Analisis Vibrasi

Modul Pelatihan

Dr. Ir. Haryadi

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

i

Daftar Isi

Isi Halaman 1.1.1.1.1.1.1.1.1

Pendahuluan ................................................................................................................................................ 1 1.1.2 Tujuan Modul ............................................................................................................................... 1

1.1.3 Metode Penilaian: ........................................................................................................................ 2

1.1.4 Daftar Isi Modul ............................................................................................................................ 2

1.1.5 Instruksi ....................................................................................................................................... 3

Perlunya Analisis Vibrasi dalam Perawatan ............................................................................................... 4 1.1. Berbagai Filosofi Pemeliharaan ........................................................................................................ 4

1.2. Penggunaan Analisis Vibrasi ............................................................................................................ 6

1.2.1 Sertifikasi Mesin ............................................................................................................................... 6

1.2.2. Analisis Potensi Kerusakan ............................................................................................................. 6

1.2.3. Analisis Diagnostik .......................................................................................................................... 7

1.3. Latihan soal : .................................................................................................................................... 8

Dasar-dasar Vibrasi ..................................................................................................................................... 9 2.1. Apakah Vibrasi Itu? .......................................................................................................................... 9

2.2. Sistem Pegas, Massa dan Peredam ................................................................................................. 9

2.3. Vibrasi Paksa ................................................................................................................................. 11

2.4. Resonansi dan Derajat Kebebasan................................................................................................. 13

2.5. Frekuensi Pengoperasian Sistem dan Frekuensi Resonansi ........................................................... 13

2.5.1. Kompetisi ................................................................................................................................... 14

2.5.2. Keausan .................................................................................................................................... 14

2.5.3. Tuntutan Pengguna .................................................................................................................... 14

2.6. Fasa ............................................................................................................................................... 15

2.7. Latihan .............................................................................................................................................. 16

Perolehan, Pengolahan dan Presentasi Data Vibrasi .............................................................................. 17 3.1. Analisis Frekuensi ............................................................................................................................. 17

3.2. Analisis Fasa .................................................................................................................................... 19

3.3. Transduser dan Penggunaannya ....................................................................................................... 21

3.4. Latihan .............................................................................................................................................. 26

Persiapan Pengambilan Data Vibrasi ....................................................................................................... 27 4.1. Identifikasi Masalah ........................................................................................................................... 27

4.2. Mengumpulkan Informasi mengenai Sistem ...................................................................................... 27

4.2.1. Membuat Sketsa Mesin .................................................................................................................. 27

4.2.2. Mengumpulkan Histori Pemeliharaan ............................................................................................. 29

4.2.3. Memperoleh Masukan dari Operator ............................................................................................... 30

4.3. Menentukan Kemungkinan Fungsi Paksa ......................................................................................... 30

4.4. Menentukan Titik Pengambilan Data dan Alat yang Diperlukan ....................................................... 38

4.5. Latihan ........................................................................................................................................... 41

Diagnosis Kerusakan ................................................................................................................................ 42 5.1. Unbalance ......................................................................................................................................... 42

5.2. Rotor Eksentrik ............................................................................................................................... 45

5.3. Poros Bengkok .................................................................................................................................. 46

5.4. Misalignment ..................................................................................................................................... 46

5.5. Kelonggaran Mekanik (Mechanical looseness) ............................................................................... 49

ii

5.9. Elemen Gelinding Bantalan ............................................................................................................ 53

5.10. Cacat Pada Roda Gigi ............................................................................................................... 56

5.11. Cacat Sabuk .............................................................................................................................. 58

5.12. Masalah Kelistrikan .................................................................................................................... 59

5.13. Vibrasi Akibat Aliran ................................................................................................................... 62

Balancing dan Alignment .......................................................................................................................... 64

6.1. Balancing .......................................................................................................................................... 64

6.1.1. Balancing Satu Bidang ............................................................................................................... 64

6.1.2. Balancing Dua Bidang ................................................................................................................ 65

6.2. Alignment .......................................................................................................................................... 66

6.3. Teknik Alignment .............................................................................................................................. 67

6.3.2. Metoda Alignment Dua Dial ............................................................................................................ 69

6.3.3. Alignment menggunakan Laser .................................................................................................. 69

1

Pendahuluan

1.1.2 Tujuan Modul

Modul ini bertujuan untuk memberikan keterampilan kepada siswa untuk melakukan analisis hasil

pengukuran vibrasi pada mesin-mesin.

Tujuan pelajaran 1:

Mengetahui kegunaan analisis vibrasi dalam program perawatan.

Kriteria Penilaian:

Mengetahui jenis-jenis program perawatan.

Mengetahui kegunaan vibrasi dalam preditive maintenance

Mengetahui kegunaan vibrasi dalam proactive maintenance

Mengetahui tujuan dilakukannya analisis vibasi.

Tujuan Pelajaran 2:

Mengerti dasar-dasar vibrasi

Kriteria Penilaian:

Mengerti terminologi dalam vibrasi

Dapat menggambarkan simpangan (displacement) pada vibrasi sistem pegas, massa dan

peredam.

Dapat menyebutkan sebab-sebab vibrasi pada suatu mesin.

Memahami fasa, fasa absolut, dan fasa relatif dalam vibrasi.

Tujuan Pelajaran 3:

Mengetahui cara memperoleh, mengolah dan menampilkan data vibrasi

Kriteria Penilaian:

Mengtahui dua jenis penampilan data amplitudo.

Mengetahui diagram waterfall dan diagram cascade.

Dapat menjelaskan respon sistem terhadap fungsi paksa dalam sistem pegas-massa-peredam.

Dapat mejelaskan berbagai trasduser dalam pengukuran vibrasi, dan penggunaannya.

Dapat menerangkan alat-alat untuk mengukur fasa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Tujuan Pelajaran 4:

Mengerti dan dapat melakukan persiapan pengambilan data vibrasi.

Kriteria Penilaian:

Dapat menyebukan langkah-lakah persiapan untuk analisis vibrasi.

Dapat membuat sketsa mesin untuk keperluan analisis vibrasi.

Dapat menyebutkan ukuran-ukuran mesin yang harus diketahui untuk keperluan analisis vibrasi.

Dapat menentukan kemungkinan fungsi paksa dalam suatu mesin.

Dapat menerangkan kemungkinan bahaya vibrasi pada berbagai mesin.

Tujuan Pelajaran 5:

Dapat menerangkan dan melakukan diagnosis kerusakan dari FFT dan pengukuran fasa.

Kriteria Penilaian:

Dapat menggambarkan diagram FFT dan fasa mesin dari berbagai jenis kerusakan.

Tujuan Pelajaran 6:

Dapat melakukan dan menerangkan proses balancing dan alignment.

Kriteria Penilaian:

Dapat melakukan balancing satu dan dua bidang.

Dapat melakukan alignment mesin satu train.

Kondisi:

Akses terhadap peralatan yang diperlukan, pembelajaran dan penilaian berlangsung di dalam

ruang kelas atau on-the-job.

1.1.3 Metode Penilaian:

Ujian tulis/lisan dan praktek.

1.1.4 Daftar Isi Modul

Modul ini terdiri dari enam bagian:

1. Perlunya analisis vibrasi dalam perawatan

2. Dasar-dasar vibrasi

3. Perolehan, pengolahan dan presentasi data vibrasi

4. Persiapan dan pengambilan data vibrasi

5. Diagnosis kerusakan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

6. Balancing dan aligment

1.1.5 Instruksi

Modul ini dirancang untuk penggunaan di dalam ruang kelas dan tempat kerja.Terdapat sejumlah

tugas pelatihan yang harus diselesaikan ketika Anda mempelajari modul ini.Bekerja samalah

dengan instruktur Anda untuk menyelesaikan tugas tersebut.

Pembelajaran anda, seberapa banyak yang Anda dapatkan dan seberapa cepat kemajuan Anda,

akan tergantung atas kemauan keras Anda sendiri!

Anda harus belajar dengan:

Membaca dengan teliti

Berusaha menjawab seluruh soal yang terdapat di dalam modul

Menghubungkan pengetahuan ini dengan pekerjaan Anda

Mempraktekkan tugas pelatihan

Melakukan tugas penilaian pada akhir setiap unit

Jika di dalam modul ini terdapat hal yang tidak Anda pahami, atau Anda tidak mengerti cara

mengoperasikan sesuatu, tanyakan kepada instruktur atau supervisor Anda.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

BAB I Perlunya Analisis Vibrasi dalam Perawatan

-

1.1. Berbagai Filosofi Pemeliharaan

Jika kita melakukan survei filosofi pemeliharaan (maintanace) yang diterapkan di berbagai plant, maka

kita akan menemukan sejumlah kesamaan, di samping banyak variasi dalam sifat operasinya. Filosofi

pemeliharaan dapat digolongkan menjadi 4 katagori:

- Breakdown atau run to failure maintenance.

- Preventive atau time-based maintenance.

- Predictive atau condition-based maintenance.

- Proactive or prevention maintenance.

Berbagai katagori ini secara singkat dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1 Filosofi Pemeliharaan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1.1.1. Breakdown Maintenance

Filosofi di balik Breakdown atau run to failure maintenance membiarkan mesin bekerja sampai

mengalami kegagalan, dan melakukkan perbaikan atau penggantian sesaat sebelum atau jika

mesin berhenti bekerja. Pendekatan ini hanya bermanfaat bila biaya tenaga kerja dan material

bukan masalah. Kerugainnya adalah bahwa departemen maintenace akan mengalami krisis

yang tidak terencana. Tentu saja kegatan perawatan seperti ini adalah yang paling tidak efisien.

1.1.2. Preventive Maintenance

Filosofi Preventive atau run time based maintenance adalah menjadwal kegiatan pemeliharaan

pada interval waktu yang telah ditentukan, berdasarkan kalender atau jam kerja (running hours)

mesin. Di sini perbaikan atau penggantian mesin dilakukan sebelum masalah sebenarnya terjadi.

Filosofi ini baik untuk mesin atau perlatan yang tidak bekerja secara kontinu, dan jika personil

mempunyai cukup ketrampilan (skill) dan waktu untuk melakukan pekerjaan perwatan.

Kerugiannya, adalah bahwa pekerjaan pemeliharaan mungkin saja dilakukan terlalu cepat atau

teralalu lambat. Sangat mungkin terjadi, meskipun suatu peralatan dapat diganti sekalipun masih

mempunyai sisa umur pemakaian.

1.1.3. Predictive Maintenance

Filosofi Predictive atau condition based maintenance adalah bahwa aktivitas pemeliharaan

dilakukan hanya bila dideteksi adanya kegagalan fungsi. Kondisi operasional dan fungsional

secara periodik dimonitor, jika ditemukan adanya kecenderungan ke arah yang tidak sehat, maka

bagian-bagian mesin yang mengalami kelainan diidentifikasi dan dijadwalkan untuk

pemeliharaan. Mesin tersebut kemudian dimatikan pada waktu yang paling memungkinkan, dan

komponen yang rusak diganti.

Keuntungan filosofi ini adalah:

• Kegiatan pemeliharaan dapat dilakukan secara tertib.

• Suku cadang dapat dipersiapkan sebelumnya dan dibeli hanya yang diperlukan saja

sehingga mengurangi jumlah suku cadang di gudang penyimpanan (inventory),

• Kapasitas produksi bisa ditingkatkan karena perawatan hanya dilakukan jika diperlukan.

Kerugiannya:

• Adanya kemungkinan bertambahnya pekerjaan pemeliharaan akibat adanya kesalahan

dalam mendeteksi tingkat kerusakan mesin

• Diperlukan berbagai peralatan dan personil khusus untuk memonitor kecederungan

peningkatan vibrasi, temperatur dan librikasi.

1.1.4. Proactive Maintenance

Filosofi Proactive atau prevention maintenance adalah terletak pada penekanan penelusuran

akar penyabab kegagalan. Setiap ekagagalan dianalisis, dan pencegahan proaktif dilakukan

untuk menjamin kejadian serupa tidak terulang. Hal ini memerlukan semua teknik pemeliharaan

prediktif dan preventif yang telah didiskusikan di atas, dilajukan dengan analisis akar penyebab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

kegagalan atau root cause failure analysis (RCFA). RCFA akan medeteksi dan menentukan

penyebab kegagalan, sehingga dapat diketahui dan iimplementasikan instalasi dan teknik

perbaikan/reparasi yang tepat, bahkan mempertimbangkan kemungkinan redesain atau

modifikasi mesin untuk menghindari kemungkinan kerusakan yang sama.

Keuntungannya dari penerapan Filosofi Proactive atau prevention maintenance adalah

mencakup keuntukngan filosofi prediktif, bahkan lebih menyeluruh. Kerugiannya, diperlukan

peralatan yang lebih khusus dan personil yang memliki kemampuan.

1.2. Penggunaan Analisis Vibrasi

Analisis vibrasi digunakan pelaksanaan 3 hal berikut ini:

1. Sertifikasi peralatan

2. Analisis potensi kerusakan (fault)

3. Analisis diagnostik

1.2.1 Sertifikasi Mesin

Pada sertifikasi mesin, data vibrasi diambil dari mesin baru maupun yang dibangun ulang untuk

menamin bahwa mesin beroperasi dalam batas toleransi yang diperbolehkan.

Aplikasi lain untuk analisis getaran adalah sebagai pengujian untuk memverifikasi bahwa

perbaikan mesin telah dilakukan dengan benar. Analisis ini dapat memverifikasi apakah perawatan

yang tepat dilakukan pada instalasi bantalan atau roda gigi, atau apakah alignment atau balancing

dilakukan dengan toleransi yang diijinkan.

Analisis getaran dapat mengidentifikasi salah perawatan atau perbaikan. Hal ini termasuk instalasi

dan penggantian bantalan tidak tepat, alignment poros akurat atau balancing rotor tidak tepat.

Karena hampir 80% dari masalah-masalah umum peralatan berputar terkait dengan misalignment

dan unbalance, analisis getaran adalah alat penting yang dapat digunakan untuk mengurangi atau

menghilangkan masalah-masalah gangguan seperti ini yang terus berulang.

Pada akhirnya, analisis getaran dapat digunakan sebagai bagian dari keseluruhan program untuk

secara signifikan meningkatkan kehandalan peralatan. Hal ini dapat mencakup alignment poros

dan balancing lebih akurat, kualitas instalasi dan perbaikan yang lebih baik, dan menurunkan

tingkat getaran rata-rata peralatan di pabrik.

1.2.2. Analisis Potensi Kerusakan

Analisis potensi kerusakan digunakan dalam predictive maintenance. Pada dasarnya predictive

maintenance adalah preventive maintenance berdasakan kondisi mesin. Walaupun kondisi mesin

dapat diketahui dengan berbagai teknik analisis seperti:

Analisis vibrasi

Emisi akustik

Analisis pelumas

Analisis partikel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Pemantauan korosi

Termografi

Pemantauan performansi,

Namun analisis vibrasi merupakan kunci untuk melakukan predictive maintenance. Pada dasarnya,

semua yang bergerak menghasilkan vibrasi. Mesin-mesin tertentu akan menghasilkan vibrasi yang

khas. Analisis vibrasi mula-mula digunakan untuk mesin-mesin berputar, seperti: turbin uap dan

gas, pompa, motor, kompresor, mesin kertas, rolling mill, mesin perkakas dan gearbox. Kemajuan

terbaru dalam teknologi ini memungkinkan analisis pada peralatan torak seperti mesin diesel besar

dan kompresor torak.

Kauntungan penting dari analisis vibrasi ini adalah bahwa analisis iini dapat mendeteksi adanya

masalah yang sedang berkembang sebelum menjadi serius yang menyebabkan unscheduled

downtime. Pemantauan vibrasi bisa dilakukan secara:

1. Berbasis kontinu

2. Terjadwal berkala.

Selanjutnya, perlu dilakukan analisis terhadap hasil pemantauan. Secara sedehana, operator dan

teknisi sering mendeteksi suara-suara yang tidak biasa atau getaran pada mesin atau lantai

tempat mereka bekerja setiap hari. Untuk menentukan apakah masalah serius benar-benar ada,

mereka bisa melanjutkan dengan analisis getaran. Jika masalah memang terdeteksi, analisis lebih

lanjut dapat dilakukan secara akurat mendefinisikan masalah dan untuk memperkirakan berapa

lama mesin dapat terus berkerja sebelum kegagalan serius terjadi.

1.2.3. Analisis Diagnostik

Kalau analisis potensi kerusakan lebih proaktif, maka analisis diagnostik lebih bersifat reaktif, yang

dilakukan bila terjadi kerusakan. Seringkali masalahnya begitu berat, sehingga mesih harus

dimatikan. Kerusakan yang bisa didetaksi melalui diagnosis vibrasi adalah:

1. Baut tidak kencang

2. Lasan yang retak

3. Grouting yang lepas atau menjadi bubuk

4. Rotor takseimbang, dll.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1.3. Latihan soal :

1. Sebutkan jenis-jenis filosfi program perawatan, dan terangkan masing-masing.

2. Apa kegunaan vibrasi dalam preditive maintenance?

3. Apa kegunaan vibrasi dalam proactive maintenance?

4. Apa tujuan dilakukannya analisis vibasi?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

BAB II Dasar-dasar Vibrasi

2.1. Apakah Vibrasi Itu?

Vibrasi secara sedehana berarti gerakan mesin atau bagiannya bolak-balik dari posisi diamnya. Jika

suatu massa digatung pada sebuah pegas kemudian dikenakan sedikit dorongan (kecepatan awal),

kemudian dibiarkan bergarak, maka massa tersebut akan bergerak.

Vibrasi bisa juga dalam bentuk gerakan bolak-balik, yang dilakukan oleh sejumlah titik secara

berurutan seperti gelombang pada tali atau pada permukaan air. Gelombang seperti ini disebut

gelombang transversal.

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang teradi dalam 1 detik.

Amplitudo adalah jarak titik tertinggi dari titik kesetimbangan.

Panjang gelombang adalah jarak ditempati oleh satu gelombang sempurna pada gelombang

transversal.

2.2. Sistem Pegas, Massa dan Peredam

Untuk memahami, mengenali dan memecahkan banyak masalah yang dihadapi dalam pengukuran

dan analisis vibrasi diperlukan pemahaman dasar tentang bagaimana sistem pegas, massa dan

peredam merespon gaya eksternal. Gambar 2 menunjukkan sebuah sistem yang terdiri atas pegas

dengan konstanta k, massa bermassa m, dan daspot berupa silinder berisi oli dengan torak

berfungsi sebagai peredam viskus dengan konstanta peredaman c.

Gambar 2 Sistem pegas massa, dan peredam

Titik O adalah titik kesetimbangan, dimana pegas dalam kondisi hanya menahan berat massa saja.

Jika massa m ditarik ke bawah sejauh X, maka akan terjadi dua hal, yaitu:

1. Pegas akan terjadi terergang

2. Pelumas di depan torak akan berpindah ke atas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Vibrasi yang terjadi adalah vibrasi bebas, dimana massa akan bergetar dengan frekuensi

naturalnya. Posisi benda pada waktu t terhadap titik O, dinyatakan oleh x(t). Jika setelah itu

kemudian massa m dilepaskan, maka m akan berosilasi. Pada kondisi ini akan terjadi 3 gaya yang

jumlahnya sama dengan nol, yaitu:

1. Kelembaman massa M, yang besarnya = m a

2. Kekakuan pegas k , yang besarnya = m x

3. Peredaman viskus c, yang besarnya = c v

Gambar 3 menunjukkan posisi benda x(t) dari waktu ke waktu pada berbagai kondisi peredaman.

Gambar 3 Posisi benda x(t) pada berbagai kondisi peredaman

Pada kondisi peredaman sama dengan nol (tak teredam), posisinya, kecepatan dan percepatanya

setiap saat adalah: � � � sin � � � � cos � � � �� sin �

Frekuensi natural tak teredam (undamped natural frequency) dari sisem tersebut adalah:

�� � 12� � ��

Dimana:

fn = ω/2π = frekuensi natural tak teredam [Hz]

ω = kecepatan sudut vibrasi [rad/s]

k = konstanta pegas [N/m]

m = massa [kg]

Bila ada peredaman, frekuensi natural teredam (damped natural frequency) adalah:

�� � 12� � �� � � �2���

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

BAB 3 Perolehan, Pengolahan dan Presentasi Data Vibrasi

Suatu mesin yang sedang diobservasi atau didiagnosis bisa dipandang sebagai sebuah sistem

vibrasi. Sistem tersebut mempunyai massa, pegas dan peredam, bervibrasi akibat fungsi paksa

yang dihasilkan berbagai komponen di dalam mesin itu sendiri, misalnya massa takseimbang dari

rotor yang berputar.

Vibrasi yang terjadi pada sistem tersebut, diukur dengan pickup vibrasi berupa transduser, diolah,

kemudian dipresentasikan atau disimpan.

3.1. Analisis Frekuensi

Data vibrasi dari transduser harus diubah menjadi bentuk yang bermakna dan sesuai untuk

diagnosis. Ada dua jenis yang dapat ditampilkan, yaitu domain waktu dan domain frekuensi.

Tampilan domain waktu menunjukkan bagaimana sinyal amplitudo bervaiasi terhadap waktu.

Gambar 9 menunjukkan tampilan data domain waktu yang diperolah dari sebuah fan.

Tampilan data vibrasi dalam domain waktu berupa gelombang sinusoidal yang mengalami distorsi

haemonik. Dengan menggunakan analisis FFT (Fast Fourier Transformation), bentuk data vibrasi

dalam domain waktu dapat dipecah menjadi gelombang sinusoidal murni dasar dan harmoniknya.

Sinyal domain frekuensi adalah plot sinyal amplitudo pada sumbu y, terhadap frekuensi pada

sumbu x. Hal ini disebut signature frequency dalam dunia industri. Gambar 10 menunjukkan

signature frequency diperoleh dari data vibrasi dalam domain waktu pada Gambar 9.

Gambar 9 Data vibrasi dalam domain waktu dari sebuah fan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

3.1.1. Diagram Air Terjun

Air terjun (waterfall) ini adalah tampilan khusus dari banyak FFT dikumpulkan pada posisi yang

sama pada suatu mesin selama periode waktu. Setiap FFT diplot satu demi satu memberikan

kesan air terjun dari FFTs. Jenis layar membuatnya sangat mudah untuk melihat variasi amplitudo

setiap frekuensi atas seluruh rentang. Data disimpan dalam analisis spektral akan cenderung

menggunakan terlalu banyak memori berharga dan oleh karena itu lebih baik untuk men-download

FFTs ke komputer host dan menggunakan perangkat lunak komputer untuk menampilkan plot air

terjun. Contoh plot air terjun yang ditunjukkan pada Gambar 11.

3.1.2. Diagram Cascade

Diagram cascade (Gambar 4.20) merupakan representasi dari tiga parameter: amplitudo, frekuensi

dan kecepatan mesin. Plot FFT frekuensi vs amplitudo dicatat pada interval kecepatan mesin

tertentu (yang dipilih oleh pengguna). Setelah koleksi semua FFTs, mereka mengalir satu demi

satu dalam bentuk yang mirip dengan plot air terjun.

Gambar 10 Tampilan data domain frekuensi

Gambar 11 Diagram air terjun

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

BAB IV Persiapan Pengambilan Data Vibrasi

Analisis persoalan vibrasi dapat dibagi menjadi tujuh langkah, yaitu:

1. Identifikasi masalah.

2. Mengumpulkan informasi tentang sistem.

3. Menentukan kemungkinan gaya yang menyebabkan vibrasi.

4. Menentukan dimana data harus diambil dan apa peralatan yang diperlukan

5. Mengambil data vibrasi.

6. Menganalisis data vibrasi.

7. Membuat rekomendasi.

Bab ini membahas langkah pertama sampai ke empat.

4.1. Identifikasi Masalah

Kenyataannya, tidak semua masalah yang tampaknya masalah vibrasi atau berhubungan dengan

vibrasi adalah masalah vibrasi. Kebisingan (noise) sering disalahpahami sebagai vibrasi. Kebisingan

mungkin diakibatkan oleh hal-hal berikut ini:

• Konduktor listrik di dalam pipa (conduit)

• Aliran udara di dalam saluran yang terlalu kecil

• Bentuk tertentu dari lobang udara, dll.

Masalah-masalah seperti di atas bisa diselesaikan dengan dengan memperbaiki isolasi, misalnya.

Seringkali kebisingan memang timbul bersama vibrasi.

4.2. Mengumpulkan Informasi mengenai Sistem

Ada tiga hal mendasar dalam proses pengumpulan informasi:

1. Membuat sketsa mesin dan mengumpulkan seluruh informasi mengenai komponen (bearing,

belt, roda gigi, dsb.).

2. Mengumpulakan histori pemeliharaan (maintenance) yang ada.

3. Memperoleh masukan dari operator.

4.2.1. Membuat Sketsa Mesin

Sketsa mesin dapat membantu untuk mengumpulkan titik-titik untuk dianalisis, dan membantu

menentukan sumber potensial vibrasi. Seringkali, tanpa sketsa kita mengasumsikan bahwa

pembancaan horizontal, vertkal dan aksial pada setiap bantalan sudah mencukupi seluruh data yang

harus diambil. Dengan sketsa akan tampak perlunya mengambil data pembacaan pada poros,

fondasi, kaki-kaki motor, pemipaan, dsb. Dengan sketsa akan lebih mudah untuk memutuskan data

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

BAB V Diagnosis Kerusakan

5.1. Unbalance

Ada dua istilah baru yang digunakan: garis sumbu putar dan yang lainnya adalah garis sumbu

geometris.

Garis sumbu putar didefinisikan sebagai sumbu putar rotor jika tidak dibatasi oleh bantalan (juga

disebut inersia prinsip sumbu atau PIA - principle inertia axis).

Sumbu geometris (GCL - geometric centerline) adalah tengah fisik rotor.

Ketika dua garis sumbu berimpit, maka rotor akan berada dalam keadaan keseimbangan.

Ketika mereka terpisah, rotor tidak akan seimbang. Ada tiga jenis ketakseimbangan yang dapat

dijumpai pada mesin, dan ini adalah:

1. Ketidakseimbangan statis (PIA dan GCL adalah paralel)

2. Ketakseimbangan kopel (PIA dan GCL berpotongan di tengah)

3. Ketidakseimbangan dinamis (PIA dan GCL tidak menyentuh atau bertepatan).

Untuk semua jenis ketidakseimbangan, spektrum FFT akan menampilkan vibrasi dengan

frekuensi dominan 1 × RPM. Amplitudo Vibrasi frekuensi 1 × rpm akan bervariasi sebanding

dengan kuadrat dari kecepatan rotasi. Pola ini selalu ada dan biasanya mendominasi spektrum

vibrasi (Gambar 29).

Gambar 29 Analisis FFT takseimbang

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

BAB VI Balancing dan Alignment

Sangat jarang ditemukan mesin yang tidak memperlihatkan sisa ketakseimbangan sisa

komponen1 xRPM spektrum vibrasinya. Ketakseimbangan menyebabkan tingkat amplitudo vibrasi

yang tinggi pada 1 x RPM.

Secara sederhana, ketakseimbnagan (unbalance) adalah distribusi berat yang tidak sama

terhadap garis sumbu rotor. Menurut ISO, definisi ketakseimbangan adalah: suatu kondisi yang

terjadi pada rotor ketika ada gaya atau gerakan penyebab vibrasi diberikan terhadap bantalan

sebagai akibat gaya sentrifugal. Koreksi terhadap distribusi berat yang tidak sama ini disebut

balancing. Balancing mengkompensasi kekurangsempurnaan dalam pembuatan (manufacturing).

Penyeban utama ketakseimbangan dalam pembuatan adalah:

1. Densitas material tidak seragam.

2. Pengeboran lubang tidak tepat pada garis sumbu.

3. Pemesinan tidak menghasilkan benda kerja yang bulat atau simetri sempuna.

4. Kesalahan dalam perakitan.

Ketakseimbangan juga dapat terjadi pada pengoperasian mesin secara normal, penyebabnya

adalah:

1. Deposisi material takseimbang pada impeler fan atau pompa.

2. Kerusakan pada sudu.

3. Distorsi termal rotor karena deviasi temperatur selama proses.

6.1. Balancing

6.1.1. Balancing Satu Bidang

Balancing satu bidang digunakan pada mesin-mesin yang bekerja dibawah kecepatan kritis dan

mempunyai rasio L/D (pajang rotor per diameter) kurang dari 0,5. Juga direkomdasikan untuk

mesin dengan RPM kurang dari 1000 rpm. Untuk L/D antara 0,5 – 2 metode ini boleh digunakan

untuk rotor yang beroperasi di wawah 150 rpm. Sedangkan untuk L/D lebih dari 2 batasnya adalah

100 rpm.

Langkah-langkahnya adalah sbb.:

1. Jalakan mesin dan catatalah vibrasi awal rotor dan sudut fasanya.

2. Matikan mesin dan tambahkan pemberat percobaan (trial weght) yang tidak tertalau besar.

Catatlah massa dan posisinya. Pastikan bahwa pemberat tersebut tidak lepas saat rotor

dijalankan, hal ini amat berbahaya.

3. Jalankan mesin dan catat vibrasi rotor yang baru serta sudut fasanya.

4. Matikan mesen dan lepaslah pemberat percobaan.

5. Masukkan data yang diperoleh pada langkah ke tiga pada kalkulator/program untuk

menghitung posisi dan berat pemberat penyeimbang (balancing wight).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

6.3.2. Metoda Alignment Dua Dial

Langkah-langkah pada alignmnet mesin dengan metoda dua dial adalah:

1. Kendorkan kopling, sehingga tidak ada hambatan dalam pengukuran sudut (angularity) pada alignment yang ada. Masukkan feeler gage di antara kedua hub, kelilingkan ke seluruh celah hub, untuk memastikan bahwa hub tidak bersentuhan satu sama lain.

2. Pasanglah dial gageseperti pada gambar di bawah. Langkah pertama adalah uji radaial untuk mengukur ofset. Untuk memperolah ofset pada bidang vertikal dan horizontal, lakukan pengkuran pada 4 posisi (atas, bawah, kanan, kiri). Pointer harus digeser-geser untuk menjamin, bahwa pointer dalam keadaan bebas, dan keterulangan pembacaanya baik. Misalkan, hasil pengukuran sperti terlihat pada gambar di samping.

Gambar 66 Pengukuran radial

3. Klem dipasang kembali untuk mengukur sudut kedua poros (angularity), pointer dial gage sejajar poros seperti terlihat pada gambar di bawah. Pembacaan juga dilakukan pada empat arah.

Gambar 67 Pengukuran aksial

4. Setelah diperoleh pembacaan dalam arah radial dan aksial, langkan selanjutnya adalah menghitung shim yang harus ditambahkan dan dihilangkan pada masing-masing sudut dudukan, berdasarkan pembacaan tersebut.

6.3.3. Alignment menggunakan Laser

Aligment menggunakan komparator, seperti dial gage memberikan hasil presisi yang culup, akan

tetapi metoda ini menuntut keahlian, latihan dan pengalaman. Metode ini rawan kesalahan dan

membtuhkan waktu yang banyak. Aligment menggunakan laser dapat mengatasi hal-hal tersebut,

sehingga pengunaannya semakin populer. Bahkan aligment menggunakan laser dapat mencapai

jarak 2 – 5 m, seperti pada kotak roda gigi menara pendingin.