Mechanical method pada prinsipnya daerah yang cekung ditekan dengan mesin

pres atau pompa hidrolis, sedang yang cembung ditumpu pada dua titik. Proses

penekanan ini dilaksanakan tanpa pemanasan atau keadaan dingin sambil

diperiksa kelurusannya dengan alat pengukur setelah poros lurus, untuk

53

menghilangkan tegangan-tegangan yang timbul dalam proses pelurusan dalam

keadaan dingin, proses harus diadakan annealing. Dan setelah itu proses sekali

lagi diperiksa kelurusannya, yang memungkinkan poros menjadi bengkok lagi

selama proses annealing.

3. Metode pemanas-mekanis (thermomechanical method) terdiri bersamaan

proses penekanan dengan mesin pres atau hydrolis jack daerah yang bengkok

dipanaskan dengan las acytilen sampai temperatur 1000-1100 C.

Metode ini dipakai untuk proses pelurusan dengan lenturan yang besar dan

kaku serta untuk mempercepat proses pelurusan.

Dalam hal ini penyusun pernah mengalami suatu problem perbaikan suatu

poros baling-baling suatu kapal tunda (TD. INDRA GIRI dan TD. SAMPIT). Dimana

kapal tunda ini mempunyai dua buah poros baling yang menjorok keluar badan kapal.

Oleh karena itu untuk menghindari proses pengkaratan, poros baling dibuat dari baja

tahan karat. Tetapi baling-baling yang menjorok keluar badan kapal ini tidak diberi

pelindung (berupa nozle atau lainnya) terhadap benda-benda yang terapung atau

melayang (kayu misalnya). Sehingga kedua baling-baling dari kedua kapal ini dalam

operasinya mengalami pukulan tiba-tiba gaya luar, sehingga daun baling-baling

mengalami kerusakan bengkok dan patah. Selain itu karena cukup besarnya gaya

pukulan ini akan membengkokkan dan sedikit memuntirkan poros baling-baling ini.

Dan setelah proses pembengkokkan ini baling-baling masih tetap dipakai, akan

mempercepat proses keausan bantalannya dari lignum vitae.

Setelah survey yang pertama dari surveyor Biro Klasifikasi yang diakui

international ini memutuskan poros baling-baling harus diganti baru.

Dalam penggantian baru poros baling-baling, galangan kapal mengalami

kesulitan sebab poros baling-baling ini panjangnya 6739 mm tidak dijumpai

dipasaran (dalam pasaran panjang poros hanya 6000 mm). Sedangkan import poros

baling-baling jadi atau bahan porosnya memerlukan waktu yang cukup lama, maka

galangan kapal mengusulkan dua alternatif, yaitu :

54

a. Membuat poros baling-baling ini terdiri dari dua bagian dengan hubungan

koppling diluar badan kapal. Tetapi cara ini memerlukan gambar dan

persetujuan Biro Klasifikasi, dan ini memerlukan waktu pula. Sebab koppling

diluar badan kapal ini harus ada penambahan perlindungan khusus dengan

seal yang menjamin kekedapan air atau memakai misalnya Shaft cuopling type

hydrolic mounting yang ini juga tak mungkin karena juga harus import pula

(karena konstruksi koppling dengan hak paten).

b. Dengan meluruskan poros baling-baling yang bengkok ini, tetapi pelaksanaan

galangan belum pernah melaksanakan, biarpun dalam literatur yang telah

kami terangkan diatas ada dan dapat dilaksanakan

Jawaban surveyor Biro Klasifikasi tersebut setelah berkonsultasi dengan kantor

pusatnya, terdapat jawaban dari kantor cabangnya dari Singapore tertanggal 7 Januari

1978 yaitu pelurusan poros baling-baling sering berhasil dilaksanakan, biarpun

dengan kebengkokan yang tajam serta dibubut kembali. Pelaksanaan pelurusan ini tak

diperkenankan dipakai pemanasan (jadi hanya dengan metode mekanis saja). Ketidak

lurusan yang diperkenankan maksimum 1 mm dan selanjutnya dihilangkan dengan

membubut.

Dengan persetujuan Biro Klasifikasi ini galangan kapal dapat melaksnakan

pelurusan kempat poros baling-baling ini dengan cara mekanis dengan perlatan.

Dalam pelurusan poros pertama galangan kapal mengalami proses pelurusam poros 6

(enam) kali disamping kelenturannya cukup besar 175mm serta merupakan

pengalaman yang pertama. Untuk ketiga poros baling-baling lainnya jauh lebih cepat

karena segala proses pelurusan poros yang pertama terus dicatat dan lebih

berpengalama