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

Apa itu Kelonggaran Mekanis? Diagnosis Getaran

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Kelonggaran Mekanis pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Kelonggaran Mekanis?

Kelonggaran mekanis adalah kondisi di mana komponen-komponen dalam mesin berputar memiliki celah yang berlebihan, pengikatan yang tidak memadai, keausan, atau kerusakan struktural yang memungkinkan terjadinya gerakan relatif yang tidak diinginkan antara bagian-bagian yang seharusnya terhubung secara kaku. Hal ini menciptakan non-linier getaran perilaku yang ditandai dengan banyaknya harmonik kecepatan lari, variasi amplitudo yang tidak menentu, dan perbedaan arah getaran yang tidak mengikuti pola normal.

Kelonggaran adalah masalah mesin umum yang tidak hanya menyebabkan getaran berlebihan secara langsung tetapi juga mencegah diagnosis dan koreksi yang efektif terhadap masalah lain seperti ketidakseimbangan atau ketidaksejajaran. Hal ini harus diidentifikasi dan diperbaiki sebelum upaya pengurangan getaran lainnya dapat berhasil.

Jenis-jenis Kelonggaran Mekanis

Tipe A: Kelonggaran Rotasi (Kelonggaran Bantalan)

Jarak bebas yang berlebihan antara bantalan dan poros atau rumah:

  • Bantalan ke Poros: Permukaan poros aus, kecocokan interferensi tidak memadai, lubang bantalan rusak
  • Bearing-ke-Housing: Bore housing aus, tutup bearing longgar, press fit tidak memadai
  • Bantalan Internal: Berlebihan jarak bebas bantalan dari keausan
  • Gejala: Harmonik 1×, 2×, 3×; lebih tinggi pada arah radial

Tipe B: Kelonggaran Struktural (Alas/Fondasi)

Pemasangan komponen yang tidak berputar tidak memadai:

  • Alas yang Longgar: Baut jangkar tidak kencang, nat rusak
  • Pemasangan Basis Longgar: Baut pemasangan peralatan longgar atau hilang
  • Rangka atau Pondasi Retak: Kerusakan struktural yang memungkinkan pergerakan
  • Gejala: Harmonik ganda (seringkali hingga 5× atau lebih); respons tidak menentu dan non-linier

Tipe C: Kelonggaran Komponen

Komponen yang dirakit secara lepas:

  • Impeller yang Longgar: Impeller longgar pada poros, kunci aus atau hilang
  • Kopling Longgar: Hub kopling longgar pada poros
  • Katrol/Roda Gigi yang Longgar: Komponen penggerak longgar pada poros
  • Penutup/Pelindung yang Longgar: Panel logam lembaran berderak
  • Gejala: Harmonik dan subharmonik; kemungkinan komponen 1/2×, 1/3×

Tanda Getaran

Karakteristik Frekuensi

Kelonggaran menghasilkan pola frekuensi yang khas:

  • Harmonik Ganda: Kuat 1×, 2×, 3×, 4×, dan lebih tinggi (tidak seperti ketidakseimbangan yang utamanya 1×)
  • Sub-Harmonik: Mungkin melihat komponen 1/2×, 1/3× (kelonggaran Tipe C)
  • Konten Non-Harmonik: Puncak pada kelipatan non-integer dari kecepatan lari
  • Lantai Kebisingan Tinggi: Peningkatan pita lebar akibat dampak acak

Perilaku Amplitudo

  • Tingkat Keseluruhan Tinggi: Getaran total tidak proporsional dengan gaya penggerak
  • Non-Linear: Getaran tidak berskala secara terprediksi dengan kecepatan atau beban
  • Tak menentu: Amplitudo bervariasi secara signifikan antara pengukuran
  • Perbedaan Arah: Mungkin 2-5× lebih tinggi dalam satu arah dibandingkan arah tegak lurus

Karakteristik Fase

  • Tidak stabil Fase: Sudut fase berubah secara tidak menentu di antara pengukuran
  • Hamburan Fase Besar: Variasi ±30-90° pada kecepatan yang sama
  • Kekalahan Menyeimbangkan: Fase yang tidak dapat diprediksi membuat perhitungan keseimbangan menjadi tidak dapat diandalkan

Fitur Bentuk Gelombang Waktu

  • Bentuk gelombang tidak beraturan dan non-sinusoidal
  • Puncak yang terpotong atau terpotong (dampak terhadap kendala)
  • Peristiwa impulsif acak
  • Hilangnya struktur periodik

Lokasi dan Penyebab Umum

Terkait Bearing

  • Permukaan jurnal poros yang aus memungkinkan bantalan bergoyang
  • Lubang rumah bantalan aus atau rusak
  • Kesesuaian interferensi tidak memadai (pemilihan toleransi yang salah)
  • Baut tutup bantalan longgar atau torsinya tidak memadai
  • Rumah bantalan terpisah dengan permukaan pasangan yang aus

Pondasi dan Pemasangan

  • Baut jangkar longgar (kelonggaran struktural yang paling umum)
  • Nat di bawah alas tiang rusak atau hilang
  • Pondasi beton retak
  • Baut pemasangan peralatan longgar ke pelat dasar
  • Lubang baut yang rusak atau memanjang

Komponen Berputar

  • Kipas atau impeller longgar pada poros (kunci aus, sekrup set longgar)
  • Hub kopling dengan kecocokan interferensi yang tidak memadai
  • Sekrup set katrol longgar atau hilang
  • Komponen rotor longgar pada poros

Struktural

  • Rangka atau casing mesin retak
  • Retakan lelah pada las
  • Baut struktural longgar
  • Ikatan atau perekat yang rusak

Metode Deteksi

Analisis Getaran

  • Analisis FFT: Cari beberapa harmonik (1×, 2×, 3×, 4×, 5×+)
  • Pengujian Koherensi: Koherensi rendah antar pengukuran menunjukkan perilaku non-linier
  • Perbandingan Arah: Perbedaan besar antara horizontal dan vertikal
  • Respon terhadap Eksitasi Eksternal: Mesin ketuk, amati respons abnormal

Pemeriksaan Fisik

Inspeksi Visual

  • Cari celah, retakan, korosi, kerusakan
  • Periksa tanda saksi yang menunjukkan pergerakan
  • Amati pola keausan cat pada antarmuka
  • Carilah serutan logam yang menunjukkan adanya fretting

Pengujian Ketuk

  • Pukul komponen yang diduga longgar dengan palu
  • Dengarkan suara berderak atau tumpul, bukan suara dering padat
  • Rasakan adanya gerakan atau getaran yang berlebihan
  • Bandingkan dengan komponen yang diketahui baik

Verifikasi Torsi

  • Periksa semua baut dengan kunci torsi
  • Verifikasi terhadap spesifikasi
  • Carilah pengencang yang rusak, patah, atau terkorosi
  • Periksa benang yang putus

Pengujian Dorong/Tarik

  • Terapkan kekuatan pada komponen yang mencurigakan
  • Amati gerakan yang tidak seharusnya terjadi
  • Gunakan indikator dial untuk mengukur permainan
  • Bandingkan dengan komponen baru atau yang diamankan dengan benar

Prosedur Koreksi

Untuk Kelonggaran Bantalan

  • Ganti Bantalan: Jika bantalan itu sendiri aus
  • Perbaikan Poros: Membangun poros yang aus dengan pelapisan krom atau pengelasan, mesin ulang sesuai ukuran
  • Perbaikan Perumahan: Rumah mesin berukuran lebih besar, gunakan bantalan yang lebih besar; atau bangun dengan semprotan/las logam
  • Meningkatkan Kecocokan: Gunakan kecocokan interferensi yang tepat sesuai spesifikasi pabrikan
  • Tutup Bantalan: Kencangkan atau ganti jika sudah aus

Untuk Kelonggaran Struktural

  1. Kencangkan Semua Pengencang: Torsi sesuai spesifikasi menggunakan pola yang tepat
  2. Ganti Baut yang Rusak: Pasang baut baru dengan mutu dan ukuran yang benar
  3. Perbaikan Pondasi: Hapus nat lama, bersihkan permukaan, tuangkan nat baru
  4. Retakan Las: Perbaiki retakan pada rangka atau alas jika sesuai
  5. Tambahkan Penguatan: Gusset atau penyangga untuk struktur yang lemah

Untuk Kelonggaran Komponen

  • Kencangkan kembali sekrup set dengan torsi dan kunci ulir yang tepat
  • Ganti kunci dan alur pasak yang sudah aus
  • Gunakan kecocokan interferensi yang tepat untuk komponen yang pas dengan tekanan
  • Komponen pin atau kunci yang sudah berulang kali kendor
  • Ganti komponen yang rusak

Strategi Pencegahan

Tahap Desain

  • Tentukan ukuran dan jumlah pengikat yang memadai
  • Desain kecocokan interferensi yang tepat
  • Memberikan kekakuan struktural yang memadai
  • Hindari konsentrasi tegangan yang menyebabkan keretakan
  • Tentukan jenis dan bahan pengikat yang sesuai

Tahap Instalasi

  • Gunakan kunci torsi yang terkalibrasi
  • Ikuti urutan pengencangan yang tepat
  • Gunakan senyawa pengunci ulir jika diperlukan
  • Pastikan permukaan bersih dan rata sebelum perakitan
  • Verifikasi kesesuaian dengan spesifikasi
  • Melakukan inspeksi kontrol kualitas

Tahap Pemeliharaan

  • Verifikasi torsi berkala (tahunan atau sesuai jadwal pemantauan getaran)
  • Tren getaran untuk mendeteksi perkembangan kelonggaran
  • Inspeksi visual selama pemadaman listrik
  • Kencangkan kembali sesuai kebutuhan
  • Segera atasi getaran sebelum menyebabkan kelonggaran

Tantangan Diagnostik

Menyembunyikan Masalah Lainnya

  • Kelonggaran dapat menutupi atau meniru kesalahan lainnya
  • Mencegah keakuratan menyeimbangkan karena respon non-linier
  • Membuat penyelarasan sulit atau tidak mungkin
  • Dapat menghasilkan pola getaran yang mirip dengan retakan atau cacat bantalan

Sifat Progresif

  • Kelonggaran sering kali dimulai dari hal kecil dan semakin memburuk
  • Getaran akibat kelonggaran menyebabkan kelonggaran lebih lanjut (umpan balik positif)
  • Dapat berkembang dari ringan menjadi parah dalam hitungan minggu jika tidak diperbaiki
  • Akhirnya menyebabkan kerusakan sekunder pada bantalan, poros, pondasi

Hubungan dengan Kesalahan Lainnya

Kelonggaran vs. Ketidakseimbangan

Fitur Ketidakseimbangan Kelonggaran
Frekuensi Primer 1× saja Harmonik 1×, 2×, 3×, 4×+
Stabilitas Fase Konsisten, dapat diulang Tidak menentu, perubahan antar pengukuran
Linearitas Getaran ∝ kecepatan² Non-linier, tidak dapat diprediksi
Respon terhadap Penyeimbangan Getaran berkurang Perbaikan minimal atau tidak ada
Pola Arah Serupa horizontal/vertikal Seringkali jauh lebih tinggi dalam satu arah

Kelonggaran vs. Ketidakselarasan

  • Ketidakselarasan: Terutama 2× dengan beberapa 1×, fase stabil
  • Kelonggaran: Beberapa harmonik (1× hingga 5×+), fase tidak stabil
  • Kombinasi: Ketidakselarasan dapat menyebabkan kelonggaran, dan kelonggaran memperburuk efek ketidakselarasan

Dampak pada Kinerja Mesin

Efek Langsung

  • Getaran Tinggi: Tingkat yang berlebihan menyebabkan ketidaknyamanan dan masalah keselamatan
  • Kebisingan: Suara berderak, berbenturan, atau mengetuk
  • Presisi yang Dikurangi: Kesalahan posisi poros
  • Keausan yang Dipercepat: Beban benturan merusak komponen

Kerusakan Sekunder

  • Kerusakan Bantalan: Beban impak dan ketidaksejajaran akibat kelonggaran merusak bantalan
  • Fretting Poros: Gerakan mikro pada bagian yang longgar menyebabkan korosi fretting
  • Kegagalan Pengikat: Baut dapat lelah dan patah karena beban bergantian
  • Perambatan Retak: Getaran menyebarkan retakan yang sudah ada
  • Kerusakan Pondasi: Getaran yang terus menerus merusak beton dan nat

Masalah Operasional

  • Mencegah penyeimbangan yang efektif
  • Membuat penyelarasan tidak mungkin dipertahankan
  • Kebingungan diagnostik menutupi masalah lain
  • Keandalan peralatan berkurang

Contoh Kasus

Situasi: Kipas angin induksi besar, 1200 RPM, getaran berlebihan

  • Gejala Awal: Getaran keseluruhan 8 mm/s (batas alarm 4,5 mm/s)
  • Spektrum: Komponen 1×, 2×, 3×, 4× yang kuat
  • Upaya Penyeimbangan: Tiga kali percobaan, tidak ada perbaikan, fase tidak menentu
  • Penyelidikan: Pemeriksaan fisik menunjukkan empat dari delapan baut jangkar longgar
  • Koreksi: Mengencangkan kembali semua baut jangkar ke spesifikasi 400 N·m
  • Hasil: Getaran langsung turun menjadi 1,8 mm/s
  • Menindaklanjuti: Pengoperasian penyeimbangan tunggal mengurangi getaran hingga 0,8 mm/s (karena sistemnya sudah linier)
  • Pelajaran: Selalu periksa kelonggaran sebelum menyeimbangkan

Praktik Terbaik

Daftar Periksa Diagnostik

Saat menyelidiki masalah getaran, selalu periksa kelonggaran:

  1. Menganalisis spektrum untuk beberapa harmonik
  2. Periksa pengulangan fase
  3. Lakukan uji ketuk pada komponen yang mencurigakan
  4. Verifikasi semua torsi baut
  5. Periksa retakan, keausan, kerusakan
  6. Perbaiki kelonggaran terlebih dahulu sebelum diagnostik atau koreksi lainnya

Protokol Pemeliharaan

  • Sertakan pemeriksaan torsi baut dalam jadwal PM
  • Mendokumentasikan nilai torsi dasar
  • Tren relaksasi torsi dari waktu ke waktu
  • Gunakan senyawa pengunci ulir pada pengencang penting
  • Ganti daripada mengencangkan berulang kali jika relaksasi berulang

Kelonggaran mekanis merupakan penyebab umum getaran mesin yang sering terabaikan. Karakteristiknya berupa multiharmonik, perilaku non-linier, dan gangguan pada tindakan diagnostik dan korektif lainnya menjadikan pemeriksaan dan perbaikan kelonggaran sebagai langkah awal dalam upaya pemecahan masalah getaran.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp