ELEMEN MESIN II

ELEMEN MESIN II

DOSEN PEMBIMBINGProf. Dr. Ir. Bustami Syam, M.S.M.E.Kevin Yan Arihta Purba100401044Kegagalan RMS Titanic Dari Aspek Sambungan dan Material

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat-Nya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan baik.Karya ilmiah ini dibuat agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang sambungan paku keling. Karya ilmiah ini di susun oleh penyusun dengan berbagai hambatan, baik itu yang datang dari diri penyusun dan kesibukan dengan tugas mata kuliah yang lain. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah ini dapat terselesaikan.Tugas Karya ilmiah ini dibuat untuk tugas mata kuliah Elemen Mesin II dengan judul Kegagalan RMS Titanic Dari Aspek Sambungan dan Material di Program Sarjana Strata Satu Universitas Sumatera Utara.Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, M.S.M.E. selaku dosen mata kuliah Elemen Mesin II yang telah membimbing, memberikan ,dan mengajar mata kuliah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik.Dalam penulisan karya ilmiah ini penyusun merasa masih banyak kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penyusun. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penyusun harapkan demi penyempurnaan pembuatan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih.

Medan, 26 Mei 2011

Kevin Yan Arihta Purba

ABSTRAK

Karya ilmiah ini berjudul Kegagalan RMS Titanic Dari Aspek Sambungan dan Material yang bertujuan memberikan informasi mengenai karamnya kapal Titanic beserta analisisnya. Metode yang digunakan dalam karya ilmiah ini adalah metode deskriptif. Hasilnya menunjukkan bahwa dalam karamnya RMS Titanic aspek material sangat krusial dalam menyebabkan terjadinya karam, dan jumlah nyawa yang menjadi korban.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR2ABSTRAK3DAFTAR ISI4BAB I : Pendahuluan5 Latar belakang dan masalah5 Ruang lingkup pembahasan5BAB II: ISI6 Titanic6 Statistik Titanic7 Kronologi Tenggelam8 Penyebab Karamnya Titanic10BAB III: Penutup17 Kesimpulan17 Saran18DAFTAR PUSTAKA19

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang dan MasalahPada masa pembuatannya, Titanic merupakan kapal laut terbesar yang pernah diciptakan. Panjangnya hampir mencapai 900 kaki, tingginya 175 kaki, dan beratnya mencapai 46.328 ton. Dengan desain futuristik dan berteknologi, Titanicdianggap sebagai puncak arsitektur laut dan pencapaian teknologi. Ia dianggap oleh majalahShip Builderssebagai kapal yang "hampir tidak mungkin tenggelam ".Titanicterbagi atas 16 ruang kedap air dengan pintu yang beri pengunci elektrik dan akan menutup hanya dengan menekan satu tombol dari dek kapal; walaupun, sekat kapal tidak menghalangi keseluruhan ketinggian geladak (hanya sampai Dek-E).Titanicmampu terapung dengan baik walau dua ruang tengah dipenuhi air atau empat bagian pertama dipenuhi air; apabila lebih dari itu maka ia akan tenggelam. Arsiteknya mengatakan, bahkan pada saat kecelakaan terburuk yang mungkin terjadi di laut, Titanic mampu mengapung selama dua atau tiga hari, sehingga akan ada waktu sampai kapal terdekat memberi bantuan. Namun, pada tanggal 14 April 1912, Titanic menghantam gunung es raksasa dan tenggelam dalam waktu kurang dari tiga jam. Merusak hampir sepanjang 300 kaki pada galangan kapal, hantaman itu menghasilkan kebocoran yang menggenangi enam dari enam belas ruang kedap air. Ketika itu, Titanic sedang dala perjalanannya menuju Amerika Serikat, membawa lebih dari 2200 penumpang dan awak kapal. Hanya 705 orang yang selamat dari insiden tersebut. Penulis membuat karya ilmiah ini untuk menjelaskan kegagalan material dan cacat desain yang berkontribusi terhadap tenggelamnya RMS Titanic. Secara spesifik, rapuh patahan pada lambung kapal, kegagalan pada sambungan paku keling, dan cacat pada ruang kedap air akan dianalisa.

1.2 Ruang lingkup pembahasan Bagaimana statistik RMS Titanic? Apa saja penyebab Titanic karam dalam kaitannya terhadap bidang keteknikan?BAB IIISITITANIC

RMSTitanic(jugaSSTitanic) merupakan yang kedua dari tigakapal penumpang superyang bertujuan untuk mengawali perniagaan perjalanan trans-Atlantik. Dimiliki olehWhite Star Linedan dibuat di galangan kapalHarland and Wolff,Titanicmerupakan kapal uap penumpang terbesar di dunia pada masa peluncurannya. Pada saatpelayaran pertamanya,Titanicmenabrakgunung espada pukul 23:40 (waktu kapal), Minggu,14 April 1912, dan tenggelam sekitar dua jam empat puluh menit kemudian pada pukul 2:20 pagi hari Senin.Bencana tersebut mengakibatkan kematian lebih dari 1.500 orang, dan menjadikannya sebagai bencana laut terburuk semasa zaman dalam sejarah dan sampai kini paling termashyur.Titanicdilengkapi dengan teknologi paling maju pada masa itu dan orang awam percaya bahwa ia tidak mungkin tenggelam. Hal ini amat mengejutkan bagi orang banyak bahwa walaupun dengan teknologi modern dan awak kapal yang berpengalaman,Titanicmasih tenggelam dengan jumlah kematian yang tinggi. Kegairahanmedia massamengenai korban terkenalTitanic, legenda mengenai apa yang terjadi di atas kapal, mengakibatkanundang-undang lautdiganti, dan penemuan kapal yang pecah pada tahun1985 oleh pasukan yang diketuai oleh Jean-Louis Michel danRobert BallardmenjadikanTitanicterkenal pada tahun berikutnya.

Statistik Titanic Objek buatan tangan manusia terbesar yang pernah diciptakan (pada masanya) Kapasitas penumpang : 2.435 Jumlah awak kapal : 885 Jumlah penumpang dan awak kapal : 3.320 Berat mati : 46.328 ton Panjang : 882.5 kaki Lebar : 93 kaki Tinggi dari dasar kapal hingga ujung cerobong : 175 kaki Kedalaman lambung didalam air : 34 kaki dan 7 inchi Kecepatan berlayar : 22.5 knots (miles per hour = knots dikalikan dengan 1152) 3 jangkar dikombinasikan : 31 ton Ukuran baling-baling : 2 baling-baling terluar memiliki diameter 23 kaki, dan diameter baling-baling tengah adalah 17 kaki Kemudi : 78 kaki, dengan berat 101 ton 3 juta paku keling (1.200 ton) digunakan untuk mengikat lambung kapal Mesin : 2 mesin uap 4 silinder, dan 1 turbin tekanan rendah. Total 46.000 tenaga kuda 159 tungku api untuk mengoperasikan 29 ketel

Kompartemen pada Titanic (Ruangan kedap air)

Perbandingan ukuran Titanic

Kronologi tenggelam

dari 14 - 04 - 19129.00 PagiTitanic menerima peringatan dari Caronia tentang gunung es yang berada di jalurnya.11.30 PagiRencana latihan kapal dibatalkanSiang hariTitanic telah menempuh 546 mil dalam 24 jam terakhir.

Rute Titanic yang tidak pernah diselesaikan

13.30 SiangPetugas kedua Reginald Barker mengatakan kepada seorang penumpang Lawrence Beesley bahwa kecepatan kapal mengecewakan.Sekitar 11 MalamTitanic mendapat pesan dari Californian, 35 mil arah barat laut, bahwa mereka dihalangi dan "dikelilingi es". Kapal White Star Line itu menolaknya.23.40 MalamTitanic, meluncur dengan kecepatan 22 knot, dan menabrak Gunung es di sisi kanannnya.

Foto es yang diambil di lokasi Titanic tenggelam 15 april 1912

15 - 04 - 191200.15 Dini hariTitanic mengirim pesan, dengan perkiraan posisi lintang 41,46 U, bujur 50,24 B00.25 Dini hariPosisi kapal dikoreksi menjadi 41,46 U , 50,14 B. panggilan CQD ( CQD adalah kode panggilan darurat ) dari Titanic yang diterima kapal Carpathia berbunyi : " datang segera. Kami telah menabrak gunung es".00.26 Dini hariApi tungku dipadamkan untuk mendinginkannya sebelum kontak dengan air. Suara uap yang ditiup keluar lewat cerobong sangat berisik.00.30 Dini hariTitanic kepada kapal Frankfurt "Katakan kepada Kapten anda untuk menolong kami. Kami berada di es"00.35 Dini hariLampu - lampu kapal yang mendekat terlihat. Perintah untuk menembakkan roket diberikan.00.45 Dini hariSekoci penyelamat pertama, nomor 7 di sisi kanan, diluncurkan.00.55 PagiPerahu penyelamat 6 dan 5 diluncurkan di sisi yang berlawanan dengan Titanic.01.00 PagiPerahu penyelamat 3 diluncurkan. Awak kapal masih "berdiri santai".Menurut juru tungku Alfred Shiers yang pergi dengan perahu 3, "Mereka tidak menganggapnya serius".01.10 PagiPerahu 8 diperintahkan untuk mendekati cahaya di sisi kiri. Perahu 1 berangkat dari sisi kanan hanya dengan dua belas penumpang.01.25 PagiOlympic menanyakan saudaranya: "Apakah Anda mengarah ke selatan untuk menemui kami?" Titanic menjawab: "Kami mengirimkan para wanita dengan perahu".01.45 PagiPesan terakhir dari Titanic ditangkap Carpathia, bergegas menuju lokasi tapi masih berjam - jam lagi. "Ruang mesin penuh sampai mencapai tungku".01.50 PagiPerahu penyelamat 2, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 dan 16 telah berangkat. Hanya lima perahu tersisa.01.55 PagiPerahu 4 diluncurkan. Kapten Smith mengatakan kepada para petugas nirkabel bahwa mereka telah melaksanakan semua tugas.2 PagiDirektur Manajemen White Star Line, Bruce Ismay, berangkat dengan perahu lipat C. Ratusan penumpang, termasuk wanita dan anak - anak, tetap di kapal.02.05 PagiPerahu lipat D berangkat. Penumpang lain berusaha mengambil perahu A dan B dari atap ruang perwira.02.20 PagiPerahu A terseret, penuh air; perahu B terbalik karena ombak. Titanic tenggelam.

Penyebab Karamnya TitanicPada sebuah ekspedisi di tahun 1991, para ilmuwan menemukan sebongkah logam terbenam di dasar laut, yang mana bongkahan tersebut merupakan bagian dari lambung kapal Titanic. Bongkahan yang berbentuk lingkaran tersebut memiliki tebal 1 inch dangan tiga lubang paku keling, masing-masing berdiameter 1.25 inch. Sejak penemuan baja ini, penelitian lanjutan dilakukan untuk mencari petunjuk apa penyebab karamnya RMS Titanic. Hasil diskusi menunjukkan bahwa kegagalan material dan cacat desain yang berkontribusi terhadap bencana tersebut.

Kegagalan MaterialKetika RMS Titanic menghantam gunung es, lambung kapal dan paku keling yang terbuat dari besi tempa retak karena rapuh. Sebuah tipe kegagaan pada material struktur ditimbulkan tanpa terjadi deformasi plastis, dan berjalan pada kecepatan yang sangat tinggi. Penyebabnya meliputi rendahnya temperatur, beban impak yang tinggi, dan tingginya kandungan sukfur pada bahan. Dimalam pada saat terjadi bencana, ketiga faktor tersebut terjadi. Air laut dibawah titik beku, Titatic berjalan pada kecepatan tinggi ketika menghantam gunung es, dan lanbung kapal mengandung kandungan sulfur yang tinggi.Lambung KapalPetunjuk pertama bahwa kerapuhan pada lambung kapal yang berkontribusi terhadap karamnya Titanic dadapat ketika ditemukannya sebuah pecahan lambung dari bangkai Titanic. Setelah membersihkan bongkahan baja tersebut, para ilmuwan memperhatikan kondisi dari sisi-sisinya, bergerigi dan tajam, sisi-sisi bongkahan tersebut terlihat hampir berserakan, seperti mangkuk yang pecah. Lalu, bongkahan tersebut tidak menunjukkan bukti bahwa telah terjadi pembengkokan maupun deformasi. Biasanya baja kapal yang berkualitas tinggi lebih liat dan berdeformasi ketika mengenai beban besar dan tidak langsung pecah/hancur.Sifat yang mirip ditemukan pada lambung kapal Olympic yang mengalami kerusakan karena mengalami benturan sesaat meninggalkan pelabuhan pada tanggal 20 September 1911. Robekan setinggi 36 kaki terbuka pada bagian lambung kapal terjad ketika kapal pesiar inggris menghantamnya. Kegagalan pada sambungan paku keling, dan robeknya lambung kapal terjadi pada area dimana hantaman tersebut terjadi. Namun, robekan pelatnya mengalami sedikit deformasi plastis, dan sisi-sisinya tajam tidak seperti biasanya, dan menunjukkan kerapuhan.Bukti selanjutnya dari rapuhnya lambung RMS Titanic ditemukan ketika baja sebesar puntung rokok diambil dari bangkai Titanic dan dilakukan Charpy test. Charpy test dilakukan untuk mengukur tingkat kerapuhan suatu material, Charpy test dilakukan dengan memegang benda uji dan dihantam dengan pendulum seberat 67 pound dan memiliki panjang tangan 2.5 kaki. Ujung pendulum di instrumentaikan dengan alat pengukur gaya yang memiliki ketelitian sampai hitungan milisecond. Percobaan pada bongkahan lambung kapal Titanic dilakukan bersamaan dengan sebuah baja berkualitas tinggi sebagai parameter. Kedua benda uji dibasuh dengan alkohol pada temperatur -1oC untuk mensimulasikan kondisi malam dimana Titanic menghantam gunung es. Ketika test dilakukan pada bongkahan dari baja modern, pendulum mengayun turun dan bahan uji membengkok membentuk huruf V. Namun, ketika uji dilakukan pada bongkahan lambung titanic, sampelnya pecah menjadi 2 bagian. Gambar dibawah menunjukkan kedua bongkahan dikenakan Charpy test. Hasil dari tes menunjukkan krapuhan dari lambung kapal Titanic. Ketika Titanic menghantam gunung es, lambung kapl tidak berdeformasi, melainkan langsung pecah.

Gambar kiri baja kualitas tinggi, gambar kanan lambung kapal TitanicAnalisa secara mikrostruktural dari baja Titanic juga menunjukkan hasil yang masuk akal mengapa lambung kapal Titanic begitu rapuh. Hasil test menunjukkan kandungan yang tinggi dari oksigen dan sulfur, yang menunjukkan bahwa baja tebuat dari baja karbon rendah, dibuat menggunakan proses open-hearth. Tingginya kadar oksigen mengarah pada meningkatnya kerapuhan pada perubahan temperatur, yang ditentukan sebesar 25 oC sampai 35oC untuk baja Titanic. Kebanyakan baja modern harus didinginkan dibawah suhu -60oC sebelum mereka diuji pada sifat yang sama. Tingginya kadar sulfur meningkatkan kerapuhan dari baja, yang menggangu struktur butir. Sulfur yang dikombinasikan dengan magnesium pada baja akan membentuk magnesium sulfida, yang bertindak sebagai jalan tol menuju keretakan material. Walaupun kebanyakan baja yang digunakan untuk membuat kapal pada era 90an memiliki kadar sulfur yang relatif tinggi, begitupula kadar sulfur pada baja Titanic cukup tinggi pada masa itu. Paku Keling Paku keling yang mengikat pelat-pelat pada lambung kapal utama Titanic juga mengalami kegagalan fungsi karena kerapuhan yang didapat dari impak dengan beban kejut yang besar ketika bertabraka dengan gunung es dan rendahnya temperatur air pada saat terjadi hantaman tersebut. Gambar dibawah menunjukkan titanic pada masa pembangunannya, dengan pelat baja yang disambung menggunakan paku keling jelas terlihat. Dengan kecepatan hampir mencapai 25 mph, kontak dengan gunung es kemungkinan menimbulkan beberapa impak yang menyebabkan kegagalan pada sambungan paku keling, baik karena tegangan gunting atau karena gaya tarik yang berlebihan. Gunung es mengoyakkan lambung kapal, seketika itu juga paku keling tergunting karena beban yang dikenakan padanya, dan membuka keliman pada sambungan. Juga dikarenakan gaya yang amat besar tercipta akibat hantaman pada gunung es, kepala paku keling pada daerah kontak dengan mudahnya terangkat putus, yang membuat makin banyak keliman yang terbuka. Umumnya, paku keling akan berdeformasi sebelum terlepas karena keliatannya, namun dengan temperatur air dibawah titik beku, paku keling menjadi amat rentan terhadap kerapuhan.

Ketika gunung es merobek pelat lambung kapal, lubang besar tercipta yang mengakibatkan masuknya air ke dalam lambung kapal. Hasilnya, paku kling yang tidak berada pada area kontak dengan gunung es juga menjadi target hantaman gaya yang luar biasa besar. Seperti tuas raksasa, pelat lambung kapal mentransfer gaya, dari sisi pelat yang rusak oleh air yang deras memasuki lambung kapal, menuju kesepanjang paku keling pada pelat lambung. Paku keling kemudian tertarik ataupun terpotong menjadi 2 bagian, yang tentunya juga merusak sambungan antar pelat dan menciptakan jalur bagi air untuk menggenangi kapal.Para ilmuwan menemukan fakta, ternyata pembuat kapal, Harland & Wolff di Belfast, Irlandia, berjuang selama bertahun-tahun untuk mendapatkan pemasok keling dan ahli keling yang cukup memadai. Maklum, pada waktu itu, Harland & Wolff tengah mengejar target penyelesaian tiga kapal terbesar di dunia, yakni: Titanic, serta saudaranya: Olympic dan Britannic. Tiap-tiap kapal membutuhkan tiga juta paku sumbat. Puncak kekurangan terjadi justru ketika Titanic dibuat.Para ilmuwan menyatakan, masalah muncul ketika rencana kolosal memaksa Harland & Wolff kesulitan memperoleh pemasok paku sumbat besi dan hanya mendapatkan tempat menempa atau pandai besi yang kecil. Hal itu tampak dari terbukanya naskah yang ada pada perusahaan dan Pemerintah Inggris. Pandai besi yang kecil memiliki kecenderungan kurang ahli dan kurang berpengalaman dalam tugas-tugas besar. Dalam penelitiannya, para ilmuwan menemukan, untuk pengelingan yang bagus, dibutuhkan orang yang benar-benar ahli. Besi harus dipanaskan sampai berwarna merah cherry dan ditempa dengan kombinasi pukulan besi hingga meleleh. Karena tekanan tersebut, perusahaan membeli paku sumbat untuk Titanic dengan memesan potongan No. 3, yang dikenal dengan sebutan "best", bukan No. 4 yang disebut "best-best". Demikian temuan para ilmuwan. Di samping itu, mereka juga menemukan bahwa pembuat kapal menggunakan besi khusus No. 4 untuk jangkar, rantai, dan paku sumbat. Selain itu, ditemukan bukti bahwa kapal yang namanya identik dengan kemewahan itu ternyata bergantung pada material yang murah.

Cara memasang paku keling secara manualCacat DesainBersamaan dengan kegagalan material, desain yang buruk pada ruang kedap air di dalam Titanic pada sisi bawah juga merupaka faktor terjadinya bencana. Sisi bawah Titanic dibagi menjadi enam belas ruang kedap air yang bisa di tutup dengan mudah jika terjadi kebocoran air pada bagian lambung. Setelah bertabrakan dengan gunung es, 6 dari 16 ruang kedap air ini rusak, seperti pada gambar dibawah.

Garis tebal warna hitam dibawah level air menunjukkan dimana kerusakan pada lambung terjadiPenutupan ruangan ini dilakukan sesaat setelah kerusakan disadari, namun saat arah dari kapal mulai miring ke depan karena volume air yang telah masuk ke ruang kedap air, air di sebagian ruangan tersebut mulai meluap dan membanjiri ruangan lainnya. Walaupun ruangan tersebut disebut ruangan kedap air, namun sebenarnya mereka hanya kedap air secara horizontal atau mendatar, atas ruangan tersebut terbuka dan dinding hanya dipanjangkan sekitar beberapa kaki di atas batas air. Dan air akan hanya terpusat pada ujung kapan saja, yang mengakibatkan penumpukan beban, dan menyebabkan kapal berubah vertikal, sehingga lalu tenggelam. Ruang kedap air tidak berguna untuk melawan kerusakan yang ditimbulkan oleh hantaman dengan gunung es. Beberapa ilmuwan mempelajari insiden tersebut, bahwa ruangan kedap air pada Titanic juga berkontribusi dalam mempercepat tenggelamnya kapal tersebut. Jika tadi tidak ada ruang kedap air sama sekali, semua air yang masuk akan menyebar dan tidak terpusat pada satu titik saja, maka Titanic akan tetap pada posisi horizontal jika demikian. Memang kapalnya akan tenggelam namun akan tetap mengapung untuk 6 jam kedepan sebelum karam. Rentang waktu ini akan cukup untuk kapal terdekat menghampiri lokasi Titanic sehingga semua penumpang dan awak kapal bisa saja selamat dari insiden tersebut.

BAB IIIPENUTUPKesimpulanStatistik Titanic Objek buatan tangan manusia terbesar yang pernah diciptakan (pada masanya) Kapasitas penumpang : 2.435 Jumlah awak kapal : 885 Jumlah penumpang dan awak kapal : 3.320 Berat mati : 46.328 ton Panjang : 882.5 kaki Lebar : 93 kaki Tinggi dari dasar kapal hingga ujung cerobong : 175 kaki Kedalaman lambung didalam air : 34 kaki dan 7 inchi Kecepatan berlayar : 22.5 knots (miles per hour = knots dikalikan dengan 1152) 3 jangkar dikombinasikan : 31 ton Ukuran baling-baling : 2 baling-baling terluar memiliki diameter 23 kaki, dan diameter baling-baling tengah adalah 17 kaki Kemudi : 78 kaki, dengan berat 101 ton 3 juta paku keling (1.200 ton) digunakan untuk mengikat lambung kapal Mesin : 2 mesin uap 4 silinder, dan 1 turbin tekanan rendah. Total 46.000 tenaga kuda 159 tungku api untuk mengoperasikan 29 ketelKegagalan Titanic Kegagalan material Lambung kapal Paku keling Cacat desain

Saran Pahami karakteristik baja Utamakan keselamatan dibanding ongkos material Perhatikan kondisi lingkungan dimana produk akan digunakan

DAFTAR PUSTAKA

http://www.titanicscience.com/TSci-ActivityGuideFinal.pdfhttp://www.writing.eng.vt.edu/uer/bassett.htmlhttp://x-tremesains.blogspot.com/2011/08/seputar-tenggelamnya-titanic-1912.htmlhttp://arsip.gatra.com/artikel.php?id=114342http://www.kaskus.us/showthread.php?t=3851767&page=16http://id.wikipedia.org/wiki/RMS_Titanic

4