KAJIAN LAJU PERPUTARAN BALING-BALING PADA MESIN TIPE YAMAHA ENDURO 25 AK TERHADAP PERGERAKAN MASSA AIR DAN DERAU YANG DIHASILKAN
LUTFI FELANIE
SKRIPSI
PROGRAM STUD1 PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN DEPARTEMEN PEMANFA4ATANSUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2004
KAJIAN LAJU PERPUTAWAN BALING-BALING PADA MESIN TIPE YAMAHA ENDURO 25 AK TERHADAP PERGERAKAN MASSA AIR DAN DERAU YANG DIHASILKAN
Oleh : LUTFI FELANIE C05499046
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan
PROGRAM STUD1 PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAUA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN WSTITUT PERTANIAN BOGOR 2004
RINGKASAN LUTPI FELANIE ((305499046). Kajian Laju l'erputaran Baling-baling pada Mesin Tipe Yamaha Enduro 25 AK terhadap Perzerakan Massa Air dan Derau
Baling-baling ialah bagian dari sistem penggerak kapal yang berfungsi untuk menggerakkan kapal, baik maju maupun mundw. .Gays dorong aka11 menghasilkan kecepatan pada kapal dan pada kapal penangkap ikan kecepatan adalah kunci keberhasilan operasi penangkapan, terutama pada kapal-kapal yang mengoperasikan alat tangkap aktif misalnya encircling gear. Selain menirnbulkan daya dorong, derau dan getaran. Derau yang baling-baling yang berputar juga akan n~enin~bulkan berlebihan akan menimbulkan gangguan pada alat-alat akustik yang sedang digunakan untuk rnendeteksi keadaan di bawah air. Getaran yang berlebihan, selain akan ~uenimbuikanderau, juga akan lnengganggu kenyamanan pelayaran dan secara la~lgsungakan men~pengaruhikeadaan konstruksi kapal. Getaran dan derau yang berlebihan juga akan n~empengaruhihasil tangkapan karena peluang kaburnya ikan dari catchable areri senlakin besar. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur dan mengkaji pengaruh kecepatan be~putarbaling-baling terhadap pergerakan massa air yang dihasilkan dan Mengukur dan mengkaji kecepatan berputar baling-baling terhadap derau dan getaran yang dihasilkan. Penelitian in dilakukan pada bulan Juli sampai Agustus 2003 di Laboratorium Kapal Perikanan dan Navigasi, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Laboratorium Oseanografi Fisik, Departemen Illnu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Illnu Kelautan, Institut Pertaniail Bogor. Metode yang digunakan adalah metode eksprimen dan dianalisis secara deskriptif. Data yang diperoleh adalah data primer. Pengumpulan data dilakukan dengan nlenlutar baling-baling pada mesin te~upel Yamaha Enduro tipe 25 AK berkekuatan 25 PK di kolam berukuran 7,s x 4 x 1 (1n3) dengan volume air 18,4 m3. Baling-baling diputar dengan beberapa variasi RPM rendah yaitu 75, 95, 115 dan 125. Penentuan RPM dilakukan dengan menempelka~l Tachometer pada tepi poros engkol. Untuk mengetahui kecepatan massa air yang disebabkan ole11 perputaran baling-baling, maka digunakan spons berwarna merah berbentuk kubus dengan ulturan 1 x 1 x 1 (cm3) dan 1,5 x 1,5 x 1,5 (cm3). Pengumpulan data pergerakan massa air dilakukan untuk mengetahui besarnya kekuatan yang memindahkan spons yang mewakili massa air dari depan baling-baling hingga menjauhi mesin. Jadi obyek yang diamati adalah pola dan kecepatan lnassa air saat didoroilg baling-baling. Dalam penelitian ini, besaran kekuatan yang dimaksud ditinjau dari kecepatan berpindahnya spans yang dimisalkan sebagai suatu massa air dalain satuan waktu. Derau yang dimaksud dalan penelitian ini adalah derau yang bersumber dari tiga kolompok suara yaitu suara mesin, suara baling-baling dan suara hidrodinamik. Derau direkam dengan menggu~lakan hydrophone kemudian dicarai kepadatan spektral suara yang dikenal dengan Poujer Spectrcil Densily (PSD).
Baling-baling yang digunakan adalah baling-baling berdaun tiga dengan tipe padat @xed pitch propeller) berdiameter 25,l cm dengan arah rotasi searah jarum jam. Baling-baling terbuat dari bahan campuran mangan perunggu sehingga lebih tahan lama. Garis luar berbentuk headgear dengan panjang dan lebar masing-masing 10 dan 11 cm. Tipe irisan daun berbentuk segmen dengan bagian pangkal lebih tebal dibandingkan dengan tepinya. Tebal pada bagian pangkal0,83 cm, tebal pada bagian tengah 0,52 cm dan tebal pada bagian tepi 0,25 cm. Baling-baling memiliki nilai skew dan rake masing-masing sebesar 25' dan 29" dengan nilai pitch baling-baling 20,3 cm, sehingga pitch ratio baling-baling sebesar 0,809. Perbandingan antara diameter hub dengan baling-baling adalah 0,32. Nilai Disc Area Ratio (DAR) yang diperoleh dari perhitungan baling-baling adalah 0,61 sehingga nilai blade area ( A ) sebesar 0,0302. Dari pengamatan terhadap baling-baling dapat dilihat bahwa semakin besar RPM maka waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak dari belakang baling-baling ke titik P1 juga semakin cepat. Pada RPM 75, waktu yang dibutuhkan 2,404 dt, sehir~gga kecepatannya 0,625 m/dt. Pada RPM 95, waktu yang dibutuhkan 1,324 dt, sehingga kecepatannya 1,133 m/dt atau naik sebesar 81,28 %,. Pada RPM 115, waktu yang dibutuhkan 1,049 dt, sehingga kecepatannya 1,430 m/dt atau naik sebesar 26,21%. Pada RPM 125, waktu yang dibutuhkan 0,750 dt, sehingga kecepatamya 2,000 m/dt atau naik sebesar 39,86%. Waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak ke titik P1 rata-rata 0,551 dan rata-rata kenaikan kecepatan spons setiap RPM sebesar 0,458 m/dt. Angka-angka ini menunjukkan bahwa semakin tinggi RPM mesin maka kemampuan untuk mendorong massa sponsjuga semakin besar. Nilai PSD maksimum tergantung pada nilai RPM. Pada RPM 75 nilai PSD maksimumnya - 11,34 &/Hz, pada RPM 95 nilai PSD maksimumnya - 10,61 &fi atau naik sebesar 6,44 % dari RPM 75, pada RPM 115 nilai PSD maksimumnya 9,78 Hz atau naik 7,82 % dari RPM 95 dan pada RPM 125 nilai PSD maksimumnya - 7,47 d b f i atau naik 23,62 % dari RPM 115 sehingga pertambahan PSD maksimum rata-rata 12,63 %. Berbeda dengan derau, getaran mesin lebih terasa apabila mesin bekej a pada RPM rendah. Pada RPM 75, getaran mesin sangat terasa jika dibandingkan dengan RPM 95, semakin tinggi RPM maka getaran semakin tidak terasa. Dari hail yang telah dibahas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu: (1) Terdapat pengaruh antara kecepatan berputar baling-baling terhadap pergerakan massa air yang dihasilkan berupa semakin cepatnya waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak dari belakang baling-baling ke titik PI untuk setiap variasi RPM. Waktu yang dibutuhkan spons untuk bergerak ke titik PI pada setiap variasi RPM mengalami kenaikan rata-rata sebesar 0,551 dt; (2) Kecepatan spons menuju titik PI pada setiap variasi RPM yang memiliki nilai rata-rata peningkatan sebesar 0,458 d d t ; (3) Terdapat pengaruh antara kecepatan berputar baling-baling terhadap derau yang dihasil~anberupa semakin bertambahnya PSD maksimum untuk setiap variasi RPM. Pertambahan PSD maksimum untuk setiap variasi RPM rata-rata sebesar 12,63 %; (4) Getaran mesin lebih terasa apabila mesin bekeja pada RPM rendah jika dibandingkan dengan mesin yang bekerja pada RPMtinggi.
HALAMAN PENGESAHAN Judul Penelitiau
: Kajian Laju Perputaran Baling-baling pada Mesin Tipe Yarnaha
Enduro 25 AK terhadap Pergerakan Massa Air dan Derau yang Dihasilkan Nama Mahasiswa
: Lutfi Felanie
NW
: C05499046
Program Studi
: Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan
Disetujui,
1. Komisi Pembimbing,
2. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, -~ -
Dr. Ir. Gondo Puspito, M.Sc. Ketua Program Studi
Tanggal lulus : 6 April 2004
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tanjung Pandan, propvinsi Bangka Belitung pada tanggal 6 Juni 1981 dari pasangan Naim Djunaidi, ST dan Alfiah Achmad. Dalam keluarga, penulis merupakan anak kel dari 5 (lima) bersaudara. Pendidikan penulis dimulai di SD UPT. BEL I11 Tanjung Pandan (1987-1989) dan dilanjutkan ke SDN Sindang Karsa I Cimanggis (1989-1993). Selanjutnya pada tahun 1993, penulis melanjutkan pendidikannya di SMPN 1 Cimanggis, dan lulus dari SMUN 99 Jakarta Timur pada tahun 1999. Pada tahun akademik 199912000 ~nelaluijalur Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN), penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (LPB), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di berbagai organisasi dan kepanitiaan. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Iktiologi tahun akademik 200112002. Penulis pemah aktif di BEM FPIK selaku staf Departemen Sosial Politik pada tahun 200012003 dan menjadi ketua DIES NATALIS HIMAFARIN XI pada tahun 2001. Selain itu, penulis juga aktif menjadi panitia dari berbagai kegiatan baik di lingkungan jurusan maupun tingkat fakultas. Pada tahun 2001 penulis ikut serla dalam pembentukan
Masyarakat Pasir dan menjabat sebagai Sekretaris Umurn
hingga tahun 2003. Penulis melakukan penelitian dengan judul "Kajian Laju Perputaran Balingbaling pada Mesin Tipe Yamaha Enduro 25 AK terhadap Pergerakan Massa Air dan Derau yang Dihasilkan" sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar sarjana. Penulis dinyatakan lulus dalam ujian sidang skripsi yang diadakan pada tanggal 6 April 2004.
KATA PENGANTAR Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada pengguna balingbaling mengenai kinerja baling-baling khususnya tipe Yarnaha Enduro 25 AIC yang digunalcan, meliputi pengaruh perputarannya terhadap pergerakan masa air, derau dan getaran yang dihasilkan. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada (1) Yopi Novita, S.Pi., M.Si. dan Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. selalcu dosen pembimbing skripsi yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk me~nberikanarahan, bimbingan dan lcorelcsi yang sangat berarti bagi penulis; dan (2) Ayah, Ibu dan adilc-adilc yang telah memberikan semangat dan dulcungan baik secara moral maupun material. Ucapan terimakasih juga diberilcan kepada Teman-teman seperjuangan dan saudarasaudaraku yang selalu memberikan dorongan sernangat untuk tetap berusaha da11 mencapai yang terbaik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Aka1 tetapi dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, Mei 2004
Penulis
DAFTAR IS1 Halaman KATA PENGANTAR ................................................................................... i
DAFTAR IS1................. . .............................................................................. DAFTAR TABEL ............................................................................................ DAFTAR GAMBAR....................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
..
11
iv v vi
.
1 PENDAEIULUAN 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.
Latar Belakang ......................................................................................... Tujuan Penelitian ..... . . ................................ Manfaat Penellban ................................................................................... Hipotesa ...................................................................................................
1 2 3 3
.
2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Mesin dan Kecepatan Kapal ...................................................................
2.3. 2.4. 2.5. 2.6.
4
2.1.1. Jenis mesin kapal ......................................................................... 2.1.2. Sistem kerja mesin ....................................................................... 2.1.3. Daya usaha mesin.........................................................................
4 7
2.2.1. Jenis bating-baling ....................................................................... 2.2.2. Karakteristik baling-baling ..........................................................
9 12
Slip dan T/zrust......................................................................................... LYydrophone.............................................................................................. Spectogram Sofhvare ............................................................................... Derau dan Getaran ...............................
15 16 18 19
8
.
3 METODE PENELITIAN 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
..
Waktu dan Tempat Penelltian.................................................................. Alat Penelitian ... Jenis Data ................................................................................................ Pengumpulan Data ................................................................................... 3.4.1. Pengumpulan data pergerakan ~nassaair..................................... 3.4.2. Pengumpulan data derau.............................................................. .
.
3.5. Analisis Data ............................................................................................ 3.5.1. Pengolahan dan analisis data pergerakan massa air .................... 3.5.2. Pengolahan dan analisis data suara..............................................
21 21 22 22 25 27 29 29 29
.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
Sistem Kej a Mesin Yamaha Enduro 25 AK Keragaan Baling-baling ..................... Pola Aliran Air Saat Melewati Baling-baling.......................................... Pergerakan Massa Air .............................................................................. Frekuensi Derau dan Getaran ...................................................................
.
5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan .............................................................................................. 5.2. Saran ........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... LAMPIRAN ...................................................................................
DAFTAR TABEL Halaman
................. 1. Nilai kamkteristik bahan ( C .) untuk material baling-baling....... .
15
2 . Dimensi baling-baling ......................................................................................
33
3 . Kecepatan aliran air .........................................................................................
42
4 . PSD maksimal tiap RPM .................................................................................
47
