Apa itu Penyeimbangan Dua Bidang? Koreksi Rotor Dinamis • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur, kipas, mulcher, auger penyeimbang dinamis pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Penyeimbangan Dua Bidang? Koreksi Rotor Dinamis • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur, kipas, mulcher, auger penyeimbang dinamis pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Penyeimbangan Dua Bidang? Koreksi Rotor Dinamis

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Penyeimbangan Dua Bidang

Definisi: Apa itu Penyeimbangan Dua Bidang?

Penyeimbangan dua bidang adalah sebuah keseimbangan dinamis prosedur dimana bobot koreksi ditempatkan di dua bidang terpisah sepanjang panjang rotor untuk menghilangkan ketidakseimbangan statis dan ketidakseimbangan pasangan. Metode ini diperlukan untuk sebagian besar mesin putar industri, terutama untuk rotor dengan panjang aksial yang sebanding atau lebih besar dari diameternya.

Tidak seperti penyeimbangan bidang tunggal, yang hanya mengatasi offset pusat massa rotor, penyeimbangan dua bidang mengoreksi ketidakseimbangan gaya translasi dan momen (kopel) yang menyebabkan rotor bergoyang atau bergoyang selama rotasi.

Kapan Penyeimbangan Dua Bidang Diperlukan?

Penyeimbangan dua bidang diperlukan dalam situasi berikut:

1. Rotor Panjang atau Ramping

Setiap rotor dengan rasio panjang terhadap diameter lebih besar dari sekitar 0,5 hingga 1,0 memerlukan penyeimbangan dua bidang. Ini meliputi:

  • Angker motor listrik
  • Poros pompa dan kompresor
  • Rotor kipas multi-tahap
  • Poros penggerak dan kopling
  • Spindel dan perkakas berputar
  • Rotor turbin

2. Adanya Ketidakseimbangan Pasangan

Ketika pengukuran getaran menunjukkan gerakan keluar fase yang signifikan antara dua penyangga bantalan (menunjukkan gerakan goyang atau miring), ketidakseimbangan pasangan hadir dan harus dikoreksi menggunakan penyeimbangan dua bidang.

3. Ketika Penyeimbangan Bidang Tunggal Tidak Memadai

Jika ada upaya untuk penyeimbangan bidang tunggal mengurangi getaran pada satu bantalan tetapi meningkatkannya pada bantalan lain, ini merupakan indikasi jelas bahwa penyeimbangan dua bidang diperlukan.

4. Rotor Kaku dengan Massa Terdistribusi

Bahkan untuk rotor kaku beroperasi di bawah yang pertama kecepatan kritis, jika massa didistribusikan pada panjang aksial yang signifikan, penyeimbangan dua bidang memastikan getaran diminimalkan di semua lokasi bantalan.

Prosedur Penyeimbangan Dua Bidang

Penyeimbangan dua bidang lebih kompleks daripada penyeimbangan satu bidang karena koreksi pada satu bidang memengaruhi getaran pada kedua bantalan. Prosedur ini menggunakan metode koefisien pengaruh dengan banyak beban uji:

Langkah 1: Pengukuran Awal

Jalankan mesin pada kecepatan keseimbangannya dan ukur vektor getaran awal (amplitudo dan fase) di kedua lokasi bearing. Beri label "Bearing 1" dan "Bearing 2". Data ini menunjukkan efek gabungan dari semua ketidakseimbangan yang ada pada rotor.

Langkah 2: Tentukan Bidang Koreksi

Pilih dua bidang koreksi di sepanjang rotor tempat beban dapat ditambahkan atau dilepas. Bidang-bidang ini harus berjarak sejauh mungkin dan mudah diakses. Lokasi umum termasuk di dekat setiap ujung rotor, pada flensa kopling, atau pada hub kipas.

Langkah 3: Berat Uji di Bidang 1

Hentikan mesin dan pasang pemberat uji pada posisi sudut yang diketahui di bidang koreksi pertama. Jalankan mesin dan ukur getaran baru pada kedua bantalan. Perubahan getaran pada setiap bantalan, yang disebabkan oleh pemberat uji pada Bidang 1, dicatat. Hal ini menghasilkan dua koefisien pengaruh: pengaruh Bidang 1 terhadap Bantalan 1, dan pengaruh Bidang 1 terhadap Bantalan 2.

Langkah 4: Berat Uji di Bidang 2

Lepaskan beban uji pertama dan pasang beban uji pada posisi yang diketahui di bidang koreksi kedua. Jalankan kembali mesin dan ukur getaran pada kedua bantalan. Ini menghasilkan dua koefisien pengaruh lagi: pengaruh Bidang 2 terhadap Bantalan 1, dan pengaruh Bidang 2 terhadap Bantalan 2.

Langkah 5: Hitung Bobot Koreksi

Instrumen penyeimbang kini memiliki empat koefisien pengaruh, membentuk matriks 2×2 yang menggambarkan bagaimana sistem rotor merespons bobot di setiap bidang. Menggunakan matematika vektor dan inversi matriks, instrumen memecahkan sistem persamaan simultan untuk menghitung massa dan sudut yang tepat yang diperlukan di setiap bidang koreksi untuk meminimalkan getaran pada kedua bantalan secara bersamaan.

Langkah 6: Instal Koreksi dan Verifikasi

Pasang kedua bobot koreksi yang telah dihitung secara permanen dan jalankan mesin untuk verifikasi akhir. Idealnya, getaran pada kedua bantalan harus dikurangi hingga tingkat yang dapat diterima. Jika tidak, keseimbangan trim dapat dilakukan untuk menyempurnakan koreksi.

Memahami Matriks Koefisien Pengaruh

Kekuatan penyeimbangan dua bidang terletak pada matriks koefisien pengaruh. Setiap bidang koreksi memengaruhi getaran pada kedua bantalan, dan efek kopling silang ini harus diperhitungkan:

  • Efek Langsung: Beban pada Bidang 1 punya pengaruh paling kuat terhadap getaran di Bearing 1 di dekatnya, dan beban pada Bidang 2 punya efek paling kuat pada Bearing 2 di dekatnya.
  • Efek Kopling Silang: Akan tetapi, beban pada Bidang 1 juga memengaruhi Bearing 2 (meskipun biasanya pada tingkat yang lebih rendah), dan beban pada Bidang 2 juga memengaruhi Bearing 1.

Perhitungan instrumen penyeimbang memperhitungkan keempat efek ini secara bersamaan, memastikan bahwa bobot koreksi bekerja sama untuk meminimalkan getaran di semua titik pengukuran.

Keuntungan Penyeimbangan Dua Bidang

  • Koreksi Lengkap: Menangani ketidakseimbangan statis dan pasangan, menyediakan solusi penyeimbangan menyeluruh untuk sebagian besar jenis rotor.
  • Meminimalkan Getaran di Semua Bearing: Tidak seperti penyeimbangan bidang tunggal, penyeimbangan dua bidang mengoptimalkan pengurangan getaran di seluruh sistem rotor.
  • Memperpanjang Umur Komponen: Dengan mengurangi getaran di kedua lokasi bantalan, keausan pada bantalan, segel, dan kopling diminimalkan.
  • Standar Industri: Penyeimbangan dua bidang merupakan pendekatan standar untuk sebagian besar mesin industri dan diperlukan oleh banyak produsen peralatan dan standar industri.
  • Cocok untuk Rotor Kaku: Menyeimbangkan secara efektif rotor kaku beroperasi di bawah kecepatan kritis pertamanya, yang mewakili sebagian besar peralatan industri.

Perbandingan dengan Penyeimbangan Bidang Tunggal dan Multibidang

  • vs. Bidang Tunggal: Penyeimbangan dua bidang lebih rumit dan memakan waktu tetapi memberikan pengurangan getaran yang unggul untuk semua rotor kecuali rotor jenis cakram yang paling sempit.
  • vs. Multi-Pesawat: Untuk rotor fleksibel Beroperasi di atas kecepatan kritis, tiga atau lebih bidang koreksi mungkin diperlukan. Namun, penyeimbangan dua bidang sudah cukup untuk sebagian besar mesin industri.

Tantangan dan Solusi Umum

1. Bidang Koreksi yang Tidak Dapat Diakses

Tantangan: Terkadang lokasi bidang koreksi yang ideal tidak dapat diakses pada mesin yang telah dirakit.
Solusi: Gunakan lokasi yang tersedia seperti hub kopling, bilah kipas, atau flensa eksternal. Instrumen modern secara matematis dapat memperhitungkan jarak bidang yang kurang optimal.

2. Respons Berat Uji Tidak Memadai

Tantangan: Jika berat uji menghasilkan sedikit sekali perubahan dalam getaran, koefisien pengaruhnya akan tidak akurat.
Solusi: Gunakan beban uji yang lebih besar atau letakkan pada radius yang lebih besar untuk meningkatkan efeknya.

3. Perilaku Sistem Non-Linear

Tantangan: Beberapa rotor (terutama yang komponennya longgar, alasnya lunak, atau beroperasi mendekati resonansi) tidak merespons secara linear terhadap bobot koreksi.
Solusi: Atasi masalah mekanis terlebih dahulu (kencangkan baut, perbaiki kaki yang lunak), dan lakukan penyeimbangan di luar kecepatan kritis jika memungkinkan.

Aplikasi Penyeimbangan Lapangan

Penyeimbangan dua bidang adalah metode standar untuk penyeimbangan lapangan mesin industri. Dengan penganalisis getaran portabel dan instrumen penyeimbang, teknisi dapat melakukan penyeimbangan dua bidang langsung di lokasi tanpa perlu membongkar atau mengirim rotor ke bengkel penyeimbang. Pendekatan ini menghemat waktu, mengurangi biaya, dan memastikan rotor seimbang dalam kondisi operasi aktual, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti kekakuan bantalan, fleksibilitas pondasi, dan beban proses.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp