PER ANCANGAN ALAT UKUR STABILITS KAPAL PADA MODEL KAPAL DENGAN MATLAB BERBASIS PCI 1710 UNTUK KESELAMATAN Oleh AA.Masroeri, Ir,MASc, Ph.D 2), Khairul Mustofa1) 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 dari segala arah yang akhirnya menyebabkan
1. Pendahuluan Banyaknya
kapal yang
tenggelam
di
Indonesia yang disebabkan karena kestabilan kapal yang kurang ba ik dan kurangnya kesadaran akan kestabilan kapa l. kadang-kadang
Ketidak setabilan kapal
terjadi
pada
kapa l-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 sa ja mempengaruhi keselamatan kapal semasa di laut tetapi juga mempunyai hubungan keselamatan penumpang dan ABK.
(1)
Pada pembuatan kapal baru salah satu yang
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.
harus diperhatikan adalah kestabilan kapal, karena
2. Daftar Pustaka 2.1 Pengertian Stabilitas
kapal akan mengarungi samudra yang lautnya
Stabilitas adalah keseimbangan dari kapal,
tidaklah se lalu tenang, sela lu memberikan gaya
merupakan sifat atau kecenderungan dari sebuah
1
kapal untuk kembali kepada kedudukan semula
tegak ke atas dari bagian kapa l yang terbenam
setelah mendapat kemiringan (kemiringan) yang
dalam air. Titik tangkap B bukanlah merupakan
disebabkan oleh gaya-gaya dari luar (Rubianto,
suatu titik yang tetap, akan tetapi akan
1996). Sama dengan pendapat Wakidjo (1972),
berpindah-pindah oleh adanya perubahan sarat
bahwa stabilitas merupakan kemampuan sebuah
dari kapa l. Dalam stabilitas kapal, titik B inilah
kapal untuk menegak kembali sewaktu kapal
yang menyebabkan kapa l mampu untuk tegak
menyenget
kapal mendapatkan
kembali setelah mengalami kemiringan. Letak
pengaruh luar, misalnya angin, ombak dan
titik B tergantung dari besarnya kemiringan
sebagainya.
kapal ( bila kemiringan berubah maka letak titik
2.2 Titik-Titik Penting dalam Kestabilan
B akan berubah / berpindah. Bila kapal
Menurut Hind (1967), titik-titik penting dalam
menyenget titik B akan berpindah kesisi yang
stabilitas antara lain adalah titik berat (G), titik
rendah.
apung (B) dan titik M.
(c). Titik Metasentris
oleh
karena
(a). Titik Berat (Centre of Gravity)
Titik metasentris atau dikenal dengan
Titik berat (center of gravity) dikenal
titik M dari sebuah kapal, merupakan sebuah
dengan titik G dari sebuah kapal, merupakan titik
titik semu dari batas dimana titik G tidak
tangkap dari semua gaya-gaya yang menekan ke
boleh melewati di atasnya agar supaya kapal
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.
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
Secara definisi titik berat (G) ialah titik tangkap dari semua gaya – gaya yang bekerja kebawah.
kecil (tidak lebih dari 150), maka titik apung
Letak titik G pada kapal kosong ditentukan oleh
B bergerak di sepanjang busur dimana titik
hasil percobaan stabilitas. Perlu diketahui bahwa,
M merupakan titik pusatnya di bidang
letak titik G tergantung daripada pembagian berat
tengah kapal (centre of line) dan pada sudut
dikapal. Jadi selama tidak ada berat yang di geser,
kemiringan yang kecil ini perpindahan letak
titik G tidak akan berubah walaupun kapa l oleng
titik M masih sangat kecil, sehingga masih
atau mengangguk.
dapat dikatakan tetap.
(b). Titik Apung (Centre of Buoyance) Titik apung (center of buoyance) diikenal dengan titik B dari sebuah kapal, merupakan titik
2.3 Dimensi Pokok dalam Kestabilan Kapal
tangkap dari resultan gaya-gaya yang menekan
2
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. KM
= KB + BM
2.6 PCI 1710
Untuk kapal tipe plat bottom, KB = 0,50d
PCI 1710/1710HG adalah sebuah
Untuk kapal tipe V bottom, KB = 0,67d
card multifungsi yang berfungsi untuk
Untuk kapal tipe U bottom, KB = 0,53d
menerima, menyimpan dan mengirimkan
BM = b2/10d
data. Data ini bias berupa data ADC. Pci ini
KG total
= ∑M
juga support pada semua computer tang
∑W
mempunyai card VGA. Selain itu Pci ini juga
support
pada
software
seperti
GM = KM – KG
MATLAB yang akan kami gunakan selain
GM = (KB + BM) – KG
MATLAB juga support pada C++, Visual
GZ = GM sinus a
Basic, dan Delphi. (6)
Moment penegak = W x GZ
2.7 Matlab
T = 0,75 GM 2.4 Potensiometer
Menurut bahasa, MATLAB adalah singkatan dari matemathics labolatory atau matrix laboratory.
Resistor yang nilai resistansinya dapat
Dalam ilmu komputer, MATLAB
diubah-ubah dengan memutar poros yang
didefinisikan sebagai bahasa pemrograman
telah tersedia.. Simbol Potensiometer dapat
yang digunakan untuk mengerjakan operasi
dilihat seperti gambar dibawah. Potensiometer
matematika atau operasi aljabar matriks.
ini dimanfaatkan menjadi sensor dengan cara
MATLAB merupakan system interaktif yang data dasanya adalah matriks. Matriks
3
dianggap data dasar dalam MATLAB dapat ditulis dalam bentuk matrik
dilakukan. Kesimpulan ini berisi jawaban dari permasalahan yang terdapat pada penelitian ini. Sehingga jelas hasil dari penelitian ini.
3. Metodologi 3.1 Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan pengumpulan referensi- referensi mengenai materi yang berhubungan.
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.
3.2 Perancangan Alat Dalam perancangan alat yang digunakan adalah PCI 1710, sensor, Matlab, IC, LCD
4. Analisa Data Dan Pembahasan
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
Perbandingan alat kestabilan menggunakan PCI 1710 dan Alat yang ada pada Lab Hidrodinamika 6 4
Pengujian alat Dari alat yang sudah jadi tersebut akan diuji keakurasiannya terhadap kestabilan model kapal
-2
3.6
-4
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.
PCI 1710, Potensi ometer
2 0 0
5
10
15
20
Lab 25 Hidrodinamik a
-6
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
Cara menggunakan K urva dibawah ini adalah dengan menghitung stabilitas kapal adalah menarik garis vertical pada displacement yang telah dihitung yaitu sebesar 25.461 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 : 25.461 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
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. 2008. C&AVR. Yogyakarta. 2. Edward V. Lewis, Ed., “Principle of Naval Architecture”, Second Revision, Vol. I, Stability and Strength, SNAME, Jersey C ity, NJ, 1988 1. Lawrence L. Goldberg, Chapter 2: Intact Stability, pp. 63 – 138 2. George C. Nickum, Chapter 3: Subdivision and Damage Stability, pp. 143 - 194 3. Istopo. 1972. Stabilitas Kapal Untuk Perwira Kapal Niaga.Surabaya 4. K.J. Rawson, E.C. Tupper, “Basic Ship Theory”, 5th edition, Butterworth-Heinemann, O xford, 2001 5. Kemp & Young, 1976. Ship Construction Sketches & Notes. A Kandy Paperback. 6. “SOLAS”, Consolidated Edition, 1997, IMO, London. 7. Stokoe, E. A. 1975. 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. 1972. Stabilitas Kapal Jilid II. Penuntun Dalam Menyelesaikan Masalah.Yogyakarta. 10. http://www.google.co.id /Potensiometer.mht
6
11. http://en.wikipedia.org/wiki/kestabilan. htm 12. http://www.hpinfotech.ro/pci1710/htm l/download.htm http://www.nplvedcajointpolije.co.cc/2009/0 7/stabilitas-kapal.htm
7
