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

Apa itu Gesekan pada Mesin Berputar? Gesekan Kontak

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Gesekan pada Mesin Berputar

Definisi: Apa itu Rubbing?

Gosokan adalah kontak gesekan dan gerakan geser relatif antara komponen yang berputar dan diam dalam mesin. Istilah ini menekankan aspek gesekan yang berkelanjutan dari kontak rotor-ke-stator, membedakannya dari kontak atau benturan ringan yang terputus-putus. Gesekan menghasilkan gaya gesek, menghasilkan panas yang signifikan melalui kerja gesekan, dan menciptakan karakteristik getaran pola yang dicirikan oleh pusaran mundur, komponen sub-sinkron, dan efek termal.

Istilah "gesekan" sering digunakan secara bergantian dengan "gesekan rotor", meskipun gesekan terkadang menekankan aspek gesekan dan termal dari kontak, sedangkan gesekan rotor dapat mencakup semua bentuk kontak termasuk gesekan ringan atau benturan.

Mekanika Gesekan Menggosok

Model Gesekan Coulomb

Penggosokan mengikuti prinsip gesekan kering (gesekan Coulomb):

  • Gaya Gesekan: F = µ × N, dimana µ adalah koefisien gesekan dan N adalah gaya normal
  • Arah: Selalu menentang gerakan relatif antara permukaan
  • Koefisien Khas: Baja pada baja µ ≈ 0,3-0,5; baja pada bahan segel µ ≈ 0,2-0,4
  • Pembangkitan Panas: Semua kerja gesekan diubah menjadi panas

Gaya Tangensial dan Normal

Saat menggosok:

  • Gaya Normal: Mendorong secara radial ke dalam pada rotor
  • Gaya Gesekan: Bertindak secara tangensial, berlawanan dengan rotasi
  • Gaya Resultan: Kombinasi cenderung memperlambat rotor dan membelokkannya ke belakang
  • Peningkatan Torsi: Gesekan menghilangkan daya, meningkatkan kebutuhan torsi penggerak

Pola Getaran Karakteristik

Putaran Mundur

Ciri khas yang paling menonjol dari gesekan adalah putaran balik (reverse whirl):

  • Gaya gesekan menciptakan komponen tangensial yang mendorong gerak orbital mundur
  • Batang orbit berputar berlawanan arah dengan putaran poros
  • Frekuensi biasanya sub-sinkron (kecepatan kurang dari 1×)
  • Frekuensi umum: 0,5×, 0,33×, 0,25× (orde pecahan)
  • Bentuk orbit seringkali tidak teratur atau terdistorsi

Karakteristik Spektrum

  • Puncak Sub-Sinkron: Beberapa puncak di bawah 1×, seringkali pada harmonik fraksional
  • Komponen Sinkron: 1× dapat meningkat karena gaya gosok
  • Harmonik Lebih Tinggi: 2×, 3×, 4× dari gesekan non-linier
  • Kebisingan Pita Lebar: Tingkat kebisingan yang lebih tinggi di seluruh spektrum
  • Spektrum Tidak Stabil: Puncak muncul, menghilang, atau menggeser frekuensi

Fitur Bentuk Gelombang Waktu

  • Peristiwa impulsif atau lonjakan saat kontak dimulai
  • Pemotongan atau perataan pada defleksi puncak
  • Bentuk gelombang tidak beraturan dan non-sinusoidal
  • Pola ketukan dari berbagai frekuensi hadir

Efek Termal dari Penggosokan

Pembangkitan Panas

Gesekan mengubah energi mekanik menjadi panas:

  • Kecepatan: Daya yang hilang = Gaya Gesekan × Kecepatan Geser
  • Besarnya: Gosok ringan: 10-100 watt; gosok berat: kilowatt
  • Konsentrasi: Panas terkonsentrasi pada area kontak kecil
  • Kenaikan Suhu: Suhu lokal dapat melebihi 500°C pada kasus yang parah

Pengembangan Busur Termal

Lingkaran umpan balik panas-getaran:

  1. Gesekan awal menghasilkan panas di satu sisi poros
  2. Pemanasan asimetris menciptakan busur termal
  3. Busur termal meningkatkan defleksi poros
  4. Peningkatan defleksi menyebabkan gesekan yang lebih parah
  5. Semakin banyak gesekan akan menghasilkan semakin banyak panas
  6. Umpan balik positif dapat menyebabkan kegagalan cepat

Efek Termal Sekunder

  • Pemanasan Bantalan: Panas yang dihantarkan melalui poros ke bantalan
  • Degradasi Minyak: Suhu yang berlebihan akan merusak pelumas
  • Perubahan Material: Transformasi fase atau perubahan metalurgi di zona yang terkena panas
  • Tekanan Termal: Dapat memicu retakan di daerah yang mengalami tekanan termal

Metode Deteksi

Pemantauan Getaran

  • Alarm Sub-Sinkron: Peringatan pada puncak kecepatan lari 0,3-0,5×
  • Pemantauan Orbit: Analisis orbit otomatis mendeteksi pusaran mundur
  • Perubahan Spektral: Algoritma mendeteksi kemunculan tiba-tiba beberapa harmonik
  • Pemotongan Bentuk Gelombang: Deteksi distorsi non-sinusoidal

Pemantauan Suhu

  • Sensor suhu bantalan dengan alarm kenaikan cepat
  • Pemantauan suhu inframerah pada bagian poros yang terbuka
  • Pemantauan perbedaan suhu (bantalan atas vs. bawah)
  • Alarm laju perubahan (misalnya, > 5°C/menit)

Indikator Tambahan

  • Peningkatan Torsi: Konsumsi daya meningkat karena gesekan
  • Fluktuasi Kecepatan: Variasi kecepatan kecil dari torsi gesekan yang bervariasi
  • Emisi Akustik: Suara frekuensi tinggi dari kontak
  • Inspeksi Visual: Kotoran keausan, perubahan warna, kerusakan yang terlihat

Tindakan Respons

Tindakan Segera

  1. Mengurangi Keparahan: Kurangi kecepatan atau beban jika aman untuk melakukannya
  2. Pantau dengan cermat: Pengamatan getaran dan suhu secara terus menerus
  3. Persiapan untuk Penutupan: Siapkan penghentian darurat
  4. Pemberhentian Darurat: Jika getaran atau suhu meningkat
  5. Izinkan Pendinginan: Operasikan roda gigi putar atau biarkan pendinginan alami sebelum inspeksi

Penyelidikan

  • Periksa bukti fisik kontak
  • Mengukur jarak bebas pada lokasi yang diduga bergesekan
  • Periksa busur termal atau busur poros permanen
  • Identifikasi akar permasalahan (getaran berlebihan, jarak bebas tidak memadai, dll.)

Tindakan Korektif

  • Meningkatkan Izin: Keluarkan area yang rusak atau ganti komponen
  • Atasi Akar Permasalahan: Rotor keseimbangan, penyelarasan yang benar, memperbaiki masalah bantalan
  • Ganti Bagian yang Rusak: Segel, komponen bantalan, bagian poros sesuai kebutuhan
  • Verifikasi Izin: Konfirmasikan izin yang memadai di semua lokasi sebelum memulai kembali

Gesekan merupakan salah satu kerusakan paling serius akibat getaran pada mesin berputar. Potensi peningkatannya yang cepat melalui umpan balik termal menuntut deteksi dini, respons cepat, dan koreksi menyeluruh untuk mencegah kegagalan fatal pada peralatan kritis.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp