Memahami Ketidakseimbangan Awal
Definisi: Apa itu Ketidakseimbangan Awal?
Ketidakseimbangan awal (juga disebut ketidakseimbangan asli atau ketidakseimbangan yang ditemukan) adalah ketidakseimbangan kondisi yang ada di rotor sebelum menyeimbangkan Koreksi telah diterapkan. Ini mewakili kondisi dasar rotor dan diukur selama proses penyeimbangan pertama. Besarnya dan lokasi sudut ketidakseimbangan awal ditentukan dengan mengukur getaran amplitudo dan fase sementara rotor beroperasi pada kecepatan penyeimbangnya.
Ketidakseimbangan awal merupakan titik awal untuk semua perhitungan penyeimbangan dan menjadi acuan untuk mengukur efektivitas prosedur penyeimbangan. Setelah penyeimbangan selesai, ketidakseimbangan yang tersisa disebut ketidakseimbangan sisa.
Sumber Ketidakseimbangan Awal
Ketidakseimbangan awal dapat timbul dari berbagai sumber selama proses manufaktur, perakitan, dan pengoperasian:
1. Toleransi Manufaktur
Bahkan dengan manufaktur presisi, simetri sempurna mustahil. Sumber-sumbernya antara lain:
- Variasi Kepadatan Material: Material yang tidak homogen atau rongga dan inklusi internal menciptakan asimetri massa.
- Toleransi Pemesinan: Penyimpangan kecil dari konsentrisitas sempurna, seperti runout atau eksentrisitas, mengakibatkan ketidakseimbangan.
- Variasi Ketebalan Dinding: Pada rotor cor atau fabrikasi, variasi ketebalan dinding menciptakan distribusi massa yang tidak merata.
- Porositas dan Cacat Pengecoran: Kantong udara, penyusutan, atau inklusi terak dalam pengecoran memengaruhi distribusi massa.
2. Kesalahan dan Variasi Perakitan
Bila rotor dirakit dari beberapa komponen, ketidakseimbangan dapat terjadi:
- Tumpukan Toleransi: Komponen-komponen individual mungkin seimbang, tetapi ketika dirakit, ketidakseimbangan kecilnya dapat bertambah secara vektor dan menciptakan ketidakseimbangan total yang signifikan.
- Koneksi Kunci: Kunci, alur kunci, dan spline pada hakikatnya menciptakan asimetri.
- Lubang Baut dan Pengikat: Lubang baut yang tidak merata atau pengencang yang hilang/berbeda akan menimbulkan ketidakseimbangan.
- Thermal Fits dan Press Fits: Komponen yang disatukan dengan cara menyusut atau ditekan mungkin tidak sepenuhnya konsentris.
3. Penyebab Operasional
Ketidakseimbangan dapat terjadi selama servis, meningkat dari keadaan seimbang awal rotor:
- Penumpukan Material: Akumulasi kotoran, debu, kerak, atau material proses pada bilah kipas, impeler, atau permukaan rotor.
- Erosi dan Keausan: Kehilangan material yang tidak merata akibat abrasi, korosi, atau kavitasi.
- Bagian yang Rusak atau Hilang: Bilah kipas hilang, bilah impeller pecah, atau komponen terlepas.
- Deformasi: Pembengkokan, lengkungan, atau deformasi plastik akibat benturan, panas berlebih, atau kelebihan beban.
- Komponen yang Lepas: Bagian-bagian yang bekerja mengendur dan bergeser posisinya.
4. Kegiatan Pemeliharaan dan Perbaikan
Ironisnya, pekerjaan pemeliharaan terkadang dapat menimbulkan ketidakseimbangan:
- Penggantian komponen dengan bagian yang mempunyai massa atau distribusi massa yang berbeda
- Perbaikan pengelasan yang menambah massa secara asimetris
- Pengerjaan ulang atau pemesinan yang menghilangkan material secara tidak merata
- Pengecatan atau pelapisan yang diterapkan tidak merata
Bagaimana Ketidakseimbangan Awal Diukur
Ketidakseimbangan awal diukur selama pengukuran pertama dari prosedur penyeimbangan:
Parameter Pengukuran
- Amplitudo Getaran: Besarnya komponen getaran 1X (satu kali per putaran), biasanya diukur dalam mm/detik, in/detik, atau mils. Hal ini berkorelasi langsung dengan tingkat keparahan ketidakseimbangan.
- Sudut Fase: Lokasi sudut titik berat, diukur dalam derajat relatif terhadap tanda referensi (biasanya dideteksi oleh keyphasor atau takometer). Sudut fase menunjukkan lokasi massa ketidakseimbangan.
- Kecepatan: Kecepatan putaran pada saat pengukuran dilakukan, karena gaya ketidakseimbangan bergantung pada kecepatan.
Representasi Vektor
Ketidakseimbangan awal direpresentasikan sebagai vektor “O” (untuk “Asli”) dengan besar dan arah. Vektor ini biasanya ditampilkan pada plot kutub, Di mana:
- Panjang vektor mewakili amplitudo getaran
- Sudut vektor mewakili fase (lokasi titik berat)
Pentingnya dalam Proses Penyeimbangan
Pengukuran ketidakseimbangan awal memiliki beberapa fungsi penting:
1. Baseline untuk Koreksi
Semua perhitungan keseimbangan mengacu pada ketidakseimbangan awal. Tujuan dari keseimbangan adalah untuk menambahkan bobot koreksi yang menghasilkan vektor getaran yang sama dan berlawanan dengan vektor ketidakseimbangan awal, sehingga menghilangkannya.
2. Penilaian Tingkat Keparahan
Besarnya ketidakseimbangan awal menunjukkan seberapa parah masalahnya dan membantu menentukan:
- Apakah penyeimbangan diperlukan atau masalah mekanis lainnya harus diatasi terlebih dahulu
- Ukuran yang sesuai beban uji untuk menggunakan
- Apakah ketidakseimbangan dapat diperbaiki dalam satu kali percobaan penyeimbangan atau memerlukan beberapa iterasi
3. Pelacakan Kemajuan
Dengan membandingkan ketidakseimbangan awal dengan ketidakseimbangan sisa Setelah koreksi diterapkan, efektivitas prosedur penyeimbangan dapat diukur. Pekerjaan penyeimbangan yang baik biasanya mengurangi getaran sebesar 70-90% atau lebih dari tingkat awal.
4. Perhitungan Koefisien Pengaruh
Di dalam metode koefisien pengaruh, vektor ketidakseimbangan awal dikurangi dari vektor getaran yang diukur selama uji beban untuk mengisolasi efek beban uji: T = (O+T) – O, di mana O adalah ketidakseimbangan awal dan T adalah efek beban uji.
Hubungan dengan Ketidakseimbangan Residu
Tujuan akhir dari penyeimbangan adalah untuk mengurangi ketidakseimbangan awal ke tingkat yang dapat diterima. ketidakseimbangan sisa. Hubungannya adalah:
- Ketidakseimbangan Awal: Kondisi “sebelum”
- Koreksi: Prosedur penyeimbangan dan pemasangan beban
- Ketidakseimbangan Sisa: Kondisi “sesudah”
Idealnya, ketidakseimbangan residual harus kurang dari 10-30% dari ketidakseimbangan awal, dengan target spesifik tergantung pada persyaratan kualitas keseimbangan rotor sesuai standar seperti ISO 21940-11.
Tingkat Ketidakseimbangan Awal yang Umum
Besarnya ketidakseimbangan awal sangat bervariasi tergantung pada jenis peralatan dan riwayat servis:
Rotor Baru atau Baru Diseimbangkan
Getaran biasanya berkisar antara 0,5 hingga 2,0 mm/detik (0,02 hingga 0,08 in/detik) untuk mesin industri. Hal ini menunjukkan kondisi keseimbangan yang baik hingga dapat diterima.
Rotor yang Cukup Tidak Seimbang
Getaran dalam kisaran 2,0 hingga 7,0 mm/detik (0,08 hingga 0,28 in/detik) menandakan rotor perlu segera diseimbangkan. Kondisi ini umum terjadi pada peralatan yang memerlukan perawatan rutin.
Rotor yang Sangat Tidak Seimbang
Getaran di atas 7,0 mm/detik (0,28 in/detik) menunjukkan ketidakseimbangan parah yang membutuhkan perhatian segera. Hal ini dapat disebabkan oleh bilah yang hilang, penumpukan berat, atau kerusakan komponen yang serius.
Catatan: Nilai-nilai ini merupakan panduan umum untuk mesin industri pada umumnya. Tingkat yang dapat diterima secara spesifik bergantung pada jenis, ukuran, kecepatan, dan pemasangan mesin, sebagaimana didefinisikan oleh standar seperti ISO 20816.
Dokumentasi dan Pelaporan
Pengukuran ketidakseimbangan awal harus selalu didokumentasikan sebagai bagian dari catatan penyeimbangan:
- Amplitudo dan fase getaran pada setiap titik pengukuran
- Kecepatan operasi selama pengukuran
- Tanggal dan identifikasi peralatan
- Setiap penyebab ketidakseimbangan yang terlihat yang dicatat selama pemeriksaan
Dokumentasi ini menyediakan catatan historis kondisi rotor dan membantu mengidentifikasi tren dari waktu ke waktu, seperti apakah ketidakseimbangan perlahan meningkat karena penyebab operasional.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 