Penyeimbangan Kipas – Menghilangkan Getaran & Memperpanjang Umur Peralatan

Bayangkan sebuah kipas industri berkecepatan tinggi bergetar hebat, dengan baut-baut yang mengendur di setiap putarannya. Skenario buruk ini sering kali disebabkan oleh sedikit ketidakseimbangan pada rotor kipas. Getaran dan kebisingan yang berlebihan lebih dari sekadar gangguan — keduanya merupakan tanda peringatan adanya masalah yang dapat menyebabkan waktu henti dan perbaikan yang mahal.

Penyeimbangan kipas adalah proses untuk memperbaiki ketidakseimbangan ini. Ini adalah salah satu prosedur yang paling dicari dalam perawatan peralatan karena kipas sangat sensitif terhadap distribusi berat yang tidak merata. Bahkan penyimpangan sekecil apa pun dapat menyebabkan getaran yang signifikan. Ketidakseimbangan terjadi ketika pusat geometris poros kipas tidak sejajar dengan pusat massanya. Semakin tinggi kecepatan putar kipas, semakin penting keseimbangan yang presisi.

Misalnya, ketidakseimbangan sebesar 20 gram saja di tepi rotor kipas besar yang berputar pada 3000 RPM dapat menghasilkan gaya sentrifugal sekitar 900 N — kira-kira setara dengan beban seberat 90 kg yang menghantam bantalan sebanyak 50 kali per detik. Tidak mengherankan jika dibiarkan tanpa perbaikan, ketidakseimbangan ini dapat dengan cepat menyebabkan kerusakan.

Apa Penyebab Ketidakseimbangan Kipas?

Penyebab paling umum dari ketidakseimbangan kipas meliputi:

• Keausan abrasif pada bilah kipas
• Akumulasi kotoran pada bilah kipas
• Perakitan longgar atau ketidaksejajaran impeller pada hub
• Fluktuasi suhu di rumah atau poros kipas
• Hilangnya bobot keseimbangan (sebelumnya ditambahkan)
• Deformasi bilah (tekukan atau kerusakan)

Mengapa Penyeimbangan Kipas Itu Penting?

Mengoperasikan kipas yang tidak seimbang mengakibatkan getaran yang berbahaya bagi keseluruhan struktur. Getaran yang berlebihan menyebabkan peningkatan konsumsi energi, percepatan keausan, dan seringkali kegagalan dini pada bantalan (baik pada poros maupun struktur pendukung). Hal ini bahkan dapat menyebabkan waktu henti yang tidak direncanakan akibat kerusakan.

Di sisi lain, kipas yang seimbang akan:

• Berjalan lebih efisien (lebih sedikit pemborosan energi)
• Mengurangi tekanan pada komponen-komponennya
• Memperpanjang umur bantalan dan bagian lainnya
• Beroperasi lebih tenang

Singkatnya, baik Anda memasang kipas baru atau melakukan servis pada kipas yang sudah ada, Anda tidak boleh melewatkan langkah penyeimbangan selama pemeliharaan.

Penting: Meskipun ketidakseimbangan merupakan penyebab paling umum getaran tinggi pada kipas, itu bukan satu-satunya penyebab. Masalah struktural, jarak bebas yang berlebihan, masalah pada penggerak sabuk, ketidaksejajaran, retakan pada rotor, atau bantalan yang rusak juga dapat menyebabkan getaran. Sangat penting untuk meminta bantuan spesialis diagnostik getaran yang berpengalaman untuk menentukan akar penyebab peningkatan getaran sebelum berasumsi bahwa penyeimbangan akan memperbaikinya.

Komentar Spesialis

Pengalaman menunjukkan bahwa orang sering mencari jasa balancing setiap kali terjadi peningkatan getaran. Namun, balancing sebenarnya merupakan langkah terakhir dalam mengurangi getaran. Sebelum melanjutkan ke langkah tersebut, diperlukan pemeriksaan menyeluruh. diagnostik getaran Kondisi peralatan harus diperiksa. Setiap kekurangan – seperti cacat pada kopling, ketidaksejajaran poros, atau kekakuan yang tidak memadai pada struktur penyangga – harus diidentifikasi dan diperbaiki terlebih dahulu. Baru setelah itu, Anda dapat melanjutkan ke tahap penyeimbangan, jika masih diperlukan.

Misalnya, klien baru-baru ini meminta penyeimbangan kipas untuk unit pengering. Pengukuran getaran kami (khususnya spektrum kecepatan getaran) menunjukkan adanya kelonggaran mekanis. Setelah inspeksi, kami menemukan kerusakan pada bagian struktur penyangga kipas yang menempel pada fondasi. Setelah memasang kembali penyangga dan melakukan diagnosis ulang, kami menemukan ketidakseimbangan yang tersisa masih dalam batas yang dapat diterima. Dalam kasus ini, penyeimbangan tidak lagi diperlukan. Masalah seperti fondasi yang longgar atau ketidaksejajaran akan menghalangi penyeimbangan yang berhasil. Ingat, penyeimbangan hanya boleh dilakukan pada mesin yang kondisi mekanisnya masih baik.

Cara Penyeimbangan Kipas Dilakukan

Spesialis kami biasanya melakukan penyeimbang kipas (baik menyeimbangkan impeller atau seluruh roda kipas) di tempat Menggunakan bantalan kipas itu sendiri. Pendekatan in-situ ini memungkinkan presisi dan kecepatan maksimum tanpa perlu pembongkaran, sehingga menghindari gangguan yang tidak perlu pada struktur peralatan.

Dalam setiap pekerjaan penyeimbangan, kami bertujuan untuk mencapai ketidakseimbangan sisa serendah mungkin dan mematuhi standar kualitas keseimbangan ISO 1940-1-2007 untuk kelas peralatan yang sesuai. Untuk mencapai hal ini, kami menggunakan perangkat penyeimbang dinamis portabel — penganalisis getaran Balanset-1A.

Langkah-langkah yang Terlibat:

Proses penyeimbangan terdiri dari beberapa tahap. Jumlah sensor yang digunakan dan penempatannya dapat ditentukan oleh produsen kipas. Pedoman umum merekomendasikan penempatan sensor pada bantalan poros kipas dan pada rumah kipas. Jika hal ini tidak memungkinkan karena kendala desain, maka sensor harus dipasang di lokasi yang terhubung langsung ke bantalan sebisa mungkin.

1. Pasang sensor getaran tegak lurus terhadap sumbu putaran rotor.

   

2. Pasang tachometer pada dudukan magnet.

   

3. Tempelkan pita reflektif pada katrol dan arahkan sensor RPM ke arah pita.
4. Hubungkan sensor getaran ke perangkat penyeimbang, dan hubungkan perangkat ke laptop.

   

5. Jalankan perangkat lunak penyeimbang pada laptop.
6. Pilih mode penyeimbangan dua bidang.

   

7. Masukkan identifikasi rotor (nama atau nomor) dan lokasinya.
8. Timbang beban uji dan masukkan nilainya serta radius pemasangannya.

   

9. Jalankan kipas (rotor) dan ukur tingkat getaran awal (dasar).

   

10. Pasang beban uji pada bidang koreksi pertama pada rotor kipas.
11. Jalankan kipas lagi dan lakukan pengukuran getaran kedua.
12. Verifikasi bahwa amplitudo atau fase getaran telah berubah setidaknya 20% (yang menunjukkan berat uji memiliki efek yang terukur).
13. Lepaskan beban uji dari bidang pertama dan pasang pada bidang kedua rotor.
14. Jalankan kipas sekali lagi dan lakukan pengukuran getaran ketiga.
15. Perangkat lunak kemudian menghitung bobot koreksi yang diperlukan dan sudut untuk menempatkannya di bidang pertama dan kedua.

    

16. Lepaskan beban uji dari rotor.
17. Siapkan bobot koreksi permanen dari massa yang ditentukan (seperti yang dihitung).
18. Pasang atau las pemberat koreksi ke rotor pada posisi yang ditunjukkan.

    

19. Jalankan kipas lagi dan verifikasi bahwa penyeimbangan berhasil (tingkat getaran sekarang dalam batas yang dapat diterima).
20. Jika perangkat lunak menyarankan penyesuaian kecil lebih lanjut, tambahkan beban tambahan seperti yang disarankan dan periksa kembali keseimbangan hingga getaran diminimalkan.

Dengan mengikuti prosedur ini, kami memastikan tingkat presisi yang tinggi dalam penyeimbangan kipas, yang berkontribusi pada efisiensi dan keandalan jangka panjang peralatan industri Anda.

Kesimpulan

Penyeimbangan kipas yang tepat menghilangkan salah satu sumber utama getaran mesin. Hasilnya adalah pengoperasian peralatan Anda yang lebih lancar dan andal. Mengabaikan langkah ini dapat menyebabkan kegagalan yang merugikan, sementara menerapkan penyeimbangan kipas secara teratur (setelah memperbaiki masalah mekanis yang mendasarinya) akan menghemat waktu dan uang Anda dalam jangka panjang. Jangan menunggu agar kipas bergetar sendiri hingga terpisah — sertakan penyeimbangan sebagai bagian rutin dari program pemeliharaan Anda untuk melindungi mesin Anda dan menjaganya tetap bekerja optimal.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa yang menyebabkan ketidakseimbangan kipas?

Ketidakseimbangan kipas biasanya disebabkan oleh distribusi massa yang tidak merata pada bagian-bagian yang berputar. Penyebab umumnya meliputi keausan abrasif pada bilah kipas, penumpukan kotoran pada bilah, impeller yang longgar atau tidak sejajar, fluktuasi suhu yang menyebabkan pemuaian atau penyusutan material, hilangnya bobot keseimbangan yang terpasang sebelumnya, atau deformasi fisik bilah.

Mengapa penyeimbangan kipas penting?

Kipas yang tidak seimbang menghasilkan getaran berlebih yang dapat merusak kipas dan peralatan yang terhubung. Menyeimbangkan kipas mengurangi getaran ini, mencegah pemborosan energi, dan meminimalkan tekanan pada bantalan dan komponen lainnya. Kipas yang seimbang dengan baik juga beroperasi lebih senyap dan efisien, sehingga memperpanjang umur peralatan.

Bagaimana cara menyeimbangkan kipas angin?

Penyeimbangan kipas dilakukan dengan menambah atau mengurangi beban pada rotor (impeller) kipas untuk mengoreksi ketidakseimbangan massa. Proses umumnya meliputi pengukuran getaran kipas, menentukan letak ketidakseimbangan, lalu memasang beban koreksi kecil pada posisi tertentu pada rotor untuk mengatasinya. Penyeimbang portabel modern menggunakan sensor dan perangkat lunak untuk memandu proses ini dan menghitung beban serta penempatan yang tepat. (Lihat prosedur langkah demi langkah di atas untuk detailnya.)

Kapan kipas industri harus diseimbangkan?

Kipas industri harus diseimbangkan setiap kali Anda merasakan getaran berlebih atau setelah pekerjaan perbaikan/perawatan apa pun yang dapat mengganggu keseimbangannya (seperti mengganti atau mengelas bilah kipas). Kipas baru biasanya diseimbangkan dengan baik oleh produsen, tetapi seiring waktu, keausan dan penumpukan material dapat menyebabkan ketidakseimbangan. Sebaiknya periksa tingkat getaran secara berkala sebagai bagian dari perawatan, dan lakukan penyeimbangan jika tingkat tersebut melebihi batas yang disarankan.

Bisakah penyeimbangan kipas dilakukan di tempat?

Ya. Penyeimbangan kipas seringkali dapat dilakukan di tempat (in situ) menggunakan peralatan penyeimbang portabel. Penyeimbangan di tempat, seperti layanan yang dijelaskan di atas, menggunakan bantalan kipas itu sendiri dan tidak memerlukan pembongkaran mesin. Hal ini menghemat waktu dan memastikan kipas seimbang dalam kondisi operasi normal.