Mendiagnosis Cacat Roda Gigi

1. Tanda Getaran Roda Gigi

Roda gigi merupakan komponen fundamental untuk transmisi daya pada mesin industri. Proses penyambungan gigi-gigi roda gigi pada dasarnya berisik dan bergetar. Roda gigi yang sehat menghasilkan getaran yang sangat jelas dan stabil, dan penyimpangan dari getaran ini merupakan indikator kuat keausan atau kerusakan.

Analisis getaran adalah metode yang sangat efektif untuk mendeteksi cacat gigi pada tahap yang sangat awal, jauh sebelum cacat tersebut dapat mengakibatkan kegagalan kotak roda gigi yang fatal.

2. Frekuensi Mesh Roda Gigi (GMF)

Frekuensi yang paling penting dalam analisis gearbox adalah Frekuensi Mesh Roda Gigi (GMF)Ini adalah tingkat di mana gigi-gigi roda gigi saling bersentuhan.

GMF = Jumlah Gigi pada Roda Gigi × Kecepatan Putar Roda Gigi Tersebut

Pada gearbox yang sehat, Spektrum FFT akan menunjukkan puncak yang jelas pada GMF, seringkali dengan beberapa kecil harmonik (2xGMF, 3xGMF). Amplitudo puncak GMF ini merupakan indikator beban pada roda gigi. Puncak GMF yang tinggi saja belum tentu merupakan tanda kerusakan, melainkan beban yang berat. Kunci diagnosis adalah mengamati frekuensi *di sekitar* puncak GMF.

3. Menggunakan Pita samping untuk Mendiagnosis Kesalahan

Pita samping adalah alat paling ampuh untuk mendiagnosis masalah roda gigi tertentu. Ini adalah puncak-puncak kecil yang muncul di kedua sisi GMF dan harmoniknya. Jarak antar sideband menunjukkan poros mana yang mengalami masalah.

• Peralatan yang usang atau eksentrik: Jika roda gigi aus, eksentrik, atau memiliki cacat produksi, roda gigi tersebut akan memodulasi GMF pada kecepatan rotasinya. Hal ini akan menciptakan pita samping di sekitar puncak GMF yang berjarak di kecepatan lari (1X) dari poros roda gigi spesifik tersebut. Misalnya, jika puncak GMF memiliki pita samping yang berjarak pada kecepatan poros input, kerusakannya terletak pada roda gigi input.
• Keausan Gigi: Keausan gigi umum sering ditunjukkan dengan peningkatan amplitudo GMF dan harmoniknya, disertai pita samping 1X dari roda gigi yang sesuai.
• Gigi Retak atau Patah: Satu gigi yang retak atau patah akan menghasilkan puncak getaran yang kuat pada kecepatan 1X roda gigi tersebut, seringkali disertai banyak harmonik. Hal ini juga akan menghasilkan pita samping di sekitar GMF yang berjarak sama dengan kecepatan roda gigi tersebut. bentuk gelombang waktu juga sangat berguna di sini, karena akan menunjukkan dampak yang jelas dan berkala setiap kali gigi yang patah mencoba menyatu.
• Ketidakselarasan Gigi: Ketidaksejajaran roda gigi sering kali menunjukkan harmonik GMF 2X yang tinggi, terkadang lebih besar daripada puncak GMF primer. Hal ini juga akan disertai dengan pita samping yang berjarak sama dengan kecepatan lari.

4. Teknik Analisis Khusus

Karena getaran roda gigi bisa rumit, teknik khusus sering digunakan:

• Analisis Bentuk Gelombang Waktu: Penting untuk mendeteksi gigi patah, yang muncul sebagai benturan tajam yang berulang.
• Analisis Cepstrum: Suatu teknik yang digunakan untuk mengidentifikasi lebih jelas keluarga pita samping yang mungkin sulit dilihat dalam spektrum FFT standar.

5. Tahapan Kegagalan Roda Gigi

Analisis getaran dapat melacak perkembangan kegagalan roda gigi melalui beberapa tahap:

1. Tahap 1 (Awal): Pita samping kecil muncul di sekitar GMF. Tingkat getaran keseluruhan mungkin tidak berubah.
2. Tahap 2 (Sedang): Amplitudo pita samping meningkat, dan harmonik GMF mungkin mulai muncul dengan pita sampingnya sendiri.
3. Tahap 3 (Serius): GMF dan harmoniknya mungkin memiliki banyak pita samping yang besar. Frekuensi 1X dari roda gigi yang bermasalah mungkin mulai meningkat. Tingkat kebisingan spektrum meningkat.
4. Tahap 4 (Bencana): GMF dapat menghilang dan digantikan oleh tanda getaran acak yang berisik saat gigi rusak parah atau hancur.

← Kembali ke Indeks Utama