Penjelasan Penyeimbangan Dinamis (Penyeimbangan Dua Bidang)

Definisi: Apa itu Dynamic Balancing?

Penyeimbangan dinamis adalah prosedur untuk mengoreksi ketidakseimbangan pada rotor dengan melakukan koreksi massa minimal dua pesawat terpisah sepanjang panjangnya. Ini adalah bentuk penyeimbangan yang paling komprehensif karena mengatasi kedua jenis ketidakseimbangan secara bersamaan: ketidakseimbangan statis (atau gaya) dan ketidakseimbangan pasanganRotor yang telah diseimbangkan secara dinamis tidak akan cenderung bergetar atau "goyang" akibat titik berat atau gerakan goyang saat berputar.

Ketidakseimbangan Statis vs. Dinamis: Perbedaan Utama

Untuk memahami keseimbangan dinamis, penting untuk membedakan antara dua bentuk ketidakseimbangan:

• Ketidakseimbangan Statis: Ini adalah kondisi di mana pusat massa rotor bergeser dari sumbu rotasinya. Rotor bertindak seperti titik berat tunggal. Kondisi ini dapat diperbaiki dengan satu pemberat pada satu bidang dan bahkan dapat dideteksi saat rotor diam (statis).
• Ketidakseimbangan Pasangan: Hal ini terjadi ketika sebuah rotor memiliki dua titik berat yang sama di ujung yang berlawanan, dengan posisi terpisah 180°. Kondisi ini seimbang secara statis (rotor tidak akan berputar ke titik berat saat diam), tetapi ketika berputar, kedua titik berat tersebut menciptakan gaya putar, atau "kopel", yang menyebabkan rotor bergoyang dari ujung ke ujung. Ketidakseimbangan kopel *hanya* dapat dideteksi ketika rotor berputar dan *hanya* dapat diperbaiki dengan menempatkan beban pada dua bidang berbeda untuk menciptakan kopel yang berlawanan.

Ketidakseimbangan dinamis, kondisi paling umum pada permesinan dunia nyata, merupakan kombinasi ketidakseimbangan statis dan kopel. Oleh karena itu, untuk memperbaikinya diperlukan penyesuaian setidaknya pada dua bidang, yang merupakan inti dari penyeimbangan dinamis.

Kapan Penyeimbangan Dinamis Diperlukan?

Meskipun penyeimbangan bidang tunggal (statis) cukup untuk objek berbentuk cakram yang sempit, penyeimbangan dinamis sangat penting untuk sebagian besar rotor industri, terutama saat:

• Panjang rotor signifikan dibandingkan dengan diameternya. Aturan praktis yang umum adalah jika panjangnya lebih dari setengah diameter, penyeimbangan dinamis diperlukan.
• Rotor beroperasi pada kecepatan tinggi. Efek ketidakseimbangan pasangan menjadi jauh lebih parah seiring meningkatnya kecepatan putaran.
• Massa terdistribusi secara tidak merata sepanjang rotor. Komponen seperti impeler pompa multi-tahap atau angker motor panjang memerlukan koreksi dua bidang.
• Diperlukan presisi yang tinggi. Untuk memenuhi nilai kualitas keseimbangan yang ketat (misalnya, G2.5 atau lebih baik), penyeimbangan dinamis hampir selalu diperlukan.

Contoh rotor yang selalu memerlukan penyeimbangan dinamis meliputi angker motor, kipas industri, turbin, kompresor, poros panjang, dan poros engkol.

Prosedur Penyeimbangan Dua Bidang

Penyeimbangan dinamis dilakukan pada mesin penyeimbang atau di lapangan menggunakan alat analisis getaran portabel. Prosesnya, biasanya menggunakan metode koefisien pengaruh, meliputi:

1. Jalankan Awal: Ukur getaran awal (amplitudo dan fase) di kedua lokasi bantalan.
2. Uji Coba Pertama: Tambahkan bobot uji yang diketahui ke bidang koreksi pertama (Bidang 1) dan ukur respons getaran baru pada kedua bantalan.
3. Uji Coba Kedua: Lepaskan beban uji pertama dan tambahkan beban uji baru ke bidang koreksi kedua (Bidang 2). Ukur kembali respons getaran pada kedua bantalan.
4. Perhitungan: Dari tiga percobaan ini, instrumen penyeimbang menghitung empat "koefisien pengaruh". Koefisien ini mengkarakterisasi bagaimana beban di Bidang 1 memengaruhi getaran pada kedua bantalan, dan bagaimana beban di Bidang 2 memengaruhi getaran pada kedua bantalan. Dengan menggunakan informasi ini, instrumen memecahkan serangkaian persamaan simultan untuk menentukan ukuran dan lokasi yang tepat dari beban koreksi yang dibutuhkan untuk kedua bidang guna menghilangkan ketidakseimbangan awal.
5. Koreksi dan Verifikasi: Beban uji dilepaskan, beban koreksi permanen yang dihitung dipasang pada kedua bidang, dan pengujian akhir dilakukan untuk memastikan bahwa getaran telah berkurang hingga berada dalam toleransi yang ditentukan.

← Kembali ke Indeks Utama