Memahami Misalignment Poros pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Misalignment?

Ketidaksejajaran poros adalah kondisi di mana garis tengah rotasi dari dua atau lebih poros yang terhubung tidak kolinear saat mesin beroperasi dalam kondisi operasi normal. Selain ketidakseimbangan, kondisi ini merupakan salah satu penyebab paling umum kegagalan mesin prematur, yang mengakibatkan peningkatan getaran, kerusakan bantalan dan seal, serta konsumsi energi yang berlebihan. Tujuan penyelarasan presisi adalah untuk menyelaraskan garis tengah poros sedekat mungkin dalam toleransi yang ditentukan.

Jenis-jenis Misalignment

Ketidakselarasan dikategorikan menjadi dua jenis utama, meskipun dalam sebagian besar kasus di dunia nyata, kombinasi keduanya terjadi.

1. Ketidaksejajaran Paralel (atau Offset)

Ketidaksejajaran paralel terjadi ketika dua garis tengah poros sejajar satu sama lain tetapi bergeser pada jarak tertentu. Hal ini dapat divisualisasikan sebagai salah satu poros yang lebih tinggi atau lebih rendah (offset vertikal) atau lebih ke satu sisi (offset horizontal) daripada poros lainnya.

2. Ketidakselarasan Sudut

Ketidaksejajaran sudut terjadi ketika kedua poros membentuk sudut satu sama lain. Garis tengahnya berpotongan di titik kopling, tetapi tidak berada pada garis yang sama. Hal ini menciptakan "celah" pada kopling yang lebih lebar di satu sisi daripada sisi lainnya.

3. Ketidakselarasan Gabungan

Ini adalah skenario yang paling umum, di mana poros mengalami ketidaksejajaran paralel dan sudut secara bersamaan.

Tanda Getaran dari Ketidakselarasan

Ketidakselarasan menghasilkan tanda getaran yang sangat berbeda yang dapat diidentifikasi dalam spektrum FFT:

• Indikator Utama (2x): Tanda ketidakselarasan yang paling umum dan klasik adalah puncak getaran amplitudo tinggi tepat pada 2x kecepatan rotasi (orde ke-2)Hal ini disebabkan oleh gaya yang disebabkan oleh ketidaksejajaran yang menyebabkan poros dan kopling mengalami dua siklus tekukan per putaran.
• Getaran Aksial Tinggi: Kesalahan penyelarasan sering kali menghasilkan getaran yang kuat di aksial arah (sejajar dengan poros). Puncak 2x yang tinggi pada arah aksial merupakan indikator ketidaksejajaran yang sangat kuat.
• Harmonik Lainnya (1x, 3x, 4x): Meskipun 2x merupakan indikator utama, ketidakselarasan juga dapat memicu frekuensi kecepatan lari 1x. Ketidakselarasan yang parah, terutama offset paralel, juga dapat menghasilkan harmonik yang lebih tinggi seperti 3x dan 4x.
• Frekuensi Spesifik Kopling: Beberapa jenis kopling, jika aus atau tertekan karena ketidakselarasan, dapat menghasilkan getaran pada frekuensi karakteristiknya sendiri.

Spektrum getaran yang menunjukkan puncak 2x yang berukuran 50% atau lebih dari puncak 1x, terutama bila disertai getaran aksial tinggi, merupakan kasus ketidakselarasan yang umum.

Penyebab Umum Ketidakselarasan

Ketidakselarasan dapat terjadi sejak pemasangan awal atau berkembang seiring waktu.

• Pemasangan yang Tidak Tepat: Penyebab paling umum adalah kurangnya penyelarasan presisi selama pengaturan awal mesin.
• Pertumbuhan Termal: Saat mesin memanas dari suhu ruangan ke suhu operasinya, komponen-komponennya memuai. Motor mungkin bertambah tinggi, atau casing pompa mungkin memuai, menarik poros keluar dari keselarasan. Penyelarasan presisi harus memperhitungkan pertumbuhan termal ini.
• Tegangan Pipa: Tekanan dari pipa saluran masuk atau keluar yang tidak ditopang dengan benar dapat menyebabkan pompa atau kompresor kehilangan keseimbangan dengan penggeraknya. Masalah ini sangat umum terjadi dalam industri proses.
• Masalah Pondasi: Fondasi yang lemah atau retak, atau baut jangkar yang longgar, dapat menyebabkan mesin bergeser seiring waktu.
• Kaki Lembut: Kondisi saat salah satu kaki pemasangan mesin tidak menempel rata pada pelat dasar, yang menyebabkan rangka mesin terpelintir atau berubah bentuk saat dibaut.

Mengapa Memperbaiki Ketidakselarasan Itu Penting

Menjalankan mesin yang tidak selaras memiliki konsekuensi yang parah:

• Kegagalan Bearing dan Seal: Beban siklus tinggi yang dibebankan pada poros ditransmisikan langsung ke bantalan dan segel, yang menyebabkannya rusak sebelum waktunya.
• Kegagalan Kopling: Kopling didesain untuk menangani sejumlah kecil ketidaksejajaran, namun ketidaksejajaran yang berlebihan akan menyebabkannya cepat aus dan rusak.
• Kelelahan Poros: Pembengkokan poros yang berulang dapat mengakibatkan retak lelah dan akhirnya kegagalan poros.
• Peningkatan Konsumsi Energi: Energi yang signifikan terbuang dalam bentuk panas dan getaran, bukannya melakukan pekerjaan yang berguna.

Penyelarasan presisi, menggunakan alat seperti indikator dial atau sistem penyelarasan laser, merupakan landasan dari setiap program keandalan dan pemeliharaan yang efektif.

← Kembali ke Indeks Utama