KOMPAS DAN SISTIM KEMUDI KAPAL 3
Kompas dan Sistem Kemudi Kapal 3
Pedoman Gasing (GYRO COMPASS)
Définisi :
gyro-scope adalah benda yang menyerupai roda yang berputar pada porosnya dengan kecepatan tinggi (6000 putaran atau lebih per menit) dan dapat bergerak bebas sekeliling 3 arah poros yang berdiri tegak lurus satu sama lain, dimana arah poros-poros tersebut saling memotong di titik berat benda.
gyro-scope adalah benda yang menyerupai roda yang berputar pada porosnya dengan kecepatan tinggi (6000 putaran atau lebih per menit) dan dapat bergerak bebas sekeliling 3 arah poros yang berdiri tegak lurus satu sama lain, dimana arah poros-poros tersebut saling memotong di titik berat benda.
Baca juga:Kompas & sistim kemudi kapal
Baca juga:Kompas & sistim kemudi kapal 2
Syarat-syarat Gyro Scope
Hukum Gasing I:
- Resultante semua gaya harus bertumpu pada titik berat gasing
- Ketiga poros harus berdiri tegak lurus satu sama lain
- Ketiga poros harus saling memotong di titik berat gasing
- Kecepatan putar harus cukup besar dan tetap, sehingga dapat berlaku hukum Gasing I (antara 6.000 sampai 13.000 rpm)
Hukum Gasing I:
Poros suatu gasing yang berputar sangat cepat, yang terpasang bebas dalam 3 bidang, salah satu ujung porosnya akan menunjuk ke suatu titik tetap di angkasa.
INERTIA Yaitu suatu gaya yang dimiliki oleh sebuah gasing untuk mempertahankan kedudukannya terhadap angkasa raya.
INERTIA Yaitu suatu gaya yang dimiliki oleh sebuah gasing untuk mempertahankan kedudukannya terhadap angkasa raya.
Hukum Gasing II
Apabila poros sebuah gasing yang berputar sangat cepat bekerja suatu kopel, maka poros itu tidak bergerak dalam bidang kopel tersebut, melainkan bergerak ke suatu arah yang tegak lurus terhadapnya.
PRESESI, yaitu apabila sebuah gasing mendapat gaya dari luar, maka gasing akan bergerak / menyimpang dengan arah tegak lurus terhadap gaya tersebut.
Apabila poros sebuah gasing yang berputar sangat cepat bekerja suatu kopel, maka poros itu tidak bergerak dalam bidang kopel tersebut, melainkan bergerak ke suatu arah yang tegak lurus terhadapnya.
PRESESI, yaitu apabila sebuah gasing mendapat gaya dari luar, maka gasing akan bergerak / menyimpang dengan arah tegak lurus terhadap gaya tersebut.
TILTING
Adalah perobahan sudut yang terjadi antara permukaan bumi (arah horizontal) dan poros gyro-scope dalam arah vertical yang disebabkan oleh komponen horizontal dari putaran bum.
Kecepatan tilting dapat ditentukan dengan rumus:
Tilting = w Sin H x Cos L
w = (Omega) 15º / jam adalah arah putaran T – B
H = arah poros gyro-scope terhadap kutub Utara bumi
L = lintang tempat di bumi
Adalah perobahan sudut yang terjadi antara permukaan bumi (arah horizontal) dan poros gyro-scope dalam arah vertical yang disebabkan oleh komponen horizontal dari putaran bum.
Kecepatan tilting dapat ditentukan dengan rumus:
Tilting = w Sin H x Cos L
w = (Omega) 15º / jam adalah arah putaran T – B
H = arah poros gyro-scope terhadap kutub Utara bumi
L = lintang tempat di bumi
Drifting
Adalah perobahan sudut yang terjadi antara garis meridian bumi dengan poros gyro-scope dalam arah horizontal yang disebabkan oleh komponen vertical dari putaran bumi
Kecepatan drifting dapat dihitung dengan rumus = w Sin L
Adalah perobahan sudut yang terjadi antara garis meridian bumi dengan poros gyro-scope dalam arah horizontal yang disebabkan oleh komponen vertical dari putaran bumi
Kecepatan drifting dapat dihitung dengan rumus = w Sin L
Diagram tilting dan drifting pada gyro-scope secara umum


Tilting & Drifting (lanjutan)
Tilting = 0 ➡️ gyro di meridian
Tilting positif (+)➡️ gyro di meridian barat (bujur barat)
Tilting negative (-) ➡️ gyro di meridian Timur (bujur timur)
Kecepatan tilting = w Sin H x Cos L
Besarnya kecepatan tilting tergantung dari H (Haluan kapal)
Drifting: Drifting = 0 ➡️ gyro di horizon
Drifting positif (+) ➡️ gyro di Utara di atas horizon
Drifting negative (-)➡️ gyro di Selatan di bawah horizon
Arah tilting selalu berlawanan dengan arah putaran bumi (rotasi)
Agar gasing dapat digunakan untuk pedoman, maka perlu diberikan gerakan 2 tingkat kebebasan dengan tingkat kebebasan ke 3 yang terbatas.
Tilting = 0 ➡️ gyro di meridian
Tilting positif (+)➡️ gyro di meridian barat (bujur barat)
Tilting negative (-) ➡️ gyro di meridian Timur (bujur timur)
Kecepatan tilting = w Sin H x Cos L
Besarnya kecepatan tilting tergantung dari H (Haluan kapal)
Drifting: Drifting = 0 ➡️ gyro di horizon
Drifting positif (+) ➡️ gyro di Utara di atas horizon
Drifting negative (-)➡️ gyro di Selatan di bawah horizon
Arah tilting selalu berlawanan dengan arah putaran bumi (rotasi)
Agar gasing dapat digunakan untuk pedoman, maka perlu diberikan gerakan 2 tingkat kebebasan dengan tingkat kebebasan ke 3 yang terbatas.
Faktor2 yg mempengaruhi gyro-scope:
Besarnya massa gyro-scope
Kecepatan putar gyro-scope
Radius of gyration (jari-jari putaran gyro-scope)
Besarnya massa gyro-scope
Kecepatan putar gyro-scope
Radius of gyration (jari-jari putaran gyro-scope)
Gyro-scope ➡️ Compass ?


 |
| Gyro-scope ➡️compass |
Top heavy controlled gyro-scope

Momen senget = g x R Sin φ
Momen Beban = G x PG Sin φ

Momen senget = g x R Sin φ
Momen Beban = G x PG Sin φ
Σ momen =
(g x R.Sin φ) + ( P x PG Sin φ)
(g x R.Sin φ) + ( P x PG Sin φ)
Akibatnya: menambah momen senget
Bottom heavy controlled gyro-scope:

Momen senget = g x R Sin φ
Momen Beban = G x PG Sin φ
Σ momen = (g x R.Sin φ) - ( G x PG Sin φ)
Akibatnya: mengurangi momen senget

Momen senget = g x R Sin φ
Momen Beban = G x PG Sin φ
Σ momen = (g x R.Sin φ) - ( G x PG Sin φ)
Akibatnya: mengurangi momen senget
Pengaruh elemen pengendali (control element) terhadap gerakan gasing
adalah sebagai berikut:
Sebelum diberikan elemen pengendali, gerakan edaran gasing berbentuk lingkaran.
Setelah diberi elemen pengendali berbentuk ellips. Oleh karena kita dapatkan 3 gaya sebagai berikut:
Tilting (senget), bekerja pada arah tegak (vertical)
Drifting, bekerja pada arah mendatar (horizontal)
Presesi, bekerja pada arah mendatar
Adanya 2 gaya mendatar dan satu gaya secara tegak maka terjadi gerakan edaran berbentuk ellips.
Waktu yang diperlukan secara teoritis 85 menit. Harga tilting, drifting dan presesi tersebut makin mendekati kutub bumi makin mengecil, apabila poros gasing menunjuk ke kutub bumi, nilainya 0 (nol)
adalah sebagai berikut:
Sebelum diberikan elemen pengendali, gerakan edaran gasing berbentuk lingkaran.
Setelah diberi elemen pengendali berbentuk ellips. Oleh karena kita dapatkan 3 gaya sebagai berikut:
Tilting (senget), bekerja pada arah tegak (vertical)
Drifting, bekerja pada arah mendatar (horizontal)
Presesi, bekerja pada arah mendatar
Adanya 2 gaya mendatar dan satu gaya secara tegak maka terjadi gerakan edaran berbentuk ellips.
Waktu yang diperlukan secara teoritis 85 menit. Harga tilting, drifting dan presesi tersebut makin mendekati kutub bumi makin mengecil, apabila poros gasing menunjuk ke kutub bumi, nilainya 0 (nol)
Kesimpulan:
Untuk membuat gasing menjadi sebuah pedoman, diperlukan kombinasi sebagai berikut:
Sifat-sifat gasing yaitu ‘Inertia’ dan ‘Presesi’
Rotasi dan gravitasi bumi
Dua buah vector yang menentukan ujung Utara poros gasing adalah:
Arah putaran gasing
Kerja dari pada gaya berat pada penataan pengendalian beban atas/bawah.
Untuk membuat gasing menjadi sebuah pedoman, diperlukan kombinasi sebagai berikut:
Sifat-sifat gasing yaitu ‘Inertia’ dan ‘Presesi’
Rotasi dan gravitasi bumi
Dua buah vector yang menentukan ujung Utara poros gasing adalah:
Arah putaran gasing
Kerja dari pada gaya berat pada penataan pengendalian beban atas/bawah.
Excentric connection
Adalah pemasangan peredam dengan arah 1,7o dari arah tegak
pemasangan peredam secara excentric connection dimaksudkan untuk memberikan presesi dengan arah horizontal dan vertical, sehingga terjadi peredaman yang sempurna.
Akibat yang ditimbulkan adalah membuat edaran poros gasing yang mempengaruhi 3 faktor gaya (tilting, drifting dan presesi utama), menjadi dipengaruhi factor ke 4 yaitu ditambah dengan presesi sekundair, yang bekerja pada arah mendatar dan tegak.
Adalah pemasangan peredam dengan arah 1,7o dari arah tegak
pemasangan peredam secara excentric connection dimaksudkan untuk memberikan presesi dengan arah horizontal dan vertical, sehingga terjadi peredaman yang sempurna.
Akibat yang ditimbulkan adalah membuat edaran poros gasing yang mempengaruhi 3 faktor gaya (tilting, drifting dan presesi utama), menjadi dipengaruhi factor ke 4 yaitu ditambah dengan presesi sekundair, yang bekerja pada arah mendatar dan tegak.
Peredaman total
A – C = ½ oscilasi. Misalnya A = 30º maka setelah ½ oscilasi akan menjadi 10º dan seterusnya 3 1/3º sampai 0º, karena factor peredaman 66 2/3% (damping)
Setelah titik B, tilting = 0. Jadi yang bekerja hanya komponen vertical yaitu presesi sekundair dan tilting (-), sehingga akan semakin mengarah ke Utara.
A – C = ½ oscilasi. Misalnya A = 30º maka setelah ½ oscilasi akan menjadi 10º dan seterusnya 3 1/3º sampai 0º, karena factor peredaman 66 2/3% (damping)
Setelah titik B, tilting = 0. Jadi yang bekerja hanya komponen vertical yaitu presesi sekundair dan tilting (-), sehingga akan semakin mengarah ke Utara.
KESALAHAN PADA PEDOMAN GASING
1.Kesalahan Haluan dan Kecepatan:
Kesalahan Haluan dan Kecepatan tergantung dari:
Lintang tempat dimana gyro berada (L)
Haluan kapal (H), dan
Kecepatan kapal (V)
Rumus: Kesalahan H/V = δº = - 0,0637.V.CosH. Sec L
Kesimpulan:
Haluan Timur atau Barat nilai δº = 0 (nol)
Haluan Utara atau Selatan nilai δº = maximum
Di Katulistiwa nilai δº minimum
Makin besar lintang, kesalahan akan semakin besar pula, sehingga pedoman gasing hanya baik bila digunakan pada lintang 70º atau lebih kecil.
1.Kesalahan Haluan dan Kecepatan:
Kesalahan Haluan dan Kecepatan tergantung dari:
Lintang tempat dimana gyro berada (L)
Haluan kapal (H), dan
Kecepatan kapal (V)
Rumus: Kesalahan H/V = δº = - 0,0637.V.CosH. Sec L
Kesimpulan:
Haluan Timur atau Barat nilai δº = 0 (nol)
Haluan Utara atau Selatan nilai δº = maximum
Di Katulistiwa nilai δº minimum
Makin besar lintang, kesalahan akan semakin besar pula, sehingga pedoman gasing hanya baik bila digunakan pada lintang 70º atau lebih kecil.
2.Kesalahan Lintang (kesalahan peredaman)
Kesalahan ini terdapat pada pedoman gasing type Sperry, yaitu pedoman gasing yang menggunakan pengendalian beban atas/puncak, karena pada proses peredaman, makin tinggi lintang penilik, pada akhir oscilasi tidak dicapai pusat ellips ➡️ peredaman
Kesalahan ini terdapat pada pedoman gasing type Sperry, yaitu pedoman gasing yang menggunakan pengendalian beban atas/puncak, karena pada proses peredaman, makin tinggi lintang penilik, pada akhir oscilasi tidak dicapai pusat ellips ➡️ peredaman
3.Kesalahan Balistik
adalah kesalahan yang disebabkan adanya perobahan kecepatan kapal.(a=acceleration). Jadi yang menyebabkan kesalahan balistik bukan kecepatan kapal (speed), tetapi percepatannya (a).
Kita dapat membandingkan dengan keadaan di sekitar kita, apabila ada sebuah benda digantung dan dibawa pada alat yang mempunyai kecepatan, kemudian kecepatan tiba-tiba berobah, maka benda yang tergantung akan terhentak.
Cara menghilangkan kesalahan balistik ini adalah dengan cara:
Gasing digantung pada poros mendatar.
Gasing ditera (balancing) sehingga semua berat menjadi simetri dan tidak timbul adanya gaya sentrifugal
adalah kesalahan yang disebabkan adanya perobahan kecepatan kapal.(a=acceleration). Jadi yang menyebabkan kesalahan balistik bukan kecepatan kapal (speed), tetapi percepatannya (a).
Kita dapat membandingkan dengan keadaan di sekitar kita, apabila ada sebuah benda digantung dan dibawa pada alat yang mempunyai kecepatan, kemudian kecepatan tiba-tiba berobah, maka benda yang tergantung akan terhentak.
Cara menghilangkan kesalahan balistik ini adalah dengan cara:
Gasing digantung pada poros mendatar.
Gasing ditera (balancing) sehingga semua berat menjadi simetri dan tidak timbul adanya gaya sentrifugal
4.Kesalahan ayunan / olengan
Pada haluan-haluan tertentu, bila terjadi olengan / anggukan kapal, terjadi kesalahan pedoman
Walaupun tergantung pada haluan kapal, Namun fokusnya adalah anggukan dan olengan kapal.
Kesalahan olengan maksimum terjadi bila berlayar dengan haluan Timur Laut, Tenggara, Barat Daya, atau Barat Laut.
Tindakan untuk mencegah kesalahan ayunan:
Sensitive element harus di ‘balance’
Pipa penghubung antara bejana mercury harus dipersempit
Di atas bejana harus diberi pemberat
Pada Spider-frame diberi sisir berbentuk lengkungan
Spider-frame digantung pada silinder minyak atau memakai torak sebagai factor damper (peredam goncangan)
Pada haluan-haluan tertentu, bila terjadi olengan / anggukan kapal, terjadi kesalahan pedoman
Walaupun tergantung pada haluan kapal, Namun fokusnya adalah anggukan dan olengan kapal.
Kesalahan olengan maksimum terjadi bila berlayar dengan haluan Timur Laut, Tenggara, Barat Daya, atau Barat Laut.
Tindakan untuk mencegah kesalahan ayunan:
Sensitive element harus di ‘balance’
Pipa penghubung antara bejana mercury harus dipersempit
Di atas bejana harus diberi pemberat
Pada Spider-frame diberi sisir berbentuk lengkungan
Spider-frame digantung pada silinder minyak atau memakai torak sebagai factor damper (peredam goncangan)
5. Kesalahan Konstan
(Index Error)
Kesalahan yang terjadi pada saat merakit pesawat atau pada saat pemasangan di kapal. Untuk menghilangkannya adalah dengan cara menggeser pelat garis layer, yaitu dengan membuka sekerup pada ‘lubber-ring’, kemudian dengan hati-hati pelat garis layer digeser.
(Index Error)
Kesalahan yang terjadi pada saat merakit pesawat atau pada saat pemasangan di kapal. Untuk menghilangkannya adalah dengan cara menggeser pelat garis layer, yaitu dengan membuka sekerup pada ‘lubber-ring’, kemudian dengan hati-hati pelat garis layer digeser.
PENATAAN PEDOMAN GASING DI KAPAL
Sebagaimana disyaratkan oleh SOLAS 1974, bahwa setiap kapal yang memiliki isi kotor (gross tonnage) 1600 gt atau lebih, selain pedoman magnet, harus juga dilengkapi dengan sedikitnya satu unit pedoman gasing.
Bagian-bagian utama
penataan pedoman gasing di kapal
Power Supply Unit:
memberikan aliran tenaga listrik baik AC (Alternating Current = listrik arus bolak-balik) dan DC (Direct Current = listrik arus searah), dengan tegangan dan frequensi yang tetap (Constant Voltage and Constant Frequency)
Control Panel
bagian yang memberikan kendali terutama tentang kelistrikan, baik untuk Master Gyro, Amplifier, dan repeater-repeater.
Master Gyro
bagian yang paling utama dari penataan pedoman gasing. Master Gyro terdiri dari bagian-bagian separti:
Sensitive Element. Bagian penting pada elemen ini adalah gyro-scope
Phantom Element. Bagian penting pada elemen ini adalah piringan pedoman
Control Element. Bagian penting pada elemen ini adalah peredam / pengendali (mercury ballistic atau pipa minyak berongga)
Spider Element. Bagian penting pada elemen ini adalah ‘spider frame’ dan ‘semi automatic corrector’.
Binnacle (rumah pedoman). Bagian penting pada binnacle adalah cincin lenja.
penataan pedoman gasing di kapal
Power Supply Unit:
memberikan aliran tenaga listrik baik AC (Alternating Current = listrik arus bolak-balik) dan DC (Direct Current = listrik arus searah), dengan tegangan dan frequensi yang tetap (Constant Voltage and Constant Frequency)
Control Panel
bagian yang memberikan kendali terutama tentang kelistrikan, baik untuk Master Gyro, Amplifier, dan repeater-repeater.
Master Gyro
bagian yang paling utama dari penataan pedoman gasing. Master Gyro terdiri dari bagian-bagian separti:
Sensitive Element. Bagian penting pada elemen ini adalah gyro-scope
Phantom Element. Bagian penting pada elemen ini adalah piringan pedoman
Control Element. Bagian penting pada elemen ini adalah peredam / pengendali (mercury ballistic atau pipa minyak berongga)
Spider Element. Bagian penting pada elemen ini adalah ‘spider frame’ dan ‘semi automatic corrector’.
Binnacle (rumah pedoman). Bagian penting pada binnacle adalah cincin lenja.
Penatan pedoman gasing (lanjutan..)

4.Junction Box
bagian yang menghubungkan control-panel dengan repeater-repeater

4.Junction Box
bagian yang menghubungkan control-panel dengan repeater-repeater
4.Repeater-repeater
Yaitu pengulang penunjukan pada master-gyro, yang dihubungkan dengan alat-alat navigasi lain separti: RDF, Radar, Auto Pilot, Off-Course Alarm Unit, Pesawat Baring dan lainnya.
Yaitu pengulang penunjukan pada master-gyro, yang dihubungkan dengan alat-alat navigasi lain separti: RDF, Radar, Auto Pilot, Off-Course Alarm Unit, Pesawat Baring dan lainnya.
Master Gyro Compass

Sensitive Element:
1. Rotor (gyro) & Rotor Case
2. Compensating Weight
3. Vertical Ring
4. Suspension Wire
5. Pick-up transformer armature
6. Level (water pass)
Phantom Element:
7. Phantom Ring
8. Pick-up transformer
9. Collector
10. RingAzimuth gear
11. Compass Card
Control Element:
12. Container
13. Mercury Tube
14. Mercury Ballistic Frame

Sensitive Element:
1. Rotor (gyro) & Rotor Case
2. Compensating Weight
3. Vertical Ring
4. Suspension Wire
5. Pick-up transformer armature
6. Level (water pass)
Phantom Element:
7. Phantom Ring
8. Pick-up transformer
9. Collector
10. RingAzimuth gear
11. Compass Card
Control Element:
12. Container
13. Mercury Tube
14. Mercury Ballistic Frame
Spider Element:
15. Spider Frame
16. Transmitter
17. Azimuth Motor
18. Brushes
19. Lubber ring (tidak tampak)
20. Semi Automatic Corrector (tidak tampak)
Binnacle:
21. Gimbals Ring (gelang / cincin lenja)
22. Pitch damper (peredam anggukan kapal)
23. Roll damper (peredam olengan kapal)
15. Spider Frame
16. Transmitter
17. Azimuth Motor
18. Brushes
19. Lubber ring (tidak tampak)
20. Semi Automatic Corrector (tidak tampak)
Binnacle:
21. Gimbals Ring (gelang / cincin lenja)
22. Pitch damper (peredam anggukan kapal)
23. Roll damper (peredam olengan kapal)
Sarat & trim

Ilustrasi presesi


Ilustrasi presesi

Sumber : Materi Diklat pelaut
0 Komentar Untuk "KOMPAS DAN SISTIM KEMUDI KAPAL 3 "
Posting Komentar