Di bidang permesinan pelabuhan,derek lautMemainkan peran penting sebagai peralatan inti untuk kapal yang terlibat dalam operasi bongkar muat kargo. Juga dikenal sebagai derek laut atau derrick, alat ini terutama dipasang di kapal untuk menangani berbagai jenis kargo, dan dianggap sebagai mesin dek terpenting untuk operasi produksi kapal. Derek ini memiliki struktur yang kompak, penampilan yang menarik, keamanan, keandalan, efisiensi energi, ramah lingkungan, dan kemampuan manuver yang sangat baik. Lengan dereknya hadir dalam berbagai bentuk, termasuklengan lurus, lengan teleskopik, Danlengan lipat; dan metode pengendalian sumber daya listriknya beragam, seperti manual, elektrik, dan elektro-hidraulik.
Derek laut adalah peralatan khusus yang melakukan operasi pengangkutan di lingkungan laut, menjalankan tugas-tugas penting seperti transfer kargo antar kapal, pasokan lepas pantai, serta penempatan dan pengambilan peralatan operasi bawah air. Namun, lingkungan aplikasi laut yang khusus menimbulkan tantangan signifikan terhadap pengendalian derek laut. Di satu sisi, mirip dengan peralatan derek darat yang kurang digerakkan, mereka perlu mengendalikan ayunan beban selama pengangkutan untuk memastikan akurasi posisi dan efisiensi pengangkutan; di sisi lain, karena derek dipasang pada platform bergerak seperti kapal, pergerakan platform akan sangat memengaruhi pergerakan beban, dan dalam banyak kasus, pergerakan titik pengangkatan dan penurunan beban seringkali berbeda dari pergerakan derek itu sendiri. Selama operasi, baik kapal derek maupun kapal penerima akan mengalami gerakan naik turun (pitch, roll, dan heave) akibat gelombang laut, menyebabkan beban berayun. Selama pengangkatan dan penurunan, pergerakan kapal dapat dengan mudah menyebabkan beban yang diangkat bertabrakan dengan dek lagi, atau menyebabkan beban yang telah diturunkan tetapi belum terlepas dari kait menggantung di udara lagi, mengancam keselamatan operasional. Terutama selama pasokan amunisi antar kapal, gerakan gabungan semacam itu dapat menyebabkan konsekuensi yang lebih serius. Oleh karena itu, pengendalian derek laut telah menarik perhatian luas dari sektor teknik kelautan militer dan sipil di seluruh dunia, dan penelitian tentang pengendalian sistem nonlinier, terkopel kuat, dan kurang terkendali di bawah gangguan khusus memiliki nilai teoritis yang besar dan signifikansi universal.
Pengendalian derek laut terutama berfokus pada dua aspek: pengendalian vertikal untuk mengurangi dampak pergerakan lambung kapal dan pengendalian lateral untuk menekan ayunan beban. Untuk pengendalian vertikal, metode umum adalah menghubungkan kapal penerima melalui struktur mekanisnya.kapal derek, merasakan pergerakan relatif kedua kapal, dan menyinkronkan perubahan panjang tali pengangkat dengan gerakan naik turun kapal penerima, sehingga mengkompensasi pergerakan relatif antara kedua kapal dan menyelesaikan pengangkatan serta pengangkutan beban. Namun, metode ini memiliki persyaratan khusus untuk struktur mekanis derek dan memberikan batasan signifikan pada berat angkat.
Komposisi dan Mode Operasi
Dari segi komponen, alat derek merupakan peralatan penanganan kargo tradisional, yang terdiri dari derek, lengan kargo (atau tiang kargo), tali-temali, dan kerekan (atau kerekan kargo), dll. Meskipun memiliki banyak tali dan sulit dioperasikan, alat ini telah banyak digunakan karena strukturnya yang sederhana, kemudahan pembuatan, dan biaya yang rendah. Terdapat dua mode pemuatan dan pembongkaran kargo menggunakan alat derek: operasi lengan tunggal dan operasi lengan ganda.
Operasi derek satu lengan menggunakan satu derek untuk memuat dan menurunkan kargo. Setelah mengangkat kargo, tali penahan ditarik agar kargo berayun bersama derek ke arah luar atau palka, kemudian kargo diturunkan, dan derek diputar kembali ke posisi semula, mengulangi proses ini. Setiap kali, derek perlu diayunkan dengan tali penahan, sehingga efisiensinya rendah dan intensitas kerjanya tinggi. Operasi derek dua lengan menggunakan dua derek, satu diposisikan di atas palka dan yang lainnya memanjang di atas bagian luar kapal. Derek-derek tersebut dipasang pada posisi kerja tertentu dengan tali penahan, dan tali pengangkat kedua derek dihubungkan ke kait yang sama. Dengan menarik dan melepaskan kedua tali pengangkat secara bergantian, kargo dapat diturunkan dari kapal ke dermaga atau dimuat dari dermaga ke kapal. Efisiensi pemuatan dan penurunan kargo pada operasi derek dua lengan lebih tinggi daripada operasi derek satu lengan, dan intensitas kerjanya juga lebih rendah.
Perangkat derek yang lebih baik muncul kemudian. Perangkat derek pengangkat ganda (double-topping lift derrick) merupakan penyempurnaan dari perangkat derek yang dioperasikan dengan satu lengan (single-boom operated derrick device), yang hanya memiliki tali pengangkat dan dua set pengangkat terpisah kiri dan kanan. Derek dikendalikan oleh satu winch pengangkat dan dua winch pengangkat, yang mudah dioperasikan dan memiliki efisiensi pemuatan dan pembongkaran yang tinggi. Perangkat derek Abel merupakan penyempurnaan dari perangkat derek yang dioperasikan dengan dua lengan (double-boom operated derrick device), dengan winch pengangkat, pengangkat, dan winch tali penahan. Perangkat ini dapat dengan cepat memposisikan derek di posisi mana pun dengan bantuan winch dan juga dapat mengangkat dan menurunkan kargo di titik-titik tetap dalam radius kerja derek, yang merupakan langkah penting menuju otomatisasi penuh pemuatan dan pembongkaran kargo.
Aplikasi dan Karakteristik Struktural
Derek lautbanyak digunakan pada kapal pengangkut barang curah, kapal kontainer, kapal tanker minyak, kapal serbaguna, dll. Sepertiderek kargopada kapal pengangkut barang curah dan kapal kontainer, derek selang pada kapal tanker minyak, danderek dekPada kapal serbaguna. Dibandingkan dengan derek berbasis darat, derek laut dipasang pada kapal yang tidak stabil. Selama beroperasi, kapal akan miring dan bergoyang, dan lingkungan kerja keras, rentan terhadap erosi oleh angin laut dan air laut; bahkan ketika tidak beroperasi, mereka perlu menahan gaya eksternal seperti angin, salju, gelombang, goyangan, pengangkatan, dan benturan selama navigasi kapal.
Derek ini hadir dalam berbagai bentuk struktur, termasuk tipe putar jib, tipe bergerak, tipe pengangkat tali kawat, tipe pengangkat silinder, tipe boom teleskopik, tipe boom lipat, tipe rangka A, dan tipe komposit; dan terdapat berbagai metode penggerak, termasuk elektrik, elektro-hidrolik, elektro-pneumatik, digerakkan oleh mesin bensin (diesel), dan digerakkan secara manual, dll. Contoh tipikalnya adalah derek laut elektro-hidrolik yang digunakan untuk bongkar muat kargo pada kapal pengangkut curah.
Struktur penahan beban derek laut, seperti kolom dasar, badan menara, dan lengan derek, sebagian besar merupakan bagian struktural yang dilas dan terbuat dari pelat baja logam. Bagian bawah kolom dasar dilas ke lambung kapal untuk menahan beban gravitasi derek, dan bagian atasnya dilengkapi dengan bantalan putar; badan menara adalah struktur pendukung, dengan bagian bawahnya terhubung ke bantalan putar dan dihubungkan ke lengan derek, bagian atasnya memiliki katrol untuk menggerakkan tali kawat baja, bagian dalamnya digunakan sebagai ruang mesin, dan kabin terletak di bagian depan; lengan derek adalah struktur seperti rangka yang digunakan untuk menopang benda-benda berat.
Mekanisme eksekutif derek laut meliputi mekanisme pengangkatan, mekanisme pengarahan lengan, dan mekanisme putar. Mekanisme pengangkatan mewujudkan pengangkatan dengan cara motor menggerakkan drum untuk berputar melalui reduktor, menarik dan melepaskan tali kawat baja untuk membuat kait bergerak naik dan turun; mekanisme pengarahan lengan membuat lengan berputar naik dan turun di sekitar titik engsel bawah untuk mengubah sudut dengan cara motor menggerakkan drum untuk berputar melalui reduktor, menarik dan melepaskan tali kawat baja, sehingga kait dapat bergerak naik dan turun pada amplitudo yang berbeda; mekanisme putar membuat badan menara dan lengan berputar dengan cara motor menggerakkan pinion untuk terhubung dengan roda gigi besar bantalan putar melalui reduktor. Reduktor dari ketiga mekanisme ini semuanya dilengkapi dengan rem normally closed untuk memastikan operasi normal dari setiap gerakan. Melalui operasi terkoordinasi dari ketiga mekanisme tersebut, beban dapat diangkat dan ditempatkan pada posisi yang dibutuhkan dalam jangkauan kerja.
Sistem kelistrikan untuk penggerak dan kontrol terdiri dari berbagai komponen kontrol dalam kotak kontrol listrik untuk membentuk sistem kontrol, yang dioperasikan dan dikendalikan melalui tombol dan tuas pada konsol di kedua sisi kursi kabin; sistem hidrolik terdiri dari pompa, motor, kelompok katup, pipa, dan aksesorinya untuk mengontrol dan menggerakkan beberapa mekanisme eksekutif. Selain itu, derek laut juga dilengkapi dengan perangkat bantu seperti saluran dan perangkat ventilasi.
Klasifikasi dan Mesin Pemuatan dan Pembongkaran Lainnya
Perangkat derek kapal dapat dibagi menjadi tipe ringan dan tipe berat. Yang memiliki kapasitas angkat kurang dari 10 ton adalah tipe ringan, dan yang memiliki kapasitas angkat lebih dari 10 ton adalah tipe berat. Kapasitas angkat ditentukan oleh tujuan kapal. Untuk kapal kargo kering umum, kapasitas angkat derek tipe ringan dalam operasi satu lengan adalah 3-5 ton, dan dalam operasi dua lengan adalah 1,5-3 ton; untuk kapal kargo kering 10.000 ton, kapasitas angkat dalam operasi satu lengan dapat mencapai 10 ton, dan dalam operasi dua lengan dapat mencapai 5 ton. Kapal multiguna modern perlu memuat dan membongkar kontainer, sehingga kapasitas angkat derek setidaknya harus mampu mengangkat kontainer 20 kaki (20 ton). Derek tipe berat digunakan untuk memuat dan membongkar kargo berat dan besar seperti mesin besar dan lokomotif. Secara umum, 1-2 derek tugas berat dipasang pada kapal kargo, dengan kapasitas angkat sebagian besar 10-60 ton, beberapa 60-150 ton, dan beberapa hingga 300 ton. Setiap ruang kargo kapal kargo kering umum dilengkapi dengan dua derek tugas ringan, dan setiap ruang kargo kapal kargo kering raksasa sering kali dilengkapi dengan empat derek.
Derek dekDipasang di dek atas kapal, dengan struktur yang kompak, memungkinkan kapal untuk memanfaatkan lebih banyak area dek, dan berdampak minimal pada jarak pandang dari anjungan. Pengoperasiannya mudah, memiliki efisiensi bongkar muat yang tinggi, fleksibel, dan hanya membutuhkan sedikit persiapan sebelum beroperasi, sehingga semakin banyak digunakan. Jenis yang umum meliputi derek putar tetap, derek putar bergerak, dan derek gantry, dengan mode transmisi listrik dan transmisi elektro-hidraulik.
Derek putar tetapDerek ganda adalah jenis derek yang paling banyak digunakan, yang dapat beroperasi di sisi kiri dan kanan secara terpisah atau berpasangan, dengan kapasitas angkat umumnya 3-5 ton. Pada kapal serbaguna, satu derek tunggal perlu mengangkat kontainer 20 kaki, dan derek ganda perlu mengangkat kontainer 40 kaki (30 ton), sehingga kapasitas angkatnya dapat mencapai 25-30 ton. Derek putar bergerak digunakan ketika pemuatan dan pembongkaran kargo membutuhkan bentang yang besar dan diinginkan agar lengan derek tidak terlalu panjang, dengan dua jenis: bergerak melintang dan memanjang di sepanjang kapal. Derek gantry banyak digunakan di kapal kontainer penuh dan kapal pengangkut tongkang, biasanya berkaki empat atau tipe C. Derek ini memiliki lengan yang dapat diperpanjang, balok pengangkat, jembatan yang dapat dipindahkan, dan kabin. Balok utama horizontal jembatan lebih tinggi daripada kontainer yang ditumpuk di dek, dan dilengkapi dengan perangkat pemosisian otomatis, yang dapat menempatkan kontainer secara akurat di dalam grid kontainer atau menumpuknya di dek selama pemuatan. Terdapat lebih banyak derek gantry pada kapal pengangkut tongkang dibandingkan pada kapal kontainer, dengan kapasitas angkat hingga beberapa ratus ton.
Selain derek laut, mesin bongkar muat lainnya terutama meliputi elevator, kerekan, dan konveyor. Elevator bergerak vertikal di kapal sepanjang rel pemandu, digunakan untuk mengangkat dan menurunkan barang antar dek. Misalnya, kapal roll-on/roll-off sering menggunakan elevator untuk menghubungkan berbagai dek untuk mengangkut barang, termasuk tipe gunting dan tipe rantai, dengan panjang 9-18,5 meter dan lebar 3-5 meter. Beberapa kapal pengangkut tongkang juga menggunakannya untuk memuat dan membongkar tongkang, tetapi kapasitas angkatnya jauh lebih besar daripada kapal roll-on/roll-off. Kerekan terus menerus mengangkut barang secara vertikal atau miring besar, dan konveyor terus menerus mengangkut barang secara horizontal atau miring kecil. Kedua jenis mesin ini sebagian besar digunakan pada kapal bongkar muat mandiri atau kapal yang dimuat dan dibongkar melalui pintu samping.
Dengan struktur yang beragam, fungsi yang kaya, dan karakteristik yang mampu beradaptasi dengan berbagai skenario, derek laut telah menjadi peralatan kunci yang sangat diperlukan dalam operasi kapal. Seiring dengan perkembangan transportasi kapal dan teknik kelautan, mereka akan terus maju dalam hal efisiensi dan kecerdasan, serta terus berkontribusi pada transportasi dan operasi maritim yang efisien.
Waktu posting: 08-Agustus-2025
