i...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 getaran bebas getaran bebas adalah gerak system...

73
.. I" . , ABSTRAK Dalam perawatan mesin secara traditional, penjadwalan perbaikan biasanya sulit dibuat karena kebutuhan perbaikan tidak dapat ditentukan secara pasti, tanpa membongkar mesin yang bersangkutan. Perawatan tradisional dilakukan dengan cara membongkar, memeriksanya dan merakitnya kembali. Dimana cara ini menimbulkan down time yang panjang dan seringkali sekedar untuk memeriksa mesin yang masih dalam keadaan baik dan juga dapat merugikan produktivitas mesin. Tekno/ogi modern memungkinkan untuk menentukan kondisi mesin dari luar. Yang paling efektif· dari berbagai cara adalah analisis getaran. Dengan melakukan pengamatan tingkat getaran secara berkala, maka sesuatu yang tidak normal dapat dideteksi sebelum kerusakan yang lebih besar atau fatal terjadi. Persoalan pada rotor rub terjadi karena pemasangan yang salah pada banta Ian yang dipasang pada poros. Untuk dapat melakukan identifikasi, maka dilakukan pengujian pada bantalan yang terletak pada fan inboard dan fan outboard dari Gas Injection Fan Unit 3A dengan menggunakan alat vibrasi Computational System Incorporated (CSI) 2120 A. Dimana alat tersebut mempl.!nyai kemampuan untuk mengkonversikan dari domain waktu ke domain frekuensi yang nantinya berguna untuk mengidentifikasi sumber kerusakan.Berdasarkan atas pengujian, maka didapatkan poros dan bearing tersebut rusak Setelah proses perbaikan dilakukan, maka dilakukan pengujian vibrasi lagi pada Gas Injection Fan 3A.Dari hasil pengukuran vibrasi menunjukkan mesin dalam kondisi baik(dilihat pada VIBRA TION CRITERION CHART) dan dari ciri-ciri spektrumnya tidak menunjukkan adanya kerusakan yang terjadi.

Upload: others

Post on 19-Jul-2021

49 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

..

I" . ,

ABSTRAK

Dalam perawatan mesin secara traditional, penjadwalan perbaikan biasanya sulit dibuat karena kebutuhan perbaikan tidak dapat ditentukan secara pasti, tanpa membongkar mesin yang bersangkutan. Perawatan tradisional dilakukan dengan cara membongkar, memeriksanya dan merakitnya kembali. Dimana cara ini menimbulkan down time yang panjang dan seringkali sekedar untuk memeriksa mesin yang masih dalam keadaan baik dan juga dapat merugikan produktivitas mesin. Tekno/ogi modern memungkinkan untuk menentukan kondisi mesin dari luar. Yang paling efektif· dari berbagai cara adalah analisis getaran. Dengan melakukan pengamatan tingkat getaran secara berkala, maka sesuatu yang tidak normal dapat dideteksi sebelum kerusakan yang lebih besar atau fatal terjadi .

Persoalan pada rotor rub terjadi karena pemasangan yang salah pada banta Ian yang dipasang pada poros. Untuk dapat melakukan identifikasi, maka dilakukan pengujian pada bantalan yang terletak pada fan inboard dan fan outboard dari Gas Injection Fan Unit 3A dengan menggunakan alat vibrasi Computational System Incorporated (CSI) 2120 A. Dimana alat tersebut mempl.!nyai kemampuan untuk mengkonversikan dari domain waktu ke domain frekuensi yang nantinya berguna untuk mengidentifikasi sumber kerusakan.Berdasarkan atas pengujian, maka didapatkan poros dan bearing tersebut rusak

Setelah proses perbaikan dilakukan, maka dilakukan pengujian vibrasi lagi pada Gas Injection Fan 3A.Dari hasil pengukuran vibrasi menunjukkan mesin dalam kondisi baik(dilihat pada VIBRA TION CRITERION CHART) dan dari ciri-ciri spektrumnya tidak menunjukkan adanya kerusakan yang terjadi.

Page 2: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

ABSTRACTION

In the traditional maintenance machine,schedule repir usually hard to prepare because the need of repair can not predict, without ovrhoul the machine . The way of traditional maintmance are overhoul, check and arrange ,again.ln this way make along downtime and sometimes only check the' machine which have agood condition and loss aproductivity of machine. The modem technology possibly check machine s condition on the outside. The most effective from many way are analysis of vibration. With check a level vibration periodically, so something is not normally can detected before ahuge faulty or fatally happens.

The problem of Rotor Rub happens because the wrong construction for bearing turned on shaft. To make identify ,so make test bearing where position in the fan inboard and outboard from Gas Injection Fan Unit 3A with vibration instrument Computational System Incorporated (CSI) 2120A. The instrument have ability to conversion data from time domain to frequency domain useful to identify the source fault. The foundation above test, founded that shaft and bearing failure.

After done the repair,make avibration test again for Gas Injection Fan 3A . From the result vibration test show that machine in the good condition (seen for VIBRATION CRITERION CHART land from charcteristic spectra donot show afaifure happens

Page 3: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

.,..

..

o Perawatan Mesin Konversi

2.1 Vibrasi

2.1.1 Pengertian vibrasi

BAB II

DASARTEORI

Tugas Akhir

Suatu partikel yang bergerak bolak-balik terhadap posisi

kesetimbangannya atau gerakan maju mundur, atas bawah dari posisi

diam disebut vibrasi ( getaran ). Sebagian besar mesin, getaran ini tidak

diinginkan karena selain meningkatkan tegangan juga mengurangi energi

yang seharusnya digunakan untuk kefungsian mesin itu sendiri. Getaran

ditandai dengan perubahan secara periodik dari suatu besaran. Besaran

yang menyatakan getaran dapat berupa suhu, simpangan, sudut, tekanan,

tegangan listrik, kecepatan, dll. Getaran dapat dilihat dimana- mana,

misalnya sebuah pegas dimana ujung atasnya dilekatkan pada benda

diam dan ujung bawahnya diberikan beban seperti pad a gam bar 2.1

dibawah ini.

[ :3 -, tJ?FER

1-1~---lIMIT --~ _. = , NE:LlTH:.L.. '--.- S-_·- POSIT:m;

r= r-::':=:= LONER 0---UMIT

Gambar 2.1 (Ref 3,Hal 3) Sistem getaran pada sebuah pegas

yang ujung bawahnya diberikan sebuah beban.

Secara umum, gerak getaran merupakan suatu fungsi periodic.

Fungsi periodic dapat dinyatakan sebagai :

x ( t ) = x ( t + T ) (2.1)

Dimana t adalah waktu dan T merupakan konstanta yang bersatuan waktu

dan disebut sebagai periode. Contoh fungsi periodic dapat digambarkan

Program Studi D-3 Teknik Mesin

Page 4: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

,4.

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

dalam gambar 2.2. Nilai kebalikan dari T disebut frekuensi, yaitu f = 11T .

Frekuensi menyatakan jumlah getaran per satuan waktu. Satuan frekuensi

adalah Hertz dan disingkat dengan Hz. Getaran dengan frekuensi 10Hz,

misalnya, berarti bahwa getaran tersebut bergetar 10 siklus dalam 1

sekon.

x(t)

Gambar 2.2 (Ref 1 ,Hal 22) Fungsi Periodik

Disamping frekuensi f dikenal pula frekuensi sudut yang diberi

lambang 0). Satuan frekuensi sudut ini adalah rad/s. Hubungan antara f

dan 0) dapat dituliskan sebagai berikut:

0) = 21tf = 2nIT (2.2)

Dalam praktek sering digunakan tiga istilah berikut :

f = frekuensi linear (Hz)

0) = frekuensi sudut (rad/s)

n = kecepatan (frekuensi) putar (rpm)

Adapun hubungan antar ketiganya adalah sebagai berikut :

n(rpm) . 60 ~z)

~ ..

........

x 0). 60/21t ., ... , .. , .. , ........•..

0) (rad/s)

Dalam praktek sering dicampuradukkan penggunaan f, 0) dan n.

Walaupun demikian, masing-masing besaran dapat dikenali dari satuan

yang digunakan.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 4

Page 5: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

~ Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Selain dinyatakan dalam fungsi periodic, getaran dapat dinyatakan

dalam fungsi harmonik. Fungsi harmonik sederhana dapat dituliskan

sebagai:

X = A sin rot (2.3)

Dalam persamaan tersebut, A merupakan amplitudo dan ro merupakan

frekuensi sudut. Fungsi harmonik, digambarkan pad a gambar 2.3

JI.

wf

Gambar 2.3 (Ref 4,Hal 3) Gerak Harmonik sebagai proyeksi

suatu titik yang bergerak pada lingkaran.

Jika fungsi harmonik dalam persamaan (2.3) menyatakan simpangan,

maka kecepatannya adalah :

'. X = A ro cos rot (2.4)

dimana : X = dxldt, dan percepatannya adalah

, , X = -A ro2 sin rot (2.5)

" atau X = - ro2 x

Persamaan (2.3),(2.4),(2.6) merupakan persamaan yang penting karena

persamaan-persamaan tersebut menggambarkan hubungan antara

amplitudo simpangan, amplitudo kecepatan dan amplitudo percepatan.

Jadi bila salah satu dari amplitudo ini diketahui maka amplitudo yang lain

dapat dihitung dengan mudah. Gambar 2.4 di bawah ini menunjukkan

Program Studi D-3 Teknik Mesin 5

Page 6: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

j

@ Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

hubungan antara simpangan, kecepatan dan percepatan dalam gerakan

harmonis.

v~ t \J~

'~ A y

(a) (b) -~-----~.~-~ -----:....-.--------!

Gambar 2.4 (Ref 4,Hal 4) Hubungan antara simpangan,

kecepatan dan percepatan dalam gerak harmonik sederhana

Dari persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan dari

partikel yang bergetar kita dapatkan bahwa simpangan maksimum atau

amplitudo adalah A, kecepatan maksimum adalah ro A dan percepatan

maksimum adalah ro2 A. Jika simpangan mencapai maksimum dalam arah

manapun, kecepatan haruslah sarna dengan nol karena sekarang

kecepatan haruslah berubah arah. Sebaliknya percepatan pad a saat ini "

mencapai harga maksimum, tetapi berlawanan arah dengan simpangan

ketika simpangan sarna dengan nol, kecepatan mencapai maksimum dan

percepatan sama dengan nol. Kecepatan partikel bertambah ketika

partikel menuju ke titik seimbang dan berkurang kembali ketika ia

bergerak menuju ke simpangan maksimum, sama halnya bandul ayunan.

Berdasarkan gangguan yang bekerja getaran dapat dibagi menjadi

2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa.

2.1.2 Getaran Bebas

Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya

gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi karena kondisi awal saja. Bila

system tidak memiliki redaman, maka getaran yang terjadi akan

berlangsung terus menerus tiada hentinya. Namun, kondisi ini tidak

Program Studi D-3 Teknik Mesin 6

Page 7: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

pemah dijumpai dalam praktek karena system getaran selalu memiliki

redaman. Adanya redaman akan menyebabkan amplitudo getaran

semakin lama semakin kecil sehingga akhimya berhenti.

2.1.2.1 Getaran 8ebas Tanpa Redaman

Setiap benda yang mempunyai massa dan kekakuan akan mampu

bergetar. Getaran bebas tanpa redaman adalah getaran dimana pengaruh

dari gaya gesekan diabaikan. Bila benda tersebut bergetar bebas, maka

getaran akan terjadi pad a frekuensi pribadinya. Contoh paling sederhana

dari getaran bebas tak teredam adalah getaran system massa pegas

seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.5.

rn

I .'

'i/lX

Gambar 2.5 (Ref 1,Hal 31) Model getaran bebas tak teredam.

Dari gambar diatas, Maka persamaan gerak benda dapat diturunkan

sebagai berikut :

" mx+kx=O

maka ron = --.fklm rad/s

ro n = 2rrf = 2rrIT

fn = 1/2rr--.fklm Hz

dimana: ron = frekuensi pribadi (rad/s)

fn = frekuensi pribadi (Hz)

T = periode getaran

Bila benda diberi simpangan kemudian dilepas, maka benda tersebut

akan bergetar pada frekuensi pribadinya, pada gambar dibawah ini Program Studi D-3 Teknik Mesin 7

Page 8: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

@ Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

P'C7~ I 11)0550 > J ke ko~{JoI1 < -) j <

Gambar 2.6 (Ref1.Hal 32) Getaran bebas tak teredam.

2.1.2.2 Getaran 8ebas dengan Redaman

Bila suatu system yang memiliki redaman diberi simpangan

kemudian dilepas. system tersebut akan bergetar pad a frekuensi pribadi

system teredam (rod). Dimana rod, frekunsi pribadi system teredam dapat

dihitung dengan persamaan

rod = ron".J1 - <;2

<; = C/Ce = rasio redaman

dimana : ron = frekuensi pribadi

(2.7)

C = harga redaman yang dipasang

Ce = damping kritis 'I ' mx + ex +kx = 0

maka : ron = ..Jklm

Ce = 2...j km

Gambar 2.7 (Ref 1, Hal 36) Getaran bebas teredam.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 8

Page 9: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

2.1.3 Getaran Paksa

Getaran paksa adalah getaran yang mendapat gangguan.

Gangguan dapat berupa gaya luar yang beke~a pada massa, gaya yang

timbul akibat massa tak balans, maupun simpangan yang beke~a pada

landasan.

2.1.4 Parameter Getaran

Adapun parameter getaran itu antara lain

1. Amplitudo

Displacement, Velocity, Acceleration

Amplitudo suatu sinyal getaran dapat dinyatakan dalam :

Displacement, Velocity dan Acceleration. Semakin tinggi amplitudo

maka semakin besar getarannya. Oleh karena itu setiap mesin

biasanya mempunyai spesifikasi getaran yang dibolehkan atau dapat

juga dipergunakan general severity chart untuk menentukan batasan

kondisi mesin. Gambamya dapat dilihat pada gambar 2.4.

Spike Energi

Khusus digunakan untuk mendeteksi masalah pada bearing atau gear.

Masalah yang bersangkutan adalah sinyal spike atau getaran seketika

yang disebabkan oleh:

~ Rusaknya permukaan inner/outer race dari roller bearing.

~ Rusaknya permukaan gigi-gigi.

~ Gesekan antara metal dengan metal.

Adapun gambarnya dapat dilihat pada gambar 2.8 dibawah ini !

:;'PI (~ ~-- _ .. -_ .. ,

. (~~ 'j .. . -/;:'::,_.. -- --_. '\ : " ,'-

,~ .. -'" Gambar 2.8 (Ref3,Hal 5) Spike Energi.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 9

Page 10: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

,

..

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

2. Frekuensi

Untuk menganalisa getaran mesin guna mengetahui masalah

tertentu, perlu diketahui frekuensi getarannya dan hal ini sangat

membantu mengidentifikasi masalah dan bag ian mana yang rusak.

Adapun gambamya dapat dilihat pada gambar 2.9 dibawah ini

FREOUENCY = I/PERIOD

~ z w ~ w u ~ ~ a... V"I

o

PERIOD <TIME)

Gambar 2.9 (Ref3,Hal 5) FrekuensiGetaran.

3. Phasa

Karakteristik getaran lainnya adalah phasa. Phasa didefinisikan

sebagai posisi dari suatu gelombang terhadap gelombang yang lainnya

atau terhadap titik tertentu yang sudah ditetapkan terlebih dahulu. Adapun

kegunaan dari phasa adalah untuk membalancing, untuk jenis

misalignment dan untuk mengetahui adanya looseness. Adapun

gambarnya adalah dapat dilihat pada gambar 2.10 di bawah ini.

ICYCLE

Gambar 2.10 (Ref 3,Hal 5) Phasa Getaran.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 10

Page 11: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Penggunaan displacement, velocity, acceleration:

• Velocity Umum digunakan karena mempunyai daerah

frekuensi dari 600 - 60000 cpm dan langsung

dapat dilihat atau dicocokkan pada severity

chart guna menentukan kondisi mesin.

• Displacement Digunakan untuk daerah frekuensi 600

• Acceleration

cpm ke bawah atau mesin-mesin dengan

putaran rendah.

Digunakan untuk daerah frekuensi di atas

60000 cpm atau untuk mendeteksi kerusakan

pada bearing atau gear.

2.2 Getaran dan kondisi mesin

Mesin yang ideal tidak akan bergetar karena energi yang

diterimanya digunakan sepenuhnya untuk kefungsian mesin itu sendiri.

Dalam praktek mesin yang dirancang dengan baik getarannya relatif

rendah namun untuk jangka waktu pemakaian yang lama akan terjadi

kenaikan level getaran karena hal berikut :

a. Keausan pada elemen mesin.

b. Proses pemantapan fondasi sedemikian rupa sehingga terjadi

deformasi dan mengakibatkan misalignment pada poras.

c. Perubahan perilaku dinamik pada mesin sehingga terjadi

perubahan frekuensi pribadi.

Pad a jaman dahulu problema getaran dapat dirasakan oleh operator

karena alasan berikut :

a. Putaran kerja mesin relatif rendah sehingga frekuensinya masih

dapat dirasakan.

b. Masih ada interaksi yang intensif antara operator dengan mesin.

Sedangkan dewasa ini problema getaran permesinan tak teramati dengan

detil karena alasan berikut :

a Putaran kerja mesin yang relatif tinggi sehingga sulit merasakan

getaran yang terjadi.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 11

Page 12: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

c. Interaksi yang relatif jarang antara operator dengan mesin

karena mesin dioperasikan menggunakan system kontrol.

Keadaan di atas mengakibatkan bahwa pemantauan getaran mesin

dewasa ini tidak dapat lagi dilakukan secara kualitatif sehingga pemakaian

peralatan getaran untuk memantau getaran yang terjadi adalah

merupakan keharusan

Umumnya elemen mesin bertumpu pada system bantalan sehingga

gaya eksitasi getaran pada elemen tersebut diteruskan pula ke system

tumpuannya. Karena itu pemantauan sinyal getaran dilakukan pad a

rumah bantalan. Sinyal getaran yang dipantau tersebut berupa sinyal

getaran dalam domain waktu yang dapat dikonversikan lebih lanjut ke

dalam domain frekuensi. Setiap getaran mesin memiliki level getaran

tertentu dan dalam domain frekuensi memiliki spectrum dengan ciri

tertentu.

2.2.1 Klasifikasi Pengukuran Getaran Permesinan

Pengukuran getaran permesinan dapat dikelompokkan sebagai

berikut:

a. Pengukuran untuk mengetahui level getaran.

Pengukuran ini umumnya melibatkan data sinyal getaran dalam

domain waktu. Ciri pengukuran ini memiliki rentang waktu pengukuran

yang lama (ordernya menit) Sehingga diperoleh informasi level getaran

yang stabil dalam besaran rms (root mean square). Alat ukur yang

digunakan adalah jenis "Vibration Level Meter" baik yang analog maupun

yang digital. Hasil pengukuran level getaran umumnya untuk dibandingkan

dengan besaran standar (Standar ISO, DIN, BS. 0111) sehingga dapat

diketahui getaran mesin tersebut dalam batas yang aman atau tidak.

b. Pengukuran untuk analisis getaran.

Pengukuran ini lebih rumit dari pengukuran level getaran karena

melibatkan sinyal getaran dalam domain waktu maupun dalam domain

frekuensi. Ciri pengukuran ini memiliki rentang waktu pengukuran yang

pendek karena dipengaruhi oleh pemilihan rentang frekuensi pengukuran.

Karena itu harus hati-hati dalam menentukan level getaran dari sinya/

Program Studi D-3 Teknik Mesin 12

Page 13: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

domain waktu yang diperoleh dari pengukuran ini. Alat ukur yang

digunakan adalah jenis CSI (Computational System Incorporated)

sehingga dapat dilakukan proses konversi data dari domain waktu ke

domain frekuensi. CSI ini dapat juga digunakan untuk pengolahan data

lebih lanjut yang mana nantinya berguna untuk kegiatan analisis sinyal

getaran untuk memperoleh keperluan diagnosa kemungkinan cacat dalam

mesin tersebut.

2.2.2 Tujuan Pengukuran

Dalam suatu pengukuran getaran mesin tujuan utama adalah untuk

mendapatkan data dimana dengan melalui pemantulan sinyal getaran

secara berkala maka kita dapat mengetahui kondisi mesin yang

sebenarnya.

Data-data tersebut merupakan sumber informasi yang sangat

berharga tentang kelainan atau kerusakan yang diketahui beserta

spectrum getarannya. Dengan· demikian kerusakan dan kelainan yang

sama yang pernah terjadi akan dapat diidentifikasi dengan cepat. Selain

itu data-data tersebut dapat juga dimanfaatkan untuk mengubah

spesifikasi rancangan sehingga tingkat keandalan mesin dapat dinaikkan.

Tujuan lain dari pengukuran getaran mesin adalah :

a. Untuk mengetahui besar amplitudo getaran

Besaran ini dapat dibedakan menjadi :

a.1 Harga Peak to Peak.

Besaran ini bisa dihubungkan dengan besarnya tegangan

maksimum yang terjadi atau dihubungkan dengan celah (clearance)

yang terjadi antara elemen rotasi dengan rumahnya.

a.2 Harga puncak maksimum

Besarnya harga puncak maksimum yang terdapat dalam

pengamatan sinyal getaran.

a.3 Harga RMS (Root Mean Square).

Semua besaran pengukuran amplitudo sinyal getaran tersebut

diilustrasikan dalam gam bar 2.13

Program Studi D-3 Teknik Mesin 13

Page 14: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

-r I

Puk LIVI:

t

RMS livil. J+ Jt It'ltldt . A ... 1U10I LIVI! • -} Jt l-id\

AvarlO_

jllVII

RMS _ • _~ ~L.v.1

t Time'

P .... ·to·P .... livil

Tugas Akhir

Gambar 2. 12(Ref1 ,Hal 87) Amplitudo Sinyal Getaran.

b. Untuk keperluan analisis struktur dinamik

Sinyal getaran yang te~adi pada suatu struktur sebenarnya

mencirikah perilaku dinamik struktur tersebut karena respon getarannya

tergantung pada perilaku dinamik dan stimulus yang beke~a pada struktur

tersebut.

2.3 Transducer Getaran

Transducer ini memegang peranan penting dalam kegiatan

pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi terdepan dari suatu

proses pemantauan sinyal getaran mesin. Transducer ini berfungsi untuk

mengubah besaran sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada

umumnya berbentuk tegangan listrik.

Transducer getaran ini dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Sensor simpangan getaran (Displacement Transducer)

Program Studi D-3 Teknik Mesin 14

Page 15: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

2. Sensor kecepatan getaran (Velocity Transducer)

3. Sensor percepatan getaran (Accelerometer)

2.3.1 Transducer simpangan (Displacement Transducer)

Untuk pengukuran amplitudo getaran secara mekanik dapat

digunakan semacam "dial indicator" yang ujung stilusnya disentuhkan

pada permukaan yang bergetar. Keterbatasan sensor jenis ini adalah :

a. Untuk frekuensi rendah (kurang dari 7 Hz)

b. Untuk amplitudo getaran yang berbentuk sinusoidal dan

amplitudonya relatif besar.

Disamping sensor mekanik, terdapat juga transducer simpangan

yang beke~a secara elektrik dan tidak menyentuh permukaan getar.

Sensor simpangan tak kontak (non contacting displacement transducer) ini

digunakan untuk mengukur langsung gerak relatif poros.

Sensor simpangan tak kontak ini dilengkapi dengan

osilator/demodulator untuk mendemodulasi sinyal diatas sehingga

menghasilkan sinyal keluaran berupa tegangan listrik yang sebanding

dengan gerak relatif poros. Hal ini diperlihatkan dalam gam bar 2.14

OSCLl"'~I'ClOU..'" TOR

OSCU" TOtt ()Jff'VT M.X>' ....... rEO In· CHAHGNG EOOY' CVU!E:H1S

fOOY CI.flf1fHTS PRoPORrlQtCAl TO ClST AHCe:

Gambar 2.14 (Ref 1, Hal 99) Sensor simpangan tak kontak

kelengkapan dan cara pemasangan

Program Studi D-3 Teknik Mesin 15

Page 16: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Transducer jenis ini disebut juga sebagai Probe Eddy Current Atau Probe

Proximity yang banyak digunakan dalam pemantauan sinyal getaran pad a

mesin-mesin rotasi.

Adapun prinsip kerja dari transducer jenis ini (Probe Proximity) adalah :

1. Bahan konduktor (poros) akan membangkitkan eddy current oleh

karena peristiwa pemotongan medan magnet yang dibangkitkan oleh

pickup oil.

2. Eddy Current ini akan tertangkap oleh pickup oil dan mempengaruhi

titik kerja osilator .

3. Perubahan titik osilator ini sebanding dengan jarak (gap) displacement.

Untuk skemanya dapat dilihat pada gam bar 2.15

r· .-:-- .-----... -- - .. ---------- .----.

1!llr~.~ 1.r-\-\~t~' ~ ~~L

,-'--- - - .-----

Gambar 2. 15(Ref 3, Hal 10) skema pemasangan dan diagram

transducer non kontak pada rumah bearing.

Keuntungan sensor jenis ini adalah :

a). Sensor simpangan tak kontak ini dilengkapi dengan pengkondisian

sinyal (osilator/demodulator). Sensivitas sensor ini sekitar 200 mV/mil

atau 8 mV/f..lm (1 mil = 0.001 inch; 1 f..lm = 0,001 mm ) dan frekuensi

responnya 0 - 600 cpm.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 16

Page 17: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

b). Tidak menyentuh permukaan getar.

c). Tidak ada bagian-bagian yang bergerak sehingga tidak terjadi

prablema keausan.

d). Bisa bekerja pad a frekuensi 0 Hz (sinyal DC).

Kerugian sensor jenis ini adalah :

a) Baik cacat permukaan poras maupun ketidakhomogenan sifat

kelistrikan pada poras akan menimbulkan sinyal yang salah pada

sensor.

b) Dalam beberapa kasus pemasangan relatif susah karenanya pada

mesin tersebut di beberapa tempat terpaksa dilubangi untuk

penempatan sensor.

c) Terpengaruh oleh ketidakbundaran poras.

d) Terpengaruh oleh sifat konduktivitas listrik dan material.

2.3.2 Transducer kecepatan

Prinsip kerja dari transducer jenis ini berdasarkan hukum Fisika dan

apabila suatu konduktor digerakkan dalam medan magnet maka akan

timbul suatu tegangan induksi pad a konduktor tersebut. Gambar 2.16 di

bawah ini menunjukkan transducer kecepatan. Sistem tersebut terdiri dari

massa yang dililiti suatu kumparan yang dihubungkan dengan pegas dan

damper. Dan suatu magnet permanen yang akan memberikan medan

magnet yang cukup kuat dipasang mengelilingi kumparan tersebut.

VcllH.ity Pic\;u\l (i\lovil1l! Coil) I

') P"o. .. o eu. '1 w •• eo. l::~ 'l~' Sl~ ItlQo,;ftOr

Gambar 2.16 (Ref 3,Hal ) Transducer Kecepatan.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 17

Page 18: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

8eberapa hal yang perlu diperhatikan pada transducer ini adalah :

a) Termasuk dalam kelompok transducer aktif, karena menghasilkan

sinyal analog getaran dalam besaran tegangan listrik tanpa

memerlukan catu daya (Power Supply).

b) Ukurannya relatif besar sehingga frekuensi pribadinya rendah

sekitar 8 - 10Hz.

c) Daerah frekuensi pengukuran dilakukan di atas frekuensi

pribadinya dan pada umumnya adalah :

10Hz < Frekuensi pengukuran < 1000 Hz.

d) Pemasangan sensor kecepatan relatif tidak kritis dan pada ujung

sensor dapat dipasang batang pengukur atau pelekat magnetic.

e) Sensor kecepatan getaran dapat dipakai tanpa conditioning

amplifier karena merupakan jenis sensor aktif.

f) Konstruksi sensor kecepatan getaran merupakan system

elektromekanik sehingga bisa te~adi keausan yang mengakibatkan

perubahan harga kalibrasinya.

g) Dapat mengukur displacement dan velocity.

2.3.3 Accelerometer

Accelerometer adalah jenis teransducer yang umum digunakan

dalam pengukuran sinyal getaran. Transducer ini biasanya menggunakan

effek piezoelectric, yakni timbulnya muatan listrik pad a permukaan keping

kristal piezoelectric karena adanya tekanan yang beke~a pada

permukaannya. Karena menggunakan konsep piezoelectric maka

transducer digunakan bersama dengan "charge - amplifier". Gambar dari

Accelerometer adalah seperti pada gambar 2.17

Program Studi D-3 Teknik Mesin

'~CI.' ,.-t IGc...c:tC_ • . .. " ......... . -

18

Page 19: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

..

~ Perawatan Mesin Konversi TugasAkhir

Gambar 2.17 (Ref 3,Hal 9) Accelerometer.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemakaian transducer ini adalah :

a) Bentuknya kompak dan ringan sehingga frekuensi pribadinya

sangat tinggi sekitar 20 KHz.

b) Berlainan dengan sensor kecepatan, maka daerah frekuensi

pengukurannya adalah dibawah frekuensi pribadinya yaitu 10 -

10000 Hz dan sensivitasnya 1 - 3000 mV/g.

c) Keterbatasan pemakaian accelerometer adalah pada frekuensi

rendah karena sinyal keluarannya relatif kecil. Sebaliknya untuk

frekuensi tinggi cenderung menghasilkan tegangan keluaran yang

relatif besar.

d) Pada umumnya accelerometer memerlukan catu daya.

e) Dapat mengukur acceleration dan velocity.

f) Berlainan dengan sensor kecepatan getaran maka respon

frekuensi accelerometer sangat sensitive terhadap cara

pemasangannya sehingga dianjurkan untuk tidak dipegang dengan

tangan.

2.3.4 Pemilihan Sensor Getaran

Perlu diketahui bahwa tidak ada satupun transducer yang cocok

digunakan untuk semua pemakaian, sehingga kita perJu untuk memilih

mana transducer yang cocok untuk keperluan kita. Pemilihan transducer

ini adalah langkah penting untuk mendapatkan data vibrasi yang benar

dan akurat.

Langkah-Iangkah dalam pemilihan sensor getaran adalah sebagai berikut

1. Tentukan obyek ukur yang diinginkan.

Bila obyek ukur adalah berupa celah (clearance) atau gerak relatif,

maka sensor yang digunakan aadalah sensor simpangan. Selain

obyek ukur diatas maka perhatikan langkah berikutnya.

2. Pertimbangan Impedansi Mekanik.

Bila getaran yang terjadi tidak diteruskan ke rumah mesin dengan

baik, misalnya pada kasus bantalan luncur. Bila system poros rotor

Program Studi D-3 Teknik Mesin 19

Page 20: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

t

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

lebih fJeksibel daripada rumah bantalan maupun rumah mesinnya

sendiri maka digunakan transducer simpangan.

3. Pertimbangan Frekuensi.

Dalam kasus ini pemilihan sensor getaran atas pertimbangan

frekuensi adalah sebagai berikut :

a. Bila frekuensi obyek ukur diatas 1000 Hz maka digunakan

accelerometer.

b. Bila frekuensinya berada antara 10Hz sampai 1000 Hz

maka dapat digunakan sensor kecepatan atau

accelerometer. Hal ini dapat diperlihatkan dalam gambar

dibawah ini

l .. 100

903 10 -v

~~ .. ~ E~ 0.1 .. '" ~:; 0.01

> ~ Qj)Qll----.....t:.~ ___ ~ ____ ~--_ 0.1 \0 1000

Gambar 2.18 (Ref 1, Hal 108) Sinyal percepatan, kecepatan

dan simpangan untuk amplitudo getaran tertentu.

4. Pertimbangan pemakaian sensor kecepatan dan percepatan

getaran.

a. Pemakaian sensor kecepaatn getaran.

Selama pengukuran sensor dipegang dengan tangan.

Putaran mesin relatif rendah (kurang dari 1200 rpm).

Obyek ujijauh lebih besar dari pada sensor kecepatan.

b. Pemakaian accelerometer.

Frekuensi obyek ukur di atas 1000 Hz.

Misalnya : kerusakan pad a sudut turbin atau pada transmisi

roda gigi.

Untuk pengukuran pada lingkungan yang bersuhu relatif

tinggi (sampai 120°C).

Program Studi D-3 Teknik Mesin 20

Page 21: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Sistem pengukuran terpadu yang memerfukan sensor

berumur kerja lama (Iebih dari dua tahun).

2.3.5 Pemasangan Sensor Getaran

Langkah selanjutnya setelah pemilihan sensor getaran adalah

pemasangan pada mesin atau struktur. Idealnya sensor dipasang secara

permanen pad a setiap tempat dan disambungkan dengan hard wire pada

sentral komputer untuk pengambilan sampling data secara terus menerus.

Tetapi jumlah tempat dan biaya untuk transducer dan instalasi tidak

memungkinkan untuk melaksanakan itu. Jumlah sensor yang digunakan

tergantung pada:

a. Kritis tidaknya mesin tersebut dalam rangkaian proses produksi di

instalasi tersebut. Semakin kritis mesin tersebut maka jumlah titik

pemantauan getaran semakin banyak sehingga jumlah sensor

getarannya menjadi banyak.

b. Biaya untuk perawatan ataupun penggantiannya. Semakin banyak

biaya untuk perawatannya berarti jumlah titik pemantauan getaran

semakin banyak sehingga jumlah sensor getarannya semakin

banyak.

Sensor getaran dipasang pad a bagian-bagian mesin yang cukup

kaku untuk menghindari efek resonansi local bag ian tersebut. Misalnya

sensor getaran tidak dipasang pada tutup mesin yang dibuat pada plat

tipis. Pemasangan sensor getaran harus mengikuti petunjuk yang telah

ditentukan oleh pabrik pembuat sensor tersebut.

Panduan pemasangan sensor secara umum diperfihatkan dalam

table berikut ini dengan mengacu pada gam bar 2.19

Program Studi D-3 Teknik Mesin 21

Page 22: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

..

,"

o Perawatan Mesin Konversi

Diskripsi mesin

Senser getaran

I.Turbin uap/pompa Simpangan atau kompresor be-sar Bantalan luncur

Tugas Akhir

Lokasi

Radial horizontal & vertikal Titik : A. B. C. 0 Aksial : A, 0, (redundan)

--------------~-----.------------------------------------------2. Turbi n gas/

pompa medium

3.Motor/fan Bantalan luncur

4.Motor/pompa dtau kompresor Ban.talan rol

5.Gearbox

5. Poros gearbox Bantalan luncur

Simpangan

kecepatan

Simpangan atau Kecepatan

Kecepatan atau Accelero -meter

Arah : radial ver~ikal & horizontal titik: A, B

Arah :" radial horizontal & vertikal titik: At B

satu sensor arah radial pada setiap bantalan. Satu arah aksial untuk deteksi keausan

Satu sensor arah radial pada setiap bantalan. Satu arah aksial pada motor untuk deteksi keausan

Aecelero - Sensor-sensor dipasang sede meter kat mungkin ke setiap

bantalan

S;mpangan Arah : radial horizontal & vertikal di setiap bantalan Aks;al untuk deteks; keausan

Gambar 2.19 (Ref 1, Hal 110 ) Lokasi sensor getaran

(lihat table di atas)

2.4 Sinyal Getaran

Sinyal yang diperoleh melalui transducer pada pengukuran suatu

getaran mesin adalah suatu gabungan berbagai respons/tanggapan

bangunan mesin terhadap bermacam-macam gaya eksitasi dari daJam

Program Studi D-3 Teknik Mesin 22

Page 23: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

mesin maupun dari luar mesin. Kunci ke arah analisis yang efektif adalah

penguraian sinyal kompleks ini menjadi komponen-komponennya.

Domain waktu memberikan gambaran fenomena getaran secara

fisik sedang domain frekuensi merupakan cara yang cocok untuk

mengidentifikasi komponen-komponennya.

Computational System Incorporated (CSI) mampu beke~a pada domain

waktu dan domain frekuensi.

2.4.1 Domain Waktu

Dengan domain waktu analisis dapat mengamati perubahan

simpangan suatu getaran terhadap waktu secara terinci. Gambar 2.20

merupakan tayangan dalam domain waktu yang menunjukkan simpangan

rotor yang tak balans terhadap waktu.

-20

RANGE: 21 dey STATUS: PAU'~C

A: T tHE CAl

STOP: 12" ... See

Figure 1·3 OSA displayS 01 .mplilude versus lime .re especially usr.fuf 101 .na/yring impulsive viblalion Ihal is charclelerislic ot gear and rolling elemenl bearing de/eels.

Gambar 2.20 (Ref 1,Hal 2) Domain waktu yang menunjukkan

simpangan rotor yang tak balans.

Bila getaran mengandung lebih dari satu komponen maka analisis

dalam domain waktu menjadi lebih sulit. Keadaan ini ditunjukkan pada

gambar 2.21 yang mewakili getaran sinus sebagai komponennya. Dengan

melihat sinyal dalam domain waktu tersebut sulit untuk diturunkan

masing-masing komponennya. Domain waktu memberikan gambaran

yang alamiah dari fenomena getaran yang sangat berguna untuk

menganalisis sinyal impuls yang dihasilkan oleh bantalan atau roda gigi

yang rusak, atau sinyal dari bag ian mesin yang kendor.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 23

Page 24: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

Gambar 2.21 (Ref 1,Hal 112)

getaran dalam domain waktu.

2.4.2 Domain Frekuensi

Tugas Akhir

Kombinasi antara 2 buah

Dalam praktek tidak ada sinyal getaran yang keberadaannya

langsung dalam domain frekuensi. Sinyal getaran selalu terjadi dalam

domain waktu tetapi untuk keperluan analisis sinyal getaran yang dalam

domain waktu ini dapat dikonversikan ke dalam domain frekuensi. lIustrasi

tentang konsep data dalam domain waktu dan dalam domain frekuensi

diperlihatkan dalam gambar 2.22

t1t

Gambar 2.22 (Ref 1,Hal 113) Hubungan antara data

domain waktu dengan domain frekuensi.

Gambar (1) memperlihatkan data dalam system koordinat 3

dimensi yang terdiri atas sumbu waktu, sumbu frekuensi dan amplitudo.

Hubungan antara amplitudo dengan frekuensi ditunjukkan dalam gambar

(2) sedangkan hubungan antara amplitudo dan waktu ditunjukkan dalam

Program Studi D-3 Teknik Mesin 24

Page 25: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

<I> Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

gambar (3). Data dalam domain waktu temyata tersusun atas dua sinyal

sinus yang ferkuensinya berbeda seperti yang diperlihatkan oleh data

dalam domain frekuensi. Dalam domain waktu masing-masing komponen

sinyal tidak teramati langsung sedangkan domain frekuensi baik

amplitudonya maupun frekuensi dapat diketahui secara langsung.

Pemyataan sinyal dalam domain frekuensi disebut spectrum sinyal.

Gambar 2.23 memberikan gambaran yang lebih nyata tentang

sinyal yang diperoleh dari pengukuran yang kemudian dikonversikan ke

domain frekuensi. Sumber getaran dalam contoh ini rotor tak balans,

bantalan roda rusak, dan "meshing" roda gigi. Supaya mudah, banyak hal-

... 1'I!t. yang disederhanakan dalam contoh ini. Rotor tak balans menimbulkan

getaran dengan frekuensi satu putaran. Bila dianggap bahwa pada jalur

cincin luar bantalan mempunyai satu cacat, maka akan terjadi getaran

impuls setiap kali melewati bola cacat. Anggap getarannya berupa sinus.

Dua gelombang sinus di kedua sisi adalah side band yang terjadi karena

modulasi antar rotor tak balans dan getaran bantalan rusak. Frekuensi

side band ini adalah satu kecepatan putar di atas dan di bawah frekuensi

bantalan rusak. FrekLJensi meshing roda gigi merupakan perkalian

kecepatan putar pinion dengan jumlah gigi pinion, side band di sekitar

frekuensi meshing ditimbulkan oleh eksentrisitas roda gigi.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 25

Page 26: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

<I> Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

"~lrvOf.

/ .~ '. .. fWoIf . , ',...

h\f&AlAHCf

.,l1tWCi OfFfCT c;u.III¥fSH

Gambar 2.23 (Ref I,Hal 114) Getaran permesinan yang

ditunjukkan dalam domain waktu dan domain frekuensi.

2.5 Analisis Data Domain Frekuensi

2.5.1 Konsep Analisis Data Domain Frekuensi

Analisis data domain frekuensi dilakukan umumnya untuk kegiatan berikut

a) Untuk mememriksa apakah amplitudo suatu frekuensi domain

masih dalam batas yang diijinkan oleh standar.

b) Untuk memeriksa apakah amplitudo untuk rentang frekuensi

tertentu masih berada dalam batas yang diijinkan oleh standar.

c) Untuk keperluan diagnosis.

Hal ini diperlihatkan dalam gambar 2.24

Program Studi D-3 Teknik Mesin 26

Page 27: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

<IJ Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Gambar 2.24 (Ref 2, Hal 63) Getaran permesinan dan sinyal

getarannya.

Keterangan gambar :

a) Gambar bagian kiri.

Getaran yang terjadi pad a sistem pipa diakibatkan oleh getaran

yang berasal dari getaran blower. Dalam kasus ini salah satu

frekuensi getaran blower sarna dengan frekuensi pribadi pipa

sehingga terjadi kasus resonansi.

Untuk diagnosis yang lebih akurat maka sinyal getaran pada pipa

maupun yang pada blower perlu dianalisis dalam domain frekuensi.

b) Gambar bag ian kanan.

Pemantauan sinyal getaran pada rumah bantalan.

Untuk mengetahui apakah getaran yang terukur berasal dari

elemen rotasi maka sinyal tersebut dianalisis dalam domain

frekuensi. Data frekuensi domain selanjutnya diperiksa apakah

tergantung pada frekuensi putaran elemen rotasi.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 27

Page 28: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Dalam praktek anal isis data domain frekuensi tidak semudah dalam

ilustrasi di atas. Analisis data domain frekuensi untuk keperluan diagnosis

ditunjukkan antara lain untuk :

a) Prakiraan sumber-sumber eksitasi getaran yang te~adi pada suatu

mesin.

b) Pemilihan antara getaran karena eksitasi oleh cacat pad a elemen

rotasi atau karena kasus resonansi.

c) Strategi untuk mengatasi problema getaran di lapangan.

Dalam anal isis data domain frekuensi perlu diperhatikan hal berikut :

a) Data domain frekuensi berasal dari hasil konversi data dalam domain

waktu, sehingga perlu diperiksa terlebih dahulu keabsahan data

domain waktunya.

b) Data domain waktunya tidak mengandung sinyal yang mengalami

overload maupun terpotong karena sinyal tersebut jauh lebih besar

dari range pengukuran.

c) Bila analisis domain frekuensi ini adalah bersifat off - line maka data

domain waktu sebaiknya :

? Berupa rekaman data analog.

Misalnya data yang direkam menggunakan perekam analog.

? Bila data domain waktu berupa data digital maka analisis domain

frekuensinya menggunakan rentang frekuensi yang disesuaikan

dengan frekuensi pencuplikan yang digunakan pada waktu

perekaman data digital terse but.

Secara konseptual anal isis data domain frekuensi dilakukan

mengkonversikan data domain waktu ke dalam domain frekuensi. Dalam

praktek proses konversi ini digunakan melakukan proses transformasi

Fourier cepat (FFT = Fast Fourier Transform) yang dewasa ini merupakan

kemampuan standar pada DSA. Hal ini dipertihatkan pada gambar 2.25

.--';ER?U51AK .... ".

'. .; T TEKHOLOGI

i'':l~ULUH - MO,.£lIIeEJit

L~'::;-" -------Program Studi D-3 Teknik Mesin 28

Page 29: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

TIme DomaIn

FIT lEFT

Frequency Domain

Gambar 2.25 (Ref 2, hal 66) Hubungan data domain waktu dengan

domain frekuensi.

Data domain waktu merupakan respon total sinyal getaran

sehingga karakteristik masing-masing komponen sinyal getarannya tidak

terlihat jelas. Dengan bantuan konsep deret Fourier maka sinyal getaran

ini dapat dipilah-pilah menjadi komponen dalam bentuk sinyal sinus yang

frekuensinya adalah frekuensi-frekuensi dasar dan harmonik­

harmoniknya. Proses konversi ini menggunakan algoritma perhitungan

yang disebut sebagai Transformasi Fourier Cepat atau Fast Fourier

Transform dan disingkat dengan FFT serta diimplementasikan pada

semua DSA.

Keuntungan penggunaan DSA dalam analisis data domain frekuensi

adalah:

Fleksibilitas yang tinggi daalm pengolahan datanya.

Waktu konversi data yang relatif cepat (order mili-sekon)

Blokdiagram DSA yang berupa instrumen diperlihatkan dalam gambar

2.26

Program Studi D-3 Teknik Mesin 29

Page 30: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Sample Digital Time

LPF Window & Filter Buffer AOC

FFT

LO. (Digital) Display

Gambar 2.26 (Ref 2,HaI67) Diagram Siok DSA.

Secara konseptual prinsip kerja DSA adalah sebagai berikut :

a) Anti Aliasing Filter.

Pada tahap ini sinyal analog dimasukkan dalam LPF (Low Pass Filter)

dengan tujuan untuk mencegah terjadinya kesalahan aliasing atau

pelipatan frekuensi.

b) Konversi Sinyal Analog Menjadi Digital.

Pad a tahap ini dilakukan pencuplikan sinyal analog dan konversi

menjadi data digital yang diskrit.

ADC adalah Analog to Digital Converter. Problema kritis dalam tahap

ini adalah besar frekuensi pencuplikan agar tidak terjadi kesalahan

aliasing.

c) Penyimpanan Data Digital Domain Waktu Dalam Time Buffer Memory.

d) Koreksi Data Digital Dengan Fungsi Jendela.

Proses window ini dimaksudkan untuk mencegah semaksimal mungkin

terjadinya kebocoran spectrum karena hal ini akan mempengaruhi

ketelitian frekuensi dan amplitudonya.

e) Konversi Data Domain Waktu ke Domain Frekuensi

Pengolahan data ini menggunakan algoritma FFT.

f) Pengolahan Data Lanjut dan Penanyangannya.

Pengolahan data lanjut diantaranya :

);- Auto Power Spectrum.

);- Fungsi Respon Frekuensi.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 30

Page 31: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

~ Perawatan Mesin Konversi

~ Peta Spektrum Frekuensi.

~ Order Treacking.

Tugas Akhir

Diagram blok DSA berbasis komputer diperlihatkan dalam ganbar 2.27

InpJt ModJIt 11 CH 01 8 ~

I Sa_pl. f tlJI.

I ur i'"'- , X D.'. - JlfftrM

ADC • k lIlO

"v LO.

System Inleriace

1 Sional ProC!SSlIlQ Module

s.. i UI.,I',! m WJ.4.w I Mid DII.

I I HP-IJ 1Iltrfan

I K .. , c..,.'er hl.ler

J

Gambar 2.27 (Ref 2,hal 67) Diagram Blok DSA berbasis

komputer.

DSA berbasis komputer ini merupakan satu kesatuan antara instrumen

dan komputer. Biasanya kanal masukan lebih dan 2 sehingga biasanya

disebut sebagai Multi Channel Spectrum Analyzer (MSA). Pengolahan

data lanjutan dike~akan oleh software yang terdapat di komputer.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 31

Page 32: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

2.6 Gas Injection Fan

2 gas injection fan diberikan untuk satu unit. Gas injection fan akan

dioperasikan untuk membantu kontrol temperatur uap. Aliran gas injection

fan berasal dari gas bekas furn~ce untuk dialirkan kembali pada furnace

dengan cara kontrol temperatur automatis .. Fan yang digunakan disini

adalah jenis Single suction-turbo. Untuk spesifikasinya dapat dilihat

dibawah ini

Manufacture ..

Type and size

Number

Operating speed (rpm)

Capacity (m3/min )

Motor

Type

Capacity (kw )

Voltage (V)

Watanabe MFG Co Ltd

Single suction-turbo No. 16

2 sets

1,480

1,060

Totally enclosed fan cooled

110

440

2.6.1 AIR & FLUE GAS SYSTEM

Untuk aliran gas injection fannya,dapat dilihat pada sistem AIR

&FLUEGAS SYSTEM dibawah ini

1. FORCED DRAUGH FAN 2. SCAH 3.AH

FAN PENYUPLAI UNTUK BAKAN STEAM COIL AIR HEATER AIR HEATER

Gambar 2.27(Ref 7) Air & Flue Gas System (I)

Program Studi 0-3 Teknik Mesin 32

Page 33: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

Gambar 2.28 (Ref 7) Air & Flue Gas System (II)

2.7 Rotor Rub.

Tugas Akhir

Dilihat dari artinya Rub berarti gesekan.Jadi Rotor Rub berarti

adanya gesekan antara Rotor(bagian yang berputar) dengan komponen

benda lain semisal bearing,seal pengunci kopling dan lain-lain. Dalam

kasus ini Rotor(bagian yang berputar) adalah Poros yang bergesekan

dengan Bearing.

Rotor Rub terjadi karena pemasangan yang salah pada bantalan

yang dipasang pada poros sehingga mengakibatkan baik poros maupun

bantalan tersebut rusak.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar

dibawah

Program Studi D-3 Teknik Mesin 33

Page 34: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

r

Gambar 2.29 Pemasangan yang salah pada bantalan

Gambar 2.30 Akibat dari pemasangan banta Ian yang salah

Kejadian pemasangan yang salah tadi terjadi pada Fan In Board

dan Fan Out Board

Program Studi D-3 Teknik Mesin 34

Page 35: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi TugasAkhir

I FiV FoVI

'-rr------,k FiH,,~ I i---' 1_ ,/

_ ~::. !_~', -:,::,to,- II ~-. ----iill

~I il ~ LiPI

'

Tf-----t 1--- u ---DE FoA

, I ~; U .'un In Boadi I Fc'" Qu+ 3:lc"'d ~---r' veel "Q cFll ;/ \ <Fe)

! \

Gambar 2.31 Gambar Fan In Board dan Fan Out Board

Rotor rub menghasilkan spectra yang sama seperti M8Ct"anical

Looseness ketika bag ian yang berotasi ,berhubungan dengan komponen

yang tetap. Rotor Rub biasanya menghasilkan rangkaian frekuensi,sering

membangkitkan satu atau lebih resonansi. Sering membangkitkan

pecahan bilangan bulat subharmonic pada kecepatan putar

(112,1/3,114,1/5. __ , 1/n ) tergantung pada frekuensi natural rotor. Rotor Rub

dapat membangkitkan frekuensi yang tinggi ( seperti kegaduhan tarikan

kapur sepanjang papan tulis ).Hal tersebut dapat menjadi sangat serius

dan terjadi dalam waktu yang pendek jika disebabkan poros bersentuhan

dengan bearing babbit tetapi berkurang masalahnya bila ketika paros

bergesekan dengan seal,coupling guard menekan melawan poras

Program Studi D-3 Teknik Mesin 35

Page 36: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

{I; Perawatan Mesin Konversi

BAB III

PENGUJIAN VIBRASI

3.1 Metodologi Pengujian Vibrasi

Start

11 Data-data Di Lapangan Berupa Data Bearing J

Putaran Rotor Dan Lain-o

~ 2

Personal Komputer (PC) Dengan Software RBM

~ 3

Data Logger Computational System Incorporated (CSI)

7 ~ 4

Pengukuran Vibrasi Pada Poras/Rotor di Lapangan

... Hasil Pengukuran Berupa Domain Waktu Dan Domain

~ 8

..... .....

Kerusakan Poras Pada GIF 3A Dapat Ditemukan

~ 9

Analisa Dan Pembahasan

110

Kesimpulan

Tugas Akhir

6

.....

5

Gambar 3.1 Diagram Alir untuk memecahkan persoalan

Program Studi D-3 Teknik Mesin 36

Page 37: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Peralatan Vibrasi

3.2.1 Computational System Incorporated ( CSI )

Pada pengukuran vibrasi alat ukur yang digunakan adalah

Computational System Incorporated ( CSI ) 2120 A. Alat ini mempunyai

kemampuan untuk mengkonversikan data dan domain waktu ke domain

frekuensi yang nantinya digunakan untuk menganalisa kerusakan yang

terjadi pada suatu mesin.

Adapun keistimewaan dari CSI 2120 A ini adalah sebagai berikut :

• Pengumpulan data yang cepat

• Lebih fJeksibel

Alat ukur vibrasi ini adalah kecil dan dapat dibawa kemana-mana.

• Karena alat ini menggunakan software RBM maka penguklJran

dapat dilakukan pada kecepatan rendah dengan Slow Speed

Technologi ( SST). r"·. '1IIi' ~d " .. III/jitll

\ i I

r' ~ J .

I

I I

~ I L ____ , ________ . _

i

I I

I I I 1

I !

I ,---' .----.J

Gambar 3.2 CSI (Coumputational System Incoporated) 2120 A

3.2.2. Transduser

Pada pengukuran vibrasi ini alat ukur yang digunakan adalah

Computational System Incorporated (CSI) 2120 A dengan menggunakan

sensor ( transducer ) Magnetic Holder. Transduser ini dapat digunakan

untuk mengukur kecepatan dan percepatan. Transduser ini berbentuk

kecil dan sederhana dalam pemasangannya.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 37

Page 38: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

I. "L"

I~' I - , ! .... , .

L;J

Gambar 3.3 Magnetic Holder

3.2.3 Pengukuran Vibrasi

Tugas Akhir

Pengukuran vibrasi dilakukan pad a Gas Injection Fan Unit 3A

Untuk spesifikasinya dapat dilihat dibawah ini :

Mfg. No. C-172S3

Type 14-4BC-SCM ( YZ )

Volume.

Pressure

Temperature

Handling gas

Fan speed

Driver':

Transmission method

Coupling type

Bearing

Lubricant

No. of fans

1,060 m3/min

360 mmAq

350°c (Max. 385°C)

Flue gas

1,480 r.p.m.

Electric motor

110 kw, 4p, 440 v, 50 Hz, 3 phase

By coupling

Flanged coupling

No. 22220C3

Shell Turbo Oil T46 (3.4 1/1 set, Supply every

8,000 HR)

4 sets /2 units

3.3. Prosedur Pengukuran

Untuk melakukan suatu pengujian terhadap suatu mesin, kita harus

mengerti langkah-Iangkah yang harus kita lakukan. Baik itu langkah dalam

menentukan prosedur pengukuran untuk memperoleh data mulai

lapangan sampai menganalisanya ataupun cara dan letak

Program Studi D-3 Teknik Mesin 38

Page 39: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

pengukurannya. Adapun urutan untuk memperoleh data dapat dilihat pada

gam bar di bawah ini.

~r 2 3 PC dengan .. CSI ... Lapangan

software RBM ... 5 Data Logger .... 4 ~ ~

Gambar 3.4 Urutan pengukuran vibrasi untuk memperoleh data

Keterangan :

1) Data-data dari lapangan yang berupa putaran motor, bearing dan

lain-lain dimasukkan dalam PC.PC adalah personal komputer yang

berfungsi untuk menganalisa dan mengolah data yang dilengkapi

dengan software RBM. Dari PC, data tersebut dimasukkan ke alat

ukur CSI (data logger) agar dalam pengukuran bisa lebih mudah

dan cepat.

2) Sesudah itu dilakukan pengukuran vibrasi di lapangan dengan

menggunakan sensor magnetic holder.

3) Hasil dari pengukuran di lapangan ini dimasukkan ke dalam data

logger untuk dianalisa lebih lanjut.

4) Setelah data masuk dalam data logger, maka data dari hasil

pengukuran tersebut dimasukkan ke dalam PC. Oi dalam PC ini kita

dapat menganalisa kerusakan apa yang terjadi pada mesin

tersebut dengan melihat karakteristik spektrumnya.

Setelah kita mengetahui urutan pengujian dan memperoleh data

maka langkah selanjutnya dilakukan pengukuran pada bag ian yang akan

diukur/diuji. Oalam hal ini bagian yang akan diuji adalah rotor/poros pada

Gas Injection Fan Unit 3A

Program Studi D-3 Teknik Mesin 39

Page 40: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

FiV roV - u I I FoH

""'" I I / ( I' h '~l '-1 -----,1 I / n Motor- ! rr-i ------in ~ FQ~ cc.

---r-l--+-t-I, --------'-I f--j +-1- i i ,I - I' ~oA

L-i( I ! [---lr-------il I Y f----J \ I f--' -' ,un In Bourdl I Fer. Cut Soe,j ~-----'-;-_~ (:cr', , \

KO~il(\g " ~. / (;::i

Gambar 3.5 Set up titik pengukuran.

3.3 Data Hasil Pengukuran

/ \

Adapun data hasil pengukuran vibrasi yang menunjukkan indikasi

adanya kerusakan pada Gas Injection Fan yaitu pada tanggal 24 JUNI

2002. Disini terlihat bahwa RMS yang dilihat pada VIBRATION

CRITERION CHART (international standards ISO 2372 and 3945)

mengalami penurunan dibanding pad a pengukuran sebelumnya. Dari data

Domain Waktu terlihat adanya tanda-tanda kerusakan kelonggaran

mekanik yang terdapat pada FOV (Fan Out Board Vertical) dan Rotor

Rub pada FIH (Fan In Board Horisontal ) dan untuk mengetahui lebih

lanjut kerusakan apa yang terjadi maka dilakukan pengukuran dengan

Peak Vue. Peak Vue adalah suatu transduser accelaration. Penggunaan

Peak Vue disini untuk menampilkan sinyal-sinyal yang tidak nampak pada

transduser velocity. Kemudian dilakukan pengukuran dengan Peak Vue

dan nampaklah sinyal kerusakan getaran yang berupa Rotor Rub.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 40

Page 41: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

SEBELUM KERUSAKAN

1\13 ·GAS toJ.C FMl\

GF-M ,qy FANINDm'ltmL t~ -r-;-..-----~--.-----.--.-____r_---r_____r__r RQJ1E iEC1RlM

U ...........•......................•.......•.......•.............. =:~~ I i • I •

i-I - - - - - - -all i" .•.. t ..•....... : ......•.......•.......•.......•.......•..... I! -I -

; . i· . . - - - .

:~-j ----:- -j: -- : --------- -------: -------~ -------:- ------: -------:- -----Ii il . ili\ I -

j\ill -"-',ir -----

, , '\

: --~ -----:;i: --:-- -~- ------:-- ---- -:- ---:Hj:- ---I '\ •

o 5 10 15 20 25 JO 35 40 45

_mrmr

PK = J1m

100=100.0 R=1IO. RP5= 161

4 UWAVER:R4 3 ------------:- --,-i ----------- ----------- -:--------------- ----------- ~B0114~1~4

2 - I PK=J611 1 --- ---- -~--- -:--; r -:~- ---~---------- --~- ------ ------:------------ ~+)=,11~

i.i \ •. ·I·.llq(l\i,;j):l~---------:------------ ~1=,11 0.' iVf! I I !iI~i'i!\'iI' i~' t r~I'_

c.:o ~'l 'U\f . "1· {,:I ~ 1 'l··; . , :; r'rrJ, , 'II "l !\,I'::L~ : ~. Ii.; '+ .. ; .1 .... ) ~I .... ·II ........ I'~--------------------I~'i.; ..•.... ~' it ____ ~I .•.....•.. t_

- , j - ,

~ ----- j-----~---------t·,~- --------- -- -:------------~-----------4L-__ -L __ ~ ____ ~ __ ~ __ ~

Qdr: 1om4 0 60 1~ 1al I I

~: aDO TlII!ilnks ~: ,'II

lJlEI: Tirre WaallJ1!di'g

Program Studi D-3 Teknik Mesin

TugasAkhir

41

Page 42: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

~4 . . . . " . 22.fEB011tU ...... : ....... ~ ....... ~ ....... : ....... ~ ....... : ....... ~ ....... :...... tMWl,= mvoo

~l ..... : ....... : . .1 ... : ....... : ....... : ...... : ....... : ...... :...... ~~~100.0 . . H· . . . - . UIW . I, .

" /Rt=1IO. t42 I : i Iii: : : : : : RPS= IU1 -~ jl~·-···:·······ft·, .. : .... __ ......... :-. __ .... -...... : ...... -...... .

.:e= "'! II ~I,· . . . . . 8 i i1'1 ~. . . . . . ~41 i ]I jl'll I. . . . . . Z!:: 't· i\'/\ ~,fir ·![ri~ij;·· ;f ... ·~······ .: ....... ~ ....... : ....... : ....... : ..... .

I J: ! I I II ~ f >J

\1 'i: V'V\ii': \ . .1\/:\ \i~\ .. v'''': :'/\ \;~'\1t,~. I

o I 5 . 10 15 20 25 lO 15 40 45

Fr8Jmy m I}Qy

:ill, Ill!,!~' .,[!lI!!; I: i lii.~ !\~ .. ·,~·IF········~··········· o !1:'11II,I.' '.11 fit i~il: illl Ii \~rrl!ltlll,.t i~ 11

1

1' ~1~ll~ ......... : ........... . 115 111:/ i' ,: it 11 t'I'· ~,lll' I f Ii "1< .I Ii il HI'i! . 11. Ii· I II! I; I" ~ , \. I i .I I II II

t~.O jill \111,] '/ ij j' 'I!: :t'l !ij!j : -~ 'TIt"· ... -r ...... ~ .. ,·:ll"/'r······:·r··········· .. ··········· ~.5 't'· . i,i. . ~ ~O ····I·······:·J············:·l·+······~·············:· .......... .

... ·1······ .: .............. : ............. ~ ............. : ........... . ~5 i· . . . . . --~ . -.. -... -..... --. -... --..... -.............. -... --..... -.... . . . - -

~o ..I-.._....1...--_--'--_---1-_---'--_----L

IWEWAVEP:.1W

~.fEB01141131

PK=m Aq+I=& ~~=& (IS1FclJ

o I Qor: l.m4

~: ~oo

~: .111

Program Stucli D-3 Teknik Mesin

TugasAkhir

42

Page 43: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

U~ I ~ I r r ( r ( ~ ROJIEHClRlM

~.35 ...... : ....... ~ ....... ~ ....... : ....... ~ ....... : ....... : ....... :...... 22.fEB0114i12

0.111 t- -;-- -- ---;-:-r ---: ---.-- ---;---- (MWL: .IIVOO

o~~-l-:;d:-:- -~:o ~20 r!·····*I·····;·······~······l~l ... ~ ....... : ....... ; ....... :...... R: 148Q

'10.15 If i _ t:+ ___ L ___ : ___ J ;1. _____ ~ _____ : ______ ~ _ __ II'S: 1I~ ~ il'~ U1t1.j H . 1'·\ /;. . . -~n1n i,! ·<ili, ~, d ,.!'" . . . ==- u. U ) I :I 1.1' I f; J J II i; i, ; i!!E: HT" f,',li"'1 ',r" ·1i 1····· t-r :-: .......... _ ............. - .... .

Idl 1'/'\"1 1-111:1 "': ("I! i· . . . nnr I II I.i, 1'1 I.,! I, I ~I I "r,l! • 'ft", ; ,\,'\ \. • • UW II i I! '.1\ Iliill t \ (I' l' ;, "l' ~ 1\ "1,·,-1 r .11 M' 'r~jT1' - .,.,~ •• _.( ••• ,. 1"/,·,1,. - ............. _ .... .

'l'III'li 1 Ii'. 1/"1 .,,1 1)\1. 'Ii i .' " .'i V '{oJ " • IJ 'I I;' V :, i 1 > ~ • " ".""'

~ 'I ,; 'j 'J"j 'j j i i ',,,,oj ",.,v"~,

• 2~

1.5 U

t45 E c:::

~.~ <15

=-·1.5

~~

I ~ I ~ 1~ 1~

----------- -----------_.". __ ... _----_.':._------------" .. ----------

, I

• i

- - - . ----------------_.-._--_.- -.----------------.------------------- - - -

~5~ __ ~ __ ~ ____ ~ __ ~ __ ~

~ , 60

Program Studi D-3 Teknik Mesin

IWEWA'IERlI mEB011tt12 PI(: 9181

Aq+I=S PKij=S (RES1P:ln7

frdr: l.m4

~~: ~OO

5jE: ,!3

Tugas Akhir

43

Page 44: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

1lB ·00 N:UE ~14 H .fOI FMQJTBfM)'Ot&l.

0.16 I I I I I r I I I

0.14 I : •.... "0"··· _ .. -:" ..... "0"······ "0- _ .... -: .. _0. - "0"····· -:. - .... -0"·····

I • . . • • . . •

0.12 I . . . . . . . . H .............. , ........................ , ............... , ............. .

aiD J-;-f ---;1--; -- ,; ---------------: ------: -----ODS I : i : ~: : : : : :

H:····· _ .. > •••••• j~' .. - ...... -., .....•...... - ............. - .... .

~0D6 lif ... ~. ll ... t. !'\ ... ~ ...... ~ ....... ~ ...... ~ ...... : ...... ~ .... . -s;.. I' I" i : \ I, 80ft! [I ~ ~ '! I" I u ! ~: : :;1: I :r\~ : ;I!.IIIt ~; 1 !. i. i' '[I I . II . ij! ' ... t ~1j'.,"'-, j ... - ...... -...... , •.. ~.I,. -1-' ·IH·;···· - .... . i!!IE lid \ ~:Iiiii ~l!"J ~. . iU ,11,li . i'!,l,;\;~, \ ,I • , II J J: ,r III II I ~ .". ~ ~ I 1\ I, i . I, II ! ,! I)

OM ! ~"I' ,w' I ''"'i '. \. I' d., , ' . /" '" ~ -:" . JI' HI'l; 1';;/11'; V:I' \ i'l AI"' II! till ( ~i "1j ' ! .. !i r, I, jlrl_.~,H.I"-~ ... li.- .. \ .. , ..• qL~ L., . ...,~ .. """'"1-'1"'"

I t, [I '/ I' , '" • \" I". , ,n" , ,,' J •. 1 .': 'i _ V ' 11 .1 'II r; II j'v.,\i" ',,\! i .'" \ .1 . l,~

o '1,ly j' j ~~(i I j'" j ''''~ Vi

I o ' 5 10 15 ~ 25 ~ ~ 40 45

1.5

1.0

~5 "

o

Frapatyin~

. . - -....................................... _--- .... - ................ .

. . . -

.......... : ............ :.J .......... : ........... .

~.o.s ~ e -~u ~

8

~·1.5 __ ••• ___ ••••••• ___ ._. ______ .4 ••• ___ • ___ •• _._ ••• ______ •••• __ •••••

" .

~O .. . ----- ... _-_ .... _---------------_ .. _---- -._--.--_._--------------

~5

0

Program Studi D-3 Teknik Mesin

R01IEftCIIU 22.fEB011W

(MWl.= .5WVro PI( = 3712

lOOl=100.0

8=10. 1f5= l~

IWEWA'lERJI .

22.fEB011W PI( = DI Aq+1=D!!

~~=Lt12 (lS1J'c4B4

frdr: 1.~4

~~: ~oo

5re:: .101

Tugas Akhir

44

Page 45: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

,

Perawatan Mesin Konversi

!

o I ~ 10 1~ 20 15 lO J5 40 45

3

2

0 C-'O

c7!J

~·1 c:: -;;;:., """" 8~ ~

~

4

0

FraJmyinCrOJ

......................................... , .......................... . :

I , I· t

, I'!. i ,ii'··:j1J ···f! .......... : ........... . I . 11; .,. 11. r····················

.... :;......' lo"~·JIJ •••••• ~ •..•••••••• , , ,. ,

i I );.. 1"-

............ _ ......... 1 .. _ ....... __ .... ___ .......... __ ......... .

Program Studi D-3 Teknik Mesin

rctJIEWAYERR1

22-ftB0114.11l! A( : 1.21

Rq~:,143)

~i:,1l4

1m1P:426

frdr: l.m4

~: :5.00

~: ,~15

TugasAkhir

I

45

Page 46: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

,

,

Perawatan Mesin Konversi

PADA SAAT KERUSAKAN (TANPA PEAK VUE)

: I I I I I I I I I I I

.. _ ............ __ .......... __ ._ ......................... -.-".0 .. .

........... -_ ... _ ............................. -................... .

U I .... \ ................... _-_-:. __ ... : ..... : .... -_ ...................... : ... .

o 2 ~ ~ 8 10 12 1~ 1~ 18 20 21

F~inQW

20

1.5 U

~5

0

~~5 e;: to

·1.5 ·10 .. .. .. .. ..................................................................

.. .. .. ..

·15

0 ~o 80 120 160

TIneilR6~

Program Studi D-3 Teknik Mesin

IllJlE SOEClRlM

11.J.m21t1O:49 OIIWJ.= 1.00 YOO

PK=,Il !OO:m~o

RRt\= 11~ RPS: 14,;

ROOIEWAVEItl

21Jfi021~:1O:I

A( : 1.00

~+I:»1St

P~~:»14t

mESlfc2J~

(Jdr. tm~

fr~: ~OO

~: ,001

Tugas Akhir

46

Page 47: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

,

o Perawatan Mesin Konversi

l~

to

to ao

lUl·/l6S toJl FAN~ GFJA .fal F~arr9)Rj)tmmAL

~ ~ I~ I~ ~~ ~o l~ l~ ~~ ~~

F~inC*

. . . . ............................................................ . . . .

0"' •••••••••••• ~ •••••• " ••• ,', •••••••••••

t~ iA~ ~

. ~·1.0

·u ·l~

ROOIEWAVEItl

~1JJro~ I~:lj)

PK= BI ~+l:·· P~i=DI (RESlF=lS~

~ ~~ Qdr. t~~

~: ~.OO

Sf!: ,~J

Program Studi 0-3 Teknik Mesin

Tugas Akhir

47

Page 48: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

1UJ .(i6S NltHANM Cf~A .fOI F~arrDROVEIWl.

~~~~~~~~~~~~~ RQJIEfEClU

~3~ ~1J.m~ 1~.A9 _ ..... "0"······ ~ ...... "0"" _ ... "0"······:·· -... "0"······:······ "0°·····

tJllWL: 1.~VOO PK: A1&t

ta\D:100.~

RRI\: ~a

RPS:l~

~ 1ij 1~ ~~ l~ l~ l~ ~ij ~~

F~inOtl«

....................................... : ........................ .

I .

Program Studi D-3 Teknik Mesin

ROOrEWAVEIOfJI

l1~1~U

A(: 10m

~+):,1m

, ~~:,1; (lSlf:m

~ij frdr. tM~ ~: ~.oo

~: D~N

Tugas Akhir

48

Page 49: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

~3o RQI1E fEClRIN ~~ ...... : ....... : ....... : ........ : ....... : ....... : ....... : ....... :....... 11JJro114t.!

~2o ....... OJPAU.: ,~~ VOO ................................................................ . . . . . . . . PK:SI

~2~ ...... : ....... : ....... : ........ : ....... : ....... : ....... : ....... :. ..... 100: 1~M . . . . . . . .

I • ;'.' •.••• RRtI:1~~

;;J 1~ . . I. • . • • • . .. ........... \ .............................. ).................. PPS 1; I • • • • • • •• • E i •

jl~ :' \: : : : \: :

~I~I i ~~W~i~\!J~\~~Er;~d\!jIIJa~····· ~ ~ ~ ~ W ~ ~ ~ ~ ~

_inOdr

.................... -. . ....... ': ..

. . ................................................ . .

........ _ .. '0'············ '0'············ ~ .... _ .... - _. '0'· - -'" _. _ ..

ROOfEWAVEfIlU

l1JM 1~:m:J PK: SI Aq+):no11

P~~:S

tFfS1fc291

16~ I 00: t~~

Fmj: ~,OO

Silt: ,~1

Program Studi D-3 Teknik Mesin

Tugas Akhir

49

Page 50: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

1I1J .~ NVl rM14

G~ ~V rMlNIDRDVEROCAI. o.~ ~-,---r--.------.-----r--.-----r-----r----r ROJ1E SOEClRIN

OA ...... 11J.m114:1~S5 ...................................................................

. . . . . . . . 0IRAll.= .~~ VOO

O.l . . . . . . . . -0 ............................................................... .

.. . .. .. . .. .. ..

-~02 l' . . . . . . . ~I ..... : •• l ... ; ....... -........................ : ....... : ...... : ..... .

E '

~ ... : : : : : ~ i' ...... .

~0.1 ' i . I. . . . . . .

' ..

....... ~ l' : .... ' .................... ' ............... ' ............. . I .! . I ~. . .. . . '1 . i '

. \ . w \. . I~' f\' I' '. i . \ \, . . Vv" '\" 11;\ f, 1\,';

O J' II 'I~/\· V ~.\I\ I I.,. 0 'e'\ .. I,A). V (~v \ 10

'. '\J . ~ nv v~ Iv'ff • \r

PK=B49j

1DAD=1000

R: 1~ RPS: ~.~

o ~ ro ~ ~ ~ ~ ~ ~ ij

U

1.0

o.~

0

~ 8

~.1.~

·20

·2~

0

f~inOW

RaJlEWAVERm .. . ....................................... ........................ . .. . 21..oo11t1~S5

, I I ,

PK:]I ~~=D~I p~1=Dm

I (lSTfc41l

. . ............ ........... . ............................ . .. .. .. ..

.................... ""0 .. " : ................. : ~. ~ •••••••• : ••••• ~ ~ ~ •••• :. ~ •••••• ~ ••• , . . .

1~ I Git: 1.~4

n-eq: ~DO

~: .m

c .

Program Studi D-3 Teknik Mesin

Tugas Akhir

50

Page 51: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

PADA SAAT KERUSAKAN- (DENGAN PEAK VUE)

1U3 ·00 IDIJ(( FAN 3A Qf.M .fW FAN IN IDRD VERItAI.

Tugas Akhir '

8.40 "III---r-__ ----r-.----r----,--...----.-----.--.--~----.- ANALYIE SPECTftUM

035 02-A1JG-Q2 08:25:39

(PkV- HP 500 Hz) I -OlD I - --j --,- ------- ------- -----: -----, -----,- ------- ------- ------- -----: ---- RMS= _5755 o - - - - - - - - - -U5 :-

.. "oO~."""" '".'" ........ _._ .......... : .......... : .......... ':. .......... _._ ........ _.- ........ _._ .......... : ...... .. lOAD = 100,0

~~ ~=~ cb - --------------------:-----:-----,---------------------------:----__ RPS = 24_67

_50.15 ~ CD

~0.10 ~ a::: ODS

O~~~~--L-~~-L~~~~~

o 4 6 ~ 10 12 14 16 1~ 20 22

F!aJStY in Otlr

0 100 ao ))0 ~O 500 930 700 a10

Tm illtks ~IEI: Ur«Jmf1 Yrba WdmiIlfL'l

Program Studi D-3 Teknik Mesin

02-AUG-G2 08:25:39

(PkV- HP 500 Hz)

RM$= ..5872

PK(+)=4.58

PK(-)" .5'18

CRESTF= 7.81

Crdr. 1.~14

~: 2SDO

SIR: .211

51

Page 52: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

1U3 .~ WOO(( FAN 3A

~f.M .fIH FAlINBCMDIDfDTAl. 014 IT--r-r-r----r---.----.------r-----r------r----.---.-

010 .......... ':. .......... -.- ........ -.- ........ -: ........ -.:-_ ... -:. ...... -.- ... __ ........... --_._-:. __ .

0.16 .. .. .. .. ........ -:,_ ........ -.- ........ -.- ........ -: .......... : .......... ':. .......... -.- ........ -.- ........ -.. - .......... : ........

en 0.12 - - - -6 -- --,--------------------:-----,-----,---------------------------,----oS::; - - - - - - - - - -

i 011 ..... 1:...~ ..: ... :: ... :~.: .....•.... ~ II \ - - - - - - - - -

~ 0,04 ~I ~ : ~ t: : : : : : : 'l'i(\I\{,J· r·fl·jl··i·;··:·····:····: .... ~ .... : .....•....

o I - \ , 1\",'1.\,,"'; ·~I 4.,'1 0i~\r"'; ....-~,lf\-,'1\ . , .. I

o 2 4 6 8 ro n « ~ u ~ II

FraJStY in ()de-

o ~ ~ ~ ~ a ~ ~ a Till! illtks

lata: UmA Sa'lJrtaI Wrfrni1ll1

Program Studi D-3 Teknik Mesin

TugasAkhir

ANAL Y2E SPECTRUM

02-AlJG-()2 08:24:33

(PkVue- HP 500 HzI

RMS= .28\M

LOAO=100.0

RPM = 10480.

RPS= 24.67

02-AUG4Z 08:24:33

(PkVue- HP 500 HzI

RMS= .3496

PI«+I = 3.03

PI« -I = .2859

CRESTF= 8.66

O'dr: U14 Freq: ~DO

SJB:: .~5

52

Page 53: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

SETELAH PERBAIKAN

Ul ·00 1m ~l\ H ;Ji ~aJrm11CRB'rAL

~ 1 I I , , '11

~21

~.18 '. - - _," - - . _ .. ~. - _ .. - "." _ .. _. - "._ - - - - _.: _ .. - - - "," - - . _. _:. _. - - - A._ . _ .. _ i

~.15 J,----- -:-- ----- :--- --- -:-------::-- --- --: .--.- .-:--- ... -:-- .. --.:----.-1 . . . ~ . - - .

~.12 l ; . - r . - - . ~ n- -- -. T" -.. -:. -.... -:' -. -.-. ~- .--. -.~. -'-" -:" -.. ' -:. -. -.. -:- ... --

10DS f j . - 11\ - - - . ~ ~- -- --1--.... : ..... --~ -... 'i~\ --f- -.~ ... -.. -:-. -. -. -:- .. -. --:- -.. -.

~~D6 I' I 1 . . I·::· - . . i!f: Hf· + -i' ---. --- -- .. --_ ... '11---' 7'-'-' --- -. - --... --- -. ---- .. ---

il I ~ ,I - ~ ,i '\'t' ,,'~ .[ I 'i - . - -~.D3 I II "Ii ~"'.1;:;\:'H ',1.1 I

, ~ [~- jP.'yhr j·i~i_,} i~~;'~I.~. ~. ~-';:;\\~·,};A -',~-.;'-' ~. -. -.: ~ -. -.-

20

t~

c.>

~~5 e .5

~.O ~

·1.5

~O

l/i\',',;;-I'I\10,:,;.;1 \ V - -' 1"-' '~\,;;" ,', .'.', I IJ,: Iii • \ i~ l '1 I ",J I I~f \.1;., ,i'.... ,''; ~i./ o ~~ I "';,' i 'i iii i i .... ,'1 i i'y." 'i

~ ; 5 10 15 20 2Q 30 j5 40 45

FraJeqin Crde'

_. - _. - - _." - 0"'" __ • _____ ••• " ••• __ •••••••• ~ _ •• ____ • _. _.0" •• __ • _ ••• _._

, - :

.. -' -.. -: - : . --_. -' -:. --_ .. _ ... -. -: .. -_ .... _.-I _

·1

_. _ ••••• _ •• ". - _. - _ ••• _ ••• _ •••• _ •• _ ••• _~ - _. - - - _. _. - _0"' ___ • _ ••• __ _

. - - . --.--.-----._------._-.--.--._--------------------------------.--- . - -~5L-__ -L __ ~ ____ ~ __ ~ __ ~

Program Studi D-3 Teknik Mesin

RQIlEfEC1RtM

17&W1t12St 0t1W1.= .6J10VOO

PK = S9i'l 100=100.0 rftt=M8Q

1f5= at~

ronEWAVERlI 17_'t12~

PI(= 1m ~+I=D742 ~~:LfJ)

(IS1Fc4D4

Qdr: 1.~~

~~: ~.oo

5\K: .181

Tugas Akhir

53

Page 54: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

024 I r r T r ~ r r r

021 .

0,18

0,15

a9

------.- ----- --:.- --_. -"." --_. --".- _. -.. -:. --- --".-' -----: -_. ----.- -----

.... -.--------:.-------.-------".-------:-------.-------:-------.. -----

o 5 10 15 ~ 25 ~ 35 40 45

FfalSqin~

· - - -________ .. ____ . _____________ . ______________ ..... ___ .. ________ 0_._.-- - - .

n= llov • , _____ 0 _____ ."._- 1 _______ ........ _._ .. __ .1 _________ -. _______ . __ _

............ + ......... _ .......... .

----- _._-- --. -------- ------- ._------ ---------_._._---------· . . -

·il -_ ••••••• __ 0·. ____ -_. __ •••• "._._--- •••••• :. _____ 0 __ •• :. __________ •

· .

·1.5 ~_~ __ ~_-L __ L-_~

Program Studi D-3 Teknik Mesin

Tugas Akhir

-'+l-\: --------

RQJ1E 'EClRlM 17_1t15:00

O&U,= ,G61VOO

PK = ArS lOO)=DlO

""'=1& fS=I61

,mEWAVERlI 17_14~5:00

PK =.4!J A((+)=DI ~i:MJJ OB1f:4,13

Qdr: 1.~4

~~: ~~~

S~: J04

54

Page 55: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

O~~~~~~~~~--~~~

0.1b

<..>

O.l~

11

~9

~6

~3

~~3 E c::::

~6 ~

~9

·11 ·1.5

. . .................. -....... __ ....................... --- ......... . · . . . . . . -

· . - . . . - . .............................................................. -. · . . . . . . .

. . . . . . . ................... _-_ ............................. .

o i ~ 10 1~ ~ ~~ lO 3~ 40 45

FraJsty in CltI

.......................... : ............. -:. ......................... .

•••••• J ••••• ~ •• ; ., ••••••• , •••••••••• ', ••• ~ ••••••••••••• : ••••••••••••

; .

......... _ .. :. _ ...... -'" "." ............ :. _ .. _ ....... "." ... --_ .... .

~--~--~----~--~--~

60

Program Studi D-3 Teknik Mesin

RQJlE mIN U.fMR~1t1~

twlL= A519VOO PK = 3315

~=100.0

~=1~

IfS= 151

RaJrEWAYa 17.fMR~ 1t1~

PK = M47

R((+\=D4C

P~i=~ (RES1Fc3.74

Qdr: 1.~4

~~: ~OO

~: ,j~

Tugas Akhir

55

Page 56: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi

- - ............................................................. . - - "'-

. _ ................... _ ...... _ ...... _ ... - - _ ...... - ..... _ ......... . . . . . - . - .

i "j" •• : ••••• : •••••• "0 •••• _ ':; ••• _.: ••• _.: •••• _ 0" •••••• " •••••• " •••• _.: •• ••

. . \ . . ,

. - . . . . -:.- -1- - -.. - - - - -: - - - - -: - - - - -: - - - - -: - - - - - -.. - - - - -: - - - - -: - - - - -: - - --

i ,_. \:

4 0 ~ l~ l~ l4 lo l~ 1~ 11

Fr!Jm:t inQlS

, , r 1

mEWAVEIaI -l- --- -----:--- ----- --- ---:----- -------;~- -------- -- --:---- ----- -- -- IT.rIAR~J l4~4;49

20: - - ,- -r -,- ---- ---y:-- --- ----- ------ -r ---- -- ---:- ---- ----- ----- --- ----- --- =

H ! - -j - - PK B!t lO -r- -- -- -t -- --- ----- --~-- ---- ---- ---: ----- ----- --~ --- ------- - Aq+)=.lti

. -t------J:-------J-----:---\-,-------r-------------:------------- PKH=S-Q~ . l' l I ,I: -,I j ! 11 -

~ 0 '1-\:fr,- --/j,t~r~.-- ---i.;,~ml~ -)- --~~I'IT--Tj).~r~"- --: ---------:- ------------ ffiES1fc4.14 ~ iii 11'[' j' 'I ~. i I~ j~j ~ :: \ ,i JrlJ' i -E r-l"" ..•.•.•. - orr, .-.-.' .... '--'."-. --.-Ti -!!'--~.' '-"il •. ~. --',---------------------~O 1ft! I-!i!~'!- ,\1' '!~l -.5 'il i ·-,"I:i '11"/ -i . r .; J t it -

~ --f"~~ ----::11:\- ---,- 'if-:---ll~r -- --1tl'i- -- --- -- --: ----- --- ---lO ' '111 oIl 11 - :,1 :~ .[1 -~l:~ -- -;-------:-N- ---- --~,. -:-- --'- i~ ~ -----:-~l- ------- --:- ---- ---- ---

----------- ----- --------- ----- --- --- -- ---- ----- -- - ---- ----- - ------. . . -

~O iii i

00 Qar: t~4

~: a£~

Sf.e;: ,~

Tugas Akhir

--.-- ------------------------ .- ._- -----.-~---.. --

Program Studi D-3 Teknik Mesin 56

Page 57: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Pcrawalan Mcsin Konvcrsi

a~ KA ~NrurBCARDAXlAL ~.5; 1 I ~ ~ ~ ~ 1 I ROJ1E SPEClRLM

· ..... 1UMR~314:1l" M ...... : ....... ~ ....... : ........ : ...... : ...... : ....... : ...... : ....... 0im1L= .6S62V{G

· . . . . . . .

· ... PK=Srm ~.3 :.1 ...... : ....... ; ....... : ........ : ............... : ....... : ....... : ......... lDAO=1~o.o

i I : . . . . . . . DIllI = 1JOII 1,1 . . . . .. IV"m 'IOu, ~O~' . . . . . . . . ~. I·······:·······:··;.····:········:·······:········:·· ..... : ....... : ........ PJlS- 24.~ :S- I • • II' . . : : : JIi ' . . . I' . . :::-111 ! .. I' .... . ~v. .. i .. I.: ....... ~ .. I ...... : ........ : ....... : ....... : ....... : ....... : ....... .

I .l I' I· !~ \. . . . . . . ~ ,\.~ /1 }\r'I"/ '. . . . . . . , IIII fd ~ . " ; ~ , .

II ., I. \ '1 I'I.). '. '. i" '. i J' U " \'j 1 '. i i. '.'.1' I." L··· .

I I

o I 5 10 15 20 25 . JO J5 40 45

Fr~inn~

20 . .. ROJrEWAV&Rd 1.5 .............. : .............. : ..... ~ .... ·1············ .:............. 11.fMR~314.1l14 .', '.. .

IO,jll+J:I~ ·\·~ .. I'ljlll·I~I·~\ pp.P •••• ~: t5

11T . J+!~I t 1 ,I. '1') .........•............. ~j:~

!IO 1~ltJ: ·1.5 ... ' .. .J..J. .... ~ ............ ~ ............. : ........................... . ·2ij -L-_--.l-_-L-_---.L-_--l-_--'-

120 1~

TIrre~n&:s

Program Sludi D-3 Tcknik Mcsin

Tugas Akhir

57

Page 58: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

• Perawatan Mesin Konversi

4.1 Analisa Vibrasi

BABIV PEMBAHASAN

Tugas Akhir

Dengan menganalisa hasil pengukuran vibrasi dan mengenali

karakteristik spektrumnya kita dapat mengindikasikan adanya kerusakan

dimana pengukuran vibrasi dilakukan pada tanggal 27 JUNI 2002 dan

terjadi penurunan vibrasi dibanding pengukuran sebelumnya.

Dalam menganalisa kerusakan yang terjadi kita menggunakan

Peak Rumus :Crest factor = --

maka

rms

Peak RMS=--­

Crestfactor

Rms ini digunakan pada domain waktu untuk mengetahui batas

aman, batas peringatan dan batas bahaya untuk kondisi mesin pada saat

beroperasi.Selain rumus diatas kita juga dapat menggunakan peak

velocity dimana yang dilihat adalah OVRALL dalam domain frekuensi

dimana OVRALL adalah pengukuran peak secara keseluruhan .Dalam

pengukuran vibrasi kita dapat menggunakan rms atau OVRALL.Setelah

kita mengetahui harga Rms kita dapat melihatlmenganalisakondisi mesin

melalui "VIBRATION CRITERION CHART" International Standards ISO

2372 and 3945 disamping itu kita juga harus mengerti tri3nd daripada

mesin danjuga pengetahuan tentang vibrasi.

Sebelum menganalisa lebih lanjut kita harus mengetahui kelas

daripada mesin (Machine Classes) berdasarkan HP-nya. Dar; spe~iflkasi

pade Gas Injection Fan diketahui daya motor sebesar 110 KW. Harga KW

ini kita konversikan ke dalam HP melalui table konversi di bawah ini .

1 HP = 0,746 KW

1 KW= 1,34 HP

Jadi daya motor sebesar 30 KW dikonversikan menjadi :

110KW= 110x 1,34 HP

= 147,4 HP

= 147 HP

Program Studi D-3 Teknik Mesin 58

Page 59: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Melihat daya motor sebesar 147 HP, maka kelas mesin (Machine

Classes) masuk dalam kategori kelas \\I yaitu mesin dengan ukuran besar , ,.

pada large Mounted on Rigid Support. '

4.2 Pengujian Pada Saat Kerusakan

Hasil pengukuran vibrasi 27-JUNI-2002 adalah sebagai berikut

• Pada Fan Out Board Horisontal (FOH )

Rms = 0.8358/3.60 =0.232

• Pada Fan In Board Horisontal (FIH )

Rms= 1.03/2.76 =0.373

• Pada Fan In Board Vertical (FIV)

Rms= 0.7409/4.23=0.175

• Pada Fan Out Board Vertical (FOV)

Rms= 1.60/3.76=0.426

• Pada Fan Out Board Aksial (FOA)

Rms=0.3407/3.49=0.098

Mesin yang diukur GIF 3A PL TU Gresik

-Set Up titik pengukuran.

FiV FoV FiH FoH

/ Motor Fan

FoA

Fan In Boord Fan Out Board Kopling CFD '--,---~ (Fo)

Gambar 4.1 Set Up titik pengukuran

P k - engu uran tang'~aI27-JUNI- 2002. No Titik Ukur Rms 1 FOH 0.232 2 FIH 0.373 3 FOV 0.175 4 FIV 0.426 5 FOA 0.098

Program Studi D-3 Teknik Mesin 59

Page 60: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

• Kesimpulan.

-Semua titik pengukuran berada pada level aman yaitu A (GOOD) setelah dicocokkan pada VIBRATION CRITERION CHART (International Standards ISO 2372 and 3945 ).

~Adanya indikasi kerusakan kelonggaran Mekanik pada FOV (Fan Out

. Board Vertical) dan Rotor Rub pada FIH (Fan In Board Horisontal ).

Karena masih belum mengetahui apa sebenarnya kerusakan yang

terjadi maka dilakukan pengukuran dengan Peak Vue. Spektrum

pengukuran dari Peak Vue menunjukkan gejala kerusakan Rotor Rub

pada tanggal 02 Agustus 2002. Spektra yang dihasilkan mirip dengan

Mechanical Looseness ketika bag ian yang berputar berhubungan dengan

dengan komponen yang tetap. Rotor Rub menghasilkan pecahan bilangan

bulat subharmonic pad a kecepatan putr (112,113,1/4, ... , 1/n }.Rotor Rub

menghasilkann frekuensi yang tinggi (seperti tarikan kapur yang ditarik

sepanjang papan tulis ).

4.3 Opsi Perbaikan

Setelah mengetahui adanya kerusakan maka perlu diadakan suatu

perbaikan.Ada 2 opsi perbaikan yaitu

1. Mengganti Bearing dan memperbaiki poros yang rusak

Dengan cara pertama dibubut kemudian dilas dan dibubut

lagi. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pad a gambar dibawah

Gambar 4.2 Pembubutan sampai diameter kerusakan paling

dalam

Program Studi D-3 Teknik Mesin 60

Page 61: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

I',noeo Ln. /

/ .~-----

S ~'L-; _~~[",---,-\(\ir __ Lj t-) .

Gambar 4.3 Proses pengelasan melebihi diameter sebelum

mengalami kerusakan

Gambar 4.4

awal

Proses pembubutan hingga mencapai diameter

2. Mengganti poros dan bearing yang rusak.

Kelebihan dari opsi pertama adalah biaya yang murah tapi

mempunyai kekurangan yaitu struktur mikro dari poros berubah dan bila

memakai opsi kedua kekurangannya adalah biaya yang mahal tetapi

struktur mikro dari poros tidak berubah.Akhirnya pihak PL TU Unit 3 & 4

memakai opsi kedua.

4.3 Pengujian Setelah Perbaikan

Hasil pengukuran pada tanggal 17 Maret 2003 setelah dilakukan

perbaikan adalah sebagai berikut:

Program Studi D-3 Teknik Mesin 61

Page 62: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi

• Pada Fan Out Board Horisontal (FOH )

Rms=0.73914.04=0.183

• Pada Fan In Board Horisontal (FIH )

Rms=0.8294/4.74=0.175

• Pada Fan Out Board Vertical (FOV)

Rms=0.4447/3.74=0.119

• Pad a Fan In BoarQ Vertical (FIV)

Rms=0.4353/4.13=0.105

• Pad a Fan Out Board Aksial (FOA)

Rms=O. 9077/2.64=0. 344

Mesin yang diukur GIF 3A PL TU Gresik

-Set Up titik pengukuran.

Gambar 4.5 Set Up titik pengukuran

-Pengukuran tanggal17 Maret 2003

No Titik Ukur Peak

1 FOH 0.183 2 FIH 0.175 3 FOV 0.119 4 FIV 0.105

5 FOA 0.344

Program Studi 0-3 Teknik Mesin

Tugas Akhir

62

Page 63: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

\I} Perawatan Mesin Konversi . Tugas Akhir

• Kesimpulan

- Semua titik pengukuran berada pada level aman yaitu A (GOOD) setelah dicocokkan pad a VIBRATION CRITERION CHART (International Standards ISO 2372 and 3945 ).

- Bila dilihat dari spectrum yang dihasilkan tidak ada indikasi kerusakan yang terjadi.

- Data diatas dapat dipakai sebagai data awal pada pengukuran

selanjutnya jika menggunakan metode TREND (Pembandingan data dari

waktu ke waktu )

Program Studi 0-3 Teknik Mesin 63

Page 64: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

t,

<I> Perawatan Mesin Konversi

BABV

KESIMPULAN

Tugas Akhir

Dalam ana lisa hasil pengukuran vibrasi kita tidak boleh

menggantungkan pada VIBRATION CRITERION CHART sajasebab hal

lain juga perlu diperhatikan seperti karakteristik spectrum,trend dari waktu

ke waktu dan tak lupa pengalaman dari operator vibrasi terse but. Hal ini

terbukti pada saat pengukuran vibrasi seperti kasus diatas,menurut

VIBRATION CRITERION CHART mesin tersebut dalam kondisi bagus

tetapi analisa spectrum menunjukkan adanya kerusakan.Jadi

keberhasilan Analisa Vibrasi tidak ditentukan oleh satu hal saja tetapi

ditentukan oleh hal yang lain.

Setelah dilakukan proses perbaikan dengan mengganti

komponen Bearing dan Poros, maka data pengukuran dapat dipakai

sebagai acuan untuk pengukuran selanjutnya disamping VIBRATION

CRITERION CHARTS. Melihat kategori vibrasinya mesin tersebut bisa

dioperasikan karena sesuai dengan standar getaran yang diijinkan oleh

pabrik pembuat mesin tersebut.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 64

Page 65: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

--

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

LAMPIRAN 1

Tabe' 1 (ref 7 )

VIBRATION CRITERION CHART International standards ISO 2372 and 3945

RANGES OF RADIAL VlBRATIO'N SEVERITY QUALnYJUDGEMENTFORSEPARATE CLASSES OF MACHINES

D11lltl:llH:it)! In The range 10 ·1000 Hz

Range at the range limits Class I Class II Class III

MMiS IN/SEC

0.28

0.28 0.01",,-

0.45 1.// A

0.45 0.Q18 -

0.71 A

0.71 0.028

1.12 A

1.12 0.44 -B

1.8

1.8 0.71 B

2.8

2.8 0.11 - B c

4.5

4.5 0.18 c

7.1

7.1 0.28 _

c 11.2

11.2 0.44 _

18

18 0.71 - D

28 D

28 1.1 -D

45

45 1.8-

71

Class IV

A

B

c

D r

I'rt-"~& ~ ~----__ ~ ______ ~~ ______ ~ ______ -L ______ ~~ ______ ~ ____ /~_.~ 0 ~

" ~Ov +.; MACHINE CLASSES

CLASS I Small Machines to 20 HP CLASS II Medium Size Machine 20 to 100 HP CLASS III Large Machines to 10 ·200 rev / sec, 400 HP an~ large Mounted

on Rigid Support CLASS IV Large Machines to 10 ·200 rev / sec, 400 HP and large Mounted

on Flexible Support

ACCEPTANCE CLASSES

c===J A GOOD [=:::J C UNSATISFACTORY

c===J B STATISFACTORY [=:::J D UNACCEPTABLE

." /;; #f.~ «.,~ ..... ~O

q .... ~ 0';)

,-'" " ~ ~, -0

/

Page 66: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

..

Perawalan Mcsill Konvcrsi Tugas I\khir

LAMPIRAN 2

Tabel 3 (ref 7) VIBRATION CRITERION CHART

International standards ISO 2372 and 3945

RANGES OF RADIAL VIBRATION SEVERITY QUALITY JUDGEMENT FOR SEPARATE CLASSES OF MACHINES

IIl:aklll:lg,1I1l In The range 10 - 1000 Hz

Range at the range limits Class I Class II Class III

MM/S IN/SEC

0.39

0.39 0.Q1 .. -A 5 .. /

0.64

0.64 0.025 -

1 A

1 0.039

1.6 A

1.6 0.062 -B

2.5

2.5 0.1 B

3.9

3.9 0.15 _ B C

6.4

6,4 0.25 C

10

10 0.39 -C

15.8

15.8 0.62 _

25.4

25.4 1.0 0 --39.6 0

39,6 1.5 _ 0

64

64 2,5-

100

MACHINE CLASSES

CLASS I Small Machines to 20 HP CLASS II Medium Size Machine 20 to 100 HP CLASS III Large Machines to 10 - 200 rev I sec, 400 HP and large Mounled

on Rigid Support CLASS IV Large Machines to 10 - 200 rev / sec, 400 HP and large Mounted

on Flexible Support

ACCEPTANCE CLASSES

c=J A GOOD c=J C UNSATISFACTORY

c=J B STATISFACTORY c=J D UNACCEPTABLE

.. ..

Class IV

A

B

C

0

----

Page 67: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

LAMPIRAN 3

Tabel 2 (ref 8 hal 5-26) Illustrated Vibration Diagnostic Chart

Analysis Charts The chart th<!t follows should provide some assistance in assess­ing typical machine conditions. These charts are the result of sig­nificant field experience.

lIIu.trafed Vibration Diagnostic Chari

PROBLEM SOURCE

lYPICAL PHASE SPECTRUM RELATIONSHIP REMARKS

Mass Unbalance

Force, I ~ R!~ial ' Unbalance L Force Unbalance will be in-phase and steady.

Amplitude dUe to unbalance will increase by the sqfiare of speed (3X speed increase = 9X highervibratiM). 1X RPM always preseni and normally do~na!~s s~rum. Can be corrected by pracerOOnt of only one balance weight in one lane at Rotor center of gravity. (CG).

Couple Unbalance I ~ R!~ial L

Couple Unbalance tends toward 180' out-of·

~ phase on same shaft:·1 X always present and

. normally dominates spectrum. Amplitude varies with square of increasing s;>eed. May cause high axial vibration as well as radial. Correction requires placement of balance weights in at least 2 planes.

Overhung '.' '.-!; .' , .~ Overhung Rotor Unbalance causes high 1 X

nI') (I, I RPM in both Axial and Radial directions. Axial Rotor ·1X

AAJclal &

Unbalance I R. adial

i . .'" readings tend to be in-phase whereas radial . phase readings might be unsteady. Overhung

rotors often have both force and couple unbalance, each of which will likely require correction.

Eccentric Rotor

Sent Shaft

i

Eccentricityuccurs when center of rotation is c offset from geometric centerline of a sheave.

~ <:; . vibration occurs at 1 X RPM of eccentric . .f ~ gear, bearing, motor armature, etc. Largest

~. ~ c:>-Y e component in a direction through cer,ars of the

x . _I i • two rotors. Comparative horizcntal and vertical I ~ Rad... ....... ,phase readings usually differ either by O· or by ; - • 180' (eaCh of ..... ilich indiCdidS straight·line

I motion). Att~mpts to. bal~nc.J .ecc~ntric rotor often result In redUCIng Vibration 10 one direction, but increasing it in the other radial direction (depending on amount of eccentricity).

Bant Shaft problems cau~,hi!lb.~i2.1 ~~ion with axial phase differences ~atrtg toward' 180' on the same machine component. Dominant vibration normally at 1 X if bent near shaft center, but at 2X H bent near the coupling. (Be careful to account for transducer orientation lor each axial measurement if you reverse probe direction). .

Program Studi D-3 Teknik Mcsin 68

Page 68: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

o Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

lIIusfrat&d ViINafion Diagnostic CtJart

PROBLEM SOURCE

TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Misalignment

Angular Misalign­ment

Parallel Misalign­ment

Misaligned Bearing Cocked on Shaft

Resonance

r 'f ~~~ ~ ~dial

ci=otP?1

. A

~x 2'X Phase c::/jf!) 3XAxiai I ~:oo~

1 ~:oo ~ ) 8:00

____ ~_ .. ~ 1.00

Program Studi D-3 Teknik Mesin

REMARKS

Angular Misalignment is characterized by high axial vibration, 180' out-<lf-phase across the coupling. Typically will have high axial vibration with both 1 X and 2X RPM. However, not unusual for either 1 X, 2X or 3X to dominate. These symptoms may also indicate coupling problems as well.

Offset Misalignment has similar vibration symptoms to Angular, but shows high radial vibration which approaches 180' out-o:-phase across coupling. 2X often larger than 1 X, but its height relative to 1 X is often dictated by coupling type and construction. When either Angular or Radial Misalignment becomes severe, can generate either high amplitude peaks at much higher harmonics (4X-8X) or even a whole series of high frequency harmonics similar in appearance to mechanical looseness. Coupling construction will often greatly influence shape of spectrum when misalignment is severe. .' , Cocked Bearing will generate coneiJlerable axial vibration. Will cause Twisting"Motion with approximately 180' phase shift top to bottom and/or side to side as measured in axial direction 01 same bearing housing. Attempts to align coupling or balance the rotor will not alleviate problem. Bearing must be removed and correctly installed.

Resonance occurs when a forcing Frequency coincides with a SY3tem Natural Frequency, and can cause dramatic amplitude amplification, which can result in premature, or even catastrophic lailure. This may be a natural frequency of the rotor, but cal' often originate from sup~rt frame. foundation, gearbox or even dnve belts. If a rotor is at or near resonance, it will be almost impossible to balance due to the great phase shift it experiences (90' at resona'lce; nearly 180' when passes through). Often requires changing naturallrequency location. Natural Frequencies do not change with Cl drange in speed which helps facilitate their identification.

69

Page 69: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

<I> Perawatan Mesin Konversl Tugas Akhir

lIIullfrated VIbration Diagnostic CIuKf

PROBLEM SOUF:CE

Mechanical Looseness

Rotor Rub

TYPICAL PHASE SPECTRUM RELAnONSHIP REMARKS

I\.aMQIoa Mechanical looseness is indicated by either Radial ~"$~~ Type A, B, or C spectra. Type A is caused by

IX

Type A • ~ ....... J. Strudurallooseness/Weakness of machine feet, . _ baseplate or foundation; also by deteriorated

........ ----- grouting, loose hold-<lown bolts at the base; and

::s ~ 1 ,Radial

..I ~ Type A "IA A

Radial. " )( N

~ - ~

distortion of the frame strudure or bearing pedestal. Type Cis nonnally generated by improper f~ between component parts which will cause many harmonics due to nonlinear response of loose parts to dynamic forces from rolor. Causes a truncation of time wavefonn. Type C is often cauSttCi by a bearing iiner loose in its cap, excessive clearance in either a sleeve or rolling element bearing, or a loose impeller on a shaft. Type C Phase is often unstable and may vary widely from one measurement to next, particularly if rotor shifts poSition on shaft from one startup to next. Mechanicalll)QSeness is often highly directional and may cause noticeably different readings if compare levels at 30' increments in radial diredion all the way around one bearing housing. Also, note that looseness will oNen cause subharmonic muhiples at exadly 112 or 113 X RPM (.SX, 1.SX, 2.SX, etc.).

Rotor Rub produces similar spedra to Mechanicatlooseness when rotating parts contad stationary components. Rub may be either partial or throughout the whote revolution. Usually generates a series of frequencies, oNen exciting one or more resonances. Often excites integer fraction subharmonics of running speed (1/2, 1/3, 1/4, 1/5 ..• 1/n,) depending on location of rolor nalural frequencies. ROlor rub can excite many high frequencies (Similar to wide· band n(liSe when chalk is dragged along a bI2r~~ard). It can be very serious and of short duration if caus:d b'f shaft ~ntactir.g bearing babbitt; but less se::ous when shaft iubbing a seal, an agitaior blade rubbi'lg the wall of a tank, or a coupling guard pressing agalOst a shaft.

Program Studi 0-3 Teknik Mesin 70

Page 70: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Illustrated Vibration Diagnostic Chart

PROBLEM TYPICAL PHASE REMARKS -SOURCE SPECTRUM RELATIONSHIP

Hydraulic and Aerodynamic Forces

Blade Pass 2IIPF Blade pass frequency (BPF) .. 1'10. of blades ( or and Vane 8PF vanes) X RPM. This frequency is inherent in pumps, Pass ..

JI lans and c:omPl"IlSSOfS, and nonnaJly does not present

11 1 11 a problem. However, large amplitude BPF (and har-monics) can be generated in pump if gap between ro-tating vanes and stationary dittusers is not kept equal an way around. Also, BPF (or harmonic) sometimes can coincide with a system naturetlrequency causing high vibration. High ePF can be generated if.ler wear ring seizes on sha~ or if welds tastening diflus-ers tall. Also, hi{;h BPF can be caused br ;obtupt bends in pipe (or dud), obstructions which disturo flow, or if pump or fan rotor is positioned eccentrically w~nousing.

Flow ~

Flow turbulence often oo::urs in blowers due to Turbulence

tAl variations in pressure or velocity of the air passing through the fan or connec!ed ductwork.. This flow

"- disruption causes turbulence which will generate .. CD random, low frequency vibralion, typically in the

1 range of 50 to 2000 CPM.

Cavitation Cavitation normally generales random, higher RandomHoqh frequency broadband energy which is sometimes freQ. Vibratoon ... ------ superimposed with blade pass frequency harmonics . ...

tl .J-V"J..~ Normally indicates insufficient sudion pressure 1200( (starvalion). Cavitation can be quite destructive to CPO.! pu~ intemal if left uncorrecled. ft can particularly

erode impener vanes. When present. it often sounds as if ·gravel" is passing through pu~.

Gears

Normal Radial-~ut GI.4F:Gear Mesh Normal spE . um shows IX and 2X RPM, along with "".aI·tle cal F gear mesh Irequency (GMF). GMF commonly win ; § (Ad Gear Spectra' n!Q~ncy p S have running speed sidebands around it. All peaks ~.... GUF ~ ~ I!! :l" F,..q

are 01 low amplitude, and no natural frequencies 01 III : i '-'-- gears are excited.

Tooth Wear

Ll I._ Gear "-/1 Key indicator 01 tooth wear is excitation 01 gear

~ Froqurcy naturallrequency, along with sidebands arour.c it

.HA spaced at the running speed 01 the bad gear. ~ mesh frequency (GM~ may !)f may not change in aJr9Iitude, although high~ $idebands surrounding GMF usualy 0CCUf when wear is noticeable. Sidebands may be a better wear indicalOf than GMF frequencies themsetYes.

Program Studi D-3 Teknik Mesin 71

Page 71: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

Illustrated Vibration Diagnostic Chart .

PROBLEM SOURCE

TYPICAL SPECTRUM

PHASE nELATlOHSHIP REMARKS

Rolling Element Bearings (4 failure phases)

z.,... A

~

: Sta~ I ...

JR ~

It-l-• -' ~ . .-.... r "

F, ..

50090 •

111 ~

~J-tt, 50090 , -'

~J~ ,:

r

llli ~ l ,1 ;.i I :ilii

50090 • l ~ I T.....,,,,,... II~~

Ft.~ ...... I, C!. .... F,eq_ VerallO'"

,JUJ)A.L ..... :r: 'f..-JL.z«»C--..,,/ {

f" = Natural Frequencies of Bcaring Components

BPF1 = ~b(1 + BJcose).RPM - PJ

BPFO :: ~b (,_ Bd cose). RPM .. PJ (" -,

P I 2 ;

= ~ I, (B d) e2l • RPM 2B I - - • cos I

d Pd

1 :... J

BSF

FfF = ~ [,- Bd • cose2). RPM

2 Pd where,

N /;0 = Number of balls or rollers

Bb = BalVRollerdiameler

P b = Bearing Pitch diameter

e = Contacl angle in degrees

Program Studi 0-3 Teknik Mesin

Rolling element bearing failure stages:

Stage 1: Earliest ind"lCations of bearing problems appear in ultrasonic frequencies ranging from approximately 20,000-60,000 Hz (1.200,ClOO-3.600,000 CPM). These are frequencies evaluated by

. spike energy (gSE), HFD(g) and shock pulse (dB). For exaJ11Ple, spike energy may first appear at about .25 gSE in Stage 1 (adual value depending on measurement location and machine speed).

Stage 2: Slight bearing defects t.egin !o "ring" be? :lng component naturaffrequencies (In) which predominantly occur in 30K-I20K CPM range. Sideband frequencies appear above and below naturallrequency peak at end 01 stage 2. Spike energy grows (for example, from 25 to .5 gSE).

Stage 3: Bearing delect frequencies and harmonics appe:lr(see pa~e entitled "rolling element bearing deled frequenoes.l When wear progresses, more delectlrequency harmonics appear and number of sidebands grow, both around Ihese and around bearing natural frequencies. Spike energy continues to increase (lor example. from .5 to over 1 gSE). Wear is now usually visible and may extend througho~t periphe'Y of bearing, particularly when well lormed sidebands accompany bearing delect frequency harmonics. Reptace bearings now.

Stage 4: Towards the end, amplitude of 1 X RPM is even eHeded. It grows, and normally causes growth of many running speed harmonics. Discrete bearing deled and component natural frequencies adually begin to "disappear" and are replaced by random, broad band hiqh frequency "noISe lloor: In addition, amplitudes of both high frequency noise lloor and spoke energy may in fad decrease: but just prior to failure, spike energy will usually grow to excessive amplitudes.

72

Page 72: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

<I> Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

LAMPlRAN4

(Ref 9 hal 6-34) Highpass filters

PeakVue

Select "Yes" to use the built-in peak value (PeakVue) analyzer_ The input signal is passed through a selectable bandpass or high-pass filter (PreFilter), and then sampled with the peak detector_ The resulting signal is then used to generate the spectrum_ Peak Vue uses the same nine pre-defined fre-quency ranges as used for the demodulator. t

PreFilter

I,Note ,

The DemodUlate and PeakVue functions cannot be used simultaneously_

This field is us'ed to specify the filters for use with either the Demodulator or the Peak.vue function. Available filters are shown below.

Bandpass Filters

20 to 150 Hz

50 to 300 Hz

100 to 600 Hz

500 to 1,000 Hz

Highpass Filters

500 Hz

I 1,000 Hz

2,000 Hz

5,000 Hz

10,000 Hz

I 20,000 Hz (PeakVue only)

I Note ' .-

The selected filter frequency must be equal to or greater than the specified maximum frequency (see "Frequency and Lo\\,­Cutoff" on page 6-22)_

Program Studi D-3 Teknik Mesin 73

Page 73: I...2 yaitu getaran bebas dan getaran paksa. 2.1.2 Getaran Bebas Getaran bebas adalah gerak system getaran tanpa adanya gangguan dari luar. Gerakan ini terjadi …

Perawatan Mesin Konversi Tugas Akhir

LAMPIRAN 5.

Tabel 3 (Ref 10 hal 16.15) Troubleshooting Guide of Induction

Motor Vibrations

TABLE 16.4 Trouhleshooling Guille of Intluclion Mulor Vihralions

SUllie ececntricity

Wea k ness/loosencss of stalor support, unbalanced plHlsc resislancc or coil sides

Shorled slalor laminalions/lurns

Loost! slator Illminalions

Dynamic cccenlricily

Droken or cracked rolor b:u Loose rotor bar Shorled rolor laminlllions ('oor end-ring joints

2)( line rl'e1lucncy IImlnllllJloncnls al hl)( 1,,1<,(1 - ,f)'/'!. It,I

2)( linc frequency

2)( linc frequcncy lind componenls spliced by 2 x line frc<luency III around I U17. '

I x rpm with 2)( slip· frequency

Itlllii:,1

HlIllinl

Hndial

sillchnnlls and componenls lit HlIllinl Itl x 1«(111<,:1: k.»( (I - s)IIJ):I: k.J

I )( rplll with 2 )( slip· frequency side hands and componenls Radial similnr In IrlOsC given ahove for dynumic eccenlricily wilh ndllitioll of 2 x slip-frcqucncy siddlllnds nround slol harl1lonics

Program Studi 0-3 Teknik Mesin

Cnn result frolll pO(lr internnl nli[\lIlI\enl, hearing \Year, 01' (r0111 IOl'nl slalu .. lu:a'ill~ (vibrnlion worsens 115 1II010r heaIS'up).

I{cfcrred 1(1 as "I(lose il'lln.'·

Dirricuh 10 differenliale bel\Veen Ihis gruup using only vibrlllilln annlysis, hUI Ihey will 11150 he appnrcnl lit no 10lld liS wl!ll ns on lund.

Can hllve high amplilude hUI nol usually deslruclive. 'nle high-frel(uency componenls may be sil11i1nr 10 sUllie eccenlricity.

Can result frol11 rolor how,rolor runoul. or fwm 10cIII rolor hCllling (vihrlllillll worsens liS mol or henls uII).

'Illc slip sidebands may hc lolV level. rcquir­inga large dynamic range as well :IS fre­quency sc;leclivity in mcasuring instrumen-IlIlion. 'Iypical speClrll sholV Ihnt thcse CIImponenls in the region of the principal vihralion slol hnrll1unics also hnve slip-fre1luency side hands.

74