Apa itu Getaran Aksial pada Mesin Rotasi? • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Getaran Aksial pada Mesin Rotasi? • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Getaran Aksial pada Mesin Berputar?

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Getaran Aksial pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Getaran Aksial?

Getaran aksial (juga disebut getaran longitudinal atau getaran dorong) adalah gerakan maju mundur suatu benda rotor dalam arah yang sejajar dengan sumbu rotasinya. Tidak seperti getaran lateral yang merupakan gerakan dari sisi ke sisi yang tegak lurus terhadap poros, getaran aksial merupakan gerakan poros yang masuk dan keluar sepanjang porosnya, mirip dengan gerakan piston.

Meskipun biasanya amplitudonya lebih rendah daripada getaran lateral, getaran aksial sangat diagnostik untuk jenis kesalahan mesin tertentu, khususnya ketidaksejajaran, masalah bantalan dorong, dan masalah terkait proses pada pompa dan kompresor.

Karakteristik dan Pengukuran

Arah dan Gerak

Getaran aksial terjadi sepanjang sumbu garis tengah poros:

  • Gerakan sejajar dengan sumbu putaran poros
  • Rotor bergerak maju mundur seperti gerakan bolak-balik
  • Biasanya diukur pada rumah bantalan atau ujung poros
  • Amplitudo biasanya lebih kecil dari getaran radial tetapi sangat signifikan secara diagnostik

Pengaturan Pengukuran

Getaran aksial memerlukan pemasangan sensor khusus:

  • Orientasi Sensor: Akselerometer atau transduser kecepatan dipasang sejajar dengan sumbu poros
  • Lokasi Khas: Pada tutup ujung rumah bantalan, bel ujung motor, atau rumah bantalan dorong
  • Probe Kedekatan: Dapat mengukur posisi aksial secara langsung saat dipasang menghadap permukaan ujung poros
  • Pentingnya: Sering diabaikan tetapi penting untuk diagnosis mesin yang lengkap

Penyebab Utama Getaran Aksial

1. Misalignment (Penyebab Paling Umum)

Ketidaksejajaran poros, khususnya ketidakselarasan sudut, adalah penyebab utama getaran aksial:

  • Gejala: Getaran aksial tinggi 1X atau 2X pada kecepatan lari
  • Mekanisme: Offset sudut antara poros yang digabungkan menciptakan gaya aksial osilasi yang ditransmisikan melalui kopling
  • Indikator Diagnostik: Amplitudo getaran aksial > 50% getaran radial sangat menunjukkan adanya ketidakselarasan
  • Hubungan Fase: Getaran aksial pada ujung penggerak dan non-penggerak biasanya memiliki fase yang berbeda 180°

2. Cacat Bantalan Dorong

Masalah dengan bantalan dorong yang mengendalikan posisi poros aksial menyebabkan getaran aksial yang khas:

  • Keausan atau kerusakan bantalan dorong
  • Beban awal bantalan dorong tidak mencukupi
  • Kegagalan bantalan dorong yang memungkinkan permainan aksial yang berlebihan
  • Masalah pelumasan khusus untuk bantalan dorong

3. Gaya Hidrolik atau Aerodinamis

Gaya proses pada pompa, kompresor, dan turbin menciptakan gaya aksial:

  • Kavitasi Pompa: Runtuhnya gelembung uap menciptakan gaya kejut aksial
  • Ketidakseimbangan Impeller: Aliran asimetris menciptakan gaya dorong aksial yang berosilasi
  • Turbulensi Aliran Aksial: Pada kompresor aksial dan turbin
  • Bergelombang: Lonjakan kompresor menciptakan getaran aksial yang hebat
  • Resirkulasi: Operasi di luar desain yang menyebabkan ketidakstabilan aliran

4. Kelonggaran Mekanis

Jarak bebas yang berlebihan memungkinkan pergerakan aksial:

  • Permukaan bantalan dorong yang aus
  • Komponen kopling longgar
  • Pengekangan aksial yang tidak memadai dalam desain bantalan
  • Spacer atau shim yang aus

5. Masalah Kopling

Keausan kopling atau kesalahan pemasangan menghasilkan getaran aksial:

  • Gigi kopling roda gigi yang aus memungkinkan terjadinya pelampung aksial
  • Kopling fleksibel yang dipasang tidak benar
  • Kesalahan panjang spacer kopling
  • Sudut sambungan universal yang menciptakan komponen gaya aksial

6. Masalah Pertumbuhan Termal

Ekspansi termal diferensial dapat menimbulkan gaya aksial:

  • Ekspansi termal perpipaan mendorong/menarik peralatan
  • Pertumbuhan termal yang tidak merata antara mesin yang digabungkan
  • Penurunan pondasi mempengaruhi keselarasan aksial

Signifikansi Diagnostik

Diagnosis Ketidakselarasan

Getaran aksial adalah indikator utama untuk mendiagnosis ketidakselarasan:

  • Aturan praktis: Jika getaran aksial > 50% getaran radial, curigai adanya misalignment
  • Konten Frekuensi: Terutama 2X untuk ketidaksejajaran offset paralel; 1X dan 2X untuk ketidaksejajaran sudut
  • Analisis Fase: Perbedaan fase 180° antara pengukuran aksial di ujung yang berlawanan mengonfirmasi ketidakselarasan
  • Konfirmasi: Getaran aksial tinggi yang berkurang secara signifikan setelah penyelarasan presisi mengonfirmasi diagnosis

Diagnostik Pompa dan Kompresor

Untuk peralatan berputar yang menangani cairan:

  • Kavitasi: Getaran aksial acak frekuensi tinggi dengan karakteristik pita lebar
  • Ketidakseimbangan Hidrolik: 1X getaran aksial dari beban impeller asimetris
  • Lonjakan: Osilasi aksial amplitudo besar, frekuensi rendah
  • Frekuensi Lulus Blade: Komponen aksial pada frekuensi lintasan bilah menunjukkan masalah aliran

Penilaian Kondisi Bantalan

  • Peningkatan tiba-tiba pada getaran aksial dapat mengindikasikan kerusakan bantalan dorong
  • Getaran aksial dengan frekuensi cacat bantalan dorong mengonfirmasi masalah bantalan
  • Float aksial yang berlebihan yang diukur dengan probe jarak dekat menunjukkan keausan bantalan

Tingkat dan Standar yang Dapat Diterima

Pedoman Umum

Sementara standar seperti ISO 20816 terutama membahas getaran radial, batas getaran aksial biasanya dinyatakan sebagai:

  • Relatif terhadap Radial: Aksial seharusnya < 50% getaran radial dalam kondisi normal
  • Batas Mutlak: Biasanya 25-50% dari batas getaran radial untuk kelas mesin
  • Perbandingan Dasar: Peningkatan 50-100% dari penyelidikan surat perintah dasar

Standar Khusus Peralatan

  • API 610 (Pompa Sentrifugal): Menentukan batas getaran radial dan aksial
  • API 617 (Kompresor Sentrifugal): Termasuk kriteria penerimaan getaran aksial
  • Mesin turbo: Sering dipantau terus menerus dengan sensor posisi aksial dan getaran

Metode Koreksi dan Mitigasi

Untuk Ketidakselarasan

  1. Penyelarasan Poros Presisi: Gunakan alat penyelarasan laser untuk memperbaiki ketidaksejajaran sudut dan paralel
  2. Koreksi Kaki Lunak: Pastikan semua kaki pemasangan duduk rata sebelum disejajarkan
  3. Pertimbangan Pertumbuhan Termal: Memperhitungkan ekspansi suhu operasi secara selaras
  4. Pelepas Ketegangan Pipa: Hilangkan kekuatan perpipaan yang menarik peralatan keluar dari keselarasan

Untuk Masalah Bantalan Dorong

  • Ganti komponen bantalan dorong yang aus
  • Verifikasi beban awal dan jarak bebas bantalan dorong yang tepat
  • Pastikan pelumasan yang memadai pada permukaan bantalan dorong
  • Periksa pemasangan bantalan dorong dan shimming yang benar

Untuk Gaya Aksial Terkait Proses

  • Hilangkan Kavitasi: Tingkatkan tekanan masuk, kurangi suhu cairan, periksa penyumbatan saluran masuk
  • Optimalkan Titik Operasi: Mengoperasikan pompa dan kompresor dalam rentang desain
  • Menyeimbangkan Gaya Hidrolik: Gunakan lubang keseimbangan atau bilah belakang pada impeler
  • Kontrol Anti-Lonjakan Arus: Terapkan pencegahan lonjakan arus yang efektif untuk kompresor

Untuk Masalah Mekanik

  • Ganti kopling dan komponen kopling yang aus
  • Kencangkan sambungan mekanis yang longgar
  • Verifikasi dimensi spacer dan shim yang benar
  • Pastikan pemasangan kopling sesuai dengan spesifikasi pabrikan

Praktik Terbaik Pengukuran

Pemasangan Sensor

  • Pemasangan yang Kuat: Gunakan kancing atau perekat daripada magnet untuk pengukuran aksial jika memungkinkan
  • Verifikasi Orientasi: Pastikan sensor benar-benar sejajar dengan sumbu poros (tidak miring)
  • Kedua Ujungnya: Mengukur getaran aksial di ujung penggerak dan non-penggerak untuk perbandingan fase
  • Probe Kedekatan: Untuk peralatan kritis, pasang sensor posisi aksial permanen

Pengumpulan Data

  • Selalu kumpulkan data aksial bersama dengan pengukuran radial horizontal dan vertikal
  • Merekam hubungan fase antara pengukuran aksial di lokasi yang berbeda
  • Bandingkan rasio amplitudo aksial dengan radial
  • Tren getaran aksial dari waktu ke waktu untuk mendeteksi masalah yang berkembang

Perbandingan Getaran Aksial vs. Radial

Perbedaan Utama

Aspek Getaran Radial (Lateral) Getaran Aksial
Arah Tegak lurus terhadap sumbu poros Sejajar dengan sumbu poros
Amplitudo Khas Lebih tinggi Lebih rendah (biasanya < 50% radial)
Penyebab Utama Ketidakseimbangan, poros bengkok, cacat bantalan Kesalahan penyelarasan, masalah bantalan dorong, gaya proses
Nilai Diagnostik Kondisi mesin umum Khusus untuk masalah misalignment dan dorongan
Prioritas Pemantauan Fokus utama Sekunder tetapi penting untuk diagnosis

Aplikasi Industri

Pemantauan getaran aksial sangat penting untuk:

  • Pompa Sentrifugal: Deteksi gaya hidrolik dan kavitasi
  • Kompresor: Pemantauan bantalan dorong dan deteksi lonjakan
  • Turbin: Gaya sudu turbin aksial dan kondisi bantalan dorong
  • Peralatan yang Digabungkan: Verifikasi keselarasan dan kondisi kopling
  • Peralatan Proses: Pemantauan kondisi aliran

Meskipun getaran aksial seringkali terabaikan oleh getaran radial yang lebih menonjol, analis getaran berpengalaman menyadari nilai diagnostiknya yang krusial. Banyak masalah permesinan yang mungkin terlewatkan hanya dengan memeriksa getaran radial, dapat terungkap dengan jelas oleh pola getaran aksial, menjadikannya komponen penting dari program pemantauan kondisi permesinan yang komprehensif.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp