Pedoman Compass

PEDOMAN / COMPASS

Adalah  suatu sarana yang sangat penting di atas kapal dalam menentukan arah dan baringan.

Dan pada dasarnya compass dibedakan dalam 2 jenis pedoman yaitu ;

1.  PEDOMAN MAGNET

2.  PEDOMAN GYRO /GASING

PEDOMAN MAGNET;

Bekerja atas dasar batang-batang magnet Yang digantungkan pada bidang datar secara membujur/mrlintang dibawah piringan dan jarum pedoman akan selalu mengarah pada U/S sejati

PEDOMAN GYRO/GASING

Bekerja atas dasar sebuah benda yang dibalingkan sangat cepat (6000 RPM) dengan menggunakan tenaga listrik.

SIFAT-SIFAT JARUM MAGNET

1.     Mempunyai gaya tarik yang kuat terhadap baja dan besi

2.     Gaya tarik terkuatnya terletak diujung-ujung jarum yang disebut sebagai kutub.

3.  Jarum-jarum Magnet berputar bebas, maka arah garis penghubung sebagai poros magnet akan mengarah ke U/S magnet yang disebut kutub Utara dan Kutub Selatan

4.     Kedua kutub magnet saling berpengaruh

-     Kutup yang senama saling tolak menolak

-     Kutup tidak senama saling tarik menarik

5.     Pengaruh batang-batang magnet terhadap jarum-jarum diatur dalam hokum coulumb

HUKUM COULUMB

Pengaruh 2 buah kutub magnet adalah berbanding langsung dengan kekuatan kutub-kutub tersebut dan berbanding terbalik dengan pangkat-pangkat antara ke dua kutub.

K  = M x M1

R2

M  = Kekuatan Kutub

R   = Jarak

Pada saat ini magnet batang sudah diganti dengan magnet cincin, dan keuntungan menggunakan magnet cincin adalah ;

1.       Umurnya masih dapat diperpanjang (kemagnetannya lebih lama)

2.      Dapat dibuat lebih kuat lagi

3.      Lebih peka dan lebih tenang

4.      Ditempatkan dalam kotak pelampung

5.      Gesekan dengan Zat cair dapat dihindari

PIRINGAN PEDOMAN

·           Terdiri atas beberapa jarum magnet yang di gantungkan dibawah piringan

·           Ditengah dari piringan terdapat sungkup

·           Pada pinggiran piringan dibuat lobang untuk pemasangan benang-benang sutra

·           Diatas piringan dipasang kertas untuk pembagian derajat / surat

PERSYARATAN PIRINGAN

·           Harus Peka

·           Harus Tenang

Yang dimaksud dari kepekaan (Peka) adalah, jika piringan dibawa dari keadaan setimbang, kemudian dilepas maka akan kembali pada kedudukan semula dan untuk mencapai kepekaan maka, Moment magnet harus lebih besar dan berat  dan piringan harus kecil.

CARA MEMERIKSA KEPEKAAN

1.   Putar piringan dari keadaa setimbal ± 30° lepaskan kemudian dibaca.

2. Putar lagi dengan arah yang berlainan lepas kemudian dibaca,jika ada perbedaan kedua pembacaan tadi≤0,5° berarti pedoman masih cukup peka.

Yang dimaksud dengan ketenangan ( tenang ) adalah ; bahwa piringan-piringan tidak mudah didorong keluar dari keadaan setimbang. Dan yang menyebabkan ketenangan itu disebut MOMENT LEMBAM

Agar piringan tetap tenang tetap tenang harus di perhatikan ;

1.   Waktu goyangan piringan jangan selaras dengan goyangan kapal, akan mengakibatkan goyangan piringan semakin hebat.

2.   Semat dan sungkup harus dalam keadaan baik

3.  Moment lembam diperhatikan bahwa moment lembam yang diperoleh tidak boleh membuat piringan lebih berat.sebab akan terjadi kepekaan piringan berkurang.

Dengan perhitungan rumus ;

T = Moment Perlambatan

                                                                         G =  Berat

PENYIMPANAN PIRINGAN,SEMAT DAN SUNGKUP

1.       Ditempatkan pada tempat yang kering

2.      Peti-peti piringan disusun sedemikian rupa sehingga Kutup Utara yang satu tetap berada diatas kutup utara yang lain begitupun kutup Selatan

3.      Piringan ditempatkan agak jauh dari massa besi paling kurang 0,5 meter

4.      Semat disimpan dalam tabung dengan ujung menghadap ke sumbat gabus.

 KETEL PEDOMAN

·         Dibuat dari kuningan yang tidak mengandung magnet

·       Bagian dalam iberi cat putih anti karat. Disisi bagian dalam dibuat ½ garis hitam yang disebut garis layer,letaknya harus sama dengan batang semat dan sejajar dengan lunas dan linggi depan kapal.

Agar Ketel tetap stabil dan dapat menahan getarandibawah ketel bagian dasarnya ditempatkan sebuah kaca baur diisi dengan minyak tumbuhan. Juga dapat diberati dengan sekeping timbel.

SYARAT DARI SEBUAH KETEL PEDOMAN

1.     Tidak boleh mengandung magnet

2.     Ketel harus dalam kedudukan mendatar

3.     Mudah mengayun tidak menyentuh apapun

4.     Semat harus tepat ditengah-tengah ketel

5.     Harus ditempatkan pada cincin Lenja

6.     Titik putar,pesawat baring harus † dengan semat

7.     Garis Layar harus dalam kedudukan yang benar

PEDOMAN ZAT CAIR

Dibuat lebih kuat ketelnya diisi zat cair campuran alcohol ( 16% s/d 25 % ) dan air sulingan ( 84% s/d 75% ) gunanya untuk meredam getaran yang mempengaruhi pedoman.

1.Keuntungan Pedoman Zat Cair

1. Moment magnet lebih besar dan kuat
2. Moment perlambatan besar menyebabkan ketenangan pada piringan
3. Perendaman berguna untuk menahan bantingan/goyangan Zat cair
4. Dapat digunakan di kapal-kapal kecil

 2.Kerugian Pedoman Zat Cair

1. Harganya mahal
2. Perbaikannya agak sulit
3. Kesukaran jika menimbal
4. Jika terjadi gelembung udara maka Pedoman tidak tenang dan terjadi pengembunan pada tutup kaca sehingga sukar dibaca

Kesalahan kolimasi, hal ini terjadi bilamana garis U/S tidak jatuh sama dengan poros magnet pedoman. Salah kolimasi = BM-BP

INKLINASI, Yaitu sudut yang dibangun antara arah jarum magnet dengan bidang datar.

PEDOMAN GASING (GYRO COMPASS)

 Gyroscope terdiri atas sebuah benda yang dapat berputar sangat cepat (6000 rpm) mengelilingi sebuah poros dan dapat berputar bebas pada 3 buah arah yang saling tegak lurus satu sama lainnya

KETERANGAN GAMBAR.

A.  Gasing

B.   Poros gasing

C.   Cincin Lenja I

D.   Tanduk.I

E.   Cincin Lenja II

F.   Tanduk

G.   Spining axis

H.  Vertical axis

I.   Horizontal Axis

Jika dalam kedudukan mendatar maka gyro akan berputar-putar keliling poros b,d dan f. Gyro/Gasing (Tree degrees of freedom)

SYARAT-SYARAT SEBUAH GYROSCOPE

1.    Resultante semua gaya harus bertumpu pada titik berat gasing

2.   Ketika poros (axis) harus berdiri ┴ satu dengan yang lain

3.   Ketiga poros saling memotong di titik berat Gyro/Gasing

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PEDOMAN GYRO BILA DIBANDINGKAN DENGAN PEDOMAN MAGNET

1.    Penunjukan selalu dalam arah sejati (haluan,baringan dll.)

2.   Kesamaan pembacaan lebih baik,karena cara

3.   Pemasangan Gyro repeater di tempat-tempat yang diperlukan,meliputi seluruh cakrawala

4.   Bila kapal mengoleng Juru mudi lebih mudah melihat perobahan haluan

5.   Penentuan kesalahan  pedoman tidak sulit.

KEUNTUNGAN MENURUT KONSTRUKSINYA

1.    Pengaruh pedoman gyro berapa ratus kali lebih besar dari pada pengarah pedoman magnet

2.   Lebih peka terhadap ganguan luar

3.   Tidak terpengaruh oleh magnet

4.   kemungkinan dilengkapi dengan alat tambahan (course recorder, auto gyro pilot)

KEKURANGAN GYRO COMPASS

1.    Instalasinya yang lengkap,harga mahal

2.   Susunannya rumit,bila terjadi gangguan listrik mengakibatkan penunjukan tidak benar (Pemberian voltage harus tetap)

3.   Jika terjadi kerusakan sulit diperbaiki memerlukan seorang tenaga ahli

TYPE PEDOMAN GYRO DIKAPAL

1.    SPERRY – (usa)

2.   BROWN – (Inggris)

3.   ANSCHUTZ – (German)

HUKUM GASING

(THE FIRST LAW OF GYRODYNAMIC)

Poros suatu gyro yang berputar sangat cepat, dan terpasang bebas dalam 3 bidang dari salah satu ujung poros akan menunjuk ke suatu titik tetap di angkasa.

(THE SECOND LAW OF GYRODYNAMIC)

Apabila poros sebuah gyro yang berputar sangat cepat,bekerja suatu kopel,maka poros tersebut tidak bergerak dalam bidan kopel tersebut, tetapi ia bergerak ke suatu arah yang terhadapnya

INERTIA adalah suatu gaya yang dimiliki oleh sebuah benda yang berputar untuk mempertahankan kedudukannya terhadap angkasa.

Gerakan yang disebut dalam hokum gasing II,disebut sebagai Precession.arah precession berbeda 90° dengan arah gaya dihitung kearah putaran gasing

Precessi : adalah penyimpangan/perubahan kedudukan poros gyroscope yang disebabkan oleh pengaruh gaya kopel dari luar, dimana arah penyimpangan tersebut terhadap gaya kopel yang mempengaruhinya.

KEDUDUKAN GYRO DI BUMI DIBEBERAPA TEMPAT

Jika sebuah kapal yang sedang berlayar maka gyro kemungkinan akan berada dibeberapa tempat di bumi yaitu ; di Katulistiwa, Kutub dan disembarang tempat antara Katulistiwa dan kutub.

Putaran Bumi pada porosnya akan mempengaruhi kedudukan gyro terhadap permukaan bumi

TILTING adalah perubahan sudut yang terjadi antara permukaan bumi dengan poros gyro dalam arah vertical yang disebabkan adanya komponen horizontal dari perputaran bumi.

DRIFTING adalah perobahan sudut yang terjadi antara garis meridian bumi dengan gyro dalam arah horizontal yang disebabkan adanya komponen vertical dari putaran bumi

Poros dalam kedudukan mendatar kearah T – B pada setiap 3 jam. Dalam waktu 24 jam Gyroscope akan bergerak 360°kearah yang berlawanan dengan arah putaran bumi.

penempatan Gyro di KU

Poros gyro dalam kedudukan mendatar maka terhadap bumi gyroscope akan berputar 360°

Gyroscope ditempatkan pada sembarang tempat di bumi KTB dan KI,gyro dalam  kedudukan mendatar dan mengarah ke U, Maka di lintang Utara seolah-olah bergerak ke atas dan ke                         

Timur. Gerakan ini membentuk sebuah kerucut 

Dari kedudukan gyroscope dibeberapa tempat dibumi maka ditarik suatu kesimpulan sbb ;

a. Khatulistiwa

·       Pada lingkaran vertical I, Azimuth tetap 90°( 270 ) dan hanya terjadi perobahan tilting 15°/jam

·       Pada daerah ( Poros penunjukan Utara ) tanpa tilting dan tanpa perubahan Azimuth

b. Kutub

·       Hanya terjadi perobahan azimuth ( drift ) sebesar 15°/jam

c. Sembarang tempat antara kutub dan Khatulistiwa

·       Terjadi Tilting dan drift poros dan susunan cincin akan berputar sbb;

1.   Bidang cincin tetap sejajar pada bidang vertical dari sebuah benda angkasa

2.  Bidang cincin membentuk sudut dengan bidang datar yang sama besar dengan tinggi B.A tersebut. Maka Gyroscope belum dapat sepenuhnya di gunakan di kapal karena ;

1.  Titik berat gyro tidak mungkin tepat pada porosnya

2. Apabila gyro mendapat suatu gaya dan keluar dari kedudukannya, maka poros Gyro akan menunjuk kearah lain, dan tidak ada gaya yang dapat mengembalikan pada kedudukan semula

         Poros gyro tidak duduk dalam arah U – S tetapi akan berputar-putar mengelilinginya.

DIAGRAM TILTING DAN DRIFTING

Besarnya kecepatan tilting tergantung dari H, dan arah tilting selalu berlawanan dengan arah putaran bumi

Agar pedoman dapat berfungsi dikapal harus diberikan gerakan-gerakan tingatan kebebasan dan tingkat ke tiga merupakan kebebasan terbatas

Mercury Ballistic adalah bahan cairan yang digunakan Gyro sperry sebagai gaya berat untuk control element/berfungsi sebagai control element

Edaran Gyro sebelum adanya control element berbentuk lingkaran dan setelah adanya komponen ke 3 yaitu precessi ( HK Gasing II ) maka bekerja gaya-gaya sbb

1.    Tilting Bekerja pada arah Vertikal

2.   Drifting Bekerja pada arah Horinzontal

3.   Precessi Bekerja pada arah Horizontal

Karena pada arah mendatar bekerja 2 gaya maka resultant eke 3 gaya akan membentuk elyps yang yangdijalani dalam waktu 85’

Harga/nilai tilting,drifting dan precessi semakin mendekati kutub akan mengecil,sehingga sampai pada kutub menjadi “0”

Untuk agar gyro tetap baik/sempurna diperlukan suatu kombinasi dari ;

·       Sifat-sifat gyro yaitu ; Inertia dan precessi

·       Rotasi Bumi dan hokum gaya berat

dua Buah vector yang menentukan ujung utara poros gyro adalah; bekerjanya gaya berat sehubungan adanya daya berat puncak dan daya berat bawah.

Apabila Gyro dilengkapi dengan sebuah alat yang dapat membuat daya berat bekerja baik, maka ujung U poros gyro akan menjalani suatu edaran elyps.bila dioperasikan

Diagram Precssi                         Diagram Tilting

Pada Gambar Precssi Arah Precssi panjang panah ; kecepatan preccesipada berbagai senget,bertambah sengat poros Gyro akan membesar kecepatan precssi.

Pada gambar tilting semakin bertambah besar azimuth makin besar pula tiltingnya.