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

Apa itu Getaran Radial pada Mesin Berputar?

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Getaran Radial pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Getaran Radial?

Getaran radial adalah gerakan poros yang berputar tegak lurus terhadap sumbu rotasinya, memanjang keluar dari pusat seperti jari-jari lingkaran. Istilah "radial" mengacu pada segala arah yang memancar dari garis tengah poros, meliputi gerakan horizontal (samping-ke-samping) dan vertikal (atas-bawah). Getaran radial identik dengan getaran lateral atau getaran transversal dan merupakan bentuk getaran yang paling sering diukur dan dipantau. getaran dalam mesin berputar.

Dalam aplikasi praktis, getaran radial biasanya diukur dalam dua arah tegak lurus—horizontal dan vertikal—pada setiap lokasi bantalan untuk memberikan gambaran lengkap tentang gerakan poros yang tegak lurus terhadap porosnya.

Petunjuk Pengukuran

Getaran Radial Horizontal

Getaran horizontal diukur dalam arah sisi ke sisi:

  • Tegak lurus terhadap sumbu poros dan sejajar dengan tanah/lantai
  • Seringkali lokasi pengukuran yang paling mudah diakses
  • Biasanya menunjukkan efek gravitasi, asimetri kekakuan pondasi, dan fungsi gaya horizontal
  • Orientasi pengukuran standar untuk sebagian besar program pemantauan getaran

Getaran Radial Vertikal

Getaran vertikal diukur dalam arah atas dan bawah:

  • Tegak lurus terhadap sumbu poros dan tegak lurus terhadap tanah/lantai
  • Dipengaruhi oleh gravitasi dan berat rotor
  • Seringkali amplitudo lebih tinggi daripada horizontal karena berat rotor menciptakan kekakuan asimetris
  • Penting untuk mendeteksi masalah pada mesin berorientasi vertikal (pompa vertikal, motor)

Getaran Radial Keseluruhan

Getaran radial total dapat dihitung sebagai jumlah vektor komponen horizontal dan vertikal:

  • Total Radial = √(Horizontal² + Vertikal²)
  • Mewakili besarnya gerakan sebenarnya tanpa mempedulikan arahnya
  • Berguna untuk penilaian tingkat keparahan nomor tunggal

Penyebab Utama Getaran Radial

Getaran radial dihasilkan oleh gaya yang bekerja tegak lurus terhadap sumbu poros:

1. Ketidakseimbangan (Penyebab Dominan)

Ketidakseimbangan adalah sumber getaran radial yang paling umum pada mesin berputar:

  • Menciptakan gaya sentrifugal yang berputar pada kecepatan poros (1X)
  • Besarnya gaya sebanding dengan ketidakseimbangan massa, radius, dan kuadrat kecepatan
  • Menghasilkan bentuk lingkaran atau elips orbit poros
  • Dapat diperbaiki melalui menyeimbangkan prosedur

2. Ketidakselarasan

Ketidaksejajaran poros antara mesin yang digabungkan menciptakan radial dan getaran aksial:

  • Terutama getaran radial 2X (dua kali per putaran)
  • Juga menghasilkan harmonik 1X, 3X, dan lebih tinggi
  • Getaran aksial tinggi menyertai getaran radial
  • Hubungan fase antara bantalan diagnostik untuk jenis misalignment

3. Cacat Mekanik

Berbagai masalah mekanis menghasilkan pola getaran radial yang khas:

  • Cacat Bantalan: Dampak frekuensi tinggi pada frekuensi kesalahan bantalan
  • Poros Bengkok atau Melengkung: Getaran 1X mirip dengan ketidakseimbangan tetapi tetap ada bahkan saat putaran lambat
  • Kelonggaran: Beberapa harmonik (1X, 2X, 3X) dengan perilaku non-linier
  • Retakan: Getaran 1X dan 2X dengan perubahan selama startup/shutdown
  • Menggosok: Komponen sub-sinkron dan sinkron

4. Gaya Aerodinamis dan Hidrolik

Kekuatan proses pada pompa, kipas, dan kompresor menciptakan gaya radial:

  • Frekuensi lewatnya bilah (jumlah bilah × RPM)
  • Ketidakseimbangan hidrolik akibat aliran asimetris
  • Pelepasan pusaran dan turbulensi aliran
  • Resirkulasi dan operasi off-design

5. Kondisi Resonansi

Saat beroperasi di dekat kecepatan kritis, getaran radial meningkat secara dramatis:

  • Frekuensi alami bertepatan dengan frekuensi pemaksaan
  • Amplitudo hanya dibatasi oleh sistem pembasahan
  • Potensi tingkat getaran yang dahsyat
  • Membutuhkan margin pemisah yang memadai dalam desain

Standar dan Parameter Pengukuran

Satuan Pengukuran

Getaran radial dapat dinyatakan dalam tiga parameter terkait:

  • Pemindahan: Jarak pergerakan aktual (mikrometer µm, mil). Digunakan untuk mesin kecepatan rendah dan pengukuran probe jarak dekat.
  • Kecepatan: Laju perubahan perpindahan (mm/dtk, in/dtk). Paling umum untuk mesin industri umum, berdasarkan standar ISO.
  • Percepatan: Laju perubahan kecepatan (m/s², g). Digunakan untuk pengukuran frekuensi tinggi dan deteksi cacat bantalan.

Standar Internasional

Seri ISO 20816 menyediakan batas tingkat keparahan getaran radial:

  • ISO 20816-1: Pedoman umum untuk evaluasi getaran mesin
  • ISO 20816-3: Kriteria khusus untuk mesin industri > 15 kW
  • Zona Keparahan: A (baik), B (cukup), C (tidak memuaskan), D (tidak cukup)
  • Lokasi Pengukuran: Biasanya pada rumah bantalan dalam arah radial

Standar Khusus Industri

  • API 610: Batasan getaran radial pompa sentrifugal
  • API 617: Kriteria getaran kompresor sentrifugal
  • API 684: Prosedur analisis dinamika rotor untuk prediksi getaran radial
  • NEMA MG-1: Batasan getaran motor listrik

Teknik Pemantauan dan Diagnostik

Pemantauan Rutin

Program pemantauan getaran standar mengukur getaran radial:

  • Koleksi Berbasis Rute: Pengukuran berkala pada interval tetap (bulanan, triwulanan)
  • Tingkat Keseluruhan Tren: Lacak amplitudo getaran total dari waktu ke waktu
  • Batas Alarm: Ditetapkan berdasarkan standar ISO atau standar khusus peralatan
  • Perbandingan: Saat ini vs. dasar, horizontal vs. vertikal

Analisis Lanjutan

Analisis getaran radial terperinci memberikan informasi diagnostik:

  • Analisis FFT: Spektrum frekuensi yang menunjukkan komponen getaran
  • Bentuk Gelombang Waktu: Sinyal getaran dari waktu ke waktu mengungkapkan transien dan modulasi
  • Analisis Fase: Hubungan waktu antara titik pengukuran
  • Analisis Orbit: Pola gerak garis tengah poros
  • Analisis Amplop: Demodulasi frekuensi tinggi untuk deteksi cacat bantalan

Pemantauan Berkelanjutan

Peralatan penting sering kali memiliki pemantauan getaran radial permanen:

  • Probe jarak dekat untuk pengukuran gerakan poros langsung
  • Akselerometer yang dipasang secara permanen pada rumah bantalan
  • Tren waktu nyata dan mengkhawatirkan
  • Integrasi sistem perlindungan otomatis

Perbedaan Horizontal vs. Vertikal

Hubungan Amplitudo Khas

Pada banyak mesin, getaran radial vertikal melebihi getaran horizontal:

  • Efek Gravitasi: Berat rotor menciptakan defleksi statis, yang memengaruhi kekakuan vertikal
  • Kekakuan Asimetris: Struktur pondasi dan pendukung seringkali lebih kaku secara horizontal
  • Rasio Khas: Getaran vertikal 1,5-2× horizontal adalah hal yang umum
  • Efek Berat Seimbang: Beban koreksi yang ditempatkan di bagian bawah rotor (akses mudah) secara lebih baik mengurangi getaran vertikal

Perbedaan Diagnostik

  • Ketidakseimbangan: Mungkin menunjukkan tanda-tanda yang lebih kuat pada satu arah tergantung pada lokasi ketidakseimbangan
  • Kelonggaran: Sering menunjukkan non-linieritas yang lebih menonjol pada arah vertikal
  • Masalah Pondasi: Getaran vertikal lebih sensitif terhadap kerusakan pondasi
  • Ketidakselarasan: Mungkin tampak berbeda pada posisi horizontal vs. vertikal berdasarkan jenis ketidaksejajaran

Hubungan dengan Dinamika Rotor

Getaran radial merupakan pusat dari dinamika rotor analisa:

Kecepatan Kritis

  • Frekuensi alami radial menentukan kecepatan kritis
  • Kecepatan kritis pertama biasanya sesuai dengan mode tekukan radial pertama
  • Diagram Campbell memprediksi perilaku getaran radial vs. kecepatan
  • Margin pemisahan dari kecepatan kritis mencegah getaran radial yang berlebihan

Bentuk Mode

  • Setiap mode getaran radial memiliki bentuk defleksi yang khas
  • Mode pertama: pembengkokan busur sederhana
  • Mode kedua: Kurva S dengan titik simpul
  • Mode yang lebih tinggi: pola yang semakin kompleks

Pertimbangan Penyeimbangan

  • Penyeimbangan menargetkan pengurangan getaran radial pada frekuensi 1X
  • Koefisien pengaruh menghubungkan bobot koreksi dengan perubahan getaran radial
  • Lokasi bidang koreksi optimal berdasarkan bentuk mode radial

Metode Koreksi dan Kontrol

Untuk Ketidakseimbangan

Untuk Masalah Mekanik

  • Penyelarasan presisi untuk memperbaiki ketidaksejajaran
  • Penggantian bantalan karena cacat bantalan
  • Mengencangkan komponen yang longgar
  • Perbaikan pondasi untuk masalah struktural
  • Pelurusan poros atau penggantian poros yang bengkok

Untuk Masalah Resonansi

  • Perubahan kecepatan untuk menghindari rentang kecepatan kritis
  • Modifikasi kekakuan (diameter poros, perubahan lokasi bantalan)
  • Peningkatan redaman (peredam film tekan, pemilihan bantalan)
  • Perubahan massa untuk menggeser frekuensi alami

Pentingnya Pemeliharaan Prediktif

Pemantauan getaran radial adalah landasan program pemeliharaan prediktif:

  • Deteksi Kesalahan Dini: Perubahan getaran radial mendahului kegagalan selama beberapa minggu atau bulan
  • Sedang tren: Peningkatan bertahap menunjukkan adanya masalah yang berkembang
  • Diagnosa Kesalahan: Konten frekuensi mengidentifikasi jenis kesalahan tertentu
  • Penilaian Tingkat Keparahan: Amplitudo menunjukkan tingkat keparahan dan urgensi masalah
  • Penjadwalan Pemeliharaan: Perawatan berbasis kondisi, bukan berbasis waktu
  • Penghematan Biaya: Mencegah kegagalan besar dan mengoptimalkan interval pemeliharaan

Sebagai pengukuran getaran utama dalam mesin berputar, getaran radial memberikan informasi penting tentang kondisi peralatan, sehingga sangat diperlukan untuk memastikan pengoperasian peralatan putar industri yang andal, aman, dan efisien.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp