Memahami Runout Poros dalam Analisis Getaran
Definisi: Apa itu Runout?
Kehabisan adalah istilah umum untuk ketidaksempurnaan pada rotor yang menghasilkan sinyal sekali per putaran (1x), bahkan ketika rotor berputar pada kecepatan yang sangat rendah di mana gaya dinamis seperti ketidakseimbangan dapat diabaikan. Ini adalah pengukuran total variasi atau deviasi permukaan yang berputar dari lingkaran sempurna, relatif terhadap garis tengah poros yang sebenarnya. Tantangan utama dalam analisis getaran adalah bahwa runout dapat terlihat persis seperti ketidakseimbangan dalam data getaran, tetapi ini bukan masalah yang berkaitan dengan massa dan oleh karena itu tidak dapat diperbaiki dengan penyeimbangan.
Jenis-jenis Runout: Perbedaan Kritis
Sangat penting untuk membedakan antara dua jenis utama runout:
1. Runout Mekanis
Runout mekanis adalah sebuah ketidaksempurnaan fisik atau geometris poros. Artinya, permukaan poros tidak bulat sempurna atau tidak terpusat sempurna pada sumbu rotasinya. Penyebab umumnya meliputi:
- Ketidakbulatan: Jurnal poros sedikit lonjong atau memiliki ketidaksempurnaan bentuk lain akibat pemesinan.
- Keanehan: Suatu komponen, seperti katrol atau roda gigi, dikerjakan atau dipasang sedikit di luar pusat relatif terhadap garis tengah poros.
- Poros Bengkok atau Melengkung: Lengkungan permanen pada poros akan menyebabkan permukaannya bergerak masuk dan keluar relatif terhadap titik tetap saat berputar.
Runout mekanis dapat diukur secara langsung menggunakan indikator dial sambil memutar poros secara perlahan dengan tangan.
2. Kehabisan Listrik
Kehabisan listrik bukan merupakan cacat fisik melainkan kesalahan pengukuran yang terjadi secara eksklusif dengan non-kontak probe kedekatan arus eddyProbe ini bekerja dengan menciptakan medan magnet dan mendeteksi perubahan pada permukaan poros. Jika permukaan poros memiliki variasi lokal dalam sifat magnetik atau listriknya, probe akan menghasilkan sinyal yang berfluktuasi meskipun celah antara poros dan probe benar-benar konstan.
Penyebab padamnya listrik meliputi:
- Variasi Permeabilitas Material: Titik magnet yang terlokalisasi pada poros dapat menghasilkan sinyal 1x yang kuat. Hal ini dapat terjadi jika poros termagnetisasi secara tidak sengaja, misalnya oleh indikator dial berbasis magnet.
- Perubahan pada Permukaan Akhir: Goresan, penyok, atau bekas alat di “area tampilan” probe.
- Komposisi Material Tidak Konsisten: Variasi pada paduan atau sifat metalurgi bahan poros.
Kehabisan listrik tidak terlihat oleh indikator dial tetapi merupakan sumber kesalahan yang signifikan dalam pemantauan getaran turbomachinery.
Mengapa Runout Menjadi Masalah untuk Diagnostik dan Penyeimbangan
Sinyal yang dihasilkan oleh kedua jenis runout terjadi pada 1x kecepatan poros, yang frekuensinya sama dengan ketidakseimbangan. Hal ini menimbulkan masalah besar:
- Hal ini dapat disalahartikan sebagai ketidakseimbangan: Seorang analis mungkin melihat puncak getaran 1x yang tinggi dan salah mendiagnosisnya sebagai ketidakseimbangan, yang menyebabkan upaya penyeimbangan yang tidak perlu dan tidak efektif.
- Ini mengganggu keseimbangan: Sinyal runout menambah sinyal ketidakseimbangan yang sebenarnya. Untuk melakukan keseimbangan yang akurat, komponen runout harus diukur dan dikurangi secara vektor dari total sinyal getaran untuk mengisolasi respons dinamis yang sebenarnya.
Kompensasi Runout: Vektor Slow-Roll
Untuk mengatasi masalah ini, analis menggunakan teknik yang disebut kompensasi runoutIni merupakan langkah krusial dalam analisis mesin apa pun yang dipantau dengan probe jarak dekat.
- Gulungan Lambat: Mesin dioperasikan pada kecepatan sangat rendah (biasanya 200-500 RPM), di mana gaya sentrifugal akibat ketidakseimbangan tidak signifikan.
- Mengukur Vektor Slow-Roll: Vektor getaran 1x (amplitudo dan fase) yang terukur pada kecepatan rendah ini hampir seluruhnya disebabkan oleh runout. Ini disebut vektor "slow-roll" atau "runout".
- Kurangi Vektor: Vektor putaran lambat ini kemudian disimpan dan dikurangi secara vektor dari vektor getaran 1x yang diukur pada kecepatan operasi tinggi mesin.
Hasilnya adalah vektor 1x kompensasi runout, yang merepresentasikan gerakan dinamis poros yang sebenarnya akibat ketidakseimbangan dan gaya rotordinamik lainnya. Nilai kompensasi inilah yang seharusnya digunakan untuk diagnostik yang akurat dan untuk menghitung bobot koreksi keseimbangan.