Alat Rekayasa Gratis #033
Pengidentifikasi Sumber Getaran
Alat diagnostik interaktif — masukkan frekuensi getaran sesuai dengan kecepatan putaran untuk mengidentifikasi kemungkinan sumber kerusakan pada mesin berputar.
Hasil Diagnostik
Referensi Frekuensi Lengkap–Kesalahan
Analisis Frekuensi Getaran
Setiap kerusakan mekanis menghasilkan getaran pada frekuensi karakteristik yang berkaitan dengan kecepatan putaran poros. Dengan mengidentifikasi frekuensi dominan dalam spektrum getaran dan mengungkapkannya sebagai orde (kelipatan) kecepatan poros, sumber kerusakan yang paling mungkin dapat ditentukan.
Perhitungan Pesanan
Di mana getaran_f adalah frekuensi dominan terukur dalam Hz dan RPM adalah kecepatan putaran poros.
Frekuensi Patahan Umum
| Orde (harmonik) | Frekuensi | Sumber Primer | Indikator Tambahan |
|---|---|---|---|
| 1x | Kecepatan poros | Ketidakseimbangan | Fase stabil, sebanding dengan kuadrat kecepatan |
| 1x | Kecepatan poros | Poros bengkok | Getaran aksial tinggi, fase stabil |
| 2x | 2 x kecepatan poros | Ketidaksejajaran | Kopling aksial tinggi, fase 180° di seluruh |
| 3 lembar | 3 x kecepatan poros | Ketidaksejajaran yang parah | Beberapa harmonik hadir |
| 0,42–0,48x | Sub-sinkron | Pusaran minyak | Bantalan jurnal, bergantung pada kecepatan |
| 0,5x | Kecepatan setengah poros | Kelonggaran / gesekan | Subharmonik pecahan |
| Harmonik ganda | 1x, 2x, 3x… | Kelonggaran mekanis | Banyak harmonik dari kecepatan operasi |
| Tidak sinkron | BPFO, BPFI, BSF | Kerusakan bantalan gelinding | Dimodulasi oleh kecepatan operasi |
| Z × RPM | Lewatnya pisau | Masalah alur | Pulsasi, kavitasi |
| Z × RPM | Jaring roda gigi | Masalah pada roda gigi | Pita samping menunjukkan gigi mana |
| 2x saluran (100/120 Hz) | Frekuensi tetap | Listrik | Hilang saat daya dimatikan |
Panduan Sudut Fase
Analisis fase sangat penting. untuk membedakan kerusakan pada frekuensi yang sama. Pada 1x: fase stabil = ketidakseimbangan, 180° di seluruh kopling = ketidaksejajaran, fase tidak stabil = kelonggaran. Selalu gunakan referensi tachometer.
Contoh Praktis
Diberikan: Kecepatan putaran = 1500 RPM, Frekuensi dominan = 75 Hz
Kecepatan putaran frekuensi = 1500 / 60 = 25 Hz
Pesanan = 75 / 25 = 3,0x
Tersangka utama: Ketidaksejajaran yang parah atau kelonggaran mekanis
Disarankan: Periksa keselarasan sambungan, periksa baut pemasangan, verifikasi pondasi.
⚠️ Catatan: Alat ini memberikan panduan berdasarkan hubungan frekuensi-gangguan umum. Diagnosis pasti memerlukan korelasi dengan data fase, bentuk gelombang waktu, plot orbit, kondisi operasi, dan riwayat mesin. Selalu verifikasi dengan pengukuran tambahan.
Sebagian besar kerusakan mekanis menghasilkan getaran pada frekuensi karakteristik yang terkait dengan kecepatan putaran poros:
- 1× RPM: Ketidakseimbangan / unbalance (paling umum), poros bengkok, kelonggaran mekanis
- 2× RPM: Ketidakselarasan / misalignment (indikator utama)
- 0.42–0.48×: Pusaran oli (oil whirl) pada bantalan luncur (journal bearing)
- Non-sinkron: Kerusakan bantalan gelinding
Nyatakan frekuensi getaran sebagai kelipatan (orde) dari kecepatan poros, lalu cocokkan dengan pola kerusakan yang diketahui. Selalu korelasikan dengan fase, tren amplitudo, dan kondisi operasi.
Getaran 1× (atau sinkron) terjadi tepat pada frekuensi putaran poros. Untuk mesin 3000 RPM, 1× = 50 Hz.
Getaran 1× selalu ada hingga tingkat tertentu akibat ketidakseimbangan sisa (residual unbalance). Hal ini menjadi mengkhawatirkan ketika amplitudo melampaui batas yang diizinkan menurut ISO 10816/20816.
Penyebab utama: ketidakseimbangan massa, poros bengkok, eksentrisitas, resonansi. Analisis sudut fase membantu membedakan penyebab-penyebab tersebut.
Penyebab getaran sub-sinkron (di bawah 1× RPM) meliputi:
- Oil whirl (0.42–0.48×): Ketidakstabilan bantalan luncur, frekuensi mengikuti kecepatan putar
- Oil whip: Lebih parah — frekuensi terkunci pada frekuensi alami rotor, tidak mengikuti kecepatan putar
- Gesekan / Rub (0.5×, pecahan): Kontak rotor-stator menciptakan sub-harmonik
- Kelonggaran (0.5×): Kelonggaran mekanis pada titik pemasangan
- Resonansi sabuk: Frekuensi alami sabuk pada sistem penggerak sabuk (belt)
Getaran sub-sinkron sering kali lebih berbahaya daripada getaran sinkron karena dapat menyebabkan ketidakstabilan katastrofik.
Sumber getaran frekuensi tinggi (di atas 10× RPM):
- Kerusakan bantalan gelinding (rolling element bearing): BPFO (lintasan luar), BPFI (lintasan dalam), BSF (putaran bola/elemen), FTF (sangkar/cage)
- Tautan roda gigi (gear mesh): Jumlah gigi × RPM, dengan pita samping (sideband)
- Frekuensi lewat sudu (blade/vane pass): Jumlah sudu × RPM
- Gangguan listrik: Frekuensi lewat alur (slot pass frequency), komutasi
- Kavitasi: Pita lebar (broadband) frekuensi tinggi acak
- Resonansi struktural: Frekuensi alami komponen
Sudut fase adalah hubungan sudut antara puncak getaran dan tanda referensi poros (diukur dengan takometer).
Kegunaan diagnostik utama:
- Ketidakseimbangan (Unbalance): Fase stabil dan berulang pada 1×
- Ketidakselarasan (Misalignment): Perbedaan fase ~180° melintasi kopling pada 1× dan/atau 2×
- Kelonggaran (Looseness): Fase tidak stabil dan berubah-ubah
- Resonansi: Pergeseran fase ~90° pada frekuensi alami, amplifikasi tinggi
- Poros bengkok: Pergeseran fase 1× sebesar ~180° dari bantalan sisi dalam (inboard) ke sisi luar (outboard)
Tanpa data fase, sering kali mustahil untuk membedakan antara kerusakan yang menghasilkan frekuensi yang sama (misalnya unbalance vs. misalignment pada 1×).
Prosedur yang dijelaskan pada halaman ini dikembangkan dan diuji langsung di lapangan oleh tim Vibromera menggunakan Balanset-1A, sebuah balancer dua saluran portabel dan penganalisis getaran untuk penyeimbangan rotor di lokasi.
Penganalisis getaran profesional dengan analisis spektrum, pelacakan pesanan, dan diagnosis kerusakan. Digunakan di lebih dari 50 negara.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko adalah insinyur analisis getaran sekaligus pendiri dan CEO Vibromera. Selama lebih dari 15 tahun ia telah menyeimbangkan peralatan berputar langsung di lapangan, bukan di bangku uji: mulcher, kipas industri, penghancur, sentrifus, poros, dan spindel. Dari pekerjaan itulah lahir alat-alat Balanset — dirancang sebagai alat yang dapat dibawa oleh seorang spesialis ke mesin dan digunakan sendiri, di lokasi, bukan sebagai peralatan laboratorium. Vibromera didirikan pada tahun 2017 dan sejak 2023 berbasis di Porto, Portugal. Pengembangan, perakitan, dan dukungan untuk lini Balanset semuanya dilakukan di sini. Instrumen andalannya adalah Balanset-1A, penganalisis portabel untuk penyeimbangan satu dan dua bidang serta diagnostik getaran. Nikolai terlibat langsung dalam dukungan pelanggan, penanganan kasus penyeimbangan yang rumit, dan pengembangan perangkat lunak. Ia bekerja dengan pelanggan di seluruh dunia, dalam bahasa apa pun.
