Getaran Kapal – Salah satu masalah yang paling umum dan ditakuti di kapal adalah tingkat getaran yang tinggi. Dua efek yang paling umum dalam getaran di kapal adalah kelelahan struktural dan ketidak nyamanan awak / penumpang.
Di masa lalu, ada kapal-kapal yang telah dibuang selama bertahun-tahun karena tingkat getaran yang tidak dapat diterima, sehingga membuat mereka tidak aman untuk beroperasi. Jadi, selama bertahun-tahun, dengan penelitian oleh classification societies, banyak perbaikan telah dicapai dalam hal getaran laut.
Efisiensi kapal erat hubungannya dengan mesin utama. Mesin kapal utama adalah jantung dari suatu kapalyang dapat memanfaatkan lebih dari satu mesin. Pada dasarnya parameter suatu mesin adalah kekuatan dan putaran.
Kekuatan dan putaran tersebut tergantung dengan kecepatan kapal yang diingikan dan hambatan yang timbul pada pergerakan kapal. Pada sistem transmisi mesin tidak semua daya yang dihasilkan mesin diserap oleh semua menjadi gerak, banyak energi yang terbuang dalam bentuk panas dan getaran.
Getaran kapal merupakan salah satu bagian dari keseluruhan masalah yang tercakup dalam dinamika kapal (shipdynamic).Getaran adalah gerakn bolak-balik yang ada di sekitar titik keseimbangan di mana kuat lemahnya dipengaruhi bear kecilnya energi yang diberikan.
Dalam dunia perkapalan, getaran paling besar terjadi pada ruang mesin Karena pada ruang mesin terdapat mesin utama (main engine) yang bekerja sebagai penggerak utama kapal.
Konsep getaran pun mengikuti bunyi Hukum II Newton, yaitu “Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda, sebanding dan searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda”.
Adapun pembagian secara garis besar tentang lingkup umum dinamika kapal adalah
- Getaran kapal
Lenturan badan kapal akibat gelombang yang terutama disebabkan oleh gelombang dan baling-baling; getaran local sistem konstruksi maupun komponen-komponen mesin
- Seakeeping adalah respons kapal sebagai benda tegar akibat gerakan air laut.
- Maneuvering mempelajari tentang gerakan kapal dari kemampuannya dalam melakukan maneuver.
Getaran yang terjadi pada badan kapal mengakibatkan beberapa hal sebagai berikut.
- Menciptakan gangguan hingga mengurangi kemampuan operasi atau bahkan menimbulkan kerusakan pada komponen kapal
- Objek dari kapal yang bergerak dengan frekuensi tinggi dapat menimbulkan kebisingan
- Menjadi gangguan kenyamanan crew dan penumpang
Secara umum ada dua macam getaran pada kapal, yaitu:
- Free vibration (getaran bebas), yaitu jika getaran berosilasi Karena bekerjanya gaya yang ada dalam system itu sendiri tanpa ada pengaruh gaya dari luar.
- Forced vibration (getaran paksa), yaitu getaran pada kapal yang terjadi Karena rangsangan gaya luar (exciting force). Bila rangsangan gaya luar berosilasi, maka sistem tersebut bergetar pada frekuensi rangsangan itu. Jika salah satu frekuensi natural tersebut sama dengan frekuensi rangsangan, maka akan terjadi resonansi atau bunyi.
Frekuensi: getaran pada kapal yang dilakukan dalam waktu 1 detik. Adapun macam-macam getaran pada kapal yang terjadi di kapal, antar lain:
- Getaran vertical (getaran lentur), yaitu getaran yang menimbulkan getaran 2 node dan mempunyai frekuensi natural yang sangat rendah (±100 rpm), mendekati frekuensi putaran mesin utama sehingga menyebabkan resonansi yang menimbulkan kebisingan dan rasa tidak nyaman bagi ABK maupun penumpang yang berada diatas kapal.
- Getaran horizontal, yaitu frekuensi getaran yang pada umumnya 2-3 kali frekuensi getaran vertical sehingga tidak menimbulkan masalah pada kapal.
- Getaran torsi, yaitu getaran yang terjadi pada saat bagian tengah dianggap tetap sedangkan bgian haluan dan buritan bergetar berlawanan yang mengakibatkan terjadinya momen torsi.
- Getaran local,yaitu getaran yang terjadi pada bagian-bagian kapal, seperti deck/geladakn, anjungan, frame diruang mesin, poros propeller, bulkhead, stren frame, dll.
- Getaran resonansi, yaitu getaran yang terjadi apabilan frekuensi dari exciting force mendekati frekuensi massa sistem tersebut.
Berikut beberapa penyebab terjadinya getaran pada kapal
- Getaran yang berasal dari kapal itu sendiri
- Disebabkan Karena adanya perbedaan frekuensi dari main engine (mesin utama) dan auxiliary engine (mesin-mesin bantu, maka akan timbul unbalanced force yang mengakibatkan terjadinya getaran
- Pembuatan daun propeller yang tidak sempurna yang mengakibatkan titik berat dari propeller tersebut tidak tepat pada garis senternya sehingga timnul unbalanced force (gaya dorong yang tidak merata) pada putaran propeller.
- Pembuatan daun propeller sudah sempurna dengan titik berat berada pada centernya tetapi pitch pada masing-masing daunnya tidak sama sehingga gaya dorong terhadap air pada tiap-tiap daun tidak merata.
- Pembuatan propeller sempurna baik titik berat maupun pitchnya tetapi aligment/pemasangannya tidak sempurna sehingga terjadi momen torsi.
- Pada kapal yang memakai twin screw terjadi getaran apabila aliran fulida pada masing-masing propeller dan hull tidak sama.
- Terjadi aliran vortex (pusaran air) baik pada daun propeller maupun pada kemudi.
- Besarnya daun propeller yang tidak seimbang dengan bentuk hull pada bagian buritan yang mengakibatkan tekanan air terlalu besar.
- Getaran yang berasal dari gelombang (ship motion).
- Karena hempasan gelombang yang dapat mengakibatkan terjadinya slamming, bow flare, shipping green(wave impactyang mengakibatkan whipping vinration).
- Karena alunan gelombang (wave induced ship hull vinration) yang dialami oleh kapal mengakibatkan terjadinya springing vibration dan dapat menimbulkan resonansi
Getaran Osilator Pada Kapal Diterima Kembali Oleh Hidrofon 0 4
Getaran osilator pada kapal diterima kembali oleh hidrofon 0 4 detik setelah dipancarkan apabila cepat rambat bunyi didalam laut 1400m/s. Berapa kedalamannya laut yang diukur?
Diketahui :
t = 0,4 s
s = 280 m
dit : v ?
maka :
s = 1/2 x v x t
280 = 1/2 x v x 0,4
280 = 0,2 x v
v = 280/0,2
v = 1.400 m/s
Getaran yang berasal dari kamar mesin
Hal ini disebabkan pada ruang mesin terdapat main engine yang sangat besar dimana mesin ini sebagai mesin utama kapal untuk bergerak.
Berikut adalah metode pengukuran getaran, antara lain:
- Metode Impact
Teknik pengukuran jenis ini digunakan untuk menentukan frekuensi alami dari materi struktur dan peralatan tertenti. Biasanya digunakan untuk melakukan pengecekan pada perancangan plat, panel dan penegar pada bangunan atas dan dinding tangki di area kamar mesin sebelum kapal selesai dikerjakan secara total.
- Electronic System
Pengukuran getaran yang menggunakan suatu sistem elektronik yang menghasilkan suatu rekaman yang bersifat permanen.
- Vibration Analyzer
Suatu alternative dengan biaya yang cukup murah dalam pemantauan secara kontinu sinyal getaran adalah dengan mengambil data getaran dari mesin pada interval waktu ruitn melalui alat vibration analyzer genggam yang dapat menampilkan output Analisa getaran langsung ditempat seperti nilai puncak, filter, RMS dan lainnya, serta spectrum FFT.
Alat genggam ini dilengkapi dengan sebuah accelerometer vibration pick-up, sehingga teknisi pemeliharaan dapat secara aman menyentuh bangian yang akan dipantau pada tiap mesin pemeriksaan rutin.
Getaran Pada Kapal Adalah
Getaran kapal adalah bagian dari masalah pada dinamika kapal. Selain menghasilkan kebisingan yang menggangu kenyamanan para awak dan penumpang.
Struktur dan komponen mesin dapat rusak akibat getaran yang terlalu tinggi sehingga mengakibatkan kelelahan material dan perubahan bentuk material serta terjadinya keausan sehingga kejadian tersebut merupakan penyebab dari meningkatnya celah pada bagian-bagian yang rapat sehingga menyebabkan keretakan pada struktur kapal.
Umumnya, getaran pada kapal bersumber dari adanya gaya internal pada sistem propulsi kapal, sehingga perlu diperhatikan agar getaran yang dihasilkan oleh sitem propulsi kapal tidak melebihi dari batas yang ditentukan.
Untuk menghindari getaran yang terjadi dalam meningkatkan kenyaman penumpang kapal, pembuatan kapal harus memenuhi standar yang berlaku.
Getaran pada kapal merupakan suatu fenomena yang timbul akibat adanya transfer gaya pada elemen mesin sehingga elemen tersebut saling bereaksi satu sama lain melalui struktur dan bergetar.
Keausan dan kerusakan serta perubahan bentuk akan merubah karakteristik dinamis sistem yang cenderung dapat meningkatkan energy getaran. Getaran bebas dan getaran paksa merupakan 2 kelompok getaran yang secara umum diketahui.
Getaran bebas terjadi saat sistem berosilasi karena gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent) dan saat tidak ada gaya luar yang mempengaruhi.
Sedangkan getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena adanya rangsangan gaya luar yang berisolasi dengan sistem sehingga sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Apabila eksitasi harmonik paksa memperngaruhi sebuah sistem, maka pada frekuensi yang sama respon getarannya akan berlangsung dengan frekuensi eksitasinya.
Getaran paksa biasanya terjadi pada getaran pondasi karena mesin yang bertumpu di atasnya bergetar. Apabila frekuensi natural sistem sama dengan frekuensi rangsangannya maka akan terjadi kondisi resonans.
Demikianlah pembahasan tentang getaran kapal. Semoga bisa bermanfaat untuk kita semua, sekian terima kasih.
