Memahami Alas Bantalan
Definisi: Apa itu Pedestal Bearing?
A alas bantalan (juga disebut penyangga bantalan, standar bantalan, atau blok bantal bantalan) adalah elemen struktural yang menopang dan memposisikan bantalan, mengangkatnya ke ketinggian yang tepat dan menyediakan titik pemasangan yang kaku dan stabil. Alas menghubungkan rumah bantalan ke pelat dasar atau fondasi mesin, mentransfer beban statis dari berat rotor dan beban dinamis dari getaran dan ketidakseimbangan kekuatan ke pondasi.
Alas bantalan merupakan komponen penting dalam sistem bantalan rotor karena kekakuan dan integritas strukturalnya secara langsung mempengaruhi keselarasan bantalan, kecepatan kritis, transmisi getaran, dan keandalan mesin secara keseluruhan. Alas yang lemah, longgar, atau rusak merupakan sumber umum getaran dan masalah penyelarasan mesin.
Konstruksi Khas
Komponen
- Kolom Penopang Vertikal: Anggota struktural utama yang menyediakan elevasi
- Dudukan Rumah Bantalan: Permukaan atas atau platform tempat baut rumah bantalan dipasang
- Permukaan Pemasangan Dasar: Permukaan bawah dibaut ke pelat dasar atau pondasi
- Memperkuat Tulang Rusuk atau Gusset: Penguatan struktural untuk meningkatkan kekakuan
- Lubang Baut: Untuk mengamankan rumah bantalan (atas) dan alas ke alas (bawah)
- Fitur Penyesuaian: Shim, sekrup dongkrak, atau slot penyetelan untuk penyelarasan
Bahan
- Besi cor: Paling umum, redaman bagus, ekonomis
- Baja (Fabrikasi atau Cor): Kekuatan lebih tinggi untuk beban berat
- Besi Ulet: Ketahanan benturan lebih baik daripada besi abu-abu
- Beton (Peralatan Besar): Alas besar untuk turbin besar
Pentingnya Kekakuan Alas
Efek pada Dinamika Sistem
Kekakuan alas merupakan bagian dari kekakuan sistem total:
- Alas yang lembut mengurangi kekakuan sistem secara keseluruhan
- Kekakuan yang lebih rendah mengurangi frekuensi alami dan kecepatan kritis
- Dapat memindahkan kecepatan kritis ke dalam jangkauan operasi
- Mempengaruhi respons amplitudo getaran terhadap ketidakseimbangan
Nilai Kekakuan Khas
- Alas Kaku: > 100.000 N/mm, defleksi minimal di bawah beban
- Alas Sedang: 10.000-100.000 N/mm, mesin industri umum
- Alas Fleksibel: < 10.000 N/mm, mungkin mendominasi fleksibilitas sistem
- Tujuan Desain: Kekakuan alas harus 3-10× kekakuan bantalan untuk meminimalkan efeknya
Masalah Umum
1. Kelonggaran Alas
Baut jangkar yang longgar atau alas yang retak menimbulkan getaran yang parah:
- Gejala: Getaran tinggi dengan beberapa harmonik (1×, 2×, 3×)
- Perilaku Tidak Menentu: Getaran berubah secara tidak terduga
- Respon Non-Linear: Getaran tidak proporsional dengan kecepatan
- Deteksi: Uji ketuk, inspeksi visual, berlebihan fase variasi
- Koreksi: Kencangkan baut jangkar, perbaiki retakan, perkuat struktur
2. Kekakuan Tidak Cukup
- Gejala: Resonansi pada frekuensi rendah, defleksi berlebihan di bawah beban
- Penyebab: Desain yang tidak memadai, korosi/keausan, retakan
- Efek: Kecepatan kritis terlalu rendah, getaran tinggi, kesulitan penyelarasan
- Solusi: Perkuat alas, tambahkan gusset, ganti dengan desain yang lebih kaku
3. Alas Retak
- Penyebab: Kelelahan akibat getaran, kelebihan beban, korosi, desain yang buruk
- Gejala: Peningkatan getaran, perubahan fase, retakan visual
- Deteksi: Penetrasi pewarna, partikel magnetik, pengujian ultrasonik
- Mempertaruhkan: Dapat menyebabkan keruntuhan mendadak dan kegagalan besar
- Tindakan: Diperlukan perbaikan atau penggantian segera
4. Korosi dan Kerusakan
- Karat, korosi, pengelupasan beton yang mengurangi kekuatan
- Penurunan atau degradasi pondasi
- Lubang baut berkubang karena gerakan
- Pengurangan kekakuan secara bertahap selama bertahun-tahun
Pertimbangan Penyelarasan
Alas sebagai Referensi Penyelarasan
- Posisi bantalan ditentukan oleh lokasi alas
- Kesalahan penempatan alas menciptakan poros ketidaksejajaran
- Penjajaran vertikal: tinggi alas sangat penting
- Penjajaran horizontal: posisi lateral alas
Kaki Lembut di Pedestal
- Kaki lembut terjadi ketika kaki alas tidak duduk rata di alas
- Menciptakan distorsi saat baut dikencangkan
- Menyebabkan ketidaksejajaran bantalan
- Harus diperbaiki sebelum penyelarasan presisi
Metode Penyesuaian
- Shim: Lembaran logam tipis untuk penyesuaian ketinggian
- Jack Bolts: Pengatur berulir untuk posisi presisi
- Lubang Beralur: Izinkan penyesuaian posisi lateral
- Pin Dowel: Pertahankan posisi setelah penyelarasan selesai
Pertimbangan Desain
Desain Struktural
- Penampang melintang yang cukup untuk menahan tekukan dan defleksi
- Gusset atau tulang rusuk untuk meningkatkan kekakuan tanpa beban yang berlebihan
- Ukuran dan jarak lubang baut yang tepat
- Hindari konsentrasi tegangan (sudut tajam, transisi mendadak)
Pemilihan Material
- Besi cor memberikan redaman yang baik dan ekonomis untuk sebagian besar aplikasi
- Fabrikasi baja untuk beban berat atau desain khusus
- Ketahanan korosi untuk lingkungan yang keras
- Pertimbangkan ekspansi termal yang sesuai dengan pelat dasar
Antarmuka Pemasangan
- Permukaan pemasangan datar dan paralel atas dan bawah
- Ukuran dan jumlah baut yang sesuai untuk beban
- Akses untuk instalasi, penyelarasan, dan pemeliharaan
- Ketentuan untuk penyelarasan presisi (kantong shim, slot penyesuaian)
Inspeksi dan Pemeliharaan
Inspeksi Berkala
- Visual: Periksa retakan, korosi, kerusakan
- Torsi Baut: Verifikasi baut jangkar dikencangkan dengan benar
- Dasar: Periksa kerusakan beton, pencucian nat
- Penyelarasan: Verifikasi posisi bantalan tidak bergeser
Diagnostik Getaran
- Bandingkan getaran pada rumah bantalan dengan getaran pada alas alas
- Transmisibilitas tinggi menunjukkan alas yang kaku (baik)
- Perbedaan fase antara lokasi dapat menunjukkan resonansi alas
- Pengujian keran dapat mengidentifikasi alas yang longgar atau retak
Alas bantalan, meskipun sering diabaikan, merupakan elemen struktural penting yang kondisi dan karakteristiknya berdampak signifikan terhadap kinerja mesin putar. Desain, pemasangan, dan perawatan alas bantalan yang tepat memastikan dukungan bantalan yang stabil, penyelarasan yang akurat, dan pengoperasian peralatan putar yang andal dan bebas getaran.