Memahami Perpindahan Getaran
Definisi: Apa itu Perpindahan dalam Getaran?
Pemindahan adalah ukuran jarak total yang ditempuh benda yang bergetar dari posisi diamnya (keseimbangan). Ukuran ini mengukur "seberapa jauh" suatu komponen bergerak maju mundur. Sebagai representasi paling sederhana dari gerak getar, perpindahan merupakan parameter fundamental dalam analisis getaran, terutama untuk aplikasi frekuensi rendah dan untuk menilai celah mekanis.
Mengapa dan Kapan Mengukur Perpindahan
Meskipun kecepatan adalah parameter yang paling umum untuk kesehatan mesin secara keseluruhan, perpindahan adalah pengukuran yang disukai dalam beberapa skenario kritis yang spesifik:
- Analisis Frekuensi Rendah: Energi getaran sebanding dengan perpindahan pada frekuensi yang sangat rendah. Untuk mesin berkecepatan rendah (biasanya di bawah 600 RPM atau 10 Hz), seperti kipas besar, menara pendingin, dan mesin kertas, perpindahan merupakan indikator tingkat keparahan getaran yang paling sensitif dan representatif.
- Menilai Izin: Perpindahan memberikan pengukuran langsung pergerakan fisik suatu komponen. Hal ini penting untuk menentukan apakah poros yang berputar memiliki jarak bebas yang cukup untuk menghindari gesekan dengan komponen stasioner seperti bantalan atau seal.
- Defleksi Struktural: Saat menganalisis pergerakan struktur seperti pangkalan, rangka, atau perpipaan, perpindahan digunakan untuk memahami bentuk mode dan memastikan lendutan berada dalam batas desain.
- Penyeimbangan Rotor Kecepatan Rendah: Selama penyeimbangan rotor besar yang bergerak lambat, pengukuran perpindahan sering digunakan untuk menentukan jumlah ketidakseimbangan.
Satuan dan Pengukuran
Satuan Umum
Perpindahan getaran biasanya dinyatakan dalam salah satu dari dua satuan:
- Mils: Standar industri di Amerika Serikat, di mana 1 mil sama dengan seperseribu inci (0,001″).
- Mikrometer (µm): Satuan SI standar, di mana 1 mikrometer sama dengan sepersejuta meter. (1 mil ≈ 25,4 µm).
Perpindahan hampir selalu diukur dalam Puncak ke Puncak (Pk-Pk) satuan, karena nilai ini menunjukkan total perjalanan komponen, yang merupakan faktor terpenting untuk analisis jarak bebas.
Bagaimana cara mengukurnya?
Perpindahan dapat diukur dengan beberapa cara:
- Probe Kedekatan: Ini adalah metode yang paling umum untuk mengukur getaran poros. Sebuah probe arus eddy non-kontak dipasang pada bagian yang diam dan mengukur perubahan celah antara ujungnya dan poros yang berputar. Ini secara langsung mengukur perpindahan relatif poros.
- Integrasi dari Akselerometer: Akselerometer standar mengukur percepatan. Sinyalnya dapat diintegrasikan secara elektronik sekali untuk mendapatkan kecepatan, dan sekali lagi untuk mendapatkan perpindahan. Ini merupakan fitur umum dalam pengumpul data modern, tetapi dapat rentan terhadap gangguan dan kesalahan pada frekuensi yang sangat rendah.
- Sensor Perpindahan Laser: Sensor non-kontak ini menggunakan sinar laser untuk memberikan pengukuran perpindahan yang sangat akurat.
Peran Perpindahan dalam Diagnostik
Meskipun perpindahan tinggi pada frekuensi putar poros (1X RPM) pada mesin kecepatan rendah sering kali menunjukkan ketidakseimbangan, daya diagnostik utamanya berasal dari hubungannya dengan kecepatan dan percepatan. Untuk sejumlah energi getaran tertentu:
- Pada frekuensi rendah, perpindahan akan memiliki amplitudo tertinggi.
- Pada frekuensi rentang menengah, kecepatan akan memiliki amplitudo tertinggi.
- Pada frekuensi tinggi, percepatan akan memiliki amplitudo tertinggi.
Oleh karena itu, para analis menggunakan perpindahan untuk berfokus pada fenomena frekuensi rendah yang mungkin sama sekali tidak terlihat dalam spektrum percepatan. Sebuah mesin dapat mengalami pergerakan frekuensi rendah yang parah dan merusak, yang menghasilkan percepatan yang sangat kecil, sehingga perpindahan menjadi bagian penting dari perangkat diagnostik yang lengkap.