Instruksi Penyeimbangan Poros Dinamis

Diterbitkan oleh Nikolai Shelkovenko pada

Instruksi Penyeimbangan Poros Dinamis – ISO 21940 | Vibromera
Penyeimbangan Lahan · Panduan Lengkap

Instruksi Penyeimbangan Poros Dinamis: Statis vs Dinamis, Prosedur Lapangan & Tingkat ISO 21940

Semua yang dibutuhkan seorang teknisi lapangan untuk menyeimbangkan rotor di lokasi — mulai dari fisika ketidakseimbangan hingga uji verifikasi akhir. Prosedur tujuh langkah, rumus berat percobaan, pengukuran sudut koreksi, dan tabel toleransi ISO. Telah diuji pada lebih dari 2.000 rotor di berbagai jenis mesin seperti kipas, mesin penghancur, mesin perata kayu, dan poros.

✎ Nikolai Shelkovenko Diperbarui: Februari 2026 Waktu baca sekitar 18 menit

Apa Itu Penyeimbangan Dinamis?

Definisi

Penyeimbangan dinamis Penyeimbangan dinamis adalah proses mengukur dan mengoreksi distribusi massa yang tidak merata pada benda berputar (rotor) saat berputar pada kecepatan operasi. Tidak seperti penyeimbangan statis, yang mengoreksi pergeseran massa dalam satu bidang, penyeimbangan dinamis mengatasi ketidakseimbangan dalam dua pesawat atau lebih secara bersamaan, menghilangkan gaya sentrifugal dan momen goyang yang menyebabkan getaran bantalan.

Setiap bagian yang berputar — dari rotor mesin penghancur kayu seberat 200 kg hingga spindel bor gigi seberat 5 g — memiliki ketidakseimbangan residual. Toleransi manufaktur, ketidaksesuaian material, korosi, dan endapan yang terakumulasi menggeser pusat massa menjauh dari sumbu rotasi geometris. Hasilnya adalah gaya sentrifugal yang meningkat sebanding dengan kuadrat kecepatan: dua kali lipat RPM dan gaya tersebut menjadi empat kali lipat.

Rotor yang berputar pada 3.000 RPM dengan ketidakseimbangan hanya 10 g pada radius 150 mm menghasilkan gaya putar sekitar 150 N — cukup untuk merusak bantalan dalam hitungan minggu. Penyeimbangan dinamis mengurangi gaya ini ke tingkat yang ditentukan oleh standar internasional (ISO 21940-11, sebelumnya ISO 1940), memperpanjang masa pakai bantalan dari beberapa bulan menjadi beberapa tahun dan mengurangi waktu henti yang disebabkan oleh getaran.

Catatan insinyur lapangan
Dalam 13 tahun kerja lapangan, ketidakseimbangan telah menjadi penyebab utama sekitar 40% dari keluhan getaran yang saya selidiki. Ini juga merupakan kerusakan yang paling mudah diperbaiki di tempat — teknisi terlatih dengan instrumen yang tepat dapat menyelesaikannya dalam 30–45 menit tanpa melepas rotor.

Keseimbangan Statis vs Keseimbangan Dinamis

Pesawat tunggal
Rotor dalam ketidakseimbangan statis — titik berat berputar ke bawah
Keseimbangan Statis

Pusat gravitasi rotor bergeser dari sumbu rotasi. satu pesawat. Saat diletakkan di atas penyangga yang tajam, sisi yang lebih berat akan menggelinding ke bawah — Anda dapat mendeteksi hal ini tanpa perlu memutarnya.

Koreksi: Tambahkan atau kurangi massa pada satu posisi sudut yang berlawanan dengan titik berat. Satu bidang koreksi sudah cukup.

Berlaku untuk: Komponen berbentuk cakram sempit dengan diameter > 7× lebar — roda gila, roda gerinda, impeler cakram tunggal, mata gergaji, cakram rem.

Dua pesawat
Rotor panjang dalam ketidakseimbangan dinamis — dua pergeseran massa pada bidang yang berbeda
Keseimbangan Dinamis

Dua (atau lebih) offset massa berada di pesawat yang berbeda di sepanjang panjang rotor. Mereka mungkin saling meniadakan secara statis — rotor diam di atas ujung pisau — tetapi menciptakan pasangan yang asyik saat berputar. Pasangan ini tidak dapat dideteksi atau dikoreksi tanpa rotasi.

Koreksi: Dua beban penyeimbang pada dua bidang terpisah. Instrumen menghitung massa dan sudut untuk setiap bidang dari matriks koefisien pengaruh.

Berlaku untuk: rotor memanjang — poros, kipas dengan impeler lebar, rotor penghancur, rol, impeler pompa multi-tahap, turbin.

Perbedaan utama: Rotor yang seimbang secara statis masih dapat mengalami ketidakseimbangan dinamis yang parah. Gaya-gaya pada satu bidang persis berlawanan dengan gaya-gaya pada bidang lainnya, sehingga rotor tidak berputar pada penyangganya — tetapi saat berputar, momen kopel tersebut menciptakan getaran hebat pada bantalan. Penyeimbangan dinamis dua bidang menangkap apa yang terlewatkan oleh metode statis.

Empat Jenis Ketidakseimbangan

ISO 21940-11 membedakan empat pola ketidakseimbangan mendasar. Memahami pola mana yang dominan akan membantu dalam memilih strategi penyeimbangan yang tepat.

Statis
Titik berat tunggal. CG bergeser sejajar dengan sumbu rotasi. Terdeteksi saat istirahat. Koreksi bidang tunggal.
Pasangan
Dua massa yang sama terpisah 180° di bidang yang berbeda. Gaya total = 0, tetapi menghasilkan torsi (kopel). Tidak terlihat saat diam.
Kuasi-statis
Kombinasi statis + kopel di mana sumbu inersia utama berpotongan dengan sumbu rotasi pada titik selain pusat gravitasi (CG).
Dinamis
Kasus umum: sumbu inersia utama tidak berpotongan maupun sejajar dengan sumbu rotasi. Pola yang paling umum di dunia nyata. Koreksi dua bidang wajib dilakukan.

Dalam praktiknya, hampir setiap rotor yang Anda temui di lapangan memiliki ketidakseimbangan dinamis — kombinasi komponen gaya dan momen kopel. Itulah mengapa penyeimbangan dua bidang adalah prosedur standar untuk setiap rotor yang bukan cakram tipis.

Kapan Menggunakan Penyeimbangan Satu Bidang vs Dua Bidang

Faktor penentunya adalah rotornya. rasio geometri L/D (panjang aksial terhadap diameter luar) dikombinasikan dengan kecepatan operasinya.

Kriteria Bidang Tunggal (1 sensor) Dua Bidang (2 sensor)
Rasio L/D L/D < 0,14 (diameter > 7× lebar) L/D ≥ 0,14
Bagian-bagian umum Roda gerinda, roda gila, impeler cakram tunggal, puli, cakram rem, mata gergaji Rotor kipas, mesin penghancur, poros, rol, pompa multi-tahap, turbin, penghancur
Jenis ketidakseimbangan telah diperbaiki. Hanya statis (gaya) Statis + kopel + dinamis (gaya + momen)
Bidang koreksi 1 2
Pengukuran berjalan 2 (awal + 1 percobaan) 3 (percobaan awal + 2 percobaan, satu per pesawat)
Waktu di lokasi 15–20 menit 30–45 menit
Aturan praktis
Jika bidang koreksi dipisahkan kurang dari ⅓ rentang bantalan rotor, kopling silang antar bidang kecil dan penyeimbangan bidang tunggal mungkin berfungsi bahkan untuk L/D > 0,14. Tetapi jika Anda memiliki instrumen dua saluran, selalu gunakan dua bidang — hanya membutuhkan waktu tambahan 10 menit dan dapat mendeteksi ketidakseimbangan kopling yang terlewatkan oleh penyeimbangan bidang tunggal.

Standar Kualitas Keseimbangan ISO 21940-11

ISO 21940-11 (pengganti ISO 1940-1) menetapkan setiap kelas mesin berputar sebuah Keseimbangan kualitas kelas G, didefinisikan sebagai kecepatan maksimum yang diizinkan dari pusat gravitasi rotor dalam mm/s. Ketidakseimbangan spesifik sisa yang diizinkan eper (dalam g·mm/kg) diperoleh dari tingkatan dan kecepatan operasi:

Ketidakseimbangan spesifik yang diizinkan
eper = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
eper — ketidakseimbangan spesifik sisa yang diperbolehkan, g·mm/kg
G — tingkat kualitas keseimbangan (misalnya 6,3 berarti 6,3 mm/s)
ω — kecepatan sudut, rad/s
RPM — kecepatan operasi, putaran/menit
Kelas e·ω, mm/s Jenis mesin
G 0.4 0.4 Giroskop, poros mesin gerinda presisi
G 1.0 1.0 Turbocharger, turbin gas, dan armatur listrik kecil dengan persyaratan khusus.
G 2.5 2.5 Motor listrik, generator, turbin ukuran sedang/besar, pompa dengan persyaratan khusus.
G 6.3 6.3 Kipas angin, pompa, mesin pengolahan, roda gila, sentrifugal, mesin industri umum
G 16 16 Mesin pertanian, mesin penghancur, poros penggerak (kardan), suku cadang mesin penghancur
G 40 40 Roda mobil penumpang, rakitan poros engkol (produksi massal)
G 100 100 Rakitan poros engkol mesin diesel kapal laut berkecepatan rendah berukuran besar

Contoh Soal: Rotor Kipas

Rotor kipas sentrifugal memiliki berat 80 kg, beroperasi pada 1.450 RPM, dan radius koreksinya adalah 250 mm. Kelas yang dibutuhkan: G 6.3.

Perhitungan
eper = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Total ketidakseimbangan yang diperbolehkan = 41,5 × 80 = 3.320 g·mm
Pada radius koreksi 250 mm: massa sisa maksimum = 3320 / 250 = 13,3 g per pesawat
Itu berarti setiap bidang koreksi tidak boleh menyimpan lebih dari 13,3 g ketidakseimbangan — kira-kira seberat tiga ring M6.

Standar terkait: ISO 21940-11 (rotor kaku), ISO 21940-12 (rotor fleksibel), ISO 10816-3 (batas tingkat keparahan getaran), ISO 1940 (pendahulu warisan).

Prosedur Penyeimbangan Lapangan Tujuh Langkah

Ini adalah metode koefisien pengaruh untuk penyeimbangan medan dua bidang, yang diterapkan dengan instrumen portabel seperti Balanset‑1A. Logika yang sama berlaku untuk semua penganalisis penyeimbangan dua saluran.

1
Siapkan Rotor & Pasang Sensor
Bersihkan rumah bantalan dari kotoran dan gemuk — sensor harus terpasang rata pada permukaan logam. Pasang sensor getaran 1 pada rumah bantalan yang paling dekat dengan Pesawat 1 (biasanya di ujung penggerak). Pasang sensor 2 di dekatnya Pesawat 2 (ujung non-penggerak). Pasang pita reflektif pada poros untuk tachometer laser. Hubungkan semua kabel ke unit pengukuran.
2
Mengukur Getaran Awal (Percobaan 0)
Nyalakan rotor dan atur kecepatannya hingga stabil. Instrumen mengukur amplitudo getaran (mm/s) dan sudut fasa (°) pada kedua sensor secara bersamaan. Ini adalah garis dasar — "Kerusakan" rotor sebelum perawatan. Catat nilainya dan hentikan mesin.
Tips lapangan: Tunggu setidaknya 10–15 detik setelah RPM stabil sebelum merekam. Perubahan suhu dan arus udara akan mereda dalam beberapa detik pertama.
Pengukuran getaran awal pada rotor — Layar Balanset-1A menampilkan pembacaan dasar
3
Pasang Beban Percobaan di Pesawat 1 (Percobaan 1)
Hentikan rotor. Pasang berat uji coba dengan massa yang diketahui pada posisi sudut sembarang di Bidang 1. Tandai posisi ini dengan jelas — ini akan menjadi referensi 0° Anda untuk pengukuran sudut nanti. Hidupkan kembali rotor dan rekam getaran pada kedua sensor. Instrumen sekarang mengetahui bagaimana medan getaran rotor berubah ketika massa ditambahkan di Bidang 1.
Tips lapangan: Gunakan baut dengan ring yang dijepitkan ke tepi rotor, atau klem selang dengan mur untuk pemasangan cepat. Beban uji harus menghasilkan perubahan getaran yang terukur (perubahan amplitudo ≥30° atau pergeseran fasa ≥30° pada salah satu sensor).
⚖
Berapa berat beban percobaan yang seharusnya? Gunakan rumus empiris: M t = M r × K / (R t × (N/100)²) di mana Mr = massa rotor (g), K = koefisien kekakuan penyangga (1–5, gunakan 3 untuk rata-rata), Rt = radius pemasangan (cm), N = RPM. Atau gunakan milik kami kalkulator berat uji coba online — masukkan parameter rotor Anda dan dapatkan massa yang direkomendasikan secara instan.
Memasang beban kalibrasi pada bidang koreksi pertama
4
Pindahkan Beban Percobaan ke Bidang 2 (Run 2)
Hentikan rotor. Lepaskan beban percobaan dari Bidang 1. Pasang beban percobaan yang sama (atau beban dengan massa yang diketahui serupa) pada posisi sembarang di Bidang 2. Tandai titik referensi kedua ini. Hidupkan kembali dan rekam getaran pada kedua sensor. Sekarang instrumen memiliki matriks koefisien pengaruh lengkap — empat koefisien kompleks yang menghubungkan ketidakseimbangan di salah satu bidang dengan getaran pada salah satu sensor.
Tips lapangan: Jika Anda menggunakan massa beban percobaan yang berbeda di Pesawat 2, masukkan nilai yang benar di perangkat lunak — perhitungan akan menyesuaikan secara otomatis.
Memindahkan beban percobaan ke bidang koreksi kedua untuk percobaan kedua.
5
Hitung Bobot Koreksi
Instrumen ini menyelesaikan persamaan koefisien pengaruh dan menampilkan: massa (g) dan sudut (°) untuk Pesawat 1, dan massa (g) dan sudut (°) untuk Pesawat 2. Sudut diukur dari posisi beban percobaan searah putaran rotor. Jika perangkat lunak menunjukkan "hapus," itu berarti beban koreksi harus bergerak 180° berlawanan dengan posisi "tambah" yang ditunjukkan.
6
Instalasi Bobot Koreksi
Lepaskan beban percobaan dari Bidang 2. Buat atau pilih beban koreksi yang sesuai dengan massa yang dihitung. Ukur sudut dari tanda referensi beban percobaan searah putaran. Pasang beban koreksi dengan kuat — dengan pengelasan, klem selang, beban sekrup, atau baut, tergantung pada jenis dan kecepatan mesin.
Tips lapangan: Jika Anda tidak dapat menempatkan beban pada sudut yang tepat (misalnya hanya lubang baut yang tersedia), gunakan fungsi pemisahan beban — instrumen akan menguraikan vektor koreksi menjadi dua komponen pada posisi terdekat yang tersedia.
Diagram yang menunjukkan pengukuran sudut berat koreksi — dari posisi berat percobaan searah rotasi.
7
Verifikasi Saldo (Pemeriksaan Transaksi)
Nyalakan kembali rotor dan catat getaran akhir. Bandingkan dengan garis dasar awal dan dengan toleransi ISO 21940-11 untuk kelas mesin Anda. Jika getaran sesuai spesifikasi, Anda selesai. Jika tidak, instrumen dapat melakukan pengujian lebih lanjut. pemangkasan lari — metode ini menggunakan koefisien pengaruh yang sudah ada untuk menghitung koreksi tambahan kecil tanpa bobot percobaan baru.
Tips lapangan: Satu kali pemangkasan biasanya sudah cukup. Jika Anda membutuhkan lebih dari dua kali pemangkasan, berarti ada sesuatu yang berubah di antara pemangkasan tersebut — periksa apakah ada beban yang kendur, pertumbuhan termal, atau variasi kecepatan.
Pengujian verifikasi akhir menunjukkan penurunan tingkat getaran yang signifikan setelah penyeimbangan.
Ketujuh Langkah — Satu Instrumen
Balanset-1A memandu Anda melalui seluruh prosedur dua bidang di layar. Dua akselerometer, takometer laser, perangkat lunak Windows, dan tas jinjing disertakan.
€1,975
Lihat Balanset‑1A WhatsApp

Perhitungan Berat Percobaan

Beban uji harus cukup berat untuk menghasilkan perubahan getaran yang nyata, tetapi cukup ringan agar tidak membebani bantalan atau menciptakan kondisi berbahaya. Rumus empiris standar memperhitungkan massa rotor, radius koreksi, kecepatan operasi, dan kekakuan penyangga:

Rumus massa berat percobaan
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — massa beban percobaan, gram
Mr — massa rotor, gram
Bahasa Inggris: K — koefisien kekakuan penyangga (1 = dudukan lunak, 3 = rata-rata, 5 = fondasi kaku)
Rt — radius pemasangan beban percobaan, cm
N — kecepatan operasi, RPM

Tidak mau menghitung secara manual? Gunakan alat kami. kalkulator berat badan percobaan online ↗ — Masukkan parameter rotor Anda, jenis penyangga, dan tingkat getaran, lalu dapatkan massa yang direkomendasikan secara instan.

Contoh Soal (K = 3, kekakuan rata-rata)

Mesin Massa rotor RPM Radius Berat percobaan (K = 3)
Rotor penghancur 120 kg 2,200 30 cm 360.000 / (30 × 484) ≈ 25 g
Kipas angin industri 80 kg 1,450 40 cm 240.000 / (40 × 210,25) ≈ 29 g
Drum sentrifugal 45 kg 3,000 15 cm 135.000 / (15 × 900) = 10 g
Poros penghancur 250 kg 900 25 cm 750.000 / (25 × 81) ≈ 370 g
Tips praktis: verifikasi responsnya
Rumus tersebut memberikan massa percobaan minimum yang seharusnya menghasilkan respons yang terukur. Setelah percobaan, periksa apakah fase bergeser setidaknya 20–30° dan amplitudo berubah sebesar 20–30%. Jika responsnya terlalu kecil, gandakan atau lipat tigakan massa percobaan dan ulangi. Pada RPM yang sangat rendah (< 500), rumus tersebut dapat menghasilkan nilai yang terlalu besar dan tidak praktis — dalam hal ini, gunakan 10% berat rotor dibagi dengan radius koreksi sebagai titik awal.

Pengukuran Sudut Koreksi

Instrumen penyeimbang menghasilkan dua angka per bidang: massa (berapa beratnya) dan sudut (di mana harus meletakkannya). Sudut selalu mengacu pada posisi beban percobaan.

Perangkat lunak Balanset-1A — jendela hasil penyeimbangan dua bidang yang menunjukkan massa bobot koreksi dan sudut pada diagram polar.
Layar hasil Balanset-1A: perangkat lunak menghitung massa dan sudut koreksi untuk setiap bidang dan menampilkan vektor pada grafik polar. Vektor merah menunjukkan koreksi yang diperlukan; hijau menunjukkan getaran sisa setelah proses penyesuaian.

Cara Mengukur Sudut

Grafik polar yang menunjukkan sudut bobot koreksi relatif terhadap posisi bobot percobaan.
  • Titik acuan (0°): Posisi sudut tempat Anda meletakkan beban percobaan. Tandai dengan jelas pada rotor sebelum uji coba.
  • Arah pengukuran: selalu searah dengan putaran rotor.
  • Membaca sudutnya: Instrumen tersebut menampilkan sudut f₁ untuk Bidang 1 dan f₂ untuk Bidang 2. Dari tanda beban percobaan, hitung derajat sebanyak itu ke arah rotasi — di situlah beban koreksi ditempatkan.
  • Jika menghilangkan massa: Tempatkan koreksi pada sudut 180° berlawanan dengan posisi "tambah" yang ditunjukkan.

Pembagian Beban ke Posisi Tetap

Grafik polar yang menunjukkan pembagian berat ke dua posisi lubang baut tetap.

Ketika rotor memiliki lubang yang sudah dibor sebelumnya atau posisi pemasangan tetap (misalnya baut bilah kipas), Anda mungkin tidak dapat menempatkan beban pada sudut yang tepat sesuai perhitungan. Balanset-1A menyertakan sebuah fungsi pemisahan bobotAnda memasukkan sudut dari dua posisi terdekat yang tersedia, dan perangkat lunak akan menguraikan vektor koreksi tunggal menjadi dua bobot yang lebih kecil pada posisi tersebut. Efek gabungan tersebut akan sesuai dengan vektor aslinya.

Bidang Koreksi & Penempatan Sensor

Diagram yang menunjukkan bidang koreksi dan titik pengukuran sensor pada rotor.

Bidang koreksi adalah posisi aksial pada rotor tempat Anda menambah atau mengurangi massa. Sensor mengukur getaran pada bantalan terdekat. Beberapa aturan penting:

  • Sensor dipasang pada rumah bantalan. — sedekat mungkin dengan garis tengah bantalan, dalam arah radial (horizontal lebih disukai).
  • Pesawat 1 sesuai dengan Sensor 1, Bidang 2 ke Sensor 2. Jaga agar penomoran tetap konsisten, jika tidak, perangkat lunak akan menukar bidang koreksi.
  • Maksimalkan pemisahan bidang: Semakin jauh jarak antara kedua bidang koreksi, semakin baik resolusi momennya. Jarak minimum yang praktis adalah ⅓ dari rentang bantalan.
  • Pilih posisi yang mudah diakses: Bidang koreksi harus berupa lokasi di mana Anda dapat secara fisik memasang beban — tepi flensa, lingkaran baut, pelek, atau permukaan pengelasan.
Rotor mesin penghancur kayu menunjukkan bidang koreksi (biru 1 dan 2) dan titik pemasangan pemberat (merah 1 dan 2)

Pada foto di atas, rotor mesin penghancur kayu sedang disiapkan untuk penyeimbangan dua bidang. Penanda biru 1 dan 2 menunjukkan posisi sensor pada rumah bantalan. Penanda merah 1 dan 2 menunjukkan bidang koreksi — dalam hal ini, ujung berflensa badan rotor tempat pemberat akan dilas.

Rotor Kantilever (Menggantung)

Rotor kantilever — impeler kipas, roda gila yang dipasang di luar rentang bantalan, impeler pompa — memerlukan tata letak sensor dan bidang yang berbeda. Kedua bidang koreksi berada di sisi yang sama dari bantalan, dan penempatan sensor harus memperhitungkan ketidakseimbangan kopel penguat massa yang menggantung.

Diagram skematis koneksi sensor dan tata letak bidang koreksi untuk rotor kantilever (gantung) — pengaturan dua bidang Balanset-1A
Diagram koneksi sensor untuk rotor kantilever: kedua bidang koreksi berada di luar rentang bantalan.
Penyeimbangan rotor kantilever di lapangan — posisi sensor dan bidang koreksi ditandai pada peralatan sebenarnya.
Contoh di lapangan: rotor kantilever dengan posisi sensor dan bidang koreksi yang ditandai.

Aplikasi berdasarkan Jenis Mesin

Kipas dan Blower Industri
600–3.600 RPM · G 6.3 · Dua bidang
Tugas penyeimbangan lapangan yang paling umum. Kipas sentrifugal, kipas aksial, blower. Perhatikan penumpukan debu pada bilah kipas — hal ini dapat menggeser keseimbangan seiring waktu. Lakukan penyeimbangan ulang setelah pembersihan atau penggantian bilah kipas.
Rotor Mesin Pemotong Rumput dan Mesin Pemotong Serpihan
1.800–2.500 RPM · G 16 · Dua bidang
Rotor berat (80–200 kg) dengan bilah pemotong yang dapat diganti. Ketidakseimbangan muncul setelah bilah pemotong aus atau diganti. Koreksi dilakukan pada dua bidang di flensa ujung rotor. Peningkatan tipikal: 12 → 1 mm/s.
Penghancur & Mesin Penggiling Palu
600–1.200 RPM · G 16 · Dua bidang
Rotor yang sangat berat (200–1.000+ kg). Beban uji besar (baut 5–15 kg). RPM rendah berarti ketidakseimbangan yang diizinkan besar — tetapi beban benturan dan biaya bantalan masih membenarkan penyeimbangan.
Sentrifus
1.000–10.000 RPM · G 2,5–6,3 · Dua bidang
Sentrifugal keranjang atau cakram dalam industri makanan, kimia, dan farmasi. Kecepatan tinggi membutuhkan toleransi yang ketat. Penyeimbangan di lapangan menghindari pembongkaran yang memakan waktu lama. Periksa penumpukan produk di dalam drum.
Motor dan Generator Listrik
750–3.600 RPM · G 2.5 · Dua bidang
Kumparan motor telah diseimbangkan di pabrik, tetapi penyeimbangan ulang diperlukan setelah perbaikan lilitan, penggantian bantalan, atau penggantian kopling. Uji dengan setengah kopling terpasang untuk hasil terbaik.
Sekrup dan Rotor Mesin Pemanen Gabungan
400–1.200 RPM · G 16 · Dua bidang
Sekrup panjang dan rotor perontok mengangkat ketidakseimbangan tanah dan sisa tanaman. Penyeimbangan musiman sebelum panen mencegah kerusakan bantalan di lapangan. Beban koreksi dilas ke bilah-bilah pengumpan.
Impeller Pompa
1.450–3.600 RPM · G 6.3 · Satu atau Dua bidang
Impeller yang menggantung seringkali hanya memerlukan koreksi bidang tunggal jika ukurannya sempit. Untuk pompa multi-tahap, setiap impeller diseimbangkan secara individual pada mandrel sebelum perakitan.
Turbocharger
30.000–300.000 RPM · G 1.0 · Dua bidang
Kecepatan ultra tinggi membutuhkan toleransi G 1.0 atau lebih ketat. Penghilangan material dilakukan dengan cara menggerinda — tidak ada pemberat yang dilas pada kecepatan ini. Membutuhkan sensor getaran frekuensi tinggi.

Metode Pemasangan Beban

Metode Lampiran Terbaik untuk Batasan
Pengelasan Ring atau pelat baja yang dilas sementara ke tepi rotor. Mesin penghancur, mesin pemotong, rotor industri berat Permanen. Tidak dapat digunakan pada aluminium atau baja tahan karat tanpa batang khusus.
Baut dan mur Baut dimasukkan melalui lubang yang sudah dibor sebelumnya dengan mur pengunci. Impeller kipas, roda gila, flensa penghubung Membutuhkan lubang yang sudah ada atau pengeboran baru.
Penjepit selang Penjepit selang baja tahan karat dengan pemberat di antaranya Poros, rol, rotor silindris di lapangan Bersifat sementara atau semi-permanen. Periksa torsi penjepit.
Klip sekrup pengunci Pemberat jepit siap pakai (seperti pemberat ban) Bilah kipas, pelek tipis, rotor ringan Rentang massa terbatas. Dapat tergelincir pada RPM tinggi.
Perekat (epoksi) Beban yang ditempelkan ke permukaan Rotor presisi, lingkungan bersih Membutuhkan permukaan yang bersih dan kering. Batas suhu ~120°C
Penghapusan material Mengebor atau menggerinda material menjauh dari sisi yang berat. Turbocharger, spindel kecepatan tinggi, impeler Permanen dan tepat, tetapi tidak dapat dibatalkan. Gunakan saat menambah beban tidak aman.

Kesalahan Umum dalam Penyeimbangan Lapangan

# Kesalahan Konsekuensi Memperbaiki
1 Sensor terpasang pada pelindung atau penutup. Resonansi penutup mendistorsi pembacaan amplitudo dan fase → koreksi yang salah Selalu pasang pada permukaan logam rumah bantalan.
2 Berat uji coba terlalu ringan Perubahan fase dan amplitudo berada dalam batas noise → koefisien pengaruh tidak dapat diandalkan Pastikan perubahan amplitudo ≥30% atau pergeseran fasa ≥30° pada setidaknya satu sensor.
3 Variasi kecepatan antar sesi lari Getaran pada 1× berubah seiring dengan RPM² — bahkan perubahan kecepatan 5% merusak data. Gunakan tachometer untuk pelacakan RPM yang tepat. Tunggu hingga kecepatan stabil.
4 Lupa melepas beban percobaan. Perhitungan koreksi mencakup efek bobot percobaan → hasilnya tidak berarti. Ikuti prosedur yang ketat: lepaskan beban percobaan sebelum memasang beban koreksi.
5 Mencampuradukkan Pesawat 1 dan Pesawat 2 Bobot koreksi ditempatkan pada bidang yang salah → getaran meningkat Beri label pada sensor dan pesawat dengan jelas. Sensor 1 → Pesawat 1, Sensor 2 → Pesawat 2
6 Mengukur sudut yang berlawanan dengan rotasi Koreksi berjalan 360° − f sebagai pengganti f → sisi berlawanan dari rotor Konfirmasikan arah putaran sebelum memulai. Selalu ukur searah putaran.
7 Pertumbuhan termal selama pengoperasian Perubahan celah bantalan antara pengujian start dingin → pengukuran yang bergeser Lakukan pemanasan hingga mencapai kondisi stabil sebelum lari ke-0, atau selesaikan semua lari dengan cepat (<5 menit antar lari).
8 Menggunakan bidang tunggal pada rotor panjang Ketidakseimbangan kopel tetap tidak terkoreksi → getaran bahkan dapat meningkat pada bantalan yang jauh. Gunakan penyeimbangan dua bidang untuk rotor apa pun di mana L/D ≥ 0,14 atau pemisahan bidang signifikan.

Laporan Lapangan: Penyeimbangan Rotor Mesin Pemotong Rumput

Data lapangan sebenarnya · Februari 2025
Flail Mulcher — Maschio Bisonte 280
Getaran sebelumnya
12,4 mm/detik
Getaran setelah
0,8 mm/detik
Pengurangan
93.5%
Waktu di lokasi
38 menit

Mesin: Mesin penghancur kayu Maschio Bisonte 280, rotor 165 kg, kecepatan PTO 2.100 RPM. Klien melaporkan getaran hebat setelah mengganti 8 bilah penghancur kayu.

Setup: Dua akselerometer pada rumah bantalan, tachometer laser pada poros PTO. Mode dua bidang Balanset-1A.

Jalankan 0: Sensor 1 = 12,4 mm/s @ 47°, Sensor 2 = 8,9 mm/s @ 213°. ISO 10816-3 zona D (bahaya).

Uji coba: Beban percobaan 500 g digunakan di kedua bidang. Respons yang jelas — perubahan amplitudo >60% pada kedua sensor.

Koreksi: Pesawat 1: 340 g dilas pada sudut 128°. Pesawat 2: 215 g dilas pada sudut 276°.

Verifikasi: Sensor 1 = 0,8 mm/s, Sensor 2 = 0,6 mm/s. Zona ISO A (baik). Tidak perlu uji coba penyesuaian.

Penyeimbangan Dinamis Dua Bidang pada Kipas

Kipas industri — sentrifugal, aksial, dan aliran campuran — termasuk di antara rotor yang paling umum diseimbangkan di lapangan. Prosedur di bawah ini menjelaskan pekerjaan dua bidang nyata pada kipas radial menggunakan Balanset-1A.

Menentukan Bidang dan Memasang Sensor

Bersihkan permukaan tempat pemasangan sensor dari kotoran dan oli. Sensor harus terpasang rapat pada permukaan logam rumah bantalan — jangan pernah memasangnya pada penutup, pelindung, atau panel lembaran logam yang tidak ditopang.

Diagram koneksi sensor untuk penyeimbangan dua bidang kipas — Pengaturan Balanset-1A dengan bidang koreksi yang ditandai
Tata letak koneksi sensor dan bidang koreksi untuk impeler kipas yang dipasang secara kantilever.
Rotor kipas dengan posisi sensor dan bidang koreksi yang ditandai dalam zona merah dan hijau.
Posisi sensor dan bidang koreksi pada rotor kipas: Sensor 1 (merah) di dekat bagian depan, Sensor 2 (hijau) di dekat bagian belakang.
  • Sensor 1 (merah): Pasang lebih dekat ke bagian depan kipas (sisi Pesawat 1).
  • Sensor 2 (hijau): Pasang lebih dekat ke bagian belakang kipas (sisi Pesawat 2).
  • Pesawat 1 (zona merah): Bidang koreksi pada cakram impeler, lebih dekat ke bagian depan.
  • Pesawat 2 (zona hijau): Bidang koreksi lebih dekat ke pelat belakang atau hub.

Hubungkan kedua sensor getaran dan tachometer laser ke Balanset-1A. Pasang pita reflektif pada poros atau hub untuk referensi RPM.

Proses Penyeimbangan

Nyalakan kipas dan lakukan pengukuran getaran awal (Percobaan 0). Pasang beban percobaan dengan massa yang diketahui pada Bidang 1 di titik sembarang, nyalakan kipas, dan catat perubahan getaran (Percobaan 1). Pindahkan beban percobaan ke Bidang 2 di titik sembarang, nyalakan kipas lagi, dan catat (Percobaan 2). Perangkat lunak Balanset-1A menggunakan ketiga pengukuran tersebut untuk menghitung massa dan sudut koreksi untuk setiap bidang.

Memasang bobot koreksi pada impeler kipas setelah penyeimbangan dua bidang dengan Balanset-1A
Bobot koreksi dipasang pada impeler kipas pada posisi yang dihitung oleh Balanset-1A.

Pengukuran Sudut untuk Bobot Koreksi Kipas

Sudut diukur dari posisi beban percobaan searah putaran kipas — persis seperti yang dijelaskan dalam Pengukuran Sudut Koreksi bagian di atas. Tandai tempat beban percobaan diletakkan (referensi 0°), lalu hitung sudut yang ditunjukkan sepanjang arah rotasi untuk menemukan posisi beban koreksi.

Tampilan layar perangkat lunak Balanset-1A yang menunjukkan hasil penyeimbangan dua bidang untuk kipas — diagram polar dengan vektor koreksi.
Layar hasil penyeimbangan dua bidang Balanset-1A: massa koreksi dan sudut ditampilkan untuk kedua bidang.

Berdasarkan sudut dan massa yang dihitung oleh perangkat lunak, pasang beban koreksi pada Bidang 1 dan Bidang 2. Jalankan kipas sekali lagi dan verifikasi bahwa getaran telah turun ke tingkat yang dapat diterima. ISO 21940-11 (biasanya G 6.3 untuk kipas serbaguna). Jika getaran sisa masih di atas target, lakukan satu kali uji coba penyesuaian.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Penyeimbangan statis mengoreksi ketidakseimbangan dalam satu bidang — pusat gravitasi rotor digeser kembali ke sumbu rotasi. Ini berfungsi untuk bagian-bagian sempit berbentuk cakram di mana diameternya lebih besar dari 7 kali lebarnya. Penyeimbangan dinamis mengoreksi ketidakseimbangan dalam dua bidang secara bersamaan, mengatasi ketidakseimbangan gaya dan kopel. Ini diperlukan untuk setiap rotor memanjang di mana massa didistribusikan sepanjang panjang poros. Sebuah rotor dapat seimbang secara statis namun tidak seimbang secara dinamis — komponen kopel tidak terlihat sampai rotor berputar.
Gunakan rumus: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), di mana M dalam gram, R dalam cm, dan N dalam RPM. K adalah koefisien kekakuan penyangga (1 = lunak, 3 = sedang, 5 = kaku). Tujuannya adalah untuk menghasilkan perubahan amplitudo minimal 20–30% atau pergeseran fase 20–30°. Atau lewati perhitungan matematis dan gunakan rumus kami. kalkulator berat uji coba online. Pada kecepatan rendah di bawah 500 RPM, gunakan aturan statis 10% sebagai gantinya: massa percobaan = 10% massa rotor / radius koreksi.
Gunakan bidang tunggal untuk rotor berbentuk cakram sempit yang diameternya melebihi 7 kali lebar aksial — roda gila, roda gerinda, mata gergaji. Gunakan bidang ganda untuk apa pun yang lebih panjang: poros, impeler kipas, rotor penghancur, rol, rakitan pompa multi-tahap. Jika ragu, selalu pilih bidang ganda — bidang ganda menangkap ketidakseimbangan kopel yang tidak terdeteksi oleh bidang tunggal, dan hanya menambah satu kali pengukuran tambahan (sekitar 10 menit).
ISO 21940-11:2016 adalah standar terkini untuk rotor kaku. Standar ini menggantikan ISO 1940-1:2003. Standar ini mendefinisikan tingkatan kualitas keseimbangan dari G 0,4 (giroskop) hingga G 4000 (poros engkol mesin diesel kapal laut berkecepatan rendah). Tingkatan umum: G 6,3 untuk kipas dan pompa, G 2,5 untuk motor listrik, G 1,0 untuk rotor turbocharger, G 16 untuk mesin pertanian dan penghancur. Tingkatan dikalikan dengan kecepatan sudut memberikan kecepatan pusat gravitasi maksimum yang diizinkan dalam mm/s — dari situ Anda menghitung massa sisa yang diizinkan pada radius koreksi.
Instrumen ini menghitung sudut koreksi relatif terhadap posisi beban percobaan. Tandai tempat Anda meletakkan beban percobaan — ini adalah titik referensi 0° Anda. Kemudian ukur sudut yang ditunjukkan searah putaran rotor dari titik referensi tersebut. Beban koreksi ditempatkan pada posisi yang dihasilkan. Jika instrumen menunjukkan untuk melepas beban, letakkan 180° berlawanan. Gunakan busur derajat atau bagi keliling menjadi segmen yang ditandai sebelum memulai.
Ya — ini disebut penyeimbangan lapangan atau penyeimbangan di tempat. Anda memasang sensor getaran pada rumah bantalan, memasang referensi takometer, dan menjalankan mesin pada kecepatan operasi. Instrumen portabel seperti Balanset-1A memandu Anda melalui urutan uji beban dan menghitung koreksi. Penyeimbangan lapangan menghemat waktu pembongkaran berjam-jam, menghilangkan kesalahan penyelarasan dari pemasangan kembali, dan menyeimbangkan rotor dalam kondisi operasi nyata — termasuk efek kopling, pemuaian termal, dan kekakuan bantalan yang sebenarnya.

Peralatan untuk Penyeimbangan Lapangan

The Balanset‑1A adalah instrumen portabel dua saluran yang menangani penyeimbangan dinamis bidang tunggal dan dua bidang, serta analisis getaran (kecepatan keseluruhan, spektrum, bentuk gelombang). Alat ini dikirim sebagai satu set lengkap:

  • 2 sensor getaran piezoelektrik dengan dudukan magnet
  • Tachometer laser (sensor RPM non-kontak) dengan pita reflektif
  • Unit pengukuran USB (dapat dihubungkan ke laptop Windows mana pun)
  • Perangkat lunak: wizard penyeimbangan, pengukur getaran, penganalisis spektrum
  • Tas jinjing berisi semua kabel dan aksesori.

Rentang RPM: 300–100.000. Rentang getaran: 0,5–80 mm/s RMS. Akurasi fase: ±1°. Pembagian berat, uji coba pemotongan, pengecekan toleransi, dan pembuatan laporan termasuk dalam perangkat lunak. Berat kit lengkap 3,5 kg.

Balanset‑1A — Penyeimbang Portabel & Penganalisis Getaran
Dua saluran. Dua bidang. Satu instrumen untuk penyeimbangan lapangan, pengukuran getaran, dan verifikasi toleransi ISO.
€1,975
Pesan Sekarang Tanyakan melalui WhatsApp
Balanset-1A, alat penyeimbang dan penganalisis getaran portabel — kit lengkap dengan sensor, takometer, dan tas jinjing.
NS
Nikolai Shelkovenko
CEO & Field Engineer · Vibromera
Berpengalaman lebih dari 13 tahun dalam diagnostik getaran dan penyeimbangan lapangan. Secara pribadi telah menyeimbangkan lebih dari 2.000 rotor pada mesin penghancur kayu, kipas, penghancur, sentrifugal, dan mesin pemanen gabungan di lebih dari 20 negara.
← Kembali ke Basis Pengetahuan
Kategori: ContohCrashersImpelerMulsarotor
Tag:

0 Komentar

Tinggalkan Balasan

Tempat penampung Avatar
WhatsApp