Hand Tap Set

M14x2.0P PRESTO HSGT HAND TAPS
Set Contains:
1x Taper Tap
1x Second Tap
1x Plug Tap

READ MORE - Hand Tap Set

JANGKAR (ANCHOR)

PENDAHULUAN

klik disini

Pada kapal yang sedang tertambat pada jangkar, bekerja gaya-gaya sebagai berikut;
1. Gaya oleh arus pada dasar kapal
2. Gaya oleh angin pada bagian atas kapal
3. Gaya inersia akibat pitching dan rolling.
Jangkar dan sistem penjangkaran akan menahan gaya-gaya tersebut sehingga kapal berada pada posisi yang stasioner.
Peralatan penambat meliputi;
- Jangkar (anchor)
- Rantai jangkar (anchor chain)
- Lubang masuk dan keluar jangkar dan rantainya (hawspipe holes)
- Stopper
- Peralatan penarik jangkar (anchor handling equipment)
PENGERTIAN  UMUM
Jangkar (Anchor) merupakan bagian dar sistim tambat kapal (mooring system), termasuk Chain (rantai jangkar), Rope (tal), Chain loker (kotak  rantai) dan windlass (mesin penarik jangkar). Jangkar dan perlengkapannya adalah susunan yang kompleks dari bagian-bagian dan mekanismenya .
Bagian-bagian dan mekanismenya meliputi :

• Jangkar (anchor)
• Rantai jangkar (anchor chain)
• Pipa rantai jangkar (Hawse-pipe)
• Bak penyimpan rantai jangkar (chain locker)
• Mesin untuk mengangkat /menurunkan rantai jangkar (wind lass)

Kegunaan dari jangkar dan perlengkapannya adalah untuk membatasi gerak kapal pada waktu berlabuh diluar pelabuhan, agar kapal tetap pada kedudukannya meskipun mendapat tekanan oleh arus laut,angin gelombang dan sebagainya, selain itu juga berguna untuk membantu penambatan kapal pada saat yang diperlukan. Ditinjau dari penggunaanya maka jangkar dan perlengkapannya harus memenuhi persayaratan sebagai berikut :

• Harus memenuhi persyaratan mengenai beratnya, jumlahnya dan kekuatannya
• Panjang, berat dan kekuatan rantai jangkar harus cukup
• Rantai jangkar harus diikat dengan baik dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dilepaskan dari sisi luar bak rantainya.
• Peralatan jangkar termasuk bentuknya, penempatannya dan kekuatannya harus sedemikian hingga jangkar itu dengan cepat dan mudah dilayani.
• Harus ada jaminan, agar pada waktu mengeluarkan rantai , dapat menahan tegangan-tegangan dan sentakan-sentakan yang timbul

Berdasarkan pada ketentuan diatas maka setiap perlengkapan jangkar mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

• Letak , jumlah dan berat jangkar.
• Ukuran dan panjang rantai jangkar
• Mekanismenya

Gambar Perlengkapan Jangkar
Kapal-kapal niaga pelayaran besar umumnya dilengkapi dengan jangkar-jangkar
sebagai berikut:

• Jangkar Haluan
• Jangkar arus
• Jangkar cemat

Jangkar Haluan :adalah jangkar utama yang digunakan untuk menahan kapal didasar laut dan selalu siap terpasang pada lambung kiri dan kanan haluan kapal, dan beratnya sama. Jankar haluan  ini juga terdapat cadangannya dan selalu siap sebagai pengganti apabila salah satu hilang dan ditempatkan dibagian muka dekat haluan agar selalu siap bila mana diperlukan
Jangkar arus : Ukurannya lebih kecil kira-kira 1/3 berat jangkar haluan . Tempatnya dibagian buritan kapal dan digunakan seperti halnya jangkar  haluan yaitu menahan buritan kapal, supaya tidak berputar terbawa arus. Pada kapal-kapal penumpang yang besar , kadang-kadang jangkar ini ditempatkan di arlup, (hawse pipe) apabila demikian halnya maka jangkar tersebut dinamakan jangkar buritan dan beratnya sama dengan jangkar haluan. Oleh karena itu bila ada jangkar buritan , maka tidak perlu ada jangkar haluan cadangan.
Jangkar cemat : Ukurannya lebih kecil , beratnya + 1/6 jangkar haluan. Gunanya untuk memindah jangkar haluan apabila kapal kandas (diangkut dengan skoci).
Jangkar merupakan salah satu dari komponen kapal yang berguna untuk membatasi olah gerak kapal pada waktu labuh di perlabuhan agar kapal tetap dalam keadaannya meskipun mendapatkan tekanan oleh arus kapal, angin, gelombang dan untuk membantu dalam penambatan kapal pada saat diperlukan. Perlengkapan jangkar terdiri dari jangkar, rantai jangkar, lubang kabel jangkar, stoper, dan handling jangkar.
Gambar Konstruksi Jangkar
Jangkar dibedakan berdasarkan menjadi:
a. Holding power (HP)/kekuatan cengkram.

• Conventional
• High holding power (HHP)
• Super high holding power (SHHP)

Contoh gambar jangkar convensional dan jangkar HHP
b. Posisi (position) Jangkar haluan (bower anchor)
Peralatan utama yang dipakai bilamana kapal membuang sauh atau menahan kapal di dasar laut dan selalu siap terpasang pada lambung kiri dan kanan pada haluan kapal. Selain dua buah jangkar utama, juga terdapat jangkar cadangan dimana berguna sebagai pengganti jangkar utama bilamana salah satu dari jangkar utama tersebut hilang, jangkar ini ditempatkan di muka haluan kapal agar selalu siap bilamana diperlukan. Bower anchor dibedakan menjadi 2 :

• Stockless anchor (jangkar tanpa tongkat).
• Stock anchor (jangkar dengan tongkat).
• Hanya untuk kapal kecil.
• Tanpa engsel.
• Disimpan di geladak bangunan atas depan, dioperasikan oleh davit.
• Jangkar arus (strern anchor)

Dikenal sebagai ”stream anchor”. Dipergunakan untuk menahan haluan maupun buritan kapal, supaya tidak berputar terbawa arus deras. Disimpan de geladak.
Bower anchor mempunyai berat tiga kali dari stream anchor atau enam kali lipat berat kedges.
c. Bentuk (type)

• Grapnel anchor

Mampu mencengkeram karang dan mengambil benda yang jatuh ke laut.

• Fluke anchor

Kemampuan mencengkeram sempurna dan hemat tempat.

• Mushroom anchor (bentuk jamur)

Untuk kapal-kapal kecil dan inflatables.

• Plow anchor (bentuk bajak)

Cocok untuk kapal pesiar (yacht)

• Kapal biasanya dilengkapi dengan 3 macam tipe jangkar, yaitu : Jangkar cemat (kedges); Dipakai untuk mengangkat kapal bila terjadi keadaan bahaya, Jangkar haluan (bower anchor), dan Jangkar arus (strern anchor).

Perencanaan/susunan penjangkaran harus dilengkapi guna :

• Dengan cepat menurunkan jangkar haluan, mengeluarkan/mengulur kabel rantai sesuai kedalaman yang dibutuhkan dan menghentikan jalannya secara halus (dilakukan oleh anchoring machinery).
• Menarik rantai jangkar berikut jangkarnya (dilakukan oleh anchoring machinery).
• Mengikat rantai jangkar dengan pasti pada badan kapal saat membuang sauh dan dalam pelayarannya tak ada rantai yang diberikan bergerak yang dapat membahayakan.
• Menempatkan jangkar pada lambung dengan baik (stoper).
• Dapat menyimpan dan menempatkan jangkar dengan mudah (berhubungan dengan desain).
• Dapat meluncurkan jangkar dan rantainya dengan cepat dari lambung dan menjatuhkanya keluar lambung (pengaman rantai terhadap lambung).
• Dengan cepat mengeluarkan jangkar dari rantainya.
• Ditinjau dari kegunaan diatas maka jangkar beserta perlengkapannya harus memenuhi persyaratan antara lain:
• Jangkar-jangkar di atas kapal harus memenuhi persyaratan mengenai berat, jumlah dan kekuatannya.
• Panjang, berat dan kekuatan rantai jangkar harus cukup.
• Rantai jangkar harus diikat dengan baik dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dilepaskan dari sisi luar bak rantainya.
• Peralatan jangkar termasuk bentuknya, penempatannya, dan kekuatannya harus sedemikian rupa hingga jangkar itu dengan cepat dan mudah dilayani.
• Harus ada jaminan, agar pada waktu mengeluarkan rantai, dapat menahan tegangan-tegangan dan sentakan-sentakan yang timbul. Ketika kapal bertambat gaya-gaya yang bekerja pada jangkar, antara lain:

Gaya tekanan angin yang ada pada batas di atas permukaan air. Dalam hal ini super structure dan deck house perlu diperhitungkan.(F winds)
Gaya tekanan air pada bagian bawah (bottom). (F water)
Gaya inersia yang ditimbulkan oleh gelombang (pitching dan rolling). (F waves)
Perlengkapan tambat dipasang untuk menahan gaya-gaya tersebut ketika bertambat di laut dan untuk menahan kapal pada posisi yang stasioner ketika berlabuh di dermaga.
GAYA YANG BEKERJA PADA JANGKAR
Pada waktu kapal berlabuh (membuang jangkar) pada kapal bekerja gaya-gaya sebagai berikut :

• Gaya tekanan angin yang ada pada batas diatas permukaan air .disini diperhitungkan seper structure dan deck house.
• Gaya tekanan air pada bagian bawah
• Gaya energi yang ditimbulkan oleh gelombang

Y                                  C           T
l             h
To A
Besarnya To agar supaya gaya seimbang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

1. To = q (l² – h²)/2h (k)

l = Panjang rantai jangkar dari titik A sampai C (m)
h = Dalamnya laut dimana kapal berhenti dari titik C kedasar  (m)
q = Koefisien berat jangkar dan rantai jangkar (kg/m)
Panjang rantai jangkar dapat dihitung dengan rumus :
l = √2,1. h/q. k . Gd + h²    (m) atau dengan cara Baslovki
l = h√(2Fo.k)/p.h + 1         (m)
dimana :
Fo = Gaya yang berpengaruh pada kapal (gaya tekan angin + arus)
Fo = Fo1 + Fo2. Dimana:
Fo1 adalah gaya tekan angin pada kapal
Fo1 = (0,075 – 0,085) SH. ω²   (kg)
ω =  Kecepatan angin (m/dt)
SH = Luas proyeksi bagian kapal diatas permukaan air pada bidang yang tegak lurus arah angin (m²)
Fo2 adalah gaya tekan arus laut pada kapal
Fo2 = 6. Sp. Vt² (kg)
Vt = Kecepatan arus (m/dt)
Sp = Luas proyeksi kapal bagian bawah permukaan air tegak lurus arah arus
Gd = berat jangkar (kg)
k = koefisien gaya tekan pada jangkar, koefisien dinamik tergantung besarnya gaya kapal antara 1.1 – 1,4.
p = Berat rantai jangkar dalam 1 meter panjang didalam air laut (kg).
p = 0.78. p1
p1 = Berat rantai jangkar dalam 1 meter panjang diudara.

1. To = k . Gd + F (kg)

Dimana :
F = Gaya singgung rantai dengan dasar laut. = ± 5% dari jumlah besar gaya tahan dari seluruh rantai.

1. To = 1,05 . k . Gd   (kg)

RADIUS LINGKARAN POSISI KAPAL PADA SAAT LEGO JANGKAR
Karena pengaruh angin dan arus pada saat kapal berlabuh (membuang jangkar) akan merubah letak kapal menurut letak lingkaran dengan radius lingkaran sebagai berikut :
l
p                   L
maka :
R = P + L
Dimana :
P= Proyeksi pada bidang horisontal panjang rantai jangkar dari lobang jangkar sampai jangkar yang ada didasar laut.
P = √l² – h² dimana :
l = Panjang rantai jangkar dianggap lurus
L = Panjang kapal (m)
X          JENIS-JENIS JANGKAR
Menurut bentuknya secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua yaitu:

1. Yang lengannya tak bergerak tetapi dilengkapi dengan tongkat
2. Yang lengannya bergerak tetapi tidak dilengkapi dengan tongkat

Disamping pembagian tersebut diatas terdapat jenis-jenis lain tetapi pemakaiannya amat jarang dan untuk kebutuhan-kebutuhan tertentu dan kapal khusus misalnya jangkar lengan banyak dan jangkar special.

Jangkar yang lengannya tak bergerak tetapi dilengkapi dengan tongkat (stock)
Umumnya hanya dipakai oleh kapal-kapal kecil sedangkan pemakaian pada kapal-kapal besar hanya dipakai sebagai jangkar arus. Gunanya tongkat adalah untuk memaksa agar telapak jangkar masuk kedalam laut. Pada bagian yang lurus dari tongkat terdapat “dada” yang merupakan bagian yang agak lebar tongkat dapat tertahan pada lobangnya. Di bagian lobang untuk pengunci (spie). Dada dan spie itu akan menahan tongkat pada lobang dalam kedudukan tegak lurus dengan batang jangkar.
Spie diikat dengan tongkat dengan rantai dan dikencangkan dengan split pen agar tidak jatuh bila jangkar akan tersimpan, maka spienya  diambil dan tongkat dapat digeser kemudian diletakkan pada batangnya dengan demikian jangkar mudah untuk diikat.
Bahan jangkar adalah besi tempa tetapi akhir-akhir ini banyak yang memakai baja tuang.
Ukuran Jangkar
Seperti dijelaskan di atas berat jangkar ditentukan oleh peraturan, menurut:

1. BKI berat jangkar dapat ditentukan dengan menentukan angka penunjuk Z terlebih dahulu yang dibedakan menurut jenis kapalnya.
2. Kapal barang, kapal penumpang dan kapal keruk.

Z = 0,75L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak)

1. Kapal ikan :

Z = 0,65L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak)

1. Kapal tunda.

Z = L x B x H + 0,5 (volume ruang bangunan atas dan rumah geladak).
Dengan catatan :

• Bila angka penunjuk tersebut ada diantara dua tabel yang berdekatan, maka alat-alat perlengkapan tersebut ditentukan oleh harga yang terbesar.
• Untuk kapal-kapal dimana geladak lambung timbul adalah geladak kedua maka untuk H dapat diambil tinggi sampai geladak kedua tersebut. Sedangkan bangunan antara geladak tersebut dan geladak kekuatan dapat diperhitungkan sebagai bangunan atas.

1. Peraturan Bureau Veritas (1965)

Jumlah dan berat jangkar dapat ditentukan dari tabel 21 dengan menghitung terlebih dahulu besarnya Equipment Number sbb:
ΣN = L. B. H + S/2 + S’/4 (m³) Dimana :
S = Volume bangunan atas dasar m³ (superstuckture)
S’ = Volume ruamh – rumah geladak dalam m³ (deck house)

1. Peraturan Lioyd Register of Shipping (1975)

Jumlah dan berat jangkar dapat ditentukan dengan menghitung terlebih dahulu besarnya Equipment Number sbb:
ΣN = ∆²/³ + 2 Bh + A/10 (untuk ukuran dalam metrik)
ΣN = 1,012∆²/³ + Bh/5,382  + A/107,64 (untuk ukuran British Unit)
Dimana :
∆ = Moulded displacement pada waktu summer load water line dalam ton (1000kg) atau tons (1016 kg).
B = Lebar kapal terbesar dalam meter atau feed
h = tinggi lambung timbul ditambah tinggi bangunan atas dan rumah geladak yang lebrnya >B/4 dalam meter atau feed
A = Luas penampang samping badan kapal, superstructure dan deck hause yang lebarnya >B/4 diatas summer load line. Dalam m² atau ft²
Dari angka Z dan Euipment Number didapat ukuran sbb:

1. Jumlah dan berat jangkar.
2. Panjang dan diameter rantai jagkar.
3. Panjang dan diameter tali penarik dan tali tambat.

Equipment Number Table
Bagian-bagian jangkar :

1. Tongkat (stock)
2. Lobang tempat spie
3. Dada
4. Spie (pengunci)
5. Batang jangkar
6. Telapak jangkar
7. Lengan jangkar
8. Lobang tempat tongkat
9. Segel penahan jangkar

Jangkar yang lengannya bergerak / berengsel tanpa stock
Umumnya dipakai sebagai jangkar haluan.
Bagian-bagiannya adalah sebagai berikut :

1. Tiang jangkar (shank)
2. Mahkota (crown)
3. Lengan (arms)
4. Telapak jangkar (flukes or palm)
5. Segel penahan berat
6. Engsel

Prinsip kerja dari jangkar ini adalah sebagai berikut :

1. Apabila jangkar tersebut dijatuhkan maka pada tiang terdapat gaya yang sejajar dengan dasar laut sehingga telapaknya akan terdapat tegangan.
2. Dengan demikian lengan kedua-duanya akan memutar ke bawah dan tangannya akan masuk ke bawah.
3. Pada suatu kedudukan dimana antara tiang dan lengannya membentuk sudut 45^o tiang akan menekan pada bagian dalam dari mahkota sehingga jangkar akan masuk lebih dalam ke dalam tanah selama ada gaya pada batang yang arahnya sejajar dengan tanah mengarah ke rantainya.
4. Apabila gaya itu makin mengarah ke atas maka gaya tersebut berfungsi sebagai pengungkit yang akan memaksa tangan itu keluar dari tanah.

Disamping dari jenis dasar laut, kedudukan dari  batang terhadap dasar laut sangat penting agar jangkar dapat menahan kapal dengan baik. Kedudukan dari batang dipengaruhi oleh berat dan panjang rantai.
Keuntungan dari jangkar ini (berengsel) dibandingkan dengan jangkar tongkat adalah sebagai berikut :

• Mudah dilayani
• Batang dapat lurus dimasukkan ke dalam orlupnya
• Lengan atau sendoknya, kedua-duanya  dapat masuk ke tanah
• Kerugiannya adalah sebagai berikut :
• Kurang kekuatan menahannya
• Untuk kekuatan menahan yang sama jangkar berengsel lebih berat dari jangkar bertongkat (20% lebih berat) dengan catatan berat tongkat diabaikan atau tidak diperhitungkan

Rantai jangkar
Rantai jangkar terdiri atas potongan-potongan antara satu segel (shackle) dengan segel yang lainnya yang setiap potongan, panjangnya masing-masing 15 fathoms. Jumlah panjang rantai jangkar yang besar berkisar antara 240-330 fathoms. Menurut Lloyd register, satu segel panjangnya 15 fathom, atau sekitar 27.5 m. Sedang menurut Germanischer llyod 1 segel = 15 fathom  atau 25 m.
Gambar marking segel ketika dilakukan pemeriksaan rantai jangkar.
Yang dimaksud dengan tebal atau diameter rantai adalah : tebalnya bahan untuk membuat mata rantai biasa (original link). Mata rantai merupakan bagian dari rantai jangkar yang berbentuk lonjong, mata rantai itu di tengah-tengahnya diberi “dam” kecuali mata rantai yang berada pada ujung-ujung dari setiap panjang 15 fathoms sebelah kiri dan kanan dari segel. Dam-dam tersebut gunanya untuk menjaga agar rantai tidak berputar. Mata rantai yang tidak memakai dam ukurannya lebih besar dari mata rantai biasa.
Setiap segel jumlah mata rantainya selalu ganjil supaya sambungan segel harus pada kedudukan rata pada waktu mata spil jangkar. Segel-segel biasa (normal conecting shackle) yang menghubungkan setiap 15 fathoms panjang rantainya harus dipasang dengan lengkung menghadap ke arah jangkarnya, agar supaya pada waktu lego jangkar dapat licin dan tidak merusakkan mata spil jangkar.
Mata rantai merupakan bagian dari rantai jangkar yang berbentuk lonjong, mata rantai tersebut ditengahnya diberi “dam” kecuali mata rantai yang berada pada ujung dari segel.  Fungsi dari dam tersebut ialah untuk menjaga agar rantai tidak berputar. Mata rantai yang tidak memakai dam ukurannya lebih besar dibandingkan dengan mata rantai biasa.
Segel segel biasa (normal Connecting Shackle) yang dihubungkan tiap 15 fathoms panjang rantai harus dipasang dengan lengkungnya menghadap kea rah jangkarnya, agar supaya ketika lego jangkar tidak merusak mata spil jangkar.
Agar supaya baut segel biasa tidak dapat berputar, maka bentuknya lonjong dan di sebelah luarnya harus rata.
Setelah pen dimasukkan, agar tidak lepas maka ujungnya ditutup dengan timah yang dipanasi. Pada saat segel biasa (normal shackle) dileati mata spil jangkar,akan sering timbul kerusakan pada sisi segel xx sendiri karena bentuknya yang berlainan dengan mata rantai xx biasa.  Oleh karena itu kapal kapal kebanyakan menggunakan segel kenter (kenter Shackle). Segel kenter terdiri dari :
Setengah bagian segel yang dapat digeserkan melintang masing masing dan pada arah memanjangnya dapat mengunci.
Dam dipasang ditengah tengah, apabila dam dipasang, maka bagian bagian tadi tidak dapat digeserkan dalam arah melintang lagi.
Gambar kenter shackle dan urutan penyambungan rantai ke batang jangkar
Keterangan  gambar:

1. Anchor shank
2. Anchor/link
3. Swivel
4. Open Link
5. Enlarged Link
6. Kenter Shackle
7. Crown Shackle

Sebuah borg pen masuk melalui mata rantai dam tadi, setelah borg pen ini terpasang,maka rantainya tidak akan terlepas lagi. Pen ini kemudian ditutup dengan timah agar tidak terlepas.
Gambar diatas juga menunjukkan urutan pengaturan untuk penyambungan antara rantai dengan batang jangkar.
Komposisi dan konstruksi dari rantai jangkar terdiri atas :

• Ordinary link
• Large link ( rantai antara End link dan Ordinary link)
• End link ( rantai setelah Conecting shackle)
• Conecting shackle ( sambungan rantau tiap 15 fathoms)
• Anchor kanter shackle ( sambungan rantai pada jangkar)
• Swivel (Perangkat yang memungkinkan jangkar dapat berputas tetapi tidak memutar rantai)
• Kanter shackle (segel tiap 15 fathoms)

Kanter shackle terdiri dari :

1. Setengah bagian segel yang dapat digeser melintang masing – masing dan pada arah memanjangnya dapat mengunci.
2. Dam dipasang ditengah – tengahnya, apabila dam dipasang maka bagian – bagian tadi tidak dapat digeserkan dalam arah melintang lagi.
3. Sebuah borg pen masuk melalui mata rantai dam tadi setelah borg pen terpasang maka mata rantainya tidak akan terlepas lagi. Pen ini kemudian ditutup dengan timah agar tidak terlepas.
4. Bentuk dan ukuran segel kenter sama dengan rantai biasa.

Gambar penampang mekanisme rantai jangkar
Gambar Tata letak peralatan tambat di forecastle deck (aft view)
Swivel ( kili-kili )
Peranti  / perangkat mata rantai yang memungkinkan jangkar berputar, tanpa mengakibatkan rantai yang dipasang sebelum atau di belakang perangkat tersebut terpuntir
Crab Link  (Mata rantai kepiting
Salah  satu jenis mata rantai yang di pasang  pada ujung rantai pengikat balok-balok dan lain-lain. Tidak berbentuk lingkaran tetapi menyerupai kepiting
Gambar Macam penahan rantai
Guna mempertahankan kondisi rantai agar tidak cepat aus, maka setiap kali dilakukan pengedokan tahunan, maka posisi segel rantai di putar, sesuai urutan segelnya. Sebagai missal segel 1 ditempatkan untuk mengikat batang jangkar, maka pada tahun berikutnya, segel rantai 1 ditempatkan sebagai pengikat di lemari rantai jangkar, sedang segel pengikat jangkar menggunakan segel ke-2 yang terletak di belakang segel pertama. Demikian seterusnya, hingga semua segel dapat berotasi untuk dapat mengikat batang jangkar.


Chain Stopper/cable Stopper
Chain Stopper menyerap gaya tarik yang terjadi di rantai jangkar dan mendistribusikannya ke konstruksi lambung. Kemampuan cemat dari chain stopper sekuangnya 80% dari kekuatan putus rantai jangkar. Lebih jauh lagi, tahanan gesek yang ditimbulkan oleh pipa jangkar dapat menyerap gaya sebesar 20% dari kekuatan putus rantai minimal dan windlass harus mampu dapat memberikan tahanan gaya cemat sebesar 45% dari kekuatan putus tali minimal .
Gambar Tensioner              Gambar chain stopper dilengkapi dengan tensioner
Keterangan Gambar:        1. Fixture     2. Cable Stopper        3. Chain           4. Guad
Pemeliharaan Rantai Jangkar
Bagian yang paling ujung yaitu sepanjang 15 fathoms yang pertama pada umumnya kerusakannya kurang. Agar kerusakan-kerusakan rantai itu merata maka pada waktu kapal di dok 15 fathoms yang pertama dilepaskan lalu dipasang pada bagian yang belakang. Jadi kedudukan sekarang ialah 15 fathoms yang kedua menjadi 15 fathoms yang pertama, 15 fathoms yang ketiga  menjadi 15 fathoms yang kedua dan seterusnya, sedangkan 15 fathoms yang pertama menjadi 15 fathoms yang terakhir. Tiap kali naik dok hal ini dilakukan secara rotari seperti hal di atas. Jangan sampai terjadi bahwa setiap kali naik dok rantainya hanya di balik saja yaitu segel terakhir menjadi segel yang pertama dan begitu selanjutnya sehingga yang mengalami kerusakan adalah segel-segel bagian ujung-ujungnya saja.


PIPA RANTAI (HAWSE PIPE)
Hawse pipe adalah pipa rantai jangkar yang menghubungkan rumah jangkar ke geladak. Ketentuan yang paling penting yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :

• Dalam pengangkatan jangkar dari air laut tidak baleh membentur bagian depan kapal pada waktu kapal dalam keadaan trim + 5^o .
• Tiang jangkar harus masuk kelubang rantai jangkar meskipun letak telapak jangkar tidak teratur.
• Lengan atau telapak jangkar harus merapat betul pada dinding kapal.
• Jangkar harus da[at turun denganberatnya sendiri tanpa rintangan apapun .
• Dalam pelayaran jangkar jangan sampai menggantung di air.
• Panjang pipa rantai harus  cukup untuk masuknya tiang jangkar.
• Lengkungan lobang pipa rantai digeladak dibuat sedemikian rupa hingga mempermudah masuk atau keluarnya rantai jangkar sehingga gesekan dapat dijaga seminimum mungkin .Selain itu lobang dilambung jangan sampai membuat sudut yang terlalu tajam.
• Untuk kapal yang mempunyai tween deck, pusat dari pipa rantai harus sedemikian hingga letak pipa rantai tersebut tidak memotong geladal bagian bawah.

Diameter dalam hawse pipe tergantung dari diameter rantai jangkar sendiri, sehingga rantai jangkar dapat keluar masuk tanpa hanlangan. Diameter bagian bawah dibuat lebih besar antara 3-4 cm dibandingkan dengan atasnya. Umumnya dapat dipakai sebagai pedoman untuk diameter jangkar d = 25 m/m maka diameter dalam hawse pipe = 10,4 d.
Gambar tabung ratai jangkar               Gambar kapal dengan haluan tanpa kotak
jangkar
Gambar kapal dengan haluan tanpa kotak jangkar

BAK PENYIMPAN RANTAI (CHAIN LOCKER)
Umumnya pada kapal-kapal pengangkut letak chain locker adalah didepan collision bulkhead dan diatas fore peak tank.Sebelumnya chain locker diletakkan didepan ruang muat , hal ini tidak praktis karena sebagian volume ruang muat akan terambil.
Pada kapal-kapal penumpang besar apabila deep tank terletak dibelakang maka chain locker biasanya diletakkan diatasnya. Ditinjau dari bentuknya Chainlocker terbagi atas dua bagian :

1. Berbentuk segi empat
2. Berbentuk silinder

Tetapi umumnya pada kapal digunakan chain locker yang berbentuk segi empat. Perhitungan volume chain locker dilakukan sebagai berikut:
S_v =  35 d²
Catatan : S_v : Volume chain locker untuk panjang rantai jangkar 100 fathoms (183 m)
d : diameter rantai jangkar dalam
Beberapa ketentuan-ketentuan dari chain locker :

1. Umumnya didalam dilapisi dengan kayu untuk mencegah suara berbisik pada saat lego jangkar.
2. Dasar dari chain locker dibuat berlobang untuk mengeluarkan kotoran yang dibawa jangkar dari dasar laut.Dibawah dasar chain locker dilengkapi dengan bak dimana dasar dari semen yang miring supaya kotoran dapat mengalir.
3. Disediakan alat pengikat ujung ranai jangkar agar tidak hilang pada waktu lego jangkar.
4. Harus ada dinding pemisah antara kotak rantai sebelah kiri dan kanan, sehinggan rantai dikiri dan kanan tidak membelit dan tidak menemui kesukaran dalam lego jangkar.

Konstruksi dari tabung rantai ini sama dengan konstruksi hawse pipe yang terbuat dari steel plate (plat baja). Dibagian ujung bawah chain pipe yang menghadap bak rantai dilengkapi atau dipasang setengah besi bulat. Ujung bagian atas tabung rantai ini diletakkan tepat pada lubang rantai.
MESIN DEREK JANGKAR (WINDLASS)
Setiap kapal niaga pelayaran besar selalu dilengkapi dengan derek jangkar mekanis (windlass) yang dijalankan dengan uap,listrik atau hidrolis (biasanya untuk derek tunggal).
Windlass dibuat sedemikian rupa sehingga memenuhi persyaratan sebagai berikut

• Mampu menarik jangkar beserta rantainya meskipun jangkarnya tertancap dalam didasar laut.
• Dapat menarik setiap rantai, maupun kedua-duanya dalam waktu yang bersamaan.
• Dapat mengarea (melepaskan ) setiap rantai maupun kedua-duanya dalam waktu yang bersamaan.
• Kecepatan pada waktu melepaskan harus dapat diatur pada setiap sisi rantai(kiri atau kanan).
• Dapat menarik rantai dan bersamaan dengan itu melepaskan yang lainnya.

Gambar mekanis horisontal windlass
Pada gambar tersebut terlihat pada bagian yang berputar terdapat sebuah kabel pengangkat (cable lifter) yang bentuknya pas sesuai dengan rantai jangkar (anchor cable), sebuah drum tambat (mooring drum) yang digunakan untuk melepaskan tali tambat (mooring wire), dan sebuah tali tunda (warp end) yang digunakan selama proses pemindahan/penambatan kapal.
Masing-masing dari bagian tersebut akan digerakkan oleh motor dengan pentransmisian tenaga melalui kopling yang disebut sebagai dog clucth, sehingga dapat dikendalikan bagian mana dari windlas yang akan digunakan apakah cable lifter (untuk menurunkan atau menaikkan jangkar) ataukah mooring drum maupun tali tunda (warp end).
Selain dilengkapi oleh warp end  yang sering kali digerakkan bersamaan dengan mooring drum. Peralatan ini juga dilengkapi dengan band brake untuk menahan pergerakan cable lifter dan mooring drum apabila mesin mati, sehingga jangkar maupun tali tambat tidak akan telulur atau tertarik.
Posisi dari unit cable lifter ini diatur sedemikian rupa sehingga dapat menjangkau chain locker (kotak/almari dimana rantai disimpan yang di bawah almari tersebut terdapat mud box/kotak lumpur yang berfungsi untuk mengumpulkan kotoran setelah rantai jangkar dibersihkan dengan semprotan air laut)
Kegunaan utama dari windlass adalah sebagai penghubung atau penarik tali (rantai) jangakar. Windlass mempunyai kemampuan untuk mengangkat jangkar pada kecepatan rata-rata 5-6 fathoms/menit dari kedalaman 30-60 fathoms.
Pemilihan windllas dilihat dari segi ukurannya tergantung dari beberapa hal antara lain ;
- Ukuran kapal
- Service dari kapal
- Berat jangkar dan rantai jangkar
- Losses akibat gelombang air
- Losses akibat gesekan dari hawspipe (30%-40%)
Pada beberapa kapal, windlass digunakan sebagai alat emergency dan dapat dikombinasikan dengan mooring winch dan warping head pada kapal container, tanker, ro-ro, dan kapal penumpang.
Untuk memenuhi persaratan derek jangkar setiap pabrik mempunyai bentuk sendiri-sendiri dalam pelaksanaannya.
Pada gambar di bawah ini terlihat gambar derek jangkar dengan tenaga penggerak listrik.
Bagian-bagian derek jangkar antara lain terdiri dari :
1. Mesin/motor yang digerakan oleh diesel/elektik,
2. Spil/wildcat merupakan gulungan/thromol yang dapat menyangkutkan rantai jangkar pada saat melewatinya,
3. Kopling atau peralatan yang dapat melepaskan atau menhubungkan spil dengan mesin,
4. Band rem untuk mengendalikan spil apabila tidak dihubungkan dengan mesin,
5. Roda-roda gigi, dihubungkan dengan poros,
6. Tromol/gypsies, untuk melayani tros kapal dipasang pada ujung-ujung dari poros utama.
Dasarnya hampir sama dengan derek jangkar dengan tenaga uap di sini perputaran dari roses antaranya disebabkan oleh sebuah ultra motor, melalui poros cacing (worm gear) antara poros motor dan poros cacing terdapat slip coupling, di mana akan memutuskan arus bila motornya mendapat beban yang terlalu besar, sehingga dengan
demikian kumparannya tidak sampai terbakar.
Gambar Anchor dan Mooring Winch
Keterangan Gambar :

1. Main Shaft
2. Gear Box
3. Electric Motor
4. Warping Drum
5. Drum (Storage Part)
6. Drum (Working Part)
7. Gypsy Wheel
8. Control Lever for the band brake
9. Clutch with Control Lever

Gambar Kopling Pooros inti pada posisi menyambung dan putus
Keterangan Gambar :

1. Bearing     2. Sliding Claw     3. Fix Claw

Selama dalam keadaan bekerja seperti biasa, maka gerak penggeseran dari poros ulir itu tertahan oleh per yang cukup kuat.  Besar kecilnya kebutuhan daya windlass sangat ditentukan oleh bobot jangkar dan kecepatan penarikan jangkar. Penentuan daya penarikan dihitung ketika windlass tersebut dibebani oleh 2 jangkar yang ditarik secara bersama sama.
Gambar Winch yang dipasang di buritan kapal
Gambar  winch yang sedang bekerja menggululng tali tambat. Perhatikan posisi penggulungan gipsy winch rantai jangkar yang tidak ikut bergerak ketika gipsy winch tali tambat menggulung/berputar.
Gambar  nama komponen windlass
Fungsi dari Warping Drum ialah untuk menggulung tali tambat cadangan, menyusun tali tersebut dan mengencangkan tali pada bollard. Selain itu juga berfungsi untuk menggerakkan kapal ketika kapal di pelabuhan pada jarak yang pendek. Jika warping drum tidak digunakan, maka gipsy penggulung dan drum penggulung tidak boleh di hubungkan ke poros utama yang mana poros tersebut berhubungan dengan gipsy rantai jangkar .

2. Type Windlass
2.1     Horizontal windlass
Adalah type windlass yang mempunyai poros (poros dari wildcat, gearbox utama, dan gypsy head) yang horizontal dengan deck kapal. Windlass horizontal digerakan oleh motor hidrolis dan motor listrik ataupun oleh mesin uap. Windlass jenis ini lebih murah dalam pemasangannya tapi dibutuhkan perawatan yang lebih sulit karena permesinannya yang berada diatas deck dan terkena langsung dengan udara luar dan gelombang.
2.2     Vertikal windlass
Vertikal windlass adalah type windlass yang mempunyai sumbu poros dari wildcat yang arahnya vertikal terhadap deck kapal. Biasanya motor penggerak dilengkapi gigi, rem dan permesinan lain yang letaknya dibawah deck cuaca dan hanya wildcat dan alat control saja yang berada diatas deck cuaca. Hal itu memberikan keuntungan, yaitu terlindunginya permesinan dari cuaca. Keuntungan lainnya adalah mengurangi masalah dari relative deck defleksion dan menyerdehanakan instalasi dan pelurusan dari windlass. Untuk mneggulung  tali tambat (warping), sebuah capstan disambungkan pada poros utama diatas windlass. Windlass vertikal mempunyai fleksibilitas yang tinggi dalam menarik jangkar dan pengaturan mooring.
3. Pertimbangan-pertimbangan dalam desain
3.1     Kesesuaian wildcat dan rantai jangkar
Besarnya diameter pitch dari wildcat tergantung dari besarnya ukuran rantai jangkar dan jumlah whelps pada wildcat. Ukuran dari rantai dan wildcat sangat penting, biasanya ukuran akhir dari rantai atau tegangan yang dialami digunakan sebagai patokan dalam pemasangan rantai yang baru maka harus ada toleransi ukuran rantai karena tegangan.
3.2     Untuk horizontal windlass, pipa rantai yang membawa rantai kedalam chain locker harus berada dibawah windlass
3.3     Rem windlass harus dapat menghentikan rantai dan jangkar dalam waktu dua detik setelah rem diaktifkan. Dalam periode waktu tersebut , rem mengabsorbsi seluruh energi kinetik yang dihasilkan olegh rantai dan jangkar, dan permukaan rem biasanya menjadi panas, oleh karena itu harus digunakan material yang kuat. Untuk hasil yang maksimum, maka rem harus mengelilingi ‘Brake Drum’ denga sudut mendekati 360 derajat.
3.4     Chain count (penghitung rantai) dapat dipasang pada windlass sebagai pengukur panjang rantai yang telah dilepaskan. Hasil pengukuran tesebut dimunculkan pada wheel house sehingga jika kedalaman laut diketahui, maka dapat dipastikan keamanan penggunaan jangkar.
4. Daya penggerak windlass
4.1     Windlass bertenaga uap
Tipe ini biasanya untuk menggerakan windlass tipe horizontal, dimana seluruh komponennya berada diatas deck cuaca. Type ini umum dijumpai pada kapal tanker karena pada umumnya kapal tanker memiliki boiler. Keuntungan windlass bertenaga uap adalah lebih simple dan mengurangi kemungkinan bahaya kebakaran pada kapal tanker, dan dapat beroperasi pada kecepatan tinggi.
4.2     Sistem penggerak bertenaga listrik dan electrical hydraulic system
Sistem penggerak listrik yang umum digunakan adalah motor DC, sebab mempermudah pengontrolan kecepatan. Sedang pada electric hydraulic system dimungkinkan kontrol penuh pada kecepatan penarikan dan menjamin keamanan terhadap hentakan pada poros transmisi dan roda gigi. Pada beberapa kapal, kedua system ini digunakan bersamaan pada wildcat ataupun wildcat-capstan. Kombinasi ini berfungsi sebagai emergency jika salah satu rusak atau tidak berfungsi, maka yang lain dapat menggantikannya.
5. Perhitungan daya windlass
a. Penentuan panjang rantai
Z = Ñ^2/3 + 2.h.B + A/10
Dimana ;
Ñ     = displacement kapal  (ton) = Lpp . B .T. Cb .γ air laut   (ton)
h     = tinggi efektif yang diukur dari garis muat sampai puncak teratas rumah geladak (m)
h = fb +Σh’   dan fb = H – T,  maka  h = (H –T ) + Σh’
Σh’  = Penjumlahan tinggi bangunan atas dan rumah geladak
A     = luas proyeksi lambung kapal bangunan atas rumah geladak diatas garis muat musim panas dalam batas panjang L sampai tinggi h.
Dari tabel diperoleh :
1. Jumlah jangkar

1. Berat tap jangkar
2. Panjang rantai jangkar dan diameter
3. Jumlah tali tarik – tali tambat, panjang dan beban putus tali

b. Gaya tarik jangkar (Tcl)
Untuk mengangkat 2 buah jangkar diperlukan gaya sebesar ;
Tcl = 2,35 (Ga + Pa.La)
Dimana ;
Ga = berat jangkar (kg)
La = panjang rantai jangkar yang menggantung (m)
Pa = berat rantai jangkar per meter. (kg)
c. Torsi pada kabel lifter (Mcl)
Mcl = Tcl x Dcl/(2h_cl) (kg.m)
Dimana ;
Dcl     = diameter efektif kabel lifter
= 2 Rcl = 13,6 dm/m = 0,013 dm
h_cl = efisiensi kabel lifter (0,9-0,92)
d. Torsi pada poros motor Windlass(Mm)
Mm = Mcl /(Ia x h_a)
Dimana ;
Ia = perbandingan putaran poros motor windlass (Nm) dengan putaran kabel Lifter (Ncm).
Ia = Nm/Ncm, dimana ;      ncm = putaran kabel lifter
Ia = (π Nm . Dcl)/60 Va
Va = Kecepatan tarik rantai jangkar (Va = 0,2 m/dt)
h_a = efisiensi total peralatan (kabel lifter, shaft bearing, poros roda gigi, poros cacing). Besarnya ( 0,70 – 0.85).
Nm = Putaran motor (523 – 1160) rpm
e. Daya motor penggerak windlass (Ne)
Ne = (Mm x Nm)/716,2    (HP)
6. Prinsip Pengoperasian Windlass dan Capstan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian windlass adalah;

1. Periksalah apakah kerja dari lat terhalang obyek asing.
2. Berikan minyak pelumas pada semua tempat pelumasan, tempatkan semua minyak dan mangkok pelumas sesuai dengan aturan kerja dan periksa pula permukaan minyak pelumas transmisi  roda gigi.
3. Buka katup-katup penghembus dari silinder dan katup saluran uap masuk.
4. Buka katup-katup pada sluran pipa pengisian uap masuk dari windlass atau capstan dan keluarkan uap sisa yang habis dipakai.
5. Pasang ban rem dan lepaskan penarik-penarik kabel dari bagian penggerak.
6. Periksa apakah kopling-kopling sudah terkait dengan benar.
7. Periksa apakah penggerak dengan tangan terlepas sebagaimana mestinya.
8. Buka penuh katup pembuangan uap, goncangkan katup pemasukan uap dan mulai penghembusan dan pemanasan silinder-silinder windlass atau capstan.
9. Setelah pemanasan pendahuluan, yakinkan bahwa mesin dapat digerakan sendiri dengan memutar porosnya bebrapa putaran ke masing- masing arah. Apabila tidak ada suatu letusan  terdengar, maka windlass atau capstan siap bekerja.

Selama operasional mesin, harus dilihat pengisian pelumas dan didengarkan suara-suara yang timbul. Apabila terdengar suara tidak normal, maka windlass harus segera dimatikan untuk diperiksa. Bila windlass dihentikan untuk waktu yang singkat, maka katup uap masuk dan katup uap keluar harus ditutup dan katup penghembus harus dibuka. Apabila windlass atau capstan tidak bekerja untuk jangka waktu lama, maka kotora dari minyak harus dibersihkan, katup-katup harus ditutup dan kerja ban rem dan kopling-kopling harus dicoba.
Kapal biasanya dilengkapi dengan tiga macam jangkar;

1. Jangkar haluan (bower anchor)
2. Jangkar arus (stream anchor)
3. Kedua macam jangkar tersebut berguna untuk menahan posisi haluan atau buritan.
4. Jangkar cemat (kedges anchor), untuk menarik kapal jika terjadi bahaya.

Pengaturan jangkar harus mampu;

• Melepaskan jangkar secara cepat sampai kedalaman yang disyaratkan dan dapat menghentikan gerak rantai dengan halus.
• Mengangkat rantai beserta jangkarnya
• Dapat menahan kapal pada posisi penjangkaran
• Siap untuk menyimpan jangkar dan rantainya.

CAPSTAN  (MESIN PENARIK TALI TAMBAT)

• Adalah Drum vertikal yang digerakkan oleh motor untuk  penambatan/menarik kapal di dermaga yang akan berlabuh .
• Macam-macam tenaga motor penggeraknya yaitu :
  • Steam drive.
  • Electric drive.
  • Hydraulic drive.
  • Peletakan motor penggerak capstan yaitu di bawah dek untuk untuk menghindari lingkungan yang beragam dan terlindung dari cuaca.
  • Capstan adalah terbuat dari caststeel atau steel yang di las.
  • Penggerakkan capstan bisa dengan gear reduksi atau dikopling langsung dengan motornya. Seperti yang tergambar sebagai berikut :
    • Persyaratan CAPSTAN :
      • Dapat digerakkan dua arah.
      • Dapat dioperasikan dengan tangan apabila penggerak utama terganggu.
      • Kecepatan mengulur tali 70-80 fpm, kecepatan menarik (berbeban) ± 30 fpm.
      • Kekuatan motor harus dapat berfungsi pada Full Load. Kekuatan daya tarik 75%  dari kekuatan maksimal.

• Capstan dibuat berdasarkan beberapa komponen pokok, yaitu :
  • Kemampuan/Reliability.
  • Kekasaran.
  • Tahan air.
  • Pertimbangan lain-lain seperti ekonomis, kebisingan, berat dsb adalah hal –hal yang dinomorduakan.
    • Perhitungan pada CAPSTAN.

Gaya tarik pada penggulung  Warping Winch.
Tw  = Rb . 1/5     kg
Dimana :
Rb  :  Tegangan putus tali tambat.
Kecepatan pada sebuah barrel capstan untuk mengangkat tali tambat dapat dilihat. Pada tabel dibawah ini yang diambil dari  the central  Marine Research Institut dari Rusia :

Tarikan Barrel capstan (Kg)	Pengangkatan Tali Tambat (m/s)	Tenaga yang digunakan (kg.m/s)
1200	0.3	350
3000	0.25	750
4500	0.2	1000

Ada tiga macam penyusunan Capstan yang umum digunakan. Dalam suatu penyusunan motor, elektrik brake, gear reducer dan capstan head diletakkan semuanya pada weather Deck. Penyusunan yang kedua adalah hanya capstan head yang diletakkan pada weather deck, dengan motor electric brake dan gear reducer tergantung dibawah weather deck. Penyusunan ketiga adalah hanya capstan head yang diletakkan di weather deck dengan motor, brake dan gear reducer berada di deck di bawahnya.
Keuntungan penyusunan dengan cara pertama, semua bagian dapat dirangkai oleh pembuat mesin untuk dipasang ditempat yang diinginkan oleh perencana/pembuat kapal. sedang kerugiannya bahwa motor dan brake harus menggunakan konstruksi yang kedap air, dan penempatannya yang menyusahkan.
Susunan yang kedua mempunyai keuntungan motor dan remnya diluar weather deck. Sehingga merupakan konstruksi yang tahan terhadap air. Susunan yang ketiga mempunyai masalah  meluruskan mesin penggerak dengan capstan head. Dan juga memerlukan instalasi fleksibel kopling yang dapat menyesuaikan ketidaklurusan .
capstan head biasanya berbentuk seperti tong. Gear reducer biasanya terdiri dari roda reduksi dan gulungan dan sebuah taji, helix, atau reduksi tulang ikan. Biasanya lebih banyak digunakan roda reduksi dan gulungan dari pada reduksi yang lain dengan keuntungan effisiensi yang lebih tinggi. Semua bantalan yang ada di reducer harus berbentuk bola atau bertipe roler. Karena diperlukan untuk akurasi pelurusan dari gear gulung.
Untuk kapal dagang biasanya ketika capstan menanggung beban tertentu ditekankan untuk tidak melebihi 40 % diri yield point dari material. Motor capstan seharusnya reversibel dan biasanya terdiri dari 2 kecepatan (penuh dan seper empat), daya konstan dan bertipe sangkar tupai. Sebuah brake seharusnya ada pada poros motor. Capstan biasanya dirancang untuk kecepatan kira-kira 30 – 35 FPM, ini kira kira sama dengan kecepatan manusia untuk melilitkan tali pada kapstan. Jika motor berkecepatan  penuh dan seperempat seperti disebutkan diatas akan menghasilkan kecepatan 120 – 140 FPM.

Pendekatan lembut! Jadilah seorang pria dan memesan Decky Anda untuk menarik jangkar! : Icon_lol: 

Tidak serius, saya tidak tahu apa-apa tentang Pasifik Selatan itu. Aku tahu ada beberapa merek yang memiliki masalah, salah satunya sedang kopling gagal. 

Untuk setiap winch jangkar, mungkin lebih baik untuk mendapatkan "terjun bebas" fungsi untuk membantu dalam mendapatkan jangkar turun dengan cepat, membuat anchoring mudah bagi Anda, dan juga derek gaya drum (Stres bebas dan Derek Micks) yang mendapatkan yang sangat baik reputasi di antara pemancing.

READ MORE - JANGKAR (ANCHOR)

Mesin Bor

Setelah mempelajari topik ini, mahasiswa diharapkan mampu:

1. Menyebutkan defenisi mesin bor
2. Menyebutkan fungsi mesin bor
3. Menyebutkan jenis-jenis mesin bor
4. Menyebutkan kapasitas mesin bor
5. Menyebutkan pemegang mata bor
6. Menyebutkan pemegang dan penjepit benda kerja
7. Menyebutkan jenis-jenis mata bor
8. Menyebutkan prinsip pengeboran
9. Menyebutkan kecepatan potong pengeboran
10. Menyebutkan pemakanan pengeboran

Mesin bor adalah suatu jenis mesin perkakas pengerjaan logam yang berfungsi untuk mengerjakan lobang.

Fungsi mesin bor adalah:

1. Membuat lobang
2. Membuat lobang bertingkat
3. Membesarkan lobang
4. Chamfer

Jenis-jenis mesin bor menurut macamnya:

1. Mesin bor meja
2. Mesin bor lantai
3. Mesin bor radial
4. Mesin bor koordinat
5. Mesin bor tangan

Sedangkan menurut kapasitasnya, mesin bor digolongkan atas:

1. Diameter terbesar lobang yang dapat dikerjakan
2. Jarak gerak poros maksimum turun naik
3. Jarak poros maksimum dengan meja mesin
4. Jarak terjauh antara tiang dengan poros mesin

JENIS-JENIS MESIN BOR

1. 1. Mesin Bor Meja

Mesin bor meja adalah mesin bor yang diletakkan diatas meja. Mesin ini digunakan untuk membuat lobang benda kerja dengan diameter kecil (terbatas sampai dengan diameter 16 mm). Prinsip kerja mesin bor meja adalah putaran motor listrik diteruskan ke poros mesin sehingga poros berputar. Selanjutnya poros berputar yang sekaligus sebagai pemegang mata bor dapat digerakkan naik turun dengan bantuan roda gigi lurus dan gigi rack yang dapat mengatur tekanan pemakanan saat pengeboran.

Gambar 1. Mesin Bor Meja

1. 2. Mesin Bor Lantai

Mesin bor lantai adalah mesin bor yang dipasang pada lantai. Mesin bor lantai disebut juga mesin bor kolom. Jenis lain mesin bor lantai ini adalah mesin bor yang mejanya disangga dengan batang pendukung. Mesin bor jenis ini biasanya dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat.

Gambar 2. Mesin Bor Lantai

1. 3. Mesin Bor Radial

Mesin bor radial khusus dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat. Mesin ini langsung dipasang pada lantai, sedangkan meja mesin telah terpasang secara permanen pada landasan atau alas mesin.

Gambar 3. Mesin Bor Radial

1. 4. Mesin Bor Koordinat

Mesin bor koordinat pada dasarnya sama prinsipnya dengan mesin bor sebelumnya. Perbedaannya terdapat pada sistem pengaturan posisi pengeboran. Mesin bor koordinat digunakan untuk membuat/membesarkan lobang dengan jarak titik pusat dan diameter lobang antara masing-masingnya memiliki ukuran dan ketelitian yang tinggi. Untuk mendapatkan ukuran ketelitian yang tinggi tersebut digunakan meja kombinasi yang dapat diatur dalam arah memanjang dan arah melintang dengan bantuan sistem optik. Ketelitian dan ketepatan ukuran dengan sisitem optik dapat diatur sampai mencapai toleransi 0,001 mm.

Gambar 4. Mesin Bor Koordinat

PEMEGANG MATA BOR

1. 1. Cekam Bor

Cekam bor digunakan untuk memegang mata bor bertangkai silindris. Biasanya cekam ini mempunyai 2 atau 3 rahang penjepit. Ukuran cekam bor ditunjukkan oleh diameter terbesar dari mata bor yang dapat dijepit..

Gambar 5. Cekam Bor

1. 2. Sarung Pengurung/Sarung Tirus

Mata bor yang bertangkai tirus dapat dipegang oleh sarung pengurung yang berlobang tirus. Oleh karena tangkai dan sarung berbentuk tirus, maka pada saat mata bor ditekan, ia akan saling mengunci.

Gambar 6. Sarung Pengurung

Lobang dan tangkai tirus dibuat menurut tirus morse, yaitu ketrirusan menurut standar internasional.

Tabel 1. Ukuran Tirus

MORSE	DIAMETER TIRUS TERBESAR
Morse 1	12,20 mm
Morse 2	18,00 mm
Morse 3	24,10 mm
Morse 4	31,60 mm

PEMEGANG DAN PENJEPIT BENDA KERJA

1. 1. Ragum Tangan

Ragum tangan dapat dibuka dan dikunci dengan kekuatan tangan. Benda kerja yang dapat dijepit oleh ragum tangan harus berukuran kecil dan terbatas sampai pada diameter ± 6 mm.

Gambar 7. Penjepitan Benda Kerja Dengan Ragum Tangan

1. 2. Ragum Mesin

Benda kerja yang besar tidak dapat dipegang oleh tangan karena gaya pemotongannya semakin besar, maka digunakan ragum mesin.

Gambar 8. Penjepitan Benda Kerja Dengan Ragum Mesin

1. 3. Meja Mesin

Penjepitan benda kerja pada meja mesin umumnya dilakukan apabila benda kerja tidak mungkin di jepit oleh ragum. Teknik penjepitan benda kerja menggunakan baut  pengunci T yang mana baut ini dimasukkan ke dalam alur meja mesin bor.

Gambar 9. Penjepitan Benda Kerja Dengan

Meja Mesin

1. 4. Tangan

Pemegangan benda kerja dengan tangan dapat dilakukan untuk benda kerja yang kecil dan panjang serta lobang yang dibuat tidak dalam dan berdiameter kecil.

MATA BOR

Mata Bor Spiral

Disebut mata bor spiral karena mata bor ini mempunyai alur potong melingkar yang berbentuk spiral sepanjang badan. Mata bor spiral mempunyai dua bagian utama yaitu mata potong dan sudut pemotong.

Mata bor spiral dibuat dari bahan baja karbon, baja campuran, baja kecepatan tinggi dan karbida. Bentuk badan mata bor ini tidak silindris tetapi berbentuk tirus dari ujung sampai batas tangkai dengan kenaikan 0,05 mmsetiap kenaikan panjang 100 mm.

Mata bor spiral terdapat dua macam bentuk  tangkai, yaitu tangkai berbentuk silindris dan tangkai yang berbentuk tirus. Alur spiral mempunyai sudut tatal dan dapat mempercepat keluarnya bram selama pengeboran. Mata potong terdiri dari dua buah bibir pemotong. Tebal bor merupakan tulang/punggung yang berbentuk spiral , bagian ini terdapat di kedua alur pemotong. Sisi pemotong terdapat sepanjang alur pemotong dan ini dapat menentukan ukuran bor.

Gambar 10. Bor Spiral dan Bagian-Bagiannya

Mata Pemotong

Mata potong terdiri dari dua bagian, yaitu bibir pemotong dan sisi pemotong. Bibir pemotong mata bor terdapat dua buah yang terletak antara dua sisi pemotong yang saling berhadapan. Kedua sisi pemotongan ini diasah hingga membentuk sudut yang bervariasi sesuai dengan bahan yang di bor.

Tabel 2. Sudut Mata Bor

BESAR SUDUT	BAHAN
500-800	Kuningan, Perunggu
1180	Baja, Besi Tuang, Baja Lunak, Baja Tuang
1400	Baja Keras

Sudut Potong

Sudut potong mata bor terdapat empat macam, yaitu:

-         Sudut Bebas (a)

-         Sudut Mata Potong (b)

-         Sudut Tatal (γ)

-         Sudut Pemotongan (δ)

Gambar 11. Sudut Potong

Ujung mata pemotong harus selalu tajam. Pusat/ujung bibir pemotong yang tidak sentris saat pengasahan mata bor menghasilkan beban yang tidak sama terhadap bor. Akibatnya lobang yang terbentuk tidak tepat, bergeser/menyimpang posisinya dari senter yang ditentukan.

PRINSIP PENGEBORAN

Berdasarkan pekerjaan yang dilakukan, maka mesin bor dapat berfungsi untuk membuat lobang silindris dan bertingkat, membesarkan lobang, memcemper lobang dan mengetap.

Pekerjaan yang banyak menuntut ketelitian yang tinggi pada pengeboran adalah pada saat menempatkan mata bor pada posisi yang tepat di titik senter.

KECEPATAN POTONG PENGEBORAN

Kecepatan potong ditentukan dalam satuan panjang yang dihitung berdasarkan putaran mesin per menit. Atau secara defenitif dapat dikatakan bahwa kecepatan potong adalah panjangnya bram yang terpotong per satuan waktu.

Setiap jenis logam mempunyai harga kecepatan potong tertentu dan berbeda-beda. Dalam pengeboran putaran mesin perlu disesuaikan dengan kecepatan potong logam. Bila kecepatan potongnya tidak tepat, mata bor cepat panas dan akibatnya mata bor cepat tumpul atau bisa patah.

Kecepatan potong ditentukan oleh:

-         Jenis bahan yang akan dibor -         Jenis bahan mata bor -         Kualitas lobang yang diinginkan

-       Efesiensi pendinginan -       Cara/teknik pengeboran -       Kapasitas mesin bor

Tabel 3. Harga Kecepatan Mata Bor Dari Bahan HSS

BAHAN	KECEPATAN POTONG  (m/menit)
Alumunium Campuran Kuningan Campuran Perunggu Tegangan Tinggi Besi Tuang Lunak Besi Tuang Menengah Besi Tuang Keras Tembaga Baja Karbon Rendah Baja Karbon Sedang Baja Karbon Tinggi Baja Perkakas Baja Campuran	60 – 100 30 – 100 25 – 30 30 – 50 25 – 30 10 – 20 20 – 30 30 – 50 20 – 30 15 – 20 10 – 30 15 – 25

Untuk mendapatkan putara mesin bor per menit ditentukan berdasarkan keliling mata bor dalam satuan panjang . Kemudian kecepatan potong dalam meter per menit dirubah menjadi milimeter per menit dengan perkalian 1000. akhirnya akan diperoleh kecepatan potong pengeboran dalam harga milimeter per menit.

Dalam satu putaran penuh, bibir mata bor (Pe) akan menjalani jarak sepanjang garis lingkaran (U). Oleh karena itu, maka

Dimana:

U       = Keliling bibir mata potong bor

D       = Diameter mata bor

p        = 3.14

Jarak keliling pemotongan mata bor tergantung pada diameter mata bor.

Gambar 12. Hubungan Diameter Mata Bor dan Keliling Mata Bor

Waktu pemotongan juga menentukan kecepatan pemotongan. Oleh karena itu jarak yang ditempuh oleh bibir pemotong mata bor harus sesuai dengan kecepatan putar mata bor. Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling bibir pemotongan mata bor (U) selama n putaran per menit dapat dihitung dengan rumus:

U = p x d x n

Dimana:

U       = keliling bibir potong mata bor

D       = Diameter mata bor

N       = putaran mata bor per menit

Biasanya kecepatan potong dilambangkan dengan huruf V dalam satuan meter per menit. Jarak keliling yang ditempuh mata bor adalah sama dengan jarak atau panjangnya bram yang terpotong dalam satuan panjang per satuan waktu.

Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling yang ditempuh mata potong bor (U) sama dengan panjangnya bram terpotong dalam satuan meter per menit. Berarti kecepatan potong sama dengan jarak keliling pemotongan mata bor. Maka:

V = U V= p x d x n (m/menit)

Berdasarkan rumus diatas selanjutnya putaran mata bor dalam satu menit adalah

PEMAKANAN PENGEBORAN

Pemakanan adalah jarak perpindahan mata potong bor ke dalam lobang/benda kerja dalam satu kali putaran mata bor. Besarnya pemakanan dalam pengeboran dipilih berdasarkan jarak pergeseran mata bor dalam satu putaran, sesuai dengan yang diinginkan.

Pemakanan juga tergantung pada bahan yang akan dibor, kualitas lobang yang dibuat, kekuatan mesin yang ditentukan berdasarkan diameter mata bor.

Tabel 4. Besarnya Pemakanan Berdasarkan Diameter Mata Bor

Diameter Mata Bor (mm)	Besarnya Pemakanan Dalam Satu Kali Putaran (mm)
- 3 3 – 6 6 – 12 12 – 25 25 – dan seterusnya	0.025 – 0.050 0.050 – 0.100 0.100 – 0.175 0.175 – 0.375 0.375 – 0.675

Evaluasi.

1. Sebutkan defenisi mesin bor!
2. Sebutkan fungsi mesin bor!
3. Sebutkan jenis-jenis mesin bor!
4. Sebutkan kapasitas mesin bor!
5. Sebutkan pemegang mata bor!
6. Sebutkan pemegang dan penjepit benda kerja!
7. Sebutkan jenis-jenis mata bor!
8. Sebutkan prinsip pengeboran!
9. Sebutkan kecepatan potong pengeboran!
10. Sebutkan pemakanan pengeboran!

READ MORE - Mesin Bor

Roda Gigi

Setelah mempelajari topik ini, mahasiswa diharapkan mampu:

1. Menyebutkan defenisi roda gigi
2. Menyebutkan dasar pembentukan profil gigi
3. Menyebutkan sistem menentukan besaran roda gigi
4. Menyebutkan jenis-jenis roda gigi
5. Menjelaskan metoda pembagian pemotongan profil gigi
6. Menyebutkan perhitungan dalam pembuatan roda gigi

Pada bagian-bagian mesin sering dijumpai suatu poros mengerakkan poros yang lainnya. Kadang kala poros itu terletak pada posisi satu garis, baik pada posisi sejajar maupun bersilangan. Untuk memenuhi keperluan pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros atau lebih dalam teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu diantaranya dengan meggunakan roda gigi.

Roda gigi merupakan sejenis roda cakra dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang simentris. Dalam bekerja memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan sesama roda gigi yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat, tidak dapat terlalu jauh.

DASAR PROFIL GIGI

Roda gigi bekerja memindahkan daya putar melalui terjadinya kontak luncur antara permukaan profil gigi dari dua roda gigi yang bekerja berpasangan. Oleh karena itu dalam bekerja selama kontak luncur berlangsung, kecepatan sudut kedua roda gigi harus di jaga tetap dan putaran harus dapat berlangsung dengan halus serta tidak menimbulkan kejutan dan gesekan terlalu besar. Dari hasil penelitian dan percobaan para pakar mekanik ditemui beberapa kurva yang memungkinkan untuk dijadikan dasar pembentukan profil gigi.

Adapun kurva yang umum dipakai dan telah merupakan standart untuk pembuatan profil gigi yaitu kurva involute (evolvente) dan kurva cycloide.

Kurva evolvente adalah kurva garis lengkung yang terbentuk dari titik-titik ujung sebuah tali/benang yang dibuka dari gulungannya dalam keadaan selalu tegang.

Kurva cycloide adalah kurva garis lengkung yang terbentuk dari titik-titik pada sebuah lingkaran dimana lingkaran itu menggelinding pada garis lurus.

Gambar 66. Kurva Involute

Gambar 67. Kurva Evolvente

Suatu profil gigi dibentuk oleh sepasang kurva yang sama yang saling berseberangan

Gambar 68.Dasar Pembentukan Profil Gigi

Gambar 69. Terminologi dan Simbol Umum Roda Gigi

Root Diameter (Dr)                  = Diameter kaki = dalam gigi

Pitch Diameter (Dt)                   = Diameter tusuk = lingkaran jarak antara adalah merupakan garis lingkaran bayangan yang harus bertemu/bersinggungan antara sepasang roda gigi

Outside Diameter (Dk)             = Diameter luar

Addendum (Ha)                       = Tinggi kepala gigi

Deddendum (Hi)                       = Tinggi kaki gigi

SISTEM MENENTUKAN BESARAN RODA GIGI

Untuk menentukan besaran ukuran-ukuran sebuah roda gigi dapat dilakukan dengan menggunakan salah satu dari dua sistem yang merupakan standart yaitu:

1. 1. Sistem Modul (M)

Satuan ukuran sistem modul ini adalah metrik, sehingga dalam modul ini disebut juga dengan nama Metrik Modul (MM)

Modul adalah merupakan perbandingan antara diameter tusuk (pitch diameter) dengan jumlah profil gigi pada sebuah roda gigi. Secara matematis dapat ditulis :

Dimana:

M       = Modul

Dt      = Diameter Tusuk

Z        = Jumlah gigi

Menurut standart DIN ukuran modul yang digunakan dalam prakteknya (ukuran modul standart) dimulai dari 0,3 sampai 50 dengan ketentuan kenaikan modul tiap tingkatan adalah sebagai berikut:

1. 0,3 s/d 0,7 kenaikan modul 0,1
2. 0,7 s/d 4 kenaikan modul 0,25
3. 4 s/d 7 kenaikan modul 0,5
4. 7 s/d 16 kenaikan modul 1,0
5. 16 s/d 24 kenaikan modul 2
6. 24 s/d 45 kenaikan modul 3

Untuk menentukan harga besaran yang penting dari sebuah roda gigi sistem modul ini dipengaruhi oleh modul (ukuran modul standart). Adapun besaran-besaran yang penting ditentukan adalah:

Diameter luar (Dk)	(Z x 2).M
Diameter Tusuk (Dt)	Z x M
Tinggi/dalam gigi (Hg)	M x 2,25
Tusuk gigi (Pg)	p x M
Kelonggaran (Sg)	0,25 x M
Tebal gigi (Tg)	1,5708 x M
Addendum (Ha)	1 x M
Deddendum	1,25 x M

1. 2. Sistem Diametral Pitch (DP)

Satuan Diametral pitch ini adalah inchi. Oleh karena itu sistem DP ini banyak dipakai oleh negara yang menggunakan satuan britis

Sistem diametral pitch adalah perbandingan antara banyak/jumlah gigi dengan diameter tusuknya sebuah roda gigi dalam satuan inchi. Secara matematis dapat ditulis:

JENIS-JENIS RODA GIGI

1. A. Spur Gear

Adalah roda gigi yang bentuk konstruksinya sederhana seperti silinder yang relatif tidak terlalu tipis (memiliki ketebalan tertentu) dan profil gigi disekelilingnya. Pada umumnya roda gigi ini digunakan untuk mentransmisikan daya atau putaran antara dua poros yang posisinya sejajar atau paralel.

Jika dilihat dari profil giginya, maka roda gigi spur gear ini ada yang giginya lurus dan miring/helik. Adapun roda gigi yang termasuk jenis spur gear ini adalah:

Gambar 70. SpurGear

Gambar71. Roda Gigi Lurus

Gambar 72. Roda Gigi Planet

Gambar 73. Roda Gigi Miring/Helix

Gambar 74. Roda Gigi Ve (Roda Gigi Miring Ganda)

1. B. Bevel Gear

Spur gear disebut juga dengan roda gigi payung adalah jenis gigi yang berbentuk seperti kerucut terpancung. Salah satu keistimewaannya dalam mentransmisikan daya adalah daya dapat ditransmisikan dari suatu poros ke poros lainnya yang posisi kedua poros saling bersilangan membentuk sudut 900 (posisi antara kedua poros tegak lurus) dan dapat juga kedua poros membentuk sudut yang lebih besar 90⁰ atau lebih kecil 90⁰ (45⁰ sampai dengan 135⁰)

Jenis-jenis roda gigi payung ini dalam pemakaiannya ada beberapa macam, yaitu:

Gambar 75. Roda gigi payung bergigi lurus

Gambar 76. Roda gigi payung bergigi zerol

Gambar 77. Roda Gigi Payung Bergigi Spiral

Gambar 78. Roda Gigi Payung Bergigi Hypoid

1. C. Worm Gear

Worm gear disebut juga dengan roda gigi cacing adalah sejenis roda gigi dengan bentuk konstruksinya sama dengan spur gear dengan perbedaan pada bagian lebar roda terdapat kelengkungan (radius) yang besarnya sama dengan radius ulir cacing.

Kekhususan jenis roda gigi ini adalah

1. Hanya dapat bekerja berpasangan dengan ulir cacing (worm thread)
2. Daya yang ditransmisikan dapat lebih besar karena perbandingan putaran antara roda gigi cacing dengan ulir cacing sangat besar.
3. Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini hanya dapat bekerja memperlambat putaran.

Bentuk roda gigi cacing dan ulir cacing dalam pemakaiannya ada dua jenis yaitu:

1. Roda gigi cacing silindris

Adalah pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing yang bentuk konstruksi ulir cacingnya seperti silinder

1. Roda gigi cacing globoid

Disebut juga dengan cone drive adalah pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing dimana bentuk konstruksi ulir cacingnya disamping berbentuk silinder juga terdapat radius pada bidang panjang ulir yang besar radius sama dengan radius roda gigi cacingnya.

Gambar 79. Roda Gigi Cacing Silindris

Gambar 80. Roda Gigi Cacing Globoid

1. D. Rack Gear

Disebut juga dengan gigi rack adalah sejenis roda gigi yang memiliki konstruksi persegi empat. Dalam bekerja memindahkan daya atau putaran, gigi rack ini berpasangan dengan roda gigi pinion. Pasangan roda gigi ini digunakan untuk mentransmisikan daya dari gerak putar menjadi gerak lurus atau sebaliknya.

Gambar 81. Gigi Rack dan Roda Gigi Pinion

Dalam pemakaiannya bentuk gigi rack ini dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:

1. Gigi rack lurus

Adalah jenis gigi rack yang profil giginya lurus dan pasangannya juga jenis roda gigi pinion bergigi lurus

1. Gigi rack miring

Adalah jenis gigi rack yang profil giginya miring/helix dan pasangannya juga jenis roda gigi pinion bergigi helix.

METODA PEMBAGIAN PEMOTONGAN PROFIL GIGI

Untuk mendapatkan banyaknya profil gigi yang dikerjakan denganmesin frais dipakai peralatan pendukung dividing head universal. Salah satu kelebihan dividing head universal antara lain yaitu dapat dilakukan beberapa sistem metoda pembagian benda kerja.

1. A. Metoda Pembagian Langsung (Direct Indexing Method)

Adalah metoda pembagian dimana untuk mendapatkan pembagian/putaran poros utama kepala pembagi dilakukan dengan langsung memutar poros utama dengan terlebih dahulu memutuskan hubungan mekanik ulir cacing dan roda gigi cacing. Dan untuk menentukan banyaknya putaran poros utama setiap kali selesai pengefraisan berpedoman kepada piring pembagi yang terdapat pada ujung poros utama yang disebut dengan spindel nois yang terdapat angka-angka 1 s/d 24 atau 1 s/d 36. untuk berangka 1 s/d 24 pembagian dapat dilakukan adalah apabila bagian yang yang akan membagi menghasilkan angka bulat terhadap 24.

Untuk menghitung banyaknya putaran poros utama setiap selesai satu gigi adalah :

Dimana :

Bp              = Banyaknya putaran setiap selesai penfraisan

N               = Banyak bagian yang dibuat

24              = Angka pembagian spindel nois

1. B. Metoda Pembagian Sederhana (Plain Indexing Method)

Adalah pembagian yang berdasarkan pada perbandingan antara putaran mekanik ulir cacing dengan roda gigi cacing. Dimana perbandingan putaran antara ulir cacing dengan roda gigi cacing adalah 1 : 40.

Untuk menghitung banyaknya putaran engkol pembagi setiap selesai satu kali penfraisan adalah dengan menggunakan persamaan:

Contoh:

Direncanakan pemotongan sebuah roda gigi dengan jumlah gigi 30. tentukanlah bayak putaran engkol pembagi setiap selesai satu kali penfraisan.

Penyelesaian:

Dan cara pelaksanaanya, telah didapat banyak putaran engkol yaitu  putaran. Jadi, untuk selesai satu kali penfraisan, engkol pembagi diputar sebanyak 1 putaran penuh ditambah putaran.

Untuk mendapatkan putaran dipergunakan lobang-lobang pada plat pembagi yang jumlah satu lingkaran penuh habis dibagi dengan tiga dengan melihat angka-angka yang terdapat pada plat pembagi tsb. Misalnya pada plat pembagi terdapat angka 10, 14, 19, 21, 25, 36, dsb. Maka dalam hal ini diambil lobang yang berangka 21 atau 36. berarti penambahan putaran tersebut sebanyak x 21 = 7 bagian untuk lobang yang berangka 21 atau x 36 = 12 bagian untuk lobang yang berangka 36.

Gambar 82. Pembagian Sederhana

1. C. Metoda Pembagian Diferensial (Diferensial Indexing Method)

Digunakan apabila metoda pembagian sederhana atau metoda pembagian langsung tidak dapat dilaksanakan karena hasil pecahan tidak dapat disederhanakan lagi dan pecahan hasil pembagian itu tidak terdapat ketentuan yang cocok pada plat pembagi.

Jika menggunakan metoda pembagian ini, piring pembagi harus dilepas dari pen penahannya, karena piring pembagi harus ikut berputar sewaktu engkol diputar. Perputaran plat pembagi itu diputar oleh roda gigi yang tersedia khusus diperuntukkan bagi kepala pembagi.

Dalam metoda pembagian ini, karena jumlah pembagiannya tidak terdapat pada plat pembagi, maka pada perhitungannya kita harus mengambil angka perkiraan yang mendekati dengan pembulatan keatas atau pembulatan kebawah yang habis dibagi dengan 5 atau 10. Dalam prakteknya tentu terjadi kelebihan atau kekurangan dalam pelaksanaan pembagian pada kepala pembagi

Misalkan jumlah gigi yang akan dibuat adalah 67 buah gigi. Tetapi pada plat pembagi tidak terdapat angka pembagian. Maka diambilah pendekatan pembulatan keatas atau kebawah. Misalkan diambil angka pembulatan keatas yaitu 70. Tentu engkol pembagi diputar sebanyak  putaran atau  putaran. Jika dibagi dengan plat pembagi yang memiliki angka lobang yang habis dibagi dengan 7, misal 21, maka  bagian. Jadi setiap selesai satu kali pengefraisan maka engkol pembagi diputar sebanyak 12 bagian pada plat lobang yang berangka 21 untuk pembuatan gigi sebanyak 70 buah. Sedangkan gigi yang akan dibuat adalah 67 buah, maka terjadi kelebihan. Untuk mengurangi kelebihan itu dipakai roda gigi-roda gigi pengganti yang dipasang pada poros utama kepala pembagi (merupakan roda gigi penggerak) dan poros roda gigi payung yang berhubungan dengan poros ulir cacing kepala pembagi (merupakan roda gigi yang digerakkan). Pengurangan putaran itu sebesar (70 – 67) x = putaran. Untuk mendapatkan kekurangan itu, maka pada saat poros ulir cacing diputar, piring pembagi harus ikut berputar perlahan sebanyak putaran tiap benda kerja berputar satu kali. Perputaran plat pembagi itulah yang menambah kekurangan putaran yang digerakkan oleh perbandingan putaran roda gigi yang dipasang pada poros utama dan poros roda gigi payung yang berhubungan dengan poros ulir cacing kepala pembagi. Dan sebaliknya jika pendekatan pembulatan kebawah diambil misalnya 65, maka terjadi kelebihan putaran sebesar (67 – 65) x = putaran.

Untuk menentukan jumlah gigi dari roda gigi pengganti tersebut dipakai rumus :

1. Untuk angka pembulatan keatas adalah:

1. Untuk angka pembulatan kebawah adalah:

Dimana :

Z1          = Roda gigi yang dipasang pada poros utama (roda gigi penggerak)

Z2          = Roda gigi yang dipasang pada poros roda gigi payung (yang digerakan)

N           = Jumlah pembagian yang akan dibuat

A           = Angka pendekatan pembulatan keatas/kebawah

Dan untuk menentukan banyak engkol pembagi setiap selesai satu bidang adalah:

Pada prakteknya apabila dalam perhitungan menentukan jumlah gigi roda gigi pengganti mengambil angka pendekatan pembulatan keatas, maka piring pembagi harus berputar searah putaran engkol pembagi. Oleh karena itu hubungan roda gigi pengganti harus ganjil (antara Z1 dan Z2 ditambah roda gigi lainnya sebanyak 1 atau 3 yang jumlah gignya sama yang disebut dengan roda gigi perantara. Dan sebaliknya dengan pembulatan kebawah, maka hubungan roda gigi pengganti haruslah genap.

Gambar 83. Susunan Roda Gigi Pengganti Pada Metoda Pembagian Diferensial Dengan Pendekatan Pembulatan Keatas

Gambar 84. Susunan Roda Gigi Pengganti Pada Metoda Pembagian Diferensial Dengan Pendekatan Pembulatan Kebawah

Gambar 85. Mekanisme Pembagian Metoda Diferensial

1. D. Metoda Pembagian Sudut (Anggular Indexing Method)

Pada metoda ini caranya hampir sama dengan metoda pembagian sederhana. Perbedaanya terletak pada perhitungan pembagiannya dimana dalam metoda pembagian sudut ini ditentukan dalam derajat. Seperti kita ketahui, besar sudut lingkaran adalah 360⁰, dengan demikian 1 kali putaran penuh spindel kepala pembagi itu sama dengan 360⁰. Maka dapat ditentukan 1 kali putaran engkol sama dengan . Jika engkol berputar putaran, maka spindel akan berputar 1⁰. Untuk dapat dipergunakan lobang pembagi pada plat pembagi yang habis dibagi 9 misalnya lobang pembagi 18, dimana untuk mendapatkan 1⁰ itu engkol pembagi harus diputar sebanyak  x 18 = 2 bagian pada lobang pembagi 18. Dan bila ditentukan dalam menit, dimana 1⁰ = 60 menit maka 1 kali putaran engkol pembagi = 9⁰ x 60’ = 540’. Kemudian jika digunakan plat pembagi yang berangka 18, maka putaran engkol 1 bagian pada lobang pembagi 18 ini adalah  menit. Dan jika sekiranya lobang pembagi 30, maka setiap 1 bagiannya sama dengan  menit. Jadi untuk menentukan derajat yang diperlukan adalah  dimana Nd = Jumlah derajat yang akan dibuat.

PERHITUNGAN DALAM PEMBUATAN RODA GIGI

1. 1. Terminologi Roda Gigi Payung (Bevel Gear)

Gambar 86. Terminologi Roda Gigi Payung

Keterangan gambar:

Dk Dt R b Ha Hi b g l a d x s

= = = = = = = = = = = = =

Diameter kepala (outside diameter) Diameter tusuk (pitch diameter) Jari-jari penjuru (pitch cone radius) Lebar gigi (face width gear) Tinggi kepala gigi (Addendum) Tinggi kaki gigi (deddendum) Sudut tusuk (pitch cone angle) Sudut muka (face cone angle) Sudut potong (cutting angle of gear) Sudut poros (shaf angle) Sudut kepala (addendum angle) Sudut kaki (deddendum angle) Sudut miring samping belakang (back cone angle)

Rumus Untuk Menentukan Dimensi Roda Gigi Payung

Untuk menentukan besar dimensi roda gigi payung dapat dilakukan dua sistem sebagaimana yang telah dijelaskan. Tetapi pada umumnya dipakai sistem metrik.

Dk Dt Ha Hi Hg R Tgd Tgx b g l s

= = = = = = = = = = = =

Dt – 2  M  Cos b Z x M 1 X M 1,25 x M Ha + Hi b + d b – x 90 – b

Untuk menentukan besar sudut tusuk masing-masing sepasang roda gigi payung yang dipegunakan dalam memindahkan putaran dengan sudut antara keduan poros tertentu sbb:

1. Untuk sepasang roda gigi payung bekerja dengan sudut antara porosnya 90⁰ adalah:

Untuk roda gigi 1, besar sudut tusuknya =

Untuk roda gigi 2, besar sudut tusuknya =

Gambar 87.  Roda Gigi Payung Dengan Sudut Poros 90⁰

1. Untuk sepasang roda gigi payung bekerja dengan sudut antara porosnya <90⁰ adalah:

Untuk roda gigi 1, besar sudut tusuknya =

Untuk roda gigi 2, besar sudut tusuknya =

Gambar 88.  Roda Gigi Payung Dengan Sudut Poros <90⁰

1. Untuk sepasang roda gigi payung bekerja dengan sudut antara porosnya >90⁰ adalah:

Untuk roda gigi 1, besar sudut tusuknya =

Untuk roda gigi 2, besar sudut tusuknya =

Gambar 89.  Roda Gigi Payung Dengan Sudut Poros >90⁰

1. 2. Terminologi Roda Gigi Cacing (Worm Gear)

Roda gigi cacing berfungsi dalam memindahkan tenaga/putaran antara dua sumbu yang tegak lurus sesamanya. Dalam memindahkan daya/putaran roda gigi cacing berpasangan dengan ulir cacing dalam berbagai perbandingan putaran dimana roda gigi cacing sebagai roda gigi yang digerakkan dan ulir cacing sebagai penggerak (tidak bisa sebaliknya). Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini dapat memindahkan daya beban besar dengan tenaga yang kecil.

Gambar 90.  Terminologi Roda Gigi Cacing dan Ulir Cacing

Keterangan:

Dt      = Diameter tusuk rg cacing Do     = Diameter luar pada lengkung Do’    = Diameter luar pada ujung tajam C       = Jarak senter q        = Sudut muka dt       = Diameter tusuk ulir cacing dr       = Diameter dasar ulir cacing do      = Diameter luar ulir cacing R        = Radius luar rg cacing ag      = Sudut helix ulir cacing

Hg        = Dalam pemotongan gigi n           = Jumlah jalan ulir L          = Kisar ulir cacing Ha        = Addendum ht          = Dalam ulir cacing p          = Jarak puncak ke puncak ulir cacing Lw       = Panjang ulir cacing Wc       = Lebar ujung pahat potong ulir aw       = Sudut kemiringan gigi roda gigi P        = Jarak puncak ke puncak gigi rg cacing

1. 3. Terminologi Roda Gigi Helix (Helical Gear)

Roda gigi helix adalah roda gigi yang profil giginya miring berputar seperti spiral. Dengan bentuk profil yang demikian memungkinkan roda gigi spiral memindahkan daya antara poros yang bersilangan. Keuntungan lainnya dari roda gigi spiral dalam bekerja memindahkan daya bunyinya dalam meluncur tidak terlalu keras.

Gambar 91.  Terminologi Roda Gigi Helix

Keterangan :

Dt      = Diameter tusuk

Dk     = Diameter kepala

Dr      = Diameter dasar

Ha      = Tinggi kepala gigi

Hi       = Tinggi kaki gigi

Z        = Jumlah gigi

Hg      = Dalam gigi

P        = Tusuk gigi

Tg      = Tebal gigi

b        = Lebar gigi

Rumus Untuk Menentukan Dimensi Roda Gigi Helix

Dt        = Z x M

Dk       = Dt + 2.M

Hg        = 2,25 x M

Ha        = 1 x M

Hi         = 1,25 x M

Tg        = 1,5708 x M

P          = p x M

Dr        = Dt – 2.Hg

b          = 0,75 x M

Jarak  titik center kedua roda gigi

Perbandingan putaran

1. 4. Terminologi Roda Gigi Rack (Rack Gear)

Gigi rack adalah batang bergigi yang berfungsi untuk merobah atau memindahkan daya putar menjadi gerak lurus. Dalam bekerja memindahkan daya, gigi rack berpasangan dengan roda gigi spur gear (pinion)

Gambar 92.  Terminologi Gigi Rack

Keterangan:

Ha        = Addendum

Hi         = Deddendum

P          = Tusuk gigi

Tg        = Tebal gigi

Rumus Untuk Menentukan Dimensi Gigi Rack

Ha        = 1 x M

Hi         = 1,25 x M

P          = p x M

Tg        = 1,5708 x M

Panjang batang gigi (Lg) = p x M x Z. dimana Z adalah jumlah gigi yang akan dibuat.

Hg        = 2,25 x M

1. 5. Terminologi Roda Gigi Lurus (Spur Gear)

Roda gigi lurus adalah roda gigi yang profil giginya arah lebar sejajar dengan garis sumbu. Biasanya spur gear ini digunakan untuk memindahkan daya putar antara dua poros yang sejajar.

Gambar 93.  Terminologi Roda Gigi Lurus

Keterangan :

Dt      = Diameter tusuk Dk     = Diameter kepala Dr      = Diameter dasar Ha      = Tinggi kepala gigi Hi       = Tinggi kaki gigi

Z        = Jumlah gigi Hg      = Dalam gigi P        = Tusuk gigi Tg      = Tebal gigi b        = Lebar gigi

Rumus Untuk Menentukan Dimensi Gigi Lurus

Dt        = Z x M Dk       = Dt + 2.M Hg        = 2,25 x M Ha        = 1 x M Hi         = 1,25 x M

Tg        = 1,5708 x M P          = p x M Dr        = Dt – 2.Hg b          = 0,75 x M

Jarak  titik center kedua roda gigi

Perbandingan putaran

Evaluasi

1. Menyebutkan defenisi roda gigi
2. Menyebutkan dasar pembentukan profil gigi
3. Menyebutkan sistem menentukan besaran roda gigi
4. Menyebutkan jenis-jenis roda gigi
5. Menjelaskan metoda pembagian pemotongan profil gigi
6. Menyebutkan perhitungan dalam pembuatan roda gigi

READ MORE - Roda Gigi