Mahasiwa: Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, FTK-ITS ABSTRAK

Transkripsi

1 PERANCANGAN ALAT UKUR STABILITS KAPAL PADA MODEL KAPAL DENGAN MATLAB BERBASIS PCI 1710 UNTUK KESELAMATAN Oleh AA.Masroeri, Ir,MASc, Ph.D 2), Khairul Mustofa 1) 1) Mahasiwa: Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, FTK-ITS 2) Dosen Pembimbing : Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, FTK-ITS ABSTRAK Kestabilan merupakan faktor yang sangat penting karena tingkat tenggelamnya kapal di Indonesia kebanyakan bersumber dari kestabilan tersebut ( kestabilan kapal tidak bagus, ataupun overload muatan. oleh karena itu dirancanglah alat kestabilan kapal yang menggunakan matlab berbasis PCI 1710 yang dapat menjawab dari masalah kestabilan. Perancangan alat ini mempunyai tujuan untuk menampilkan sebuah interface yang mengidentifikasikan derajat keolengan kapal sehingga dapat membantu mengecek seberapa stabil kapal yang dianalisa..perancangan alat ini menggunakan beberapa alat elektronik yang mendukung dari pada perancangan alat kestabilan. Keyword : Sensor, PCI 1710, Mikrokontrol, Matlab, Kapal 1. Pendahuluan Banyaknya kapal yang tenggelam di Indonesia yang disebabkan karena kestabilan kapal yang kurang baik dan kurangnya kesadaran akan kestabilan kapal. Ketidak setabilan kapal kadang-kadang terjadi pada kapal-kapal di Indonesia yang disebabkan karena Ombak yang telalu besar dan juga biasanya terjadi karena kelebihan muatan yang menyebabkan tingkat kestabilan kapal menjadi berkurang. Hal tersebut membuat kestabilan merupakan aspek yang penting dalam kapal dan kestabilan bukan saja mempengaruhi keselamatan kapal semasa di laut tetapi juga mempunyai hubungan keselamatan penumpang dan ABK. ( 1 ) Pada pembuatan kapal baru salah satu yang harus diperhatikan adalah kestabilan kapal, karena kapal akan mengarungi samudra yang lautnya tidaklah selalu tenang, selalu memberikan gaya dari segala arah yang akhirnya menyebabkan kapal mempunyai 6 derajat kebebasan yaitu Rolling, Heaving, Yawing, Pitching, Swaying dan surging, hal tersebut sangat berpengaruh pada saat desain kapal. Pengaruh daripada kestabilan pada kapal haruslah diperhatikan, hal tersebut sangat mempengaruhi semua system yang ada pada personil, system, dan E/R. Pada stabilitas kearah oleng mempunyai aturan yang diizinkan karena dari oleng tersebut berpengaruh terhadap system M/E, Sekoci, dsb. Untuk itu dalam pembuatan alat ini diharapkan dapat dimanfaatkan sehingga mengetahui secara akurat terhadap stabilitas oleng yang terjadi pada kapal. 2. Daftar Pustaka 2.1 Pengertian Stabilitas Stabilitas adalah keseimbangan dari kapal, merupakan sifat atau kecenderungan dari sebuah 1

2 kapal untuk kembali kepada kedudukan semula setelah mendapat kemiringan (kemiringan) yang disebabkan oleh gaya-gaya dari luar (Rubianto, 1996). Sama dengan pendapat Wakidjo (1972), bahwa stabilitas merupakan kemampuan sebuah kapal untuk menegak kembali sewaktu kapal menyenget oleh karena kapal mendapatkan pengaruh luar, misalnya angin, ombak dan sebagainya. 2.2 Titik-Titik Penting dalam Kestabilan Menurut Hind (1967), titik-titik penting dalam stabilitas antara lain adalah titik berat (G), titik apung (B) dan titik M. (a). Titik Berat (Centre of Gravity) Titik berat (center of gravity) dikenal dengan titik G dari sebuah kapal, merupakan titik tangkap dari semua gaya-gaya yang menekan ke bawah terhadap kapal. Letak titik G ini di kapal dapat diketahui dengan meninjau semua pembagian bobot di kapal, makin banyak bobot yang diletakkan di bagian atas maka makin tinggilah letak titik G-nya. Secara definisi titik berat (G) ialah titik tangkap dari semua gaya gaya yang bekerja kebawah. Letak titik G pada kapal kosong ditentukan oleh hasil percobaan stabilitas. Perlu diketahui bahwa, letak titik G tergantung daripada pembagian berat dikapal. Jadi selama tidak ada berat yang di geser, titik G tidak akan berubah walaupun kapal oleng atau mengangguk. (b). Titik Apung (Centre of Buoyance) Titik apung (center of buoyance) diikenal dengan titik B dari sebuah kapal, merupakan titik tangkap dari resultan gaya-gaya yang menekan tegak ke atas dari bagian kapal yang terbenam dalam air. Titik tangkap B bukanlah merupakan suatu titik yang tetap, akan tetapi akan berpindah-pindah oleh adanya perubahan sarat dari kapal. Dalam stabilitas kapal, titik B inilah yang menyebabkan kapal mampu untuk tegak kembali setelah mengalami kemiringan. Letak titik B tergantung dari besarnya kemiringan kapal ( bila kemiringan berubah maka letak titik B akan berubah / berpindah. Bila kapal menyenget titik B akan berpindah kesisi yang rendah. (c). Titik Metasentris Titik metasentris atau dikenal dengan titik M dari sebuah kapal, merupakan sebuah titik semu dari batas dimana titik G tidak boleh melewati di atasnya agar supaya kapal tetap mempunyai stabilitas yang positif (stabil). Meta artinya berubah-ubah, jadi titik metasentris dapat berubah letaknya dan tergantung dari besarnya sudut kemiringan. Apabila kapal kemiringan pada sudut kecil (tidak lebih dari 150), maka titik apung B bergerak di sepanjang busur dimana titik M merupakan titik pusatnya di bidang tengah kapal (centre of line) dan pada sudut kemiringan yang kecil ini perpindahan letak titik M masih sangat kecil, sehingga masih dapat dikatakan tetap. 2.3 Dimensi Pokok dalam Kestabilan Kapal 2

3 KM = KB + BM Untuk kapal tipe plat bottom, KB = 0,50d Untuk kapal tipe V bottom, KB = 0,67d Untuk kapal tipe U bottom, KB = 0,53d BM = b 2 /10d KG total = M W GM = KM KG GM = (KB + BM) KG GZ = GM sinus a Moment penegak = W x GZ T = 0,75 GM 2.4 Potensiometer Resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-ubah dengan memutar poros yang telah tersedia.. Simbol Potensiometer dapat dilihat seperti gambar dibawah. Potensiometer ini dimanfaatkan menjadi sensor dengan cara memberi tegangan pada kaki-kaki dari potensiometer. 2.5 LCD Liquid Crystal Display juga dikenal sebagai LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya dalam alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator ataupun layar komputer. 2.6 PCI 1710 PCI 1710/1710HG adalah sebuah card multifungsi yang berfungsi untuk menerima, menyimpan dan mengirimkan data. Data ini bias berupa data ADC. Pci ini juga support pada semua computer tang mempunyai card VGA. Selain itu Pci ini juga support pada software seperti MATLAB yang akan kami gunakan selain MATLAB juga support pada C++, Visual Basic, dan Delphi. (6) 2.7 Matlab Menurut bahasa, MATLAB adalah singkatan dari matemathics labolatory atau matrix laboratory. Dalam ilmu komputer, MATLAB didefinisikan sebagai bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengerjakan operasi matematika atau operasi aljabar matriks. MATLAB merupakan system interaktif yang data dasanya adalah matriks. Matriks 3

4 dianggap data dasar dalam MATLAB dapat ditulis dalam bentuk matrik 3. Metodologi 3.1 Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan pengumpulan referensi-referensi mengenai materi yang berhubungan. 3.2 Perancangan Alat Dalam perancangan alat yang digunakan adalah PCI 1710, sensor, Matlab, IC, LCD 3.3 Pembuatan software Software yang digunakan adalah matlab yang ditulis pada m-file 3.4 Perakitan System Keseluruhan Dari software dan alat-alat diatas di rangkai menjadi satu kesatuan yang akan dapat menampilkan sebuah interface 3.5 Pengujian alat Dari alat yang sudah jadi tersebut akan diuji keakurasiannya terhadap kestabilan model kapal 3.6 Validasi Pemodelan Pada tahap ini merupakan validasi atau penyesuaian terhadap data hasil dari program tersebut. Apakah telah sesuai dengan yang diharapkan atau belum. Jika belum,maka akan dilakukan pemodelan ulang dengan perubahan data-data input yang sesuai. dilakukan. Kesimpulan ini berisi jawaban dari permasalahan yang terdapat pada penelitian ini. Sehingga jelas hasil dari penelitian ini. 3.9 Penyusunan Laporan Tahap terakhir dari tugas akhir ini adalah penyusunan laporan, yaitu melakukan pembukuan terhadap seluruh data-data dan hasil dari pengolahan datadata dalam bentuk laporan tugas akhir. 4. Analisa Data Dan Pembahasan Perbandingan alat kestabilan menggunakan PCI 1710 dan Alat yang ada pada Lab Hidrodinamika PCI 1710, Potensi ometer Lab 25 Hidrodinamik a 3.7 Analisa Data setelah kita mendapatkan semua data yang dibutuhkan kemudian dilakukan analisa untuk menjawab hal-hal yang berkaitan dengan perancangan alat ini. 3.8 Kesimpulan dan Saran Pada tahap ini adalah mengambil kesimpulan dari penelitian yang telah 4

5 Cara menggunakan Kurva dibawah ini adalah dengan menghitung stabilitas kapal adalah menarik garis vertical pada displacement yang telah dihitung yaitu sebesar ton Analisis Kestabilan Kapal dengan data : jarak Keel dan Gravity kapal 9,5 meter, LPP 174 meter, Lebar 17,2 meter, sarat air 8,3 meter dan derajat keolengan dapat dilihat pada pengambilan data maka dapat diketahui tingkat kestabilannya : Displacement kapal : ton KG 9,5 meter Dengan Cara : Kurva GZ dengan displlacment untuk menentukan nilai GZ sebagai moment pengebali yang akan dianalisa lewat kurva Stabilitas 5

6 Gunakan sensor yang lebih baik daripada potensiometer 6. Daftar Pustaka Batas kestabilan hingga kapal labil adalah lebih dari 75 derajat dari pembacaan kurva Maximum GZ ( lengan pengembali ) adalah 2,8 meter terletak pada keolengan 41 derajat GM adalah 2,78 5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan : Hasil perancangan dan penganalisaan bekerja hampir sesuai dengan aktualnya Sensor yang digunakan berupa potensiometer kurang akurat karena dalam pembacaan keolangan memerlukan delay sepersekian detik. Nilai kestabilan dapat diketahui dengan nilai GZ pada kondisi beberapa derajat keolengan kapal. Saran : 1. Bejo, Agus C&AVR. Yogyakarta. 2. Edward V. Lewis, Ed., Principle of Naval Architecture, Second Revision, Vol. I, Stability and Strength, SNAME, Jersey City, NJ, Lawrence L. Goldberg, Chapter 2: Intact Stability, pp George C. Nickum, Chapter 3: Subdivision and Damage Stability, pp Istopo Stabilitas Kapal Untuk Perwira Kapal Niaga.Surabaya 4. K.J. Rawson, E.C. Tupper, Basic Ship Theory, 5 th edition, Butterworth-Heinemann, Oxford, Kemp & Young, Ship Construction Sketches & Notes. A Kandy Paperback. 6. SOLAS, Consolidated Edition, 1997, IMO, London. 7. Stokoe, E. A Ship Construction for Marine Students. Principle Lecture in Naval Architecture at South Shields Marine and Technical College. London. 8. V. Semyonov Tyan Shansky, Statics and Dynamics of the Ship, Peace Publishers, Moscow, 1960? 9. Wakidjo, P Stabilitas Kapal Jilid II. Penuntun Dalam Menyelesaikan Masalah.Yogyakarta /Potensiometer.mht 6

7 11. htm l/download.htm 7/stabilitas-kapal.htm 7