Memahami Akselerasi dalam Analisis Getaran

Definisi: Apa itu Percepatan Getaran?

Percepatan adalah laju perubahan kecepatan suatu benda terhadap waktu. Dalam konteks analisis getaran, ini merupakan pengukuran mendasar yang mengukur seberapa cepat kecepatan komponen yang bergetar berubah. Sementara perpindahan mengukur seberapa jauh suatu komponen bergerak dan kecepatan mengukur seberapa cepat pergerakannya, percepatan berfokus pada gaya yang bekerja pada komponen tersebut, sehingga membuatnya sangat sensitif terhadap peristiwa frekuensi tinggi seperti benturan dan perubahan gerak yang tiba-tiba.

Mengapa Pengukuran Akselerasi Penting?

Pengukuran akselerasi sangat penting untuk program pemantauan kondisi yang komprehensif karena sangat baik dalam mendeteksi jenis kerusakan mesin tertentu yang mungkin terlewatkan oleh pengukuran lain. Pentingnya pengukuran ini bersumber dari beberapa faktor kunci:

• Deteksi Kesalahan Frekuensi Tinggi: Akselerasi secara inheren lebih sensitif terhadap getaran frekuensi tinggi. Hal ini menjadikannya parameter ideal untuk mendeteksi kerusakan tahap awal pada bantalan elemen gelinding, masalah susunan roda gigi, dan frekuensi lintasan bilah, karena fenomena ini biasanya menghasilkan getaran frekuensi tinggi.
• Hubungan Langsung dengan Kekuatan: Menurut hukum kedua Newton (Gaya = Massa × Percepatan), percepatan berbanding lurus dengan gaya dinamis yang bekerja di dalam mesin. Mengukur percepatan memberikan wawasan langsung tentang gaya-gaya yang menyebabkan stres dan kelelahan pada komponen.
• Rentang Dinamis Lebar: Akselerometer, sensor yang digunakan untuk mengukur akselerasi, dapat mencakup rentang frekuensi dan amplitudo yang sangat luas, membuatnya serbaguna untuk memantau berbagai jenis mesin.

Satuan dan Pengukuran

Satuan Umum

Percepatan getaran biasanya dinyatakan dalam salah satu dari dua satuan berikut:

• G: Satuan tak berdimensi yang mewakili percepatan gravitasi Bumi. 1 g setara dengan sekitar 9,81 m/s². Penggunaan 'g' umum digunakan karena memberikan ukuran tingkat keparahan getaran yang terstandarisasi dan relevan.
• m/s² (atau mm/s²): Satuan SI standar untuk percepatan (meter per detik kuadrat).

Bagaimana cara mengukurnya?

Percepatan hampir secara eksklusif diukur menggunakan akselerometerIni adalah transduser yang mengubah gaya mekanis getaran menjadi sinyal listrik proporsional. Akselerometer piezoelektrik adalah jenis yang paling umum digunakan dalam pemantauan kondisi industri karena ketahanan, akurasi, dan respons frekuensinya yang luas.

Aplikasi Praktis dalam Diagnostik

Dalam diagnostik, data akselerasi digunakan untuk mengidentifikasi masalah spesifik:

• Kerusakan Bearing: Dampak yang dihasilkan oleh cacat mikroskopis pada bantalan, roller, atau bola menciptakan lonjakan kecil berfrekuensi tinggi. Pengukuran percepatan, terutama bila dikombinasikan dengan teknik seperti Analisis Amplop, adalah metode utama untuk mendeteksi kesalahan ini pada tahap paling awal.
• Analisis Gearbox: Getaran frekuensi tinggi dari gigi roda gigi yang saling bersentuhan, juga benturan dari gigi yang retak atau patah, terlihat jelas dalam spektrum percepatan.
• Mesin Berkecepatan Tinggi: Untuk peralatan seperti turbin dan kompresor berkecepatan tinggi, akselerasi sering kali menjadi pengukuran getaran keseluruhan yang lebih disukai karena frekuensi dominan berada dalam rentang di mana ia merupakan parameter paling sensitif.

Hubungan dengan Kecepatan dan Perpindahan

Perpindahan, kecepatan, dan percepatan secara matematis berhubungan melalui integrasi dan diferensiasi. Untuk getaran sinusoidal sederhana:

• Kecepatan merupakan integral dari percepatan.
• Perpindahan merupakan integral dari kecepatan.

Artinya, untuk jumlah energi getaran yang sama, amplitudo percepatan akan secara alami lebih tinggi pada frekuensi tinggi, sementara amplitudo perpindahan akan lebih tinggi pada frekuensi rendah. Inilah sebabnya mengapa analis memilih parameter pengukuran yang paling sesuai dengan rentang frekuensi gangguan yang diperkirakan.

← Kembali ke Indeks Utama