1

Studi perbandingan teknik danekonomis sistem transmisi mekanik

dan hidrolis pada SRP(steerable rudder propeller) kapal tug boat 2x 600 hp

PRESENTED BY :Bambang Irawan

4204 100 076

LATAR BELAKANG

MASALAH !!Steerable rudder propeller (SRP)??vKelebihan dan kekurangan (SRP)???Besarnya investasi SRP(mekanik) vsSRP(hidrolis)?Konsumsi bahan bakar motor penggerak?

Sistem transmisiSRP (meknik) 

Sistem transmisiSRP (hidrolis)

2

TUJUAN Mengetahui perbandingan antara sistemtransmisi SRP(mekanik)dan SRP (hidrolis).Mengetahui spesifikasi komponen transmisiyang sesuai digunakan pada sistem.Mengetahui besarnya investasi kedua sistemtransmisi SRP(hidrolis dan mekanik).Mengetahui nilai konsumsi bahan bakarmotor penggerak pada kedua sistem dariSRP hidrolis dan mekanik

BATASAN MASALAHTidak merancang kapalTidak merancang propeller (SRP)Kajian teknis hanya sebatas pada pemakaiantransmisi SRP terhadap kapal.Tidak membahas masalah maintenance padasaat operasional kapal.Tidak melakukan disain pada kapal ataupun modifikasi.Hanya membahas teknis dan ekonomis saja

3

metodologi Start

Studi literatur

Pencarian data

Pengolahan data

Memilih mesin danKomponen sistem SRP hidrolis

Menghitung power Sistem SRP mekanik

Perhitungan power Sistem SRP hidrolis

memenuhi

A

-Data kapal tug boat-Project guide engine

-Spec SRP

Tidakmemenuhi

metodelogi

A

Membandingkan kedua sistemHidrolis dan mekanik

kesimpulan

finish

-perbandingan power

-layout kamar mesin

-Investasi kedua sistem

-Analisa cost and benefits-analisa konsumsibahan bakar

4

Data utama kapalJenis kapal = Tug boatNama kapal = Subali IIlenght over All (LOA) = 27.75 mlenght between perpendiculars = 24.30 mDreadth(B) = 8.6 mDepth (H) = 3.5 mDraft(T) = 2.7 m

Data main engine dan SRP mekanikdiesel engine

Maker = MAN Quantity = 2Type = D2842 LEPower = 441kW (600hp)rpm/menit = 1800 rpmBore/Stroke= 128 X 142 mm

Maker =SCHOTLE steerable rudder propellerQuantity = 2Series = SCHOTLE

Type = SRP330Power = 600 HPRate power = 600 HPN = 1800RPMPropeller diameter= 1300 mmBlade number = 4

5

PERHITUNGAN

Pada perhitungan kali ini adalahmenghitung gardan shaft untuk sistem SRP mekanik .dan Perhitungan pompa hidrolis,powerengine ,diameter pipa untuk Sistem SRP hidrolis.

Perhitungan gardan shaftMax torque =p*60000*K4/(2*3.14*N)=602.11Nm

spesisifikasi gardan shaft-type: unique gardan shafts series

series1800/133.180-D(mm)=225 mm-Max torque = 50 KN,m-Axial angel a= 15 derajat

6

Grafik pemilihan gardan shaft

Spesifikasi gardan shaft

Type transmisi: gardan shaft 1800/133.180 seriesPutaran diameter Dmm: 255Max torque: 50 KNFatigueTorque : 25 KN mAxial angel a : 15 derajat

7

• Dimensi dari gardan shaftD1=196,D2=135,D3=152,Lm=120,n-Q=8-17,k=20, t=50, b=32, g=9.0

Spesifiksi steerabel rudder propeller hidrolis

8

Perhitungan pompa hidrolis

PHP = q p / 1714where PHP = horsepower (HP)q = required pump capacity (gpm)p = required pressure (psi)Php = 230 gpm * 4450/ 1714

= 597.14 hp

PERHITUNGAN POMPA HIDROLIS

Efiseensi pompa adalah seberapa baik mesin itu dapat mengubah satu bentukenergi ke bentuk energi lain dan pada pompa yang dipakai harus memenuhiefisiensi sebagai berikut:

Dimana:

WHP = Water Horsepower (Power fluida yang dihasilkan oleh pompa)BHP = Brake Horsepower (Power mechanical yang diberikan pada shaft pompa)Maka ;Pump Efficiency (µ) = WHP / BHP

Pump Efficiency (µ) = 597 / 624= 0.94

9

Perhitungan pipa hidrolisQ = A x VQ = (π x D2/4) x vD = √(4 x Q/ π x v)D =0.03080 m

= 30.8 mm= 1.2 inch

Q= kapasitas yang dibutuhkan srp hidrolisA = luas penampangpipaV = kecepatan aliranyang dibutuhkan SRP hidrolis

Spesifikasi pipa hidrolis

Pipa yang dipilih adalah memiliki spesifkasi sebagai berikut schedule 80 :pipa size : 1.5 inchdiameter luar : 1.660 inchdiameter dalam : 1.278 inchiwall thicknees : 0.191working PSi : 1124burst psi : 9205

10

Data main stationer engine diesel

Diesel stationer Spesifikasi engine ;

• Merk : CATERPILLAR C18• Operating fuel : MDO• Power : 624 HP• Rotation : 1800RPM• Fuel consumption : 111(29.3) L/hr

at rated speed

Penempatan SRP hidrolis

Hold plan sistem transmisi mekanik

AP 5 10 15 20 25 30 35 40 45B.L.T 6,8 m3

PROFILE

11

454035302515105AP

H

R

BATTROOM

DOWNGALLEY CHIEF

ENG.

CAPSTAINMESSROOM

H

H

H S

L

L

S

DOWN

DOWN

UP

UP

WINDLASS/RWF W

F W

MAIN DECK

AP 5 10 15 25 30 35 40 45

BALLASTTANK

H

F O T

STEERING GEAR ROOM

MAIN ENGINEAUX ENG

FIRE FIGHTINGPUMP

MESS ROOM

PROV.STORE

CREWS ROOM

CL

CL

AUX ENGMAIN ENGINE

M S B

BALLASTTANK

2P 2P

2P

2P 2PL L L

L

L

L

L

L L L

HOLD PLAN

12

Hold plan sistem transmisihidrolis

5AP

H

AP 5 10 15 20 25 30 35 40 45B.L.T 6,8 m3

AP 5

BALLASTTANK

F O T

BALLASTTANK

30 35 40 45

MESS ROOM

PROV.STORE

CREWS ROOM

CL

CL

2P 2P

2P

2P 2PL L L

L

L

L

L

L L L

AP 5 10

BALLASTTANK

H

F O T

BALLASTTANK

hiraulic tank

hiraulic tank

hiraulic pump

motor listric

hiraulic tank

hiraulic tank

hiraulic pump

motor listric

AUX ENG

AUX ENG

15

FIRE FIGHTINGPUMP

13

Side view

Upper view

14

Masalah yang sering timbul padasistem transmisi SRP mekanik

Masalah pada gardan shaft Masalah pada bantalan (bearing)Masalah pada sistem pelumasan transmisiMasalah over vibration dan NoiseKeausan-keausan akibat gesekan darikompaonen transmisi

Sistem mekanik SRP

15

Sistem meknik SRP

Sistem hidrolis SRP

16

Sistem SRP hidrolis

Pada sistem transmisi SRP hidrolis

Pada sistem trasmisi hidoris perhitungan bantalan dan gadar shaft tidak perlu diperhatikan karena gardan shaft dan bearing akan diganti dengan pipa hidrolis sehingga masalah keausan bearing dan propblem pelumasan bisa dikatakan tidak ada serta deformasi yang terdapat pada gardan shaft juga tidak akan terjadi, getaran yang berlebih dari sistem gardan shaft dan biearing juga tidak akan terjadi . Hanya yang perlu diperhatikan filterisasi dan kekedapan pada sistem.

17

Analisa tekno ekonomis

Estimasi biaya sistem propulsi SRP

1. Estimasi biaya sistem transmisimekanik SRP1

2. Estimasi biaya sistem transmisi hidrolisSRP HPU 2

3. Selisih mekanik SRP vs transmisihidrolik SRP HPU3

1

18

2

3

19

Analisa tekno ekonomisEstimasi pemakaian bahan bakar

Dari perhitungan didapat selisih biaya pemakaian bahan bakar pada satu

kali trip (10jam) adalah sebagai berikut

Rp 3.896.928,75selisih=

Rp. 10.072.340.91 biaya konsumsi FO pada DES =

Rp. 13.969.269.66 biaya konsumsi FO padaDE =

Kapan Modal dapat kembali?Selisih tersebut merupakan selisih pada pemakaian minimum yaitu 10jam sedangkan selisih biaya pemakaian bahan bakar dalam satu tahun kondisi berlayar dengan seatime sebesar minimum 5%, adalah sebagai berikut :5% x 365 hari =18.25 hari18.25hari x 24 jam = 438jam

-Sehingga banyaknya trip selama 1 tahun adalah;438 jam / 10 jam = 43.8 trip ≈44 tripDan besarnya selisih biaya konsumsi bahan bakar selama 1 tahun adalah ;44 trip x Rp 3.896.928,75 = Rp170.685.479.2-Jadi modal awal yang dipakai untuk penggantian sistem steerable rudder propeller hidrolis bisa dikemalikan dalam waktuBiaya SRP hidrolis/ selisih pemakaian bahan bakar selama 1tahun = Rp6,324,000,000.00 / Rp170.685.479.2 /tahun =37tahun

Note:Pada kondisi diatas adlah kondisi minimu dan di bawah ini adalah tabel

sampai kondisi 80% seatime

20

Biaya bahan bakar DE

Biaya konsumsi bahan bakarDES

21

Perbandingan biaya DE vsDES dan modal kembali

Selisih biaya bahan bakarDEvs DES

22

Selisih biaya bahan bakar/tahun

Perkiraan modal kembali

23

kesimpulanV.1. Kesimpulan

V.1. KesimpulanSetelah melaksanakan seluruh proses pengerjaan Tugas Akhir dan dari hasil pengolahan data, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan. Kesimpulan tersebut antara lain :Pada pemilihan sistem transmisi hidrolis mempunyai beberapa kelebihan yaitu berkurangnya gesekan gesekan yang terjadi pada pada gardan shaft dan biering karena telah diganti dengan sistem hidrolis yang tanpa gardan shaft dan bearing .Penggunaan steerable rudder propeller dengan sistem hidrolik yang didukung dengan diesel stationer yang mana menjadikan harga atau biaya instalasi komponen sistem transmisi lebih murah ada selisih antara sistem mekanik dan sistem hidrolis SRP sebesar Rp983.100.000 .lebih murah dari pada sistem mekanik SRP diesel engine. SRP tersebut didukung oleh diesel stationer engine propulsion system sebagai sistem propulsinya, karena pompa yang dikopel ke engine bisa mengunakan daya yang stationer. Sehingga diperlukan komponen–komponen dari diesel stationer , yang spesifikasinya sebagai berikut :

kesimpulanDiesel stationer

Spesifikasi engine ;Merk : CATERPILLAR C18Operating fuel : MDOPower : 624 HPRotation : 1800RPMFuel consumption : 111(29.3) L/hr (gal/hr) at rated speedBore x Stroke : 145 x 185 mm Adanya perubahan FOC dan bahan bakar yang digunakandengan harga lebih murah maka biaya operational bahan bakarbisa lebih ditekan . Jika dihitung dalam persentase maka adaselisih yang seknifikan yaitu sebesar 27.89% dari dari DE dibanding dengan DES

24

kesimpulanDari pemakaian diesel stationer engine maka pemakaian bahan bakar bisa lebih hemat dibanding dengan sistem SRP mekanik , dengan asumsi pemakaian minimum 10 jam maka terjadi selisih penggunaan bahan bakar Rp 3.896.928,75 dan dan dalam setahunnya sebesar 170.685.479.2 rupiahPenggunaan diesel stationer SRP hidrolis pada kapal sebagai system propulsimenghasilkan beberapa keuntungan yang tidak dimiliki oleh diesel engine SRP meknik. Keuntungan tersebut antara lain telah dijelaskan pada sub-bab sebelumnyayaitu berkurangnya space kamar mesin karena tidak perlunya penempatan porossehingga ruang yang dapat ditempati oleh komponen yang lain , selain itu sistemtanpa poros ini dapat mengurangi kemungkinan terjadi getaran di kamar mesin yang disebabkan oleh gerak aksial dari gardan shaft dan bearing.Penggunaan sistem transmisi SRP hidrolis tidak lagi menguna gardan shaft dan biering maka tidak perlu kuatir terjadi keausan pada biering dan joint gardan shaft yang diakinatkan oleh problem sistem pelumasanPenggantian engine dari diesel engine ke diesel stationer engine merupakan aternatif yang terbaik untuk penggantian pada kapal main engine rusak atau kapal bangunanan baru.

Atas perhatiannyasaya haturkan

Terima Kasih

25

Sistem SRP hidrolis

Sistem SRP meknik gardan

26

Sistem SRP meknik gardan