Apa yang dimaksud dengan bobot uji dalam penyeimbangan rotor?

Beban uji (juga disebut beban percobaan atau beban kalibrasi) adalah massa yang diketahui yang sementara dipasang pada rotor pada radius tertentu selama penyeimbangan bidang tunggal. Dengan mengukur perubahan getaran yang disebabkan oleh beban uji, instrumen penyeimbangan menghitung massa dan sudut koreksi permanen yang benar. Beban uji dilepas setelah pengukuran selesai.

Bagaimana cara saya memilih ukuran berat uji coba yang tepat?

Beban uji yang ideal harus menghasilkan perubahan getaran yang terukur tanpa membebani rotor atau bantalan secara berlebihan. Pedoman teknik umum adalah menggunakan 5% hingga 10% dari ketidakseimbangan sisa yang diizinkan (sesuai ISO 21940) dibagi dengan radius koreksi. Beban uji yang terlalu kecil mungkin tidak menghasilkan pembacaan yang andal; beban yang terlalu besar dapat menyebabkan getaran berlebihan atau bahaya keselamatan.

Apa yang terjadi jika beban percobaan terlalu berat?

Beban uji yang terlalu berat dapat menyebabkan getaran yang sangat tinggi dan berbahaya selama uji coba, berpotensi merusak bantalan, segel, atau rotor itu sendiri. Beban tersebut juga dapat melebihi rentang linier sensor getaran, yang menyebabkan hasil penyeimbangan yang tidak akurat. Selalu mulai dengan nilai minimum yang telah dihitung (5% dari U_per / r) dan tingkatkan hanya jika perubahan getaran tidak mencukupi.

Di mana saya harus meletakkan beban percobaan pada rotor?

Tempatkan beban percobaan pada bidang koreksi — lokasi aksial tempat beban penyeimbang permanen akan ditambahkan. Untuk posisi radial, pasang pada radius maksimum yang tersedia untuk meminimalkan massa yang dibutuhkan. Metode pemasangan umum meliputi pengencangan dengan baut pada lubang yang sudah ada, penggunaan beban magnetik, atau menempelkan beban ke permukaan rotor. Pastikan beban percobaan terpasang dengan aman dan tidak dapat terlepas selama rotasi.

Mengapa menggunakan ketidakseimbangan yang diperbolehkan sebesar 5–10% untuk berat percobaan?

Rentang 5–10% adalah pedoman teknik praktis yang menyeimbangkan dua persyaratan: beban uji harus cukup berat untuk menghasilkan perubahan getaran yang terukur dengan jelas (rasio sinyal terhadap kebisingan), tetapi cukup ringan untuk menghindari getaran yang berlebihan. Menggunakan ketidakseimbangan yang diizinkan sebagai referensi memastikan beban uji diskalakan dengan tepat untuk massa, kecepatan, dan tingkat keseimbangan rotor.

Alat Teknik Gratis

Kalkulator Berat Uji untuk Penyeimbangan Rotor

Hitung massa beban uji yang direkomendasikan untuk penyeimbangan rotor bidang tunggal. Mempertimbangkan massa rotor, kecepatan, radius koreksi, kekakuan penyangga, dan tingkat getaran.

Metode Vibromera Kekakuan Penopang Tingkat Getaran

Massa Rotor (Mr) (kg)

Kecepatan Rotor (N) (RPM)

Radius Pemasangan (Rt) (mm)

Kekakuan Penopang (Ksupp) (0,5–5,0)

Tingkat Getaran (mm/s RMS)

Pengaturan cepat

Hasil

Berat Uji Coba yang Direkomendasikan (Mt)

—

Massa Rotor (Mr)

—

Jari-jari Percobaan (Rt)

—

Kekakuan Penopang (Ksupp)

—

Koefisien Getaran (Kvib)

—

Jari-jari dalam cm (Rt)

—

Faktor Kecepatan (N/100)²

—

Rumus Berat Percobaan

Massa beban uji dihitung menggunakan rumus teknik praktis yang memperhitungkan kondisi penopang dan tingkat getaran:

Gunung — massa berat percobaan (g)
Tn — massa rotor (g) — masukkan dalam kg, dikonversi ke gram secara internal
Ksupp — koefisien kekakuan penyangga (0,5–5,0)
Kvib — koefisien tingkat getaran (0,5–3,0) — diperoleh dari getaran terukur dalam mm/s
Rt — radius pemasangan beban percobaan (cm) — masukkan dalam mm, dikonversi ke cm secara internal
N — kecepatan rotor (RPM)

Koefisien Kekakuan Penopang (Ksupp)

Koefisien ini memperhitungkan bagaimana struktur penyangga mesin memengaruhi respons getaran terhadap ketidakseimbangan:

Ksupp	Jenis Dukungan	Deskripsi
5.0	Sangat kaku	Blok beton masif, struktur baja kaku. Getaran hampir tidak berubah dengan ketidakseimbangan — perlu lebih berat berat percobaan (Ksupp tinggi).
4.0	Kaku	Pondasi beton, alas yang kokoh. Umumnya digunakan untuk pompa dan kompresor berukuran besar.
2.0–3.0	Sedang	Dudukan standar industri, pelat dasar di atas beton. Situasi paling umum untuk kipas angin, motor, dan mesin umum.
1.0	Fleksibel	Dudukan pegas, isolator karet. Mesin bergetar bebas — lebih ringan Berat badan percobaan cukup (Ksupp rendah).
0.5	Sangat fleksibel	Dudukan gantung, isolator lunak, alat bantu/penyangga penyeimbang. Respons getaran maksimum — bobot uji coba teringan.

Aturan praktis: Penyangga kaku (Ksupp = 4–5) "menyerap" getaran, sehingga Anda memerlukan beban percobaan yang lebih berat untuk menghasilkan perubahan yang terukur. Penyangga fleksibel (Ksupp = 0,5–1) memperkuat respons, sehingga beban percobaan yang lebih ringan pun dapat digunakan.

Koefisien Tingkat Getaran (Kvib)

Koefisien ini mencerminkan tingkat keparahan getaran mesin saat ini sebelum penyeimbangan:

Kvib	Tingkat Getaran	Kondisi
1	Rendah (< 2 mm/s)	Mesin berjalan lancar. Hanya penyetelan halus. Beban uji yang lebih ringan — jika tidak, dapat mengalahkan sinyal ketidakseimbangan yang ada.
2	Sedang (2–4,5 mm/s)	Getaran yang terasa. Penyeimbangan standar.
3	Meningkat (4,5–7,1 mm/s)	Atasi masalah ketidakseimbangan. Skenario penyeimbangan lapangan yang umum. Pilihan default.
5	Tinggi (7,1–11 mm/s)	Ketidakseimbangan yang signifikan. Penyeimbangan mendesak diperlukan. Beban percobaan yang lebih besar tidak masalah — getaran sudah tinggi.
8	Sangat tinggi (> 11 mm/s)	Tingkat berbahaya. Ketidakseimbangan besar. Beban percobaan yang lebih berat dapat diterima untuk memastikan perubahan vektor yang terukur.

Mengapa Rumus Ini Berhasil

Rumus Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²) menangkap prinsip fisika kuncinya:

Rotor yang lebih berat membutuhkan beban percobaan yang lebih berat (linier dengan Mr)
Kecepatan lebih tinggi menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih besar per gram, sehingga dibutuhkan beban percobaan yang lebih sedikit (kuadrat terbalik dari N)
Jari-jari yang lebih besar artinya momen per gram lebih besar, sehingga bobot yang dibutuhkan lebih sedikit (kebalikan dari Rt)
Penopang yang lebih kaku membutuhkan beban yang lebih besar untuk menghasilkan perubahan getaran yang terdeteksi (Ksupp lebih tinggi = 4–5)
Dukungan yang fleksibel memperkuat respons, sehingga bobot yang dibutuhkan lebih sedikit (Ksupp lebih rendah = 0,5–1)
Getaran yang ada lebih tinggi artinya ketidakseimbangan yang ada lebih besar — bobot percobaan yang proporsional lebih besar (Kvib lebih tinggi)

Contoh Praktis

Contoh — Kipas Sentrifugal

Diberikan: Mr = 111 kg = 111.000 g, N = 1111 RPM, Rt = 111 mm = 11,1 cm, Ksupp = 1,0, Getaran = 11 mm/s → Kvib = 1,5

Langkah 1: Faktor kecepatan: (N/100)² = (1111/100)² = 11,11² = 123,43

Langkah 2: Penyebut: Rt(cm) × (N/100)² = 11,1 × 123,43 = 1.370,1

Langkah 3: Pembilang: Mr(g) × Ksupp × Kvib = 111.000 × 1,0 × 1,5 = 166.500

Langkah 4: Mt = 166.500 / 1.370,1 = 121,5 g

Hasil: Gunakan kira-kira 122 g Berat uji pada radius 111 mm.

⚠️ Catatan Keselamatan: Beban uji yang terlalu berat dapat menyebabkan getaran yang sangat berbahaya. Jika berat yang dihitung tampak terlalu besar, mulailah dengan setengahnya dan tingkatkan secara bertahap. Selalu pastikan beban uji terpasang dengan aman dan tidak dapat terlepas selama rotasi.

Perbandingan dengan Metode ISO 21940

Pendekatan ISO klasik menggunakan tingkat keseimbangan G untuk menghitung ketidakseimbangan yang diperbolehkan, kemudian menggunakan 5–10% sebagai beban percobaan. Rumus Vibromera ini adalah jalan pintas praktis di lapangan yang memberikan hasil serupa sekaligus secara langsung memperhitungkan kondisi dunia nyata (kekakuan penyangga dan tingkat getaran saat ini) yang diasumsikan ideal oleh metode ISO.