Memahami Eksentrisitas pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Eksentrisitas?

Dalam konteks dinamika rotor, keanehan mengacu pada jarak radial atau offset antara pusat massa rotor (juga disebut pusat gravitasi) dan pusat geometrisnya (pusat sebenarnya dari bentuk atau porosnya). Pada rotor yang seimbang sempurna, kedua pusat ini akan berimpit. Namun, karena ketidaksempurnaan manufaktur dan kepadatan material yang tidak seragam, hampir selalu terdapat eksentrisitas inheren. Ketika rotor eksentrik berputar, pusat massa offset menghasilkan gaya sentrifugal, yang merupakan akar penyebab getaran akibat ketidakseimbangan.

Hubungan Langsung Antara Eksentrisitas dan Ketidakseimbangan

Eksentrisitas dan ketidakseimbangan pada dasarnya saling terkait. Ketidakseimbangan adalah *ukuran* efek eksentrisitas pada kecepatan tertentu, sementara eksentrisitas adalah *penyebab fisiknya*. Besarnya ketidakseimbangan berbanding lurus dengan massa rotor dan eksentrisitasnya.

Rumusnya sederhana:

Ketidakseimbangan (U) = Massa (M) × Eksentrisitas (e)

Hubungan ini menyoroti mengapa eksentrisitas sangat penting. Bahkan eksentrisitas yang sangat kecil (hanya beberapa mikrometer) pada rotor yang berat dan berkecepatan tinggi dapat menciptakan gaya ketidakseimbangan yang sangat besar, yang mengakibatkan getaran hebat dan keausan cepat pada bantalan.

Jenis-jenis Eksentrisitas

Penting untuk membedakan antara berbagai bentuk eksentrisitas dan ketidaksempurnaan geometris terkait:

1. Eksentrisitas Massa

Inilah eksentrisitas sejati sebagaimana didefinisikan di atas—offset antara pusat massa dan pusat geometri. Jenis inilah yang menyebabkan ketidakseimbangan dan menjadi target dari semua prosedur penyeimbangan. Hal ini tidak dapat dilihat atau diukur secara langsung dengan indikator dial saat rotor diam.

2. Eksentrisitas Geometris (Runout)

Ini mengacu pada penyimpangan permukaan rotor dari lingkaran sempurna. Ini adalah ukuran seberapa "tidak bulat" poros atau rotor. Ini juga dikenal sebagai runout mekanisMisalnya, jurnal poros mungkin sedikit oval, atau katrol mungkin dikerjakan agak melenceng dari pusat poros. Jenis ketidaksempurnaan ini *dapat* diukur dengan indikator dial saat mesin berputar lambat. Meskipun tidak secara langsung menunjukkan ketidakseimbangan massa, bentuk geometris yang eksentrik sering kali berkontribusi terhadap ketidakseimbangan massa.

3. Kehabisan Listrik

Ini bukan ketidaksempurnaan fisik, melainkan kesalahan pengukuran yang terjadi pada probe jarak dekat non-kontak. Jika permukaan rotor memiliki variasi permeabilitas magnetik atau konduktivitas listrik, probe dapat memberikan pembacaan yang salah yang menyerupai runout geometris. "Noise" ini harus diperhitungkan selama pengujian dinamis rotor.

Penyebab Eksentrisitas

Eksentrisitas massa dimasukkan ke dalam rotor melalui berbagai cara:

• Toleransi Manufaktur: Tidak ada proses manufaktur yang sempurna. Akan selalu ada kesalahan kecil dalam pemesinan, pengecoran, dan perakitan.
• Kepadatan Material Tidak Seragam: Inklusi, rongga, atau porositas dalam pengecoran atau penempaan berarti material tersebut tidak sepenuhnya homogen, yang menyebabkan pusat massa bergeser.
• Desain Asimetris: Komponen seperti poros engkol pada dasarnya asimetris.
• Kesalahan Perakitan: Katrol atau bantalan yang tidak terpusat sempurna pada poros akan menciptakan massa eksentrik.
• Distorsi Termal: Pemanasan atau pendinginan yang tidak merata dapat menyebabkan rotor melengkung, sehingga pusat massanya bergeser sementara. Hal ini dikenal sebagai vektor termal.

Bagaimana Eksentrisitas Ditangani

Karena eksentrisitas massa adalah penyebab ketidakseimbangan, hal ini diperbaiki melalui proses menyeimbangkanDengan menambahkan atau mengurangi sedikit bobot, teknisi menciptakan gaya berlawanan yang secara efektif menarik garis tengah massa rotor kembali agar sejajar dengan garis tengah geometrisnya, meminimalkan gaya sentrifugal bersih dan getaran yang dihasilkan.

← Kembali ke Indeks Utama