Sabtu, 19 Maret 2011

Mesin uap


www.AstroDigi.com

James Watt adalah pria berkebangsaan Skotlandia, yang lahir pada tahun 1736, pada masanya pabrik-pabrik masih menggunakan tenaga manusia sebagai tenaga utama penggerak mesin.
James Watt bukanlah penemu awal mesin uap, sebelumnya telah diciptakan berbagai mesin bertenaga uap yang mayoritas digunakan untuk pompa air.

Sebagai pembuat mesin, sejak tahun 1764, dia banyak mencurahkan perhatiannya pada mesin uap. Baru pada tahun 1769 Wattt mempatenkan penemuan pertamanya, yaitu sebuah sekat pada mesin uap untuk mencegah hilangnya energi panas pada mesin uap.
Paten keduanya pada tahun 1782, yaitu sebuah mesin uap kembar yang berkerja bersamaan.


Pertemanannya dengan pengusaha Matthew Boulton, yang kemudian menjadi mitranya membuahkan sebuah bisnis yang membuat Watt dan Boulton menjadi kaya raya pada masanya.
Penemuan Watt mengawali revolusi dibidang industri. Mesin uap ciptaaannya dikategorikan sebagai sebuah mesin yang sebenarnya, karena sudah memenuhi kaidah teknologi yang modern, dan nilai efisiensi yang tergolong baik.
Kapal, Lokomotif dan mesin pabrik satu persatu bermunculan setelah penemuannya.

James Watt meninggal pada tahun 1819, meninggalkan perubahan yang signifikan pada dunia yang ditinggalkannya.


FROFIL
 
James Watt (19 January 1736 - 25 Agustus 1819) adalah penemu yang mengembangkan mesin uap yang menjadi dasar dari Revolusi Industri.
James Watt lahir pada tanggal 19 Januari, 1736 di Greenock, satu kota pelabuhan laut di Firth Clyde, Skotlandia. Ayahnya adalah pemilik kapal dan kontraktor, sedangkan ibunya, Agnes Muirhead, datang dari keluarga terhormat dan berpendidikan.
Watt bersekolah secara tak teratur tetapi dan lebih banyak mendapat pendidikan di rumah oleh ibunya. Dia menunjukkan ketangkasan yang luar biasa dan bakat untuk ilmu pasti seperti matematika, walaupun bahasa Latin dan Yunani tidak menggerakkan hatinya, dia menyukai legenda dan cerita rakyat Skotlandia.
Ketika dia berumur 18 tahun, ibunya meninggal dan kesehatan ayahnya perlahan-lahan mulai merosot, Watt melakukan perjalanan ke London untuk melanjutkan study tentang pembuatan instrument dan peralatan selama satu tahun, kemudian kembali ke Skotlandia dengan tujuan membuat sendiri bisnis pembuatan instrumennya. Tetapi karena dia tidak menyelesaikan tujuh tahun study nya sebagai apprentice (murid yang bekerja sambil belajar), permohonan untuk membuka bisnis tersebut terhambat, walaupun pada saat itu belum ada pembuat instrumen dan peralatan matematika di Skotlandia.
Dengan dibantu oleh tiga orang professor yang ada di Universitas Glasgow, James Watt akhirnya diberi kesempatan untuk membuka workshop (bengkel) kecil di universitas.
Empat tahun setelah membuka tokonya, James Watt mulai melakukan percobaan dengan uap setelah temannya, Professor John Robison, membuat dia tertarik pada mesin tersebut. Pada saat itu, Watt sama sekali tidak pernah mengoperasikan mesin uap, tetapi dia tetap berusaha untuk membuat satu model mesin. Walaupun gagal, dia tetap melanjutkan percobaannya dan mulai membaca apa saja yang bisa dibacanya. Dia kemudian secara terpisah menemukan pentingnya energi panas yang ditimbulkan dan diserap oleh tiap-tiap obyek untuk mengerti lebih jauh tentang mesin. pada tahun 1765 dia berhasil membuat sebuah model mesin yang dapat bekerja dengan baik.
Sebagai penghargaan atas jasa-jasanya atas pengembangan mesin uap yang memicu revolusi industri, nama Watt diabadikan dan dijadikan sebagai satuan energi dengan symbol W oleh International System of Units (atau 'SI') seperti yang kita kenal sekarang.




Lokomotif uap

Kereta api uap adalah kereta api yang digerakkan dengan uap air yang dibangkitkan/dihasilkan dari ketel uap yang dipanaskan dengan kayu bakar, batu bara ataupun minyak bakar, oleh karena itu kendaraan ini dikatakan sebagai kereta api dan terbawa sampai sekarang. Sejak pertama kali kereta api dibangun di Indonesia tahun 1867 di Semarang telah memakai lokomotif uap, pada umumnya dengan lokomotif buatan Jerman, Inggris, Amerika Serikat dan Belanda. Paling banyak ialah buatan Jerman.

Penemuan mesin uap

James Watt, dilahirkan 19 Januari 1736 di Greenock Skotlandia menemukan penyempurnaan mesin uap pada tahun 1769. Permulaan kereta api uap bermula dengan penemuan penyempurnaan mesin uap ini.

Cara kerja menggerakkan roda

Mekanisme menggerakkan roda kereta api (3 roda atau C)
Untuk menggerakkan roda kereta api uap air dari ketel uap dialirkan ke ruang dimana piston diletakkan, uap air masuk akan menekan piston untuk bergerak dan di sisi lain diruang piston uap air yang berada diruang tersebut didorong keluar demikian seterusnya. Uap air diatur masuk kedalam ruang piston oleh suatu mekanime langsung seperti ditunjukkan dalam gambar. Selanjutnya piston akan menggerakkan roda mealui mekanisme gerakan maju mundur menjadi gerak putar.

Lokomotif uap terkenal di Amerika Serikat

Lokomotif yang pernah ada dan sangat besar adalah yang ada Amerika Serikat, dimana akibat medan jelajah yang berat. Lokomotif tersebut antara lain adalah:

Big Boy 4-8-8-4

Salah satu Big Boy X-4014 milik Union Pacific AS
Pada tahun 1941 Alco Locomotive Work di Amerika membuat 25 lokomotif uap yang super besar dan bertenaga hebat yang bernama Big Boy, konon lokomotif ini yang terbesar yang pernah ada di dunia. Loko ini dioperasikan oleh Union Pacific Amerika Serikat dalam mengarungi medan yang berat berpegunungan.
Pada tahun 1930 Union Pacific mempunyai pengalaman harus melakukan pertolongan pada jalur Ogden ke Wasatch (Amerika Serikat), dimana rangkaian kereta adalah seberat 3.600 ton dan dengan elevasi 1,14%. Oleh sebab itu Union Pacific menghendaki lokomotif yang super kuat. Big Boy dapat menarik rangkaian 3.600 ton, traksi 270,000 kg, sehingga diputuskan dengan konfigurasi 4-8-8-4 (artinga 8+8 roda penggerak, atau seri DD), dan kecepatan 150 km/jam, serta tekanan uap 300 psi.
Konon data terakhir tercatat bahwa Big Boy telah mengarungi rata-rata 1.000.000 mil perjalanan, yang terbesar adalah loko 4006 dengan posisi 1.064.625 mil, sedangkan yang terkecil adalah loko 4024 dengan posisi 811.956 mil. Kode 40 artinya buatan tahun 40-an, dua angka terakhir adalah nomor urut. [1].

Challenger 4-6-6-4

Salah satu lokomotif Challebger milik Union Pacific AS
Union Pacific pernah pula memiliki 105 Lokomotif Challenger (Union Pacific 3985), yang dibuat pada tahun 1936 hingga 1943, dengan panjang 30 meter dan berat 500 ton, dan susunan konfigurasi roda 4-6-6-4 (artinya 6+6 roda penggerak, atau seri CC) dengan kecepatan 150 km/jam, jadi lebih kecil dari Big Boy. Loko ini terutama untuk barang, namun juga untuk penumpang pada jalur pegunungan di wilayah California dan Oregon.
Lokomotif UP 3985 dirancang oleh insinyur mesin kepala Otto Jabelmann pada 1941, dan merupakan bagian dari pesanan kedua dari versi kedua Challenger. Rancangan ini sangat mengandalkan pengalaman mutakhir dengan lokomotif 4-8-8-4 Big Boy, dan menghasilkan sebuah lokomotif dengan berat sekitar 287.577,5 kg dan disertai dengan 2/3 load tender yang beratnya mencapai 157.850,2 kg.
Tujuan mula-mula dalam menciptakan kelas Challenger adalah mempercepat operasi angkutan dari barat ke timur di Wasatch yang curam di Utah dan Wyoming barat. Wasatch sendiri ditaklukkan oleh Lokomotif Big Boy tanpa bantuan. Challenger dan Big Boy muncul tepat ketika lalu lintas meningkat dalam persiapan bagi keterlibatan Amerika dalam Perang Dunia II. [2].

Northern 4-8-4

Salah satu lokomotif Northern milik Union Pacific AS
Lokomotif Northern mempunyai susunan roda 4-8-4 (artinya hanya dengan 8 roda penggerak, seri D), dioperasikan oleh Union Pacific sebanyak 45, dibuat pada tahun 1937 hingga 1944. Kecepatannya adalah 150 km/jam. Loko ini untuk penumpang dan barang, misalnya Overland Pacific, Portland Rose, dan Pacific Limited. Hampir semua jaringan Union Pacific memakai lokomotif ini.
Sebenarnya lokomotif ini ada 3 model. Model yang kedua mempunyai panjang 29 meter, dan berat 450 ton. Lokomotif ini dilengkapi deflektor asap (elephan ears) pada bagian depan pemanas air. Ini dimaksudkan untuk agar asap dibuang ke atas agar masinis dapat melihat ke depan dengan baik.
Lokomotif Northern No. 844 hingga tahun 1960 untuk penggunaan eskursi dan pelayanan umum. Lokomotif lainnya adalah No. 814 di Iowa dan No. 833 di Ogden. Dua model terakhir dari lokomotif ini adalah No. 814 di Council Bluffs, Iowa dan No. 833 di Ogden, Utah. Model ketiga adalah No. 838 yang disimpan di Cheyenne. [3].

Sejarah kereta api uap di Indonesia

Kereta Api Pertama di Indonesia tahun 1867

Kereta api pertama di Indonesia dibangun tahun 1867 di Semarang dengan rute Samarang NIS-Tanggung yang berjarak 26 km, atas permintaan Raja Willem I untuk keperluan militer di Semarang maupun hasil bumi ke Gudang Semarang. Kemudian dalam melayani kebutuhan akan pengiriman hasil bumi dari Indonesia, maka Pemerintah Kolonial Belanda sejak tahun 1876 telah membangun berbagai jaringan kereta api, dengan muara pada pelabuhan Tanjung Priok Jakarta dan Tanjung Perak Surabaya.

Berbagai Lokomotif Uap di Indonesia

Lokomotif uap milik Deli Spoorweg Maatschappij (tahun 1910-an)
Di Indonesia pernah ada lokomotif uap dari berbagai jenis, antara lain:
  • Lokomotif Uap Tahun 1871: Seri B Gorton, Manchester
  • Lokomotif Uap Tahun 1880: Seri C Manchester
  • Lokomotif Uap Tahun 1899: Seri BB Hartmann
  • Lokomotif Uap Tahun 1904: Seri CC Hartmann
  • Lokomotif Uap Tahun 1916: Seri DD ALCO (yang terbesar di Indonesia, kelas 2-8-8-0)
  • Lokomotif Uap Tahun 1951: Seri D 52 Krupp
Di Indonesia tidak ada lokomotif super besar sepert Big Boy, Challenger, atau Northern (DD 50 atau DD 51 mirip Northern). Namun ada lokomotif bergigi di jalur Ambarawa-Magelang dan Sumatera Barat.

Kereta api pada rel bergigi di Sumatera Barat dan Ambarawa

Lokomotif bergigi di Sumatera Barat (tahun 1920-an)
Di Indonesia pernah beroperasi kereta api pada rel bergigi di Sumatera Barat dan Ambarawa, yaitu kereta api yang beroperasi di daerah pegunungan dengan kemiringan lintas rel sebesar 6% (lintas kereta umumnya hanya sampai 1% saja). Kini kereta api tersebut masih dioperasikan untuk kepentingan pariwisata di Sumatera Barat dan Ambarawa.

Bengkel Lokomotif Uap di Madiun

Pada mulanya depo lokomotif uap ada di seluruh stasiun di Indonesia, seperti Tanahabang Jakarta, Bandung, Purwokerto, Kutoarjo, Pengok (bengkel lokomotif se-Jawa di Yogyakarta), Madiun, dan Gubeng (Surabaya), namun sejak pemerintah mengimpor lokomotif diesel, maka Madiun telah ditetapkan menjadi bengkel pusat lokomotif uap menggantikan bengkel Pengok. Sekarang lokasi di Madiun dipakai untuk PT. Industri Kereta Api (PT. INKA).

Lokomotif Uap terakhir di Indonesia

Pada tahun 1950, Pemerintah RI melalui DKA (Djawatan Kereta Api) mengimpor lokomotif uap yang terakhir yaitu seri D 52 dari pabrik Fried Krupp di Essen, Jerman sebanyak 100 buah dengan sistem kopel 2-8-2. Lokomotif ini sangat kuat (bertenaga 1600 HP) dan dipakai di berbagai kebutuhan untuk penumpang, barang maupun angkutan batu bara. Setelah beroperasi sekitar 30 tahun (D 52), maka pengoperasian lokomotif uap berakhir seiring dengan adanya era peralihan traksi uap menjadi traksi diesel. Lokomotif uap yang masih tersisa berada di Ambarawa.

Museum Kereta Api

Pada masa peralihan traksi uap menjadi traksi diesel, beberapa lokomotif uap telah dibawa ke Ambarawa dan Taman Mini untuk dilestarikan dalam bentuk museum kereta api. Bagi para penggemar kereta api uap dapat melihat di museum kereta api di seluruh dunia, dan di Indonesia dapat dilihat di Taman Mini atau Museum Kereta Api Ambarawa.


Mesin uap adalah mesin yang menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis. Mesin uap digunakan dalam pompa, lokomotif dan kapal laut, dan sangat penting dalam Revolusi Industri.
Diagram tipikal mesin uap satu silinder

Pranala luar

0 komentar:

Posting Komentar

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites