Perhitungan Stern Tube

PERHITUNGAN STERN TUBE 1. Jenis Pelumasan Pelumasan Stern Tube ini menggunakan pelumas minyak. 2. Panjang Poros Propeller Panjang poros Propeller direncanakan sesuai dengan rencana umum a. Panjang poros Propeller : 4640 mm b. Panjang poros antara : 3210 mm, maka menggunakan cabut luar 3. Diameter Poros Menurut BKI 2005 Vol. III section 4.C.2, diameter poros tidak boleh kurang dari : √

[

(

)]

Dimana : d

: diameter poros luar (mm) [

(

)]

di Pw

: diameter poros dalam 0,1 d : daya yang ditransmisikan oleh poros dalam hal ini SHP

biasa digunakan

⇒ BHP – (2% BHP) ⇒ 2200 – (2% 2200) n F

Rm Cw k

Maka

⇒ 2156 KW : kecepatan propeller dalam rpm = 165 rpm : factor untuk semua tipe instalasi a. untuk poros propeller = 100 b. untuk poros antara = 100 : kekuatan tarik dari material poros 400 sampai dengan 800 N/mm2 = 40 Nmm2 : factor material = 560 / (Rm + 160) = 0,92 : factor tipe poros k = 1,1 untuk poros antara penyatuan dengan flens kopling k = 1,4 untuk propeller shaft Diameter poros propeller ( ) Diameter poros antara ( )

√ √

Catatan :  Perubahan diameter lebih efektif dengan ketirusan atau radius. Untuk radius pada intermediate shaft pada forget flange paling sedikit 0,08 d dan jika pada propeller shaft paling sedikit 0,125 d.  Ujung depan lubang pasak harus berbentuk sendok dan sudut-sudutnya tidak boleh tajam.  Lubang pengikat antara pusat propeller dengan posat propeller shaft terletak dibagian tengah antar pasak.

 Ketirusan shaft propeller 1 : 10 sampai dengan 1 : 15.  Ketirusan shaft pada umumnya 1 : 10 sampai dengan 1 : 20  Diameter luar dari ulir untuk mur penahan propeller tidak boleh lebih kecil dari 60% diameter propeller. 4. Shaft Liners Menurut BKI Vol. III section 4.D.3.2.3, tebal minimum shaft liners = S = (0,03 x d) + 7,5 d = diameter poros propeller = 320 mm S = (0,03 x 320) + 7,5 S = 17 mm 5. Untuk radius pada propeller shaft paling sedikit 0,125 d (BKI Vol. III sec. 4.4-2(0,1)/2009) = 0,125 x 320 = 40 6. Hubungan antara Stern Tube dengan Propeller Panjang ketirusan (L) = (1,8 s/d 2,4) ds diambil 2 = 2 . 320 = 640 mm Diameter ketirusan propeller (Dp) = ds – (1/15 s/d 1/20) L = 320 – (1/18 . 640) = 284,44 ~ 285 mm 7. Screw Shaft Menurut LR Part 5 Chapter 6 section 3.5.1 ~ Max dp : ~ Min dp : Dimana

√

(

√

)

(

)

p = Kw Engine = 1620 Kw R = Rpm = 165 Rpm τU = 400 – 600 N/mm2

Jadi ~ Max dp : ~ Min dp :

√ √

( (

) )

Direncanakan Screw Shaft = 140 mm Sketsa Ketirusan

GAMBAR

8. Coupling ~ Tebal Flange Coupling Menurut BKI Vol III Section 4.0.4.1 tebal Flange Coupling tidak boleh lebih kecil dari diameter baut jika didasarkan kekuatan tarik yang sama dengan material poros. √ Dimana

Pw = 2156 kW Cw = Faktor material = 560/(Rm + 160) = 560/(450 + 160) = 0,92 n = 165 rpm D = diameter pitch lingkaran baut direncanakan = 530 mm √

Maka

Tebal Flange Coupling direncanakan = Sf1 + (55% . Sf1) = 56 + (55% . 56) = 87 mm Direncanakan tebal flange 87 mm ~ Diameter Baut Menurut BKI Vol III section 4.0.4.2 diameter baut untuk flange coupling tidak boleh kurang dari : √ √ Dimana

z Rm Pw n

= jumlah baut = 10 buah = kekuatan tarik = 400 N/mm2 = 2156 kW = 165 rpm

~ Jarak baut ke tepi flange = 67% . ds = 67% . 40 = 26,8 ≈ 27 mm ~ Diameter flange (df) sama dengan diameter flange pada gearbor sehingga df = 564 mm. ~ Diameter Ketirusan Ujung Coupling d = 60% . dp = 60% . 320 = 192 mm ~ Panjang Ketirusan L = (dp – d) x (10/2) = (320 – 192) x 5

= 640 mm 9. Perencanaan Pasak Pasak yang berhubungan dengan poros

Dimana (

SHP n Mt

(

)

= 2156 kW = 165 rpm = Momen torsi )

~ Panjang pasak (L) = (0,75 s/d 1,5) ds = 1,25 . 320 = 400 mm ~ Area pasak

(A) = 0,25 ds2 = 0,25 . 3202 = 25600 mm2

~ Lebar pasak

(B) = A/L = 25600/400 = 64 mm

~ Tebal pasak

(T) = 1/6 ds = 53,33 mm = 54 mm

~ Radius pasak

(R) = 0,0125 ds = 4 mm

~ Diameter ulir luar = 0,8 d = 0,8 . 192 = 153,6 mm ≈ 154 mm ~ Diameter ulir dalam = 0,6 d = 0,6 . 192 = 115,2 mm ≈ 115 mm ~ Tebal baut = 2 . d = 2. 192 = 384 mm

GAMBAR 10. Bearing Menurut BKI Vol III sec 4.0.5.1, jarak maksimal antar bearing tidak boleh lebih dari : √ Dimana k1 = factor pelumasan dengan minyak → k1= 450 d = diameter poros propeller = 320 mm maka √ jadi jarak antara dua bearing tersebut tidak boleh lebih dari 8050 mm.

Menurut BKI Vol III sec. 4.0.5.2.2, jika bearing menggunakan pelumasan minyak maka ada ketentuan untuk panjang dari bearing baik itu after bearing maupun forward bearing sebagai berikut : a. After bearing Panjang = 2d = 2 . 320 = 640 mm b. Forward bearing Panjang = 0,8 d = 0,8 . 320 = 256 mm 11. Bantaan a. Panjang bantalan belakang = 4 . ds = 4 . 320 = 1280 mm b. Panjang bantalan depan = 2 . ds = 2 320 = 640 mm c. Tebal bantalan minimum (t) = ( ) ( ) =( ) ( = 10 + 12,5 = 22,5 mm

)

12. Hubungan antara stern tube dengan propeller Panjang ketirusan (L) = (1,8 s/d 2,4). Ds = 2 . 320 = 640 mm Diameter ketirusan propeller (Dp) = ds – (1/19 s/d 1/20) L = 320 – (1/18 . 640) = 284,44 ≈ 284 mm 13. Bush Bearing Bahan yang digunakan adalah Mangan Bronze Tebal Bush Bearing (t BB) = 0,18 . ds = 0,18 . 320 = 57,6 ≈ 58 mm Tebal Stern Tube (t ST) = (ds/20) + 19,05 = (320/20) + 19,05 = 35,05 ≈ 36 mm 14. Sistem Kekedapan Packing (Simplex Compact Seal) Panjang Packing = 0,75 (s + ds) s = tebal shaft liners = 17 mm = 0,75 (17 + 320) = 252,75 ≈ 253 mm Tebal Penekanan (t1, t2, t3) D0 = ds + 2s = 320 + 2 . 17 = 354 mm t1 = 0,1 . D0 + s = 0,1 . 354 +17 = 52,4 mm t2 = 0,04 . D0 + 0,2

= 0,04 . 354 + 0,2 = 14,36 mm t3 = 0,1 . D0 + 3,3 = 0,1 . 354 +3,3 = 38,7 mm Diameter baut penekan (Db) Db = 1,6 (0,2 . ds + 12,7) = 1,6 (0,2 . 320 +12,7) = 122,72 mm ≈ 123 mm 15. Kepala Ulir Boss Propeller “The Design of Marine Screw Propeller Tp O „Breen” halaman 300 – 302 d = 60% . ds = 60% . 320 = 192 mm 16. Ukuran Ulir Boss Propeller Ukuran Ulir = 1/10 . d = 1/10 . 192 = 19,2 mm 17. Perencanaan Mur Lebar Muka Mur = 2 . d = 2 . 192 = 384 Diameter Inti (dI) = 0,8 . d = 0,8 . 192 = 153,6 mm ≈ 154 mm Diameter Efektif (d2) = 0,5 (dI+ d) = 0,5 (154 + 192) = 173 mm Tebal (T) dan tinggi (H) diambil 0,8 d T dan H = 0,8 . 192 = 153,6 mm ≈ 154 mm