doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919

## Analisis Pengaruh Perubahan Kekakuan Pondasi Kapal Ikan Tradisional terhadap Amplitudo Getaran
Debby R. Lekatompessy *
Program Studi Teknik Perkapalan Fakultas Teknik, Universitas Pattimura Jl. Ir. M. Putuhena, Kampus Unpatti Poka, Ambon, Indonesia 97233

## Abstrak
Kapal dengan posisi motor penggerak di atas (outboard engine) dimaksudkan agar memudahkan nelayan dalam  pengoperasian  maupun  perawatannya.  Tetapi,  besarnya  getaran  akibat  eksitasi  mesin  saat beroperasi  berdampak  buruk  terhadap  struktur  di  sekitar.  Hal  ini  dibuktikan  dari  hasil  pengukuran amplitudo getaran  mencapai 0,078 mm  pada  pondasi mesin  kapal.  Penelitian  ini  bertujuan mengurangi getaran tersebut dengan merubah dimensi kanal, serta penggunaan karet peredam sebagai solusi paling sederhana. Analisis dilakukan dengan melakukan perhitungan parameter getaran terhadap 2 jenis mesin, SR1110  dan  S1100.  Persamaan  analitik  digunakan  untuk  menghitung  amplitudo  getaran  dengan melakukan  variasi  nilai  kekakuan  kanal  dan  redaman  karet  pada  pondasi  mesin.  Data  pendukung diperoleh melalui pengukuran amplitudo getaran pada pondasi kapal. Besar amplitudo getaran sebelum adalah 0,078 mm untuk tipe SR1110 dan 0,069 mm untuk tipe S1100 masih melebihi standar. Amplitudo berkurang  dengan  merubah  dimensi  kanal  serta  menggunakan  karet  peredam  (c).  Dengan  dimensi pondasi yang baru, besar amplitudo untuk mesin diesel tipe SR1110 menjadi 0,0245 mm dan tipe S1100 menjadi  0,0238  mm.  Peningkatan  kekakuan  dan  penambahan  karet  berhasil  mengurangi  amplitudo getaran dengan nilai yang cukup signifikan. Amplitudo berkurang sebesar  69% untuk tipe mesin SR1110 dan 65% untuk tipe mesin S1100 memenuhi batas yang diijinkan yaitu 0,02 mm s/d 0,03 mm berdasarkan hasil observasi Barkan.
Kata kunci : kekakuan; outboard engine; redaman; getaran

## Abstract
The  ship  with  the  outboard  engine  is  intended  to  make  it  easier  for  fishers  to  operate  and  maintain. However,  the  magnitude  of  the  vibration  due  to  the  excitation  of  the  engine  during  operation  adversely affects the surrounding structures. It is evidenced by measuring the vibration amplitude of more than 0.02 mm  at  several  points  around  the  ship  engine  foundation.  This  study  aims  to  reduce  these  vibrations  by changing the canal's dimensions as a foundation and using damping rubber as the simplest solution. The analysis  was  carried  out  by  calculating  the  vibration  parameters  of  2  types  of  machines,  SR1110  and S1100. The numerical method is used to calculate the vibration's amplitude by varying the value of channel stiffness  and  rubber  damping  on  the  machine  foundation.  Supporting  data  is  obtained  by  measuring  the vibration  amplitude  at  several  points  around  the  foundation.  The  magnitude  of  the  previous  vibration amplitude is 0.078 mm for the SR1110 type and 0.069 mm for the S1100 type, which exceeds the limit still. The amplitude is reduced by changing the foundation's dimensions and using a rubber damper (c). With the new foundation dimensions, the amplitude for the diesel engine type SR1110 becomes 0.0245 mm and type S1100  becomes  0.0238  mm.  Increased  stiffness  and  the  addition  of  rubber  succeeded  in  reducing  the vibration amplitude by a significant value. The amplitude was reduced by 69% for the SR1110 engine type and 65% for the S1100 engine type within the allowable limit of less than 0.02 mm to 0.03 mm based on Barkan's observation results.
Keywords : stiffness; outboard engine; numerical method; damping; vibration ------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi. E-mail: de.lekatompessy@gmail.com

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 72

## 1. Pendahuluan
Sebagian  masyarakat  di  daerah  pantai  bermata pencarian  sebagai  nelayan.  Para  nelayan  ini  melakukan usaha  penangkapan  ikan  secara  tradisional  dengan menggunakan  kapal  yang  dilengkapi  motor  penggerak dan  jaring  sebagai  alat  tangkapnya  dengan  tidak memperhitungkan daya mesin (Sa’id and Ridwan, 2019). Pada  umumnya  mereka  menggunakan  motor  penggerak jenis  diesel.  Sistem  pemasangan  antara  lain  sistem outboard engine , inboard engine dan gabungan. Nelayan daerah,  sebagian  besar  menggunakan  sistem outboard engine .  Pemasangan  motor  penggerak  sistem outboard engine dilakukan dengan peletakkan motor penggerak dan pondasinya  di  atas  balok,  di  atas  dek  dan  diikat  dengan plat  yang  ditancapkan  dalam  balok  tersebut.  Poros  dari sistem  propulsi  yang  menghubungkan  antara  mesin dengan propeller dapat diangkat dan diturunkan. Kondisi seperti  ini  memungkinkan  terjadi  getaran  yang  berlebih pada pondasi dan balok pengikat sehingga dapat merusak pondasi  itu  sendiri  dan  dapat  mengancam  keselamatan pengemudinya.
Perencanaan  yang  dilakukan oleh  nelayan  dengan meletakkan  posisi  motor  penggerak  di  atas  ( outboard engine )  adalah  agar  memudahkan  mereka  dalam pengoperasian  maupun  perawatan,  serta  menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi dibanding pemasangan mesin secara inboard (Rosyida dkk. ,  2015).  Walaupun, penggunaan  bahan  bakar  yang  lebih  boros  (Gatete dkk. , 2018).  Peletakan  motor  pada  posisi  ini  juga  tidak memperhitungkan  aspek  getaran  yang  akan  timbul  dan akibatnya  pada  pondasi  motor  penggerak  itu  sendiri. Walau  ada  penelitian  mengenai  stabilitas  mengenai  tipe mesin  ini  (Wiyastra dkk. ,  2012),  tetapi  getaran  yang diakibatkannya  belum  ditinjau.  Getaran  menimbulkan efek  yang  tidak  diinginkan  pada  manusia,  serta  dapat mengakibatkan kegagalan kelelahan bagian-bagian struktural  lokal  atau  tidak  berfungsinya  mesin  dan peralatan (Yucel and Arpaci, 2013). Akan tetapi, respons getaran  dari  struktur  kapal  karena  eksitasi  mesin  pada frekuensi yang tinggi dapat dikendalikan oleh modifikasi struktural dari struktur pendukung lokal (Haro dkk. , 2018) seperti engine  bed. Peningkatan  kekakuan  struktur penopang  mesin  melalui  modifikasi  struktural  dapat dilakukan  menggunakan  metode  numerik  dengan  hasil yang  valid    (Lin dkk. ,  2009).  Berdasarkan  uraian  diatas maka  telah  dilakukan  pengukuran  amplitudo  getaran  di kapal  untuk  menganalisis  getaran  pondasi  motor penggerak  kapal  ikan  tradisional  tipe  outboard  engine dimana  hasil  membuktikan  getaran  jauh  di  atas  standar yang  diijinkan.  Untuk  menindak  lanjuti  penelitian  ini maka diperlukan solusi untuk mengurangi getaran sampai kepada  batas  aman  yang  diijinkan  (Lekatompessy dkk. , 2013).  Peningkatan  kekakuan  harus  disertai  dengan
material peredam pada sistem ini. Variasi kekakuan yang didukung  dengan  penambahan  karet  peredam  sehingga menghasilkan amplitudo yang kecil menjadi keterbaharuan  pada  penelitian  ini.    Kekakuan k dan peredam c yang  divariasi  dikaji  menggunakan  metode numerik  yang  hasilnya  dibandingkan  dengan  kondisi amplitudo  getaran  di  daerah  pondasi  mesin  kapal  (Xia dkk. , 2000).

## 2. Bahan dan Metode
2.1. Umum
Getaran  lambung  kapal  secara  umum  dapat diklasifikasikan  menjadi  dua  kategori,  getaran  global dan  lokal.  Untuk  getaran  global,  seluruh  gelagar lambung  kapal  bergetar  sebagai  respons  terhadap eksitasi  pada  khususnya  putaran  mesin  utama,  baling- baling dan mesin bantu, atau dari gelombang air (Todd, 1961).  Getaran  lokal  terjadi  ketika  hanya  bagian terisolasi  dari  struktur  kapal  yang  beresonansi  (Mumm, 2017; Todd, 1961; Ward dkk. , 1982).
Resonansi  lokal  dapat  diperlakukan  secara  lokal dengan  memodifikasi  komponen  struktural  yang beresonansi (Haro dkk. , 2018) atau dengan menambahkan  peredam  getaran  dan  redaman.  Metode yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  gabungan antara  eksperimen  dan  perhitungan  secara  teoritis. Penelitian  diawali  dengan  melakukan  studi  lapangan dimana  amplitudo  getaran  pada  beberapa  titik  di  ukur langsung  di  kapal.  Perhitungan  teoritis  dilakukan  untuk menghitung  nilai  amplitudo  getaran  dengan  melakukan variasi nilai kekakuan kanal k dan redaman karet c pada beberapa  titik  di  daerah  pondasi  mesin  kapal.  Hasil pengukuran  amplitudo  secara  langsung  di  kapal digunakan  sebagai  pembanding  setelah  dilakukan penambahan  kekakuan  pondasi k dan  karet  peredam c berdasarkan  perhitungan  secara  teoritis  menggunakan standar batasan amplitudo getaran.
Dalam  melakukan  penelitian  ini  dipakai  pondasi motor  penggerak  kapal  ikan  tradisional  tipe outboard engine ,  motor  penggerak  yang  digunakan  yaitu  jenis motor  diesel  putaran  tinggi  sebanyak  dua  buah.  Dua motor  diesel  tersebut  yang  datanya  akan  digunakan dalam  perhitungan  getaran.  Amplitudo  diukur  pada  4 variasi putaran.
2.2. Titik Pengukuran
Ada  6  posisi  titik  pengukuran  yaitu  dua  (titik  A dan B) pada posisi engine dimana posisi tersebut berada didekat  dengan  pergerakan  piston,  tiga  posisi  pondasi (titik  C,  D  dan  E)  diambil  rata  (kanan,  kiri  dan  tengah) dan  satu  titik  F  di  lantai  atau  balok  pondasi.  Titik pengukuran ditunjukkan dalam Gambar 1.
2.3. Pengukuran Getaran
doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar 1 . Titik Pengukuran
Tabel 1 . Spesifikasi motor diesel yang digunakan No. Spesifikasi Motor Diesel 1 Motor Diesel 2 1. Merek Dongfeng Dongfeng 2. Type SR1110 single- cylinder, horizontal, four-stroke S1100  Single cylinder, horisontal, four-stroke 3. Kecepatan 2200 rpm 2200 rpm 4. Daya Output 14,7 kW 16 hp 5. Gross Weight 215 kg 190 kg
Dalam  pengukuran  didapatkan  nilai  Amplitudo getaran  dan  parameter-parameter  getaran  yang  lain dengan  melihat  respon  dari  grafik  getaran  yang dihasilkan.  Pengukuran  yang  telah  dilakukan  pada beberapa  tingkat  rpm  tertentu  yaitu  dari  rpm  minimum hingga  maksimum.  Tingkatan  rpm  yang  diambil  adalah 550,  1100,  1650,  2200  rpm.  Adapun  spesifikasi  dari motor diesel tersebut sebagaimana pada Tabel 1. 2.4. Perhitungan Getaran
Dari  hasil  pengukuran  getaran  didapatkan beberapa  variabel  getaran  baik  amplitudo,  frekuensi maupun  variabel  lainnya.  Variabel  yang  diambil  dalam penelitian ini adalah amplitudo getaran.
a) Gaya eksitasi dari motor diesel
Perhitungan gaya eksitasi ditentukan berdasarkan Persamaan 1.
(1)
Dimana X adalah  besarnya  amplitudo  getaran  dalam mm, F 0 adalah  besar  gaya  eksitasi dalam  N, k adalah konstanta  pegas  dalam  N/m, m adalah  massa  sistem dalam kg, c merupakan koefisien peredam dalam kg/s,  adalah  faktor  redaman  (rasio  redaman),  adalah frekuensi  gaya  eksitasi  dalam  Hz,  dan  n adalah frekuensi natural sistem dalam Hz.
Massa sistem didapat dari Persamaan 2.
(2) dimana
adalah  massa  mesin  dalam  kg,  dan
adalah massa kanal dalam kg.
Kekakuan dihitung dengan Persamaan 3. k = ( 3 E I )/( l + a ) a 2 (3)
dimana E adalah  modulus  elastisitas  pondasi  dalam N / m 2 , I adalah  momen  inersia  pondasi  dalam m 4 , l adalah  panjang  pondasi  yang  menyangga  mesin (panjang  dari  tumpuan  sampai  ikatan)  dalam  m,  dan a adalah panjang pondasi dari tumpuan ke depan dalam m.
Sementara, redaman ( c ) dihitung dengan Persamaan 4.
(4)
Dimana ρ adalah massa jenis pondasi dalam kg/ m 3 , dan A adalah luas penampang dari pondasi dalam m 2 .
Redaman kritis ( c cr ) dihitung dengan Persamaan 5. c cr = 2  k m (5)
Sehingga faktor redaman ζ diperoleh dari Persamaan 6.
(6)
Frekuensi eksitasi ( ω) didapatkan dari Persamaan 7.
(7)
Dan  frekuensi  natural  ( ω n )  sistem  dipengaruhi oleh nilai k dan m, melalui Persamaan 8.
(8)
b) Transmisibilitas
Transmibilitas  (daya  hantar)  pada  dasarnya adalah  rasio  dari  gaya  yang  diteruskan  lewat  pegas  dan peredam  ( F T )  dengan  gaya  perangsang  yang  bekerja pada sistem( F o ). Dihitung dengan Persamaan 9.
(9)
c) Besarnya gaya yang diteruskan ke balok pondasi Gaya  yang  diteruskan  ke  balok  pondasi  dapat dihitung  berdasarkan  perkalian  antara  besar  gaya eksitasi  (F 0 )  dengan  besar  transmibilitas  (TR).  Lebih jelasnya dapat dituliskan seperti Persamaan 10.
doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar  2 .  Grafik  batasan  yang  diijinkan  untuk structural  damage,  machinery  vibration  dan  human perception (Inman, 2013).
Tabel  2 .  Hasil  pengukuran  amplitudo  Dongfeng  tipe SR1110
rpm Titik A (mm) Titik B (mm) Titik C (mm) Titik D (mm) Titik E (mm) Titik F (mm) 550  0,078  0,072  0,071  0,058  0,058  0,027 1100  0,073  0,062  0,064  0,060  0,058  0,029 1650  0,064  0,062  0,062  0,061  0,058  0,030
2200  0,062  0,060  0,061  0,058  0,057  0,029
Tabel  3 .  Hasil  pengukuran  amplitudo  Dongfeng  tipe S1100 rpm Titik A (mm) Titik B (mm) Titik C (mm) Titik D (mm) Titik E (mm) Titik F (mm) 550 0,069  0,064  0,062  0,060  0,052  0,026 1100  0,066  0,064  0,062  0,058  0,060  0,025 1650  0,064  0,063  0,062  0,055  0,058  0,026
2200  0,060  0,058  0,058  0,055  0,053  0,025
(10)
2.5. Perbandingan dengan Standar yang Berlaku Tingkat getaran pada suatu mesin akan mempengaruhi  kerja  sistem  permesinan  itu  sendiri,  dan dapat mempengaruhi kesehatan bagi operator mesin. Oleh sebab  itu  tingkat  getaran  pada  mesin  harus  dibatasi, sehingga  keamanan  dan  kenyamanan  bagi  operator  dan sistem dapat terjaga.
Hasil dari pengukuran dibandingkan dengan standar batasan  getaran,  standar  yang  digunakan  berupa  grafik batasan  getaran  yang  diijinkan  untuk  struktural damage , machinery vibration dan human perception . Perbandingan besar  getaran  yang  terjadi  dengan  standar  yang  ada  ini dimaksudkan  untuk  mengetahui  apakah  getaran  yang terjadi  masih  dalam  batas  ijin  atau  melampaui  batas  yang diijinkan.  Batasan  yang  di  gunakan  adalah  dengan mengacu  pada  grafik  pada  Gambar  2,  dengan  nilai frekuensi dan amplitudo sebagai input. 2.6. Solusi untuk Mengurangi Getaran Dengan  data  besar  amplitudo  getaran  yang diteruskan  ke  pondasi  maka  dibuat  dimensi  baru  pondasi dan juga ditambahkan peredam karet dengan ukuran sesuai hasil  perhitungan  dengan  memperhatikan  nilai c dan k. Selain  perhitungan-perhitungan  diatas  juga  dilakukan perhitungan hubungan antara nilai c , k dengan amplitudo X .

## 3. Hasil dan Pembahasan
Putaran  terendah  memiliki  nilai  amplitudo tertinggi  karena  resonansi  biasa  terjadi  pada  frekuensi rendah.  Titik  A  adalah  titik  terdekat  dengan  sumber eksitasi  yaitu  getaran  mesin  induk.  Sedangkan  titik  F adalah yang terjauh dari sumber eksitasi setelah getaran ditransmisikan  dari  titik  A.  Kedua  titik  ini  diambil sebagai  titik  yang  dibahas  pada  putaran  rendah  untuk mewakili  kondisi  sistim  yang  paling  kritis.  Perhitungan secara  analitik  digunakan  untuk  memperoleh  nilai amplitudo getaran pada titik A dan F. Hasil pengukuran getaran  pada mesin  Dongfeng  tipe  SR1110  ditunjukkan pada  Tabel  2,  sementara  pada  mesin  Dongfeng  tipe S1100  pada  Tabel  3.  Parameter  lainnya  yang  berkaitan dengan  nilai  ini  yaitu  nilai  redaman  c,  gaya  eksitasi  F 0 , rasio transmisibilitas TR dan gaya yang diteruskan F TR .
3.1. Perhitungan Amplitudo Pondasi Terpasang a.  Pada Motor  diesel  1,  Dongfeng  tipe  SR1110,  dimana Titik A dan B berada pada posisi di sekitar mesin, Titik C, D, dan E pada posisi di sekitar pondasi, serta Titik F pada posisi sekitar balok pondasi (lihat Gambar 1). b. Pada motor diesel 2, Dongfeng tipe S1100, dimana Titik A  dan  B  berada  pada  posisi  di  sekitar  mesin,  Titik  C,  D, dan  E  pada  posisi  di  sekitar  pondasi,  serta  Titik  F  pada posisi sekitar balok pondasi (lihat Gambar 1).
3.2. Perhitungan Gaya Eksitasi a. Pada mesin diesel Dongfeng tipe SR1110 Mesin  diesel  ini  merupakan  salah  satu  motor  penggerak yang terletak pada posisi portside kapal. Hasil perhitungan parameter  getaran  mesin  Dongfeng  tipe  SR1110 ditunjukkan pada Tabel 4. Besar amplitudo getaran ( X ) dari hasil percobaan  pada  motor diesel Dongfeng tipe  SR1110 adalah  0.078  mm.  Berdasarkan  nilai-nilai  di  atas,  nilai F 0

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 75
doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Tabel 4 . Hasil perhitungan parameter getaran untuk mesin Dongfeng SR1110 Parameter Notasi Nilai Massa sistem m 230 kg Kekakuan k 27,294 x 10 6 N/m Redaman c 501,387 Kg/ s Redaman kritis c cr 158.461,85 Kg/ s Rasio redaman ξ 0,00316 Frekuensi eksitasi ω 36,667 Hz Frekuensi natural ω n 54,854 Hz Tabel 5 . Hasil perhitungan parameter getaran untuk mesin Dongfeng S1100 Parameter Notasi Nilai Massa sistem m 205 kg Kekakuan k 27,294 x 10 6 N/m Redaman c 501,387 Kg/ s Redaman kritis c cr 149.602,12 Kg/ s Rasio redaman ξ 0,00335 Frekuensi eksitasi ω 36,667 Hz Frekuensi natural ω n 58,102 Hz Tabel 6 . Permissible amplitude untuk mesin
(Srinivasalu and Vaidyanathan, 1976)
Type Permissible Amplitude ( cm ) 1) Low-speed machinery (500 rpm) 2) Hammer Foundations
3) High-Speed machinery a. 3000 rpm - Vertical vibrations
- Horizontal vibrations
b. 1500 rpm
- Vertical vibrations
- Horizontal vibrations 0,02 – 0,025 0,1 – 0,12 0,002 – 0,003 0,004 – 0,005 0,004 – 0,006 0,007 – 0,009
(gaya  eksitasi)  dapat  dihitung  dengan  persamaan  (1), diperoleh besar Gaya eksitasi pada motor diesel Dongfeng tipe SR1110 adalah 1177,711 N b. Pada mesin diesel Dongfeng tipe S1100.
Mesin  diesel  ini  merupakan  salah  satu  motor penggerak yang terletak pada posisi starboard kapal. Hasil perhitungan  parameter  getaran  mesin  Dongfeng  tipe S1100 ditunjukkan pada Tabel 5. Besar amplitudo getaran ( X ) dari hasil percobaan pada motor diesel dongfeng tipe S1100  adalah  0,069  mm.  Berdasarkan  nilai-nilai  diatas untuk mendapatkan nilai F 0 (gaya eksitasi) dapat dihitung dengan persamaan (1), diperoleh besar gaya eksitasi pada motor  diesel  Dongfeng  tipe  S  1100  adalah  sebesar 1133,280 N . 3.3. Perhitungan Transmibilitas
Berdasarkan  hasil  perhitungan,  besarnya  rasio transmisibilitas TR pada  mesin  diesel  Dongfeng  tipe SR1110  sebesar  1,808,  sedangkan  pada  mesin  diesel Dongfeng tipe S1100 sebsear  1,662.
3.4.  Perhitungan  Gaya  Yang  Diteruskan  Ke  Balok Pondasi
Pada  mesin  diesel  Dongfeng  tipe  SR1110,  gaya yang  diteruskan  ke  balok  pondasi  adalah  sebesar F TR = 2.128,924 N  . Sedangkan  pada  mesin  diesel  Dongfeng tipe S1100 sebesar F TR = 1.883,277 N.
3.5. Pengamatan Terhadap Bentuk Pondasi
Bentuk  pondasi  motor  penggerak  pada  kapal  ini dari  dua  mesin  yang  ada,  hampir  memiliki  karakteristik yang  sama.  Pada  pengamatan  ini  ditekankan  bagaimana
bentuk dari pondasi yang digunakan pada diesel SR1110 maupun diesel tipe S1100. Pondasi selain memiliki fungsi sebagai  penyangga  mesin  juga  digunakan  sebagai penyangga shaft  propeller yang  langsung  terhubung dengan roda gila dari mesin diesel itu sendiri.
Karakteristik dari sistem pondasi kapal ini adalah: (1)  pondasi  mesin  pada  kapal  ini  berbentuk  profil  U  dan (2)  pondasi  ini  diikat  langsung  pada  mesin  dengan  baut tanpa peredam.
3.6. Perbandingan Besar Getaran Dengan Standar Berdasarkan nilai frekuensi yang diperoleh sebesar 36,667 Hz dan  amplitudo  sebesar  0,078  mm  atau  78 μm (untuk diesel tipe SR1110) dapat ditarik garis ke atas pada Gambar  2,  dan  hasilnya  di  atas  garis  putus-putus impermissible . Jadi pada kasus sistem pondasi diesel tipe SR1110 getaran yang terjadi sudah melampaui dari yang diijinkan.
Batasan yang kedua yaitu digunakan tabel batasan getaran pada mesin, ditunjukkan pada Tabel 6. Pada tabel ini  ada  batasan  batasan  amplitudo  getaran  yang  harus dipenuhi  oleh  mesin  baik  yang  low  speed  maupun  yang high  speed.  Adapun  dalam  tabel  ini  yang  menjadi  input adalah nilai amplitudo.
Berdasarkan  Tabel  6,  pada  No.3a  yaitu high speed  machinery  vertical  vibration .  Berdasarkan  acuan tersebut  nilai  getaran  yang  terjadi  tidak  memenuhi standar yang berlaku untuk pondasi mesin, baik SR1110 maupun S1100, karena nilai amplitudo sudah melampaui dari batas ijin yaitu 0,002 cm – 0,003 cm.
3.7.  Penurunan  Getaran  Pondasi  dengan  Memperbesar Nilai k dan menambah peredam karet c
Metode  penurunan  getaran  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  dengan  merancang  nilai c dan k untuk  menurunkan  getaran  yang  berlebih.  Untuk melakukan  penurunan  getaran  yang  terjadi  pada  sistem ini  diperlukan  perancangan  nilai c dan k yang  baik sehingga  didapatkan  bentuk  pondasi  yang  mampu menopang,  mendistribusikan  dan  meredam  getaran mesin  diesel  sebagai  sumber  eksitasi.  Dengan merancang  nilai c dan k yang  baik  besar  amplitudo getaran  yang  terjadi  dapat  diturunkan.  Adapun perancangan  nilai k adalah  sebagaimana  perhitungan pada Tabel 7 menggunakan persamaan 3.
Dengan  melihat  nilai  pada  Tabel  7  bahwa  nilai k sebelumnya  adalah  sebesar  2,73 x 10 7 N / m dan  nilai
doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Tabel 8 . Hubungan variasi nilai c dan X untuk nilai k = 2,73x10 7 (N/m) Tipe SR1110 Tipe S1110 c (kg/ s ) X (mm) c (kg/ s ) X (mm) 501,38697 0,078 501,38697 0,069 1000 0,078 1000 0,069 2000 0,078 2000 0,069 3000 0,078 3000 0,069 4000 0,078 4000 0,069 5000 0,078 5000 0,069 6000 0,078 6000 0,069 7000 0,078 7000 0,069 8000 0,077 8000 0,069 9000 0,077 9000 0,068 10000 0,077 10000 0,068
Tabel  9 .  Hubungan  variasi  nilai c dan X untuk  nilai k =3,00x10 7 (N/m) Tipe SR1110 Tipe S1110 c (kg/ s ) X (mm) c (kg/ s ) X (mm) 1000 0,0661 1000 0,0592 2000 0,0661 2000 0,0592 3000 0,0661 3000 0,0592 4000 0,0661 4000 0,0592 5000 0,0660 5000 0,0591 6000 0,0659 6000 0,0591 7000 0,0659 7000 0,0590 8000 0,0658 8000 0,0590 9000 0,0657 9000 0,0589 10000 0,0656 10000 0,0588
Tabel 10 . Hubungan nilai k , c dan X k (N/m) c (kg/ s ) SR1110 S1100 X lama (mm) X baru (mm) X lama (mm) X baru (mm) 2,73E+07  501,387 0,078 0,069 5,84E+07  7634,867 0,0245 0,0238
Tabel  7 .  Hubungan  variasi  nilai k dan X pada sistem pondasi
Tipe SR1110 Tipe S1110 k (N/m) X (mm) k (N/m) X (mm) 2,73E+07 0,078 2,73E+07 0,069 3,00E+07 0,066 3,00E+07 0,059 4,00E+07 0,042 4,00E+07 0,039 5,00E+07 0,031 5,00E+07 0,029 6,00E+07 0,025 6,00E+07 0,023 7,00E+07 0,020 7,00E+07 0,019 8,00E+07 0,017 8,00E+07 0,016 9,00E+08 0,015 9,00E+08 0,014 1,00E+08 0,013 1,00E+08 0,013
amplitudonya sebesar 0,078 mm, maka perancangan nilai k yang  lebih  besar  akan  dapat  menurunkan  besar amplitudo.  Nilai  amplitudo  X  dalam  mm  sebagai  akibat variasi nilai redaman karet c pada nilai kekakuan pondasi k =  2,73x10 7 N/m  ditunjukkan  pada  Tabel  8.  Sementara nilai Amplitudo x (mm) akibat variasi nilai redaman karet c pada  kekakuan  pondasi k =  3,0x10 7 N/m  ditunjukkan pada Tabel 9.
3.8. Pemilihan Dimensi Pondasi dan Peredam
Perancangan  nilai c dan k juga  ada  batasannya, karena  dengan  merancang  sebesar-besarnya  dapat mempengaruhi  bentuk  dari  pondasi  itu  sendiri,  misalnya perancangan c dengan menggunakan bahan karet dengan merancang nilai c yang besar maka bentuk dari karetpun harus semakin besar. Batasan dimensi karet dimaksudkan untuk estetika dan kenyamanan pengguna.
Adapun  perhitungan  dari  perubahan  perancangan nilai c dan k yang  digunakan  disini  adalah  pada  sistem pondasi  mesin  tipe  SR1110  dan  S1100.  Dilakukan perubahan  dimensi  dari  penampang  pondasi  dengan E =2x10 11 N / m 2 dan ρ =7800  kg/ m 3 .  Gambar  3(a) menunjukkan ukuran awal penampang pondasi, sementara  Gambar  3(b)  menunjukkan  ukuran  yang diperoleh setelah dilakukan perhitungan.
Perhitungan  terus  dilakukan  pada  peningkatan nilai k pada Tabel 7 dan nilai c menggunakan persamaan 4  pada  tabel-tabel  selanjutnya.  Sehingga,  ketika  nilai k pada  dimensi  pondasi  Gambar  3(b)  dan  karet  pada Gambar 4 didapat nilai k dari penampang pondasi sebesar 5,837  x  10 7 N / m dan  dengan  memberi  bahan  peredam berupa  karet  dengan E =2,3x10 9 N / m 2 dan ρ =1100  kg/ m 3 (Inman,  1996)  yang  memiliki  penampang  sebagaimana Gambar  4  berikut  ini  nilai c dari  penampang  peredam tersebut  adalah  sebesar  7634,867  kg/ s .  Amplitudo  yang dihasilkan  berturut-turut  adalah  0,0245  mm  pada  mesin tipe SR1110 dan 0,0238 mm pada mesin tipe S1100.
Berdasarkan  perhitungan  pada  perubahan  dimensi pondasi  dan  penambahan  karet  peredam  didapat hubungan  nilai c , k dan X dapat  dilihat  pada  Tabel  10. Dari  Tabel  10  terlihat  bahwa  nilai  amplitudo X yang terjadi  lebih  kecil  dibandingkan  sebelumnya  dan  telah memenuhi standar.
3.9. Analisis Getaran
Berdasarkan  hasil  perbandingan  getaran  yang terjadi terlihat bahwa besar getaran yang terjadi sebelum penambahan  kekakuan  lebih  dari  batas  yang  diijinkan 0,078  mm  >  0,02  mm  arah  getaran  horisontal  dan  0,05 mm arah getaran vertikal pada mesin SR1110 dan 0,069 mm  pada  mesin  S1100.  Permasalahan  ini  diakibatkan karena  struktur  pondasi  yang  kurang  kaku.  Kekakuan k berhubungan  dengan  massa m dan  dimensi  pondasi mesin  dan  peredamnya c .  Perhitungan  menghasilkan nilai kekakuan k baru yang digunakan dalam penentuan dimensi  pondasi  yang  baru  yang  disertai  nilai  peredam karet c yang sesuai.
50.00 10 0 .00 5 .00 5.00 5 .0 0 90 .00 (a) 80.00 1 0 4 .0 0 7 .0 0 7.00 9 0 .0 0 7 .0 0 (b)
Gambar  3 .  Penampang  pondasi  ( dalam  mm );  (a) sebelum dan, (b) setelah modifikasi.
Gambar 4 . Penampang peredam karet ( dalam mm )
Besar  amplitudo  getaran  yang  terjadi  dapat dikurangi  dengan  menopang  mesin  pada  massa  besar (Randall dkk. ,  1981).  Penambahan  nilai k dan  karet peredam c pada  penelitian  ini  berhasil  mengurangi amplitudo  getaran  pada  tipe  mesin  SR1110  dan  S1100 sebesar 69% dan 65%. Hal ini menunjukkan variasi nilai k  dan  c  yang  baru  mampu  mengurangi  amplitudo getaran  yang  cukup  signifikan,  hingga  memenuhi  batas standar yang diijinkan, yaitu berkisar di antara dari 0,02 – 0,03 mm.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  perbandingan  getaran  yang terjadi  sebelum  dan  sesudah  peningkatan  kekakuan pondasi k dan  penambahan  peredam  karet c dapat terlihat bahwa amplitudo getaran yang terjadi berhasil di atasi  hingga  memenuhi  batas  standar  amplitudo  getaran yang  diijinkan  untuk  mesin  dan  penopangnya.  Tetapi upaya  reduksi  getaran  ini  harus  mempertimbangkan penambahan berat hanya sampai nilai amplitudo getaran yang terjadi memenuhi batas yang diijinkan, karena jika berlebihan  akan  berdampak  kepada  pengurangan  daya muat  kapal.  Peningkatan  kekakuan  pondasi  kapal  dan penambahan  karet  peredam  berhasil  mengurangi amplitudo  getaran  dengan  nilai  yang  cukup  signifikan yaitu  69% untuk tipe mesin SR1110 dan 65% untuk tipe mesin  S1100.  Permasalahan  dapat  di  atasi  dengan perencanaan  sistem  pondasi  yang  benar-benar  bisa menghantarkan  dan  meredam  getaran  yang  ditimbulkan oleh mesin ke kapal.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  menyampaikan  terima  kasih  kepada  Pimpinan LPPM  Universitas  Pattimura  dan  DIKTI  yang  telah mendanai penelitian ini melalui skim hibah bersaing.

## Daftar Pustaka
Gatete,  E.,  Ndiritu,  H.M.,  Kiplimo,  R.  (2018)  A  Review on  Marine  Propeller  Performance  of  High  Speed Boat Running on an Outboard Engine,
Proceedings of Sustainable Research and Innovation Conference. 2018 International Annual Conference on Sustainable Research and Innovation .
Haro, B.G., SilvaNeto, S.F., Vaz, L.A., Troyman, A.C.R., Monteiro,  U.A.,  Gutiérrez,  R.H.R.  (2018)  Use  of added mass and shear flow in thin-walled sections of  ships  for  modal  analysis  using  finite  element method. Mar  Syst  Ocean  Technol. 13,  43–54. https://doi.org/10.1007/s40868-018-0044-8
Inman,  D.J.,  (2013).  Engineering  Vibration,  4th  Ed. United Kingdom: Pearson.
Lekatompessy,  D.R.,  Sulaiman,  O.O.,  Manuhutu,  F.,  De Lima,  E.J.,  Manuputty,  M.  (2013)  Rubber  as  an Effective  Vibration  Absorber  of  Outboard Engine at  Small  Traditional  Fishing  Boats  from  the Human Health and Safety Point of View. Journal of Engineering Computers & Applied Sciences. 2, 7–12.
Lin,  T.R.,  Pan,  J.,  O’Shea,  P.J.,  Mechefske,  C.K.  (2009) A study of vibration and vibration control of ship structures. Marine  Structures. 22,  730–743. https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2009.06.004
Mumm,  H.  (2017)  Ship  Vibration,  Global,  and  Local Modes in Encyclopedia of Maritime and Offshore Engineering . American Cancer Society, pp. 1–12. https://doi.org/10.1002/9781118476406.emoe040 Randall,  S.E.,  Halsted,  D.M.,  Taylor,  D.L.  (1981) Optimum Vibration Absorbers for Linear Damped Systems. Journal  of  Mechanical  Design .  103, 908–913. https://doi.org/10.1115/1.3255005
Rosyida,  I.N.,  Pramonowibowo,  Sardiyatmo  (2015) Analisis  perbedaan  kecepatan  perahu  dengan penambahan  mesin  inboard  dan  mesin  outboard pada  perahu  sopek  di  Perairan  Tambak  Lorok Semarang. Journal  of  Fisheries  Resources Utilization  Management  and  Technology .  4,  18– 28.
Sa’id,  S.D.,  Ridwan,  M.  (2019)    Pemilihan  Mesin  Induk Kapal  Purseiner  Masyarakat  Pesisir  Nelayan Pekalongan. Jurnal  Pengabdian  Vokasi .  1,  99– 102.
Srinivasalu,  P.,  Vaidyanathan,  C.  (1976) Handbook  of Machine  Foundations ,  1st  Ed.  New  Delhi  :  Tata McGraw Hill Education.
doi: 10.14710/teknik.v42i1.30978               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Todd, F.H., ( 1961) Ship Hull Vibration . London: Edward Arnold Ltd.
Ward, F., Norris, C., Catley, D., Crexis, A. (1982) Local vibrations  in  ship’s  structures. Transactions  of North  East  Coast  Institution  of  Engineers  and Shipbuilders . 98, 49–64.
Wiyastra,  A.P.,  Baskoro,  M.S.,  Purwangka,  F.  (2012) Instalasi  Permesinan  pada  Kapal  PSP  01. Jurnal Teknologi  Perikanan  dan  Kelautan .  3,  35–43. https://doi.org/10.24319/jtpk.3.35-43
Xia,  L.,  Wu,  W.,  Weng,  C.,  Jin,  X.  (2000)  Analysis  of fluid-structure-coupled vertical vibration for high- speed ships. Journal of Ship Mechanics . 4, 43–50. Yucel,  A.,  Arpaci,  A.  (2013).  Free  and  forced  vibration analyses of ship structures using the finite element method. J  Mar  Sci  Technol ,  18,  324–338. https://doi.org/10.1007/s00773-012-0210-1