Mesin Jangkar (Windlass) dan Perhitungan Kapasitasnya

Windlass / Mesin Jangkar

Secara umum jangkar dan rantai jangkar dioperasikan dengan windlass, walaupun ada beberapa kasus dipoerasikan dengan capstan. Fungsi dari mesin jangkar / windlass adalah sebagai alat yang dipasang dikapal guna keperluan mengangkat dan mengulurkan jangkar dan rantai jangkar melalui tabung jangkar (hawse pipe). Pada saat ini mesin jangkar menggunakan tenaga penggerak mesin diesel ,tenaga listrik, tenaga uap ataupun hidrolis. Ada banyak jenis mesin jangkar sesuai dengan penggeraknya, posisi porosnya dan pabrik pembuatnya. Pada kapal yang berukuran dibawah 200 GRT dapat menggunakan mesin derek manual, yang digerakkan dengan tenaga tangan.

Untuk mesin jangkar dengan tenaga motor listrik, biasanya digunakan pada kapal berukuran menengah, sistem ini banyak disukai oleh pemilik kapal - kapal pesiar karena bersih. Namun kapal harus memiliki pembangkit listrik khusus (generator khusus) untuk penggerak mesin jangkar. Sedangkan tenaga hidrolik memerlukan unit yang besar dan sangat sensitif, namun instalasi pipa hidroliknya harus terlindungi untuk menghindari kerusakan dan kebocoran, karena memiliki tekanan yang sangat besar maka apabila bocor sangat berbahaya.

Mesin jangkar harus ditempatkan pada geladak haluan kapal agar lebih memudahkan pengoperasian penurunan dan penaikan jangkar. Pemasangan mesin jangkar di geladak kapal, plat geladak didaerah pondasi mesin jangkar harus diperkuat dengan penebalan plat serta konstruksi pondasi yang kuat. Mesin jangkar harus dilengkapi dengan sistem rem. Rem ini berfungso untuk memperlambat putaran poros dan memberhentikan penurunan rantai jangkar dan jangkar.

Apabila mesin jangkar dilengkapi dengan chain stopper yang terpasang kuat pada forecastle deck, maka alat ini harus memiliki kemampuan beban putus 80% dari beban putus rantai. Apabila chain stopper tidak terpasang maka mesin jangkar harus dapat menahan tarikan dengan beban putus 80% beban putus rantai dengan tanpa adanya deformasi pada peralatannya juga slip pada sistim pengeremannya.

Sistem kerja mesin jangkar, Jangkar  ditarik dengan melalui hawse pipe  jangkar yang terkait dengan menggunakan joining shackle  dan dilengkapi dengan swivel  sehingga apabila jangkar berputar maka rantai jangkar tidak melilit dan rantai akan melalui chain stopper  yang terpasang digeladak. Selanjutnya rantai ditarik oleh drum (gipsy) mesin jangkar  yang berputar dengan penggerak motor listrik / hidrolik / manual / mesin diesel. Kemudian rantai ditarik masuk melalui chain pipe  terus turun masuk ke bak rantai  dan pada ujungnya rantai dikaitkan pada chain slip  dengan dikaitkan pada segel penghubung seterusnya segel ini dikaitkan pada cable clench  yang dipasang kuat pada salah satu konstruksi kapal seperti sekat. Rangkaian rantai pada bagian ujung dalam dekat dengan bak rantai  dilengkapi slip hook  dibagian chain slip, dimana pada saat darurat dapat dengan mudah dilepas.

Windlass dikombinasikan Dengan Mooring Winch

Untuk kondisi tertentu windlass dikombinasikan dengan mooring winch. Sehingga untuk operasionalnya hanya dibutuhkan satu mesin penggerak dan kopling untuk perpindahan operasioanl antara windlass dan mooring winch.

Bagian-bagian derek jangkar terdiri dari : 

1. Mesin/motor,digerakkan oleh diesel/elektik/hidrolik/manual
2. Spil/wildcat (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.

Perhitungan Kapasitas Mesin Jangkar

Perhitungan daya mesin jangkar menurut buku "Practical Ship Building oleh M. Khetagurof"

a. Gaya Tarik Pengangkat Jangkar (Tcl)

Tcl = 2fh x (Ga + (Pa x La)) x (1 - ( γ w/γ a)

Dimana :

fh = factor gesekan pada hawse pipe dan stoper, nilainya antara 1.28 – 1.35 diambil = 1.3

Ga = Berat jangkar = 3780 kg

d = diameter rantai = 62 mm

Pa = Berat rantai jangkar, Untuk Stud - link, Pa = 0,0218 x d^2 = 83.799 kg

La = panjang rantai yg menggantung = 200 m

γa = density material = 7750

γw = density sea water = 1025

Sehingga,

Tcl = 2 x 1,3 x (3780+ (83.799 x 200) x (1 - (1025/7750)

      = 46340,44 kg

b. Torsi pada Cable Lifter (Mcl)

Mcl = (Tcl x Dcl)/(2 x ηcl)

Dimana :

Dcl = Diameter efektif kabel lifter

Dcl = 13,6 x d

       = 843.2mm = 0.8432 m

ηcl = effisiensi kabel lifter,nilainya berkiar antara 0.9 – 0.92, diambil = 0.91

Mcl = (46340.44 x 0,8432)/(2 x 0,91)

        =  21469,37 kg.m

c. Torsi pada Poros Motor (Mm)

Mm = Mcl/(ia x ηa) ; (kg.m)

Dimana :

ia = perbandingan gigi mekanis

ia = nm/ncl

ncl = putaran kabel lifter = 300/d = 4.83 Rpm

nm = putaran motor penggerak, nilainya antara 750 - 1550 Rpm, diambil = 1000 Rpm

ia = 1000/4.83 = 207.04

ηa = effisiensi peralatan, untuk worm gearing = 0,7 ~ 0,85, diambil = 0.8

Mm = 21469.37/(207.04 x 0.8)

Mm = 129.62 kg.m

d. Daya Motor Penggerak Windlass (Ne)

Ne = (Mm x nm) / 716.2

       = (129.62 x 1000) / 716.2 HP

       = 180.98 HP

Share this post