Memahami Subharmonik

1. Definisi: Apa itu Subharmonik?

A Subharmonik adalah komponen frekuensi dalam getaran spektrum yang terjadi pada sebagian kecil dari frekuensi gaya dasar. Dalam analisis mesin, frekuensi dasar tersebut hampir selalu merupakan kecepatan lari (1X).

Subharmonik muncul pada frekuensi seperti 1/2X, 1/3X, 1/4X, dll., dan juga disebut sebagai sub-sinkron Getaran karena terjadi pada frekuensi di bawah kecepatan sinkron utama (1X). Kehadiran serangkaian subharmonik (misalnya, 1/2X, 3/2X, 5/2X) merupakan tanda klasik dari jenis kerusakan mesin tertentu.

2. Penyebab Utama Subharmonik

Subharmonik tidak umum seperti harmonik (2X, 3X), tetapi ketika muncul, sering kali menjadi indikator kuat salah satu masalah berikut:

a) Kelonggaran Mekanis

Ini adalah penyebab paling umum subharmonik, terutama komponen 1/2X. Ketika suatu komponen longgar, seperti bantalan pada casingnya atau baut pemasangan yang longgar, hal ini dapat menimbulkan efek "pantulan" atau "derak" non-linier. Jenis benturan ini dapat mengeksitasi sistem sedemikian rupa sehingga merespons pada frekuensi yang setengah dari frekuensi pemaksaan utama (1X).

Spektrum yang menunjukkan puncak 1X disertai serangkaian subharmonik pada 1/2X, 3/2X (1,5X), 5/2X (2,5X), dst., merupakan tanda umum kelonggaran struktural yang parah. Kelonggaran ini memungkinkan impak terjadi secara efektif setiap putaran poros, menghasilkan keluarga puncak 1/2X.

b) Ketidakstabilan Jurnal Bearing

Pada mesin dengan bantalan film fluida atau bantalan jurnal, subharmonik merupakan indikator penting ketidakstabilan film oli. Subharmonik adalah getaran yang tereksitasi sendiri yang muncul dari dinamika irisan oli yang menopang poros.

• Pusaran Minyak: Fenomena ini biasanya terjadi pada frekuensi antara 0,42X dan 0,48X dari kecepatan lari. Hal ini disebabkan oleh lapisan oli itu sendiri yang mulai berputar (berputar) di dalam celah bantalan, mendorong poros. Puncaknya seringkali kuat dan jelas di bawah 0,5X.
• Minyak Cambuk: Ini adalah bentuk ketidakstabilan yang lebih parah yang terjadi ketika frekuensi pusaran minyak bertepatan dengan frekuensi alami pertama rotor (kecepatan kritis). Ketika ini terjadi, getarannya bisa menjadi sangat dahsyat dan merusak. Frekuensinya menjadi "terkunci" pada frekuensi alami dan tidak akan berubah meskipun kecepatan mesin ditingkatkan.

c) Penyebab Lainnya

• Masalah Penggerak Sabuk: Sabuk yang aus atau rusak terkadang dapat menghasilkan frekuensi subharmonik yang terkait dengan kecepatan putaran sabuk, yang biasanya lebih rendah daripada kecepatan penggerak atau katrol yang digerakkan.
• Frekuensi Lulus Blade atau Vane: Dalam beberapa kasus dengan pompa atau kipas, puncak sub-sinkron dapat dikaitkan dengan turbulensi aliran atau kondisi stall berputar, yang mungkin bukan pecahan tepat dari 1X tetapi masih di bawah kecepatan berjalan.

3. Analisis dan Konfirmasi

Ketika subharmonik diamati dalam suatu spektrum, sangat penting untuk mengidentifikasi frekuensi yang tepat. Puncak pada tepat 0,50X kemungkinan besar berkaitan dengan kelonggaran. Puncak pada 0,47X hampir pasti merupakan pusaran minyak. Kehadiran rangkaian lengkap (1/2X, 3/2X, dst.) sangat menegaskan kelonggaran.

Menganalisis bentuk gelombang waktu Kelonggaran sering kali menunjukkan bukti adanya impak atau pemotongan, sementara pusaran minyak mungkin muncul sebagai sinyal modulasi yang lebih kompleks.

← Kembali ke Indeks Utama