Analisis Getaran — Diagnostik Spektrum Memandu
Dari dasar-dasar FFT hingga diagnosis kerusakan: pelajari cara membaca spektrum getaran, menghitung frekuensi kerusakan bearing, menilai severity sesuai ISO 10816, dan mendiagnosis unbalance, misalignment, kelonggaran (looseness), serta kerusakan bearing dan gear — dengan alat interaktif dan Balanset-1A.
Kalkulator Diagnostik Interaktif
Alat-alat penting untuk analisis getaran — frekuensi kerusakan bantalan, frekuensi jala gigi, penilaian tingkat keparahan, dan konversi satuan.
Identifikasi Kerusakan Secara Sekilas
Setiap kerusakan mekanis menghasilkan "sidik jari" karakteristik dalam spektrum getaran.
| Kerusakan | Frekuensi Primer | Harmonik | Arah | Perilaku Fase | Ciri Pembeda Utama |
|---|---|---|---|---|---|
| Ketidakseimbangan statis | 1× | Rendah / tidak ada | Radial (H,V) | Kedua bantalan berada dalam fase yang sama | Pure 1× sinusoid. Force ∝ speed². |
| Ketidakseimbangan dinamis | 1× | Rendah / tidak ada | Radial (H,V) | ~180° di antara bantalan | 1× dominan, bantalan tidak sefase (kopel). |
| Ketidaksejajaran paralel | 2× (≥ 1×) | 1 kali, 3 kali | Radial | 180° melintasi kopling | 2× seringkali > 1×. Radial tinggi pada sambungan. |
| Ketidaksejajaran sudut | 1×, 2× | 3× | Dominan aksial | 180° melintasi kopling (aksial) | Aksial tinggi. Aksial ≥ 50% dari radial. |
| Kelonggaran komponen | 1×, 2×…10×+ | Banyak (~10×) | Radial | Tak menentu | "Hutan" harmonik. Kemungkinan sub 0,5×. |
| Kelonggaran struktural | 1× atau 2× | Sedikit di atas 2× | Vertikal | Tidak stabil | Vertikal kuat. Merespons pemeriksaan baut. |
| Cincin luar (BPFO) | BPFO, 2 × BPFO... | Beberapa BPFO | Radial | N/A | Tidak sinkron. Tidak ada sideband 1×. |
| Cincin dalam (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | Beberapa BPFI | Radial | Dimodulasi pada 1× | Harmonik BPFI dengan pita samping ±1×. |
| Elemen bergulir (BSF) | BSF, 2×BSF... | Beberapa BSF | Radial | N/A | 2×BSF seringkali > 1×BSF. Tidak sinkron. |
| Sangkar (FTF) | FTF ≈ 0,4× | 2,3 kali FTF | Radial | N/A | Fundamental < 1×; harmonics may exceed 1×. |
| Jaring roda gigi | GMF = N × 1 × | 2,3 kali GMF | Radial+aksial | Dimodulasi pada 1× | GMF dengan pita samping. N = gigi. |
| Listrik (motor) | 2× frekuensi jala-jala | — | Radial | Turun saat daya dimatikan | 100/120 Hz. Uji jatuh instan. |
Interactive FFT Spectrum Demonstration — 17 Fault Scenarios
Pilih jenis kerusakan untuk melihat bentuk gelombang waktu karakteristik dan spektrum frekuensi. Bandingkan pola untuk mengidentifikasi penyebab utamanya.
Domain Waktu (Bentuk Gelombang)
Spektrum Frekuensi (FFT)
Apa itu Analisis Getaran?
Analisis getaran adalah proses mengukur dan menafsirkan osilasi mekanis mesin berputar untuk mendiagnosis kerusakan tanpa pembongkaran. Dengan menggunakan FFT (Transformasi Fourier Cepat), sinyal getaran kompleks diuraikan menjadi komponen frekuensi individual. Setiap kerusakan menghasilkan "sidik jari" spektral karakteristik: ketidakseimbangan pada 1× RPM, ketidaksejajaran pada 2×, kelonggaran sebagai harmonik ganda, cacat bantalan pada frekuensi non-sinkron. Balanset-1A Melakukan penyeimbangan dan analisis spektrum dalam satu instrumen portabel.
Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of pemeliharaan prediktif.
FFT: Inti dari Analisis Spektrum
Sensor getaran (akselerometer) mengubah osilasi mekanis menjadi sinyal listrik. Sinyal ini, yang ditampilkan seiring waktu, adalah... bentuk gelombang — sebuah kurva kompleks yang tampak kacau ketika terdapat banyak kerusakan. FFT (Transformasi Fourier Cepat) menguraikan sinyal kompleks ini menjadi komponen sinusoidal individual, masing-masing dengan frekuensi dan amplitudonya sendiri.
Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the spektrum getaran — alat diagnostik utama.
Parameter Spektrum Utama
- Frekuensi (sumbu X, Hz): Seberapa sering osilasi terjadi. Berkaitan langsung dengan sumbernya. 1× = kecepatan poros. 2× = dua kali kecepatan poros.
- Amplitudo (sumbu Y, mm/s RMS): Intensitas getaran pada setiap frekuensi. Puncak yang lebih tinggi = lebih banyak energi = kondisi yang lebih serius.
- Harmonik: Kelipatan bilangan bulat dari bilangan fundamental: 2× (ke-2), 3× (ke-3), 4×, dan seterusnya. Keberadaan dan tinggi relatifnya membawa informasi diagnostik.
- Fase (°): Hubungan waktu pada titik pengukuran yang berbeda. Penting untuk membedakan ketidakseimbangan (sefas) dari ketidaksejajaran (180°).
Satuan Pengukuran Getaran: Perpindahan, Kecepatan, Percepatan
Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.
📏 Perpindahan
Mengukur bagaimana jauh the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 1 mil = 25.4 µm.
📈 Kecepatan
Mengukur bagaimana cepat Permukaannya bergerak. parameter standar untuk pemantauan mesin umum sesuai ISO 10816. Respons frekuensi datar memberikan bobot yang sama untuk sebagian besar jenis kesalahan. Balanset-1A mengukur dalam mm/s RMS.
💥 Akselerasi
Mengukur memaksa of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.
| Parameter | Satuan | Rentang Frekuensi | Terbaik Untuk | Standar |
|---|---|---|---|---|
| Perpindahan | µm puncak-ke-puncak | 1-100 Hz | Mesin lambat (< 600 RPM), orbit poros, probe kedekatan, bantalan jurnal (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 7919 (getaran poros) |
| Kecepatan | mm / s RMS | 10-1000 Hz | Pemantauan mesin umum — ketidakseimbangan, ketidaksejajaran, kelonggaran. Parameter default. The Balanset-1A's native (and only) parameter. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Percepatan | g atau m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Kerusakan bantalan dini, perkaitan roda gigi, benturan, mesin berkecepatan tinggi (reference — not measured by the Balanset-1A) | ISO 15242 (getaran bantalan) |
Jika Anda hanya memiliki satu sensor dan satu parameter untuk dipilih — pilih kecepatan (mm/s RMS). Ini mencakup berbagai macam kerusakan umum dengan respons yang datar. Balanset-1A menggunakan ini sebagai parameter bawaannya. Tambahkan pengukuran akselerasi hanya jika Anda perlu mendeteksi kerusakan bantalan atau roda gigi tahap awal pada frekuensi tinggi.
Teknik Pengukuran dengan Balanset-1A
The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Hz; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.
Penempatan Sensor
Kualitas diagnosis sepenuhnya bergantung pada kualitas pengukuran. Gaya getaran ditransmisikan melalui bantalan, sehingga sensor harus dipasang pada rumah bantalan — sedekat mungkin dengan bantalan, pada struktur penahan beban (bukan penutup atau sirip pendingin).
- Persiapan permukaan: Bersih, rata, dan bebas dari serpihan cat. Alas magnet harus terpasang rata.
- Radial horizontal (H): Tegak lurus terhadap poros, bidang horizontal. Seringkali memiliki amplitudo tertinggi.
- Radial vertikal (V): Tegak lurus terhadap poros, bidang vertikal.
- Aksial (A): Sejajar dengan poros. Penting untuk mendeteksi ketidaksejajaran.
Balanset-1A memiliki 2 saluran. Untuk diagnostik, pasang kedua sensor pada sama bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.
Mode Balanset-1A untuk Diagnostik
- F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
- F5 — Vibration Meter: Penilaian cepat. Bandingkan V1s (total RMS) vs. V1o (1×). Jika V1s ≈ V1o → ketidakseimbangan. Jika V1s ≫ V1o → kesalahan lain.
- F6 — Reports: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
- F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
Sebelum melakukan penyeimbangan, bandingkan V1s dengan V1o. Jika V1s ≫ V1o (misalnya, 8 vs. 2 mm/s), sebagian besar getaran BUKAN berasal dari ketidakseimbangan. Penyeimbangan tidak akan menyelesaikannya — periksa seluruh spektrumnya.
Analisis Fase — Pembeda Diagnostik
Frekuensi memberi tahu Anda apa bergetar; fase memberi tahu Anda Bagaimana. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).
| Hubungan Fase | Titik Pengukuran | Diagnostik | Penjelasan |
|---|---|---|---|
| 0° (sefasa) | Bantalan 1 ↔ Bantalan 2 (radial) | Ketidakseimbangan statis | Both bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction. |
| ~180° (anti-fase) | Bantalan 1 ↔ Bantalan 2 (radial) | Ketidakseimbangan dinamis (kopel) | Bantalan berayun berlawanan arah — dua titik berat pada bidang yang berbeda menciptakan kopel berayun. Koreksi dua bidang diperlukan. |
| ~90° | Horizontal ↔ Vertikal (bantalan yang sama) | Ketidakseimbangan (segala jenis) | Kondisi normal untuk ketidakseimbangan — vektor gaya berputar bersama poros, menghasilkan sudut sekitar 90° antara H dan V pada titik yang sama. |
| ~180° | Kopling silang (radial) | Ketidaksejajaran paralel | Gaya kopling mendorong poros-poros terpisah dalam arah radial yang berlawanan. 180° di seberang kopling dengan amplitudo 2× yang tinggi adalah ciri khasnya. |
| ~180° | Kopling silang (aksial) | Ketidaksejajaran sudut | Poros secara bergantian mendorong/menarik secara aksial. Aksial 180° melintasi kopling dengan 1× dan 2× yang tinggi adalah tanda definitif. |
| 0 derajat | Kopling silang (aksial) | Tidak ada ketidaksejajaran | Kedua sisi bergerak ke arah aksial yang sama — kemungkinan karena pemuaian termal, regangan pipa, atau tumpuan lunak. Bukan karena ketidaksejajaran sudut. |
| Tidak menentu / tidak stabil | Poin-poin yang konsisten | Kelonggaran mekanis | Pembacaan fase melonjak secara acak antar pengukuran — karakteristik benturan pada sambungan yang longgar. Fase tidak stabil = kelonggaran. |
| Melayang perlahan | Pada titik mana pun, seiring waktu | Efek resonansi atau termal | Pergeseran fase bertahap selama pemanasan menunjukkan perubahan kekakuan struktural seiring dengan suhu (ketidaksesuaian termal). |
| Konsisten, bukan 0/180° | Bantalan 1 ↔ Bantalan 2 | Ketidakseimbangan gabungan statis + kopel | Fase antara 0° dan 180° menunjukkan campuran komponen statis dan kopel — memerlukan penyeimbangan dua bidang. |
The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.
Kesalahan 1: Ketidakseimbangan
Penyebab: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.
Spektrum: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance memaksa grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.
Ketidakseimbangan Statis (Bidang Tunggal)
Bentuk gelombang sinusoidal dengan puncak 1× murni. Kedua bantalan sefase. Koreksi bidang tunggal.
Ketidakseimbangan Dinamis (Dua Bidang / Kopel)
Juga dominan 1×, tetapi bantalan berlawanan fase sekitar 180°. Koreksi dua bidang diperlukan.
Tindakan: Melakukan penyeimbangan rotor dengan Balanset-1A. Toleransi kelas G per ISO 1940-1.
Kesalahan 2: Ketidaksejajaran Poros
Penyebab: Sumbu poros yang terhubung tidak berimpit. Bisa sejajar (bergeser) atau miring (bersudut), biasanya keduanya.
Ketidaksejajaran Paralel (Radial)
Tinggi 1× dan 2× dalam arah radial. 2× seringkali ≥ 1×. Pergeseran fase 180° di seluruh kopling.
Ketidaksejajaran Sudut — Radial
1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.
Ketidaksejajaran Sudut — Aksial
Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.
Tindakan: Penyeimbangan TIDAK akan membantu. Hentikan mesin dan lakukan penyelarasan poros. Periksa kembali getaran setelahnya.
Kesalahan 3: Kelonggaran Mekanis
Penyebab: Hilangnya kekakuan struktural — baut longgar, retakan pada fondasi, dudukan bantalan yang aus, celah yang berlebihan.
Kelonggaran Komponen
"Hutan" harmonik — 1×, 2×, 3×, 4×… hingga 10×+ dengan amplitudo yang menurun. Mungkin menunjukkan subharmonik 0,5×.
Kelonggaran Struktural
Dominan 1× dan/atau 2×. Sedikit harmonik yang lebih tinggi. Getaran vertikal yang kuat.
Tindakan: Periksa dan kencangkan baut pemasangan. Periksa pondasi. Selalu periksa kelonggaran. sebelum menyeimbangkan.
Kesalahan 4: Kerusakan Bantalan Gelinding
Penyebab: Pengikisan, pengelupasan, keausan pada jalur lintasan, elemen penggulir, atau sangkar.
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
Cacat Cincin Luar (BPFO)
Serangkaian puncak pada BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Tidak ada pita samping 1× (cincin stasioner). Kerusakan bantalan yang paling umum.
Cacat Jalur Dalam (BPFI)
Harmonik BPFI dengan pita samping ±1× (cincin berputar, modulasi zona beban). Pola pita samping adalah pengidentifikasi kuncinya.
Cacat Elemen Gelinding (BSF)
Harmonik BSF. 2×BSF seringkali dominan. Tidak sinkron. Sering disertai kerusakan pada lintasan (raceway).
Cacat Sangkar (FTF)
Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.
Tahap 1 — Bawah Permukaan: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.
Tahap 2 — Cacat awal: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.
Tahap 3 — Berkembang: Harmonik ganda. Pita samping berkembang. Lantai kebisingan meningkat.
Tahap 4 — Tingkat Lanjut: Gangguan pita lebar. Frekuensi bantalan dapat hilang dalam gangguan. Penggantian mendesak.
Analisis Amplop (Demodulasi) — Deteksi Dini Bantalan
Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the noise floor. Analisis selubung (juga disebut demodulasi atau deteksi frekuensi tinggi, HFD) memperluas deteksi ke tahap yang jauh lebih awal.
Bagaimana cara kerjanya
Ketika elemen gelinding mengenai suatu kerusakan, ia menghasilkan pulsa benturan singkat yang membangkitkan resonansi struktural frekuensi tinggi (biasanya 5–20 kHz). Resonansi ini "bergetar" sebentar pada setiap benturan. Analisis selubung bekerja dalam tiga langkah:
- Filter lolos pita: Isolasi pita resonansi frekuensi tinggi (misalnya, 5–15 kHz) di mana benturan tersebut beresonansi.
- Rektifikasi dan selubung: Ekstrak pola modulasi amplitudo — "selubung" yang mengikuti puncak dering.
- FFT dari amplop: Terapkan FFT pada sinyal selubung. Hasilnya menunjukkan tingkat pengulangan dari benturan — yang sama dengan frekuensi kerusakan bantalan (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Dalam spektrum mentah, benturan lemah pada BPFO mungkin menghasilkan 0,1 mm/s — tak terlihat di antara kebisingan mesin sebesar 2 mm/s. Namun benturan yang sama tersebut membangkitkan resonansi pada 8 kHz di mana tidak ada sumber getaran lain. Setelah demodulasi, pola pengulangan BPFO muncul dengan jelas dari latar belakang yang bersih.
Parameter Terkait
- Energi Lonjakan (SE): Pengukuran keseluruhan energi benturan frekuensi tinggi. Nilai tren skalar. Baik untuk penyaringan "go/no-go".
- gSE / HFD / PeakVue: Nama-nama khusus vendor untuk parameter yang berasal dari envelope. Semuanya berdasarkan prinsip yang sama.
- Penyelubungan percepatan: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
Tindakan: Periksa pelumasan. Rencanakan penggantian bantalan. Tingkatkan frekuensi pemantauan.
Kesalahan 5: Kerusakan Roda Gigi
Penyebab: Gigi yang aus, berlubang, atau patah. Eksentrisitas roda gigi. GMF = jumlah gigi × RPM poros / 60.
Eksentrisitas Roda Gigi
GMF dengan pita samping pada ±1× kecepatan poros. 1× roda gigi juga dapat ditingkatkan.
Keausan/Kerusakan Gigi Roda Gigi
Beberapa harmonik GMF dengan pita samping yang padat. Tingkat keparahan meningkat seiring dengan jumlah dan amplitudo pita samping.
Tindakan: Periksa oli gearbox untuk partikel logam. Jadwalkan inspeksi. Pantau tren sideband GMF.
Fault 6: Electrical Faults (Motors)
Gangguan elektromagnetik menghasilkan getaran pada 2× frekuensi jala-jala (100 Hz pada grid 50 Hz, 120 Hz pada grid 60 Hz). Uji kritis: getaran menghilang segera saat daya diputus. Kerusakan mekanis mereda secara bertahap.
- Eksentrisitas stator: 2× frekuensi jala-jala, amplitudo tetap.
- Cacat pada batang rotor: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
- Kaki yang lembut: Getaran berubah ketika masing-masing kaki motor dilonggarkan.
Kesalahan 7: Masalah Penggerak Sabuk
Penyebab: Sabuk yang aus, tidak sejajar, atau tidak dikencangkan dengan benar. Penggerak sabuk menghasilkan getaran pada frekuensi lewatan sabuk, yang biasanya merupakan frekuensi sub-sinkron (di bawah 1× kecepatan poros) karena sabuk lebih panjang daripada keliling puli.
Tanda Sabuk Umum
- Keausan/kerusakan sabuk: Puncak pada frekuensi sabuk (fsabuk) dan harmoniknya (2×, 3×, 4× fsabuk). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
- Ketidaksejajaran sabuk: Getaran aksial yang meningkat pada kecepatan poros 1× dan 2×. Mirip dengan ketidaksejajaran poros tetapi terbatas pada mesin yang digerakkan oleh sabuk.
- Tegangan yang tidak tepat: Getaran tinggi 1× yang berubah secara dramatis dengan penyesuaian tegangan sabuk. Sabuk yang terlalu kencang meningkatkan beban bantalan; sabuk yang longgar menyebabkan bunyi berdecak dan puncak frekuensi sabuk.
- Resonansi: Frekuensi alami sabuk (getaran sabuk) dapat terangsang jika resonansi bentang sabuk bertepatan dengan kecepatan operasi. Terlihat sebagai puncak lebar pada frekuensi alami sabuk.
Tindakan: Periksa kondisi sabuk, ketegangan, dan kelurusan puli. Ganti sabuk yang aus. Untuk masalah yang berulang, verifikasi kelurusan puli dengan alat laser atau penggaris lurus.
Kesalahan 8: Kavitasi Pompa
Penyebab: Gelembung uap terbentuk dan runtuh dengan hebat ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap cairan — biasanya pada hisapan pompa. Setiap runtuhan gelembung menciptakan benturan mikro. Ribuan runtuhan per detik menghasilkan suara bising pita lebar yang khas.
Tanda Spektral
- Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
- Acak, tidak periodik: Tidak ada harmonik, tidak ada hubungan dengan kecepatan poros. Suaranya terdengar seperti "kerikil" atau "gemericik" — terdengar bahkan tanpa instrumen.
- Efek frekuensi rendah: Kavitasi parah juga dapat menyebabkan ketidakstabilan pada 1× dan kebisingan frekuensi rendah pita lebar dari turbulensi aliran.
Tindakan: Tingkatkan tekanan hisap (turunkan pompa, buka katup hisap, kurangi kehilangan pada pipa hisap). Periksa NPSH.tersedia vs NPSHdiperlukan. Kurangi kecepatan pompa jika memungkinkan. Kavitasi menyebabkan kerusakan erosi yang cepat — jangan diabaikan.
Kesalahan 9: Pusaran Oli & Cambukan Oli (Bantalan Jurnal)
Penyebab: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.
Pusaran Minyak
- Frekuensi: Sekitar 0,42× hingga 0,48× Kecepatan poros (sering disebut sebagai ~0,43×). Ini adalah puncak sub-sinkron yang mengikuti kecepatan poros — jika RPM meningkat, frekuensi putaran meningkat secara proporsional.
- Spektrum: Puncak tunggal pada ~0,43× yang bergeser seiring kecepatan. Amplitudonya mungkin sedang.
- Kondisi: Pendahulu dari oil whip. Biasanya tidak langsung merusak tetapi menunjukkan ketidakstabilan.
Oil Whip
- Frekuensi: Terkunci pada kecepatan kritis pertama rotor frekuensi alami (kecepatan kritis). Tidak seperti whirl, ia TIDAK mengikuti kecepatan poros — frekuensi tetap konstan saat RPM berubah.
- Spektrum: Puncak sub-sinkron yang besar pada kecepatan kritis pertama rotor. Amplitudonya bisa sangat tinggi—merusak.
- Kondisi: Berbahaya. Tindakan segera diperlukan. Dapat menyebabkan kehancuran total bantalan dan kerusakan poros.
Keduanya menghasilkan puncak yang tidak sinkron, tetapi: Pusaran minyak sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while kelonggaran generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does bukan track speed is cambuk minyak, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be oil whirl.
Tindakan: Untuk masalah pusaran oli: periksa celah bantalan, viskositas oli, dan beban. Tingkatkan beban bantalan atau ubah viskositas oli. Untuk masalah cambukan oli: segera kurangi kecepatan di bawah ambang batas kritis. Konsultasikan dengan spesialis dinamika rotor.
ISO 10816 Vibration Severity — Classification Table
ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.
| Kelas Mesin | Zona A Baik |
Zona B Dapat diterima |
Zona C Peringatan |
Zona D Bahaya |
|---|---|---|---|---|
| Kelas I Mesin kecil ≤ 15 kW (pompa, kipas, kompresor) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4,5 |
| Kelas II Mesin ukuran sedang 15–75 kW (tanpa dasar khusus) |
≤ 1,12 | 1,12 – 2,8 | 2,8 – 7,1 | > 7.1 |
| Kelas III Mesin besar > 75 kW (pondasi kaku) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| Kelas IV Mesin besar > 75 kW (pondasi fleksibel, misalnya rangka baja) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7,1 – 18 | > 18 |
Langkah 1: Tentukan kelas mesin Anda berdasarkan daya dan jenis pondasi.
Langkah 2: Ukur kecepatan getaran keseluruhan (mm/s RMS) pada setiap rumah bantalan dalam arah radial.
Langkah 3: Temukan zona tersebut. Zona A = baru dikomisonkan atau sangat baik. Zona B = operasi jangka panjang tanpa batasan. Zona C = hanya dapat diterima untuk jangka waktu terbatas — perawatan terjadwal. Zona D = Kerusakan sedang terjadi — hentikan mesin sesegera mungkin.
Ingat: Tren lebih penting daripada nilai absolut. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.
ISO 10816 secara resmi digantikan oleh ISO 20816 (diterbitkan tahun 2016–2022). Batas zona tetap serupa untuk sebagian besar jenis mesin, tetapi ISO 20816 menambahkan kriteria evaluasi untuk perpindahan dan memperluas bagian-bagian spesifik mesin. Dalam praktiknya, nilai ISO 10816 tetap menjadi referensi standar industri. Baik Balanset-1A maupun sebagian besar program getaran industri masih menggunakan zona ISO 10816.
Dari Pengukuran ke Pemantauan
Analisis Tren
Spektrum tunggal hanyalah sebuah gambaran sesaat. Kekuatan analisis getaran terletak pada... analisis tren — melacak perubahan dari waktu ke waktu.
- Buatlah garis dasar: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
- Tetapkan interval: Kritis: mingguan. Standar: bulanan. Tambahan: triwulanan.
- Pastikan pengulangan: Titik yang sama, arah yang sama, kondisi pengoperasian yang sama.
- Lacak perubahan: Peningkatan 2 kali lipat dari nilai dasar adalah signifikan meskipun berada di Zona ISO A.
- Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.
Algoritma Pengambilan Keputusan
- Dapatkan spektrum berkualitas (Grafik F8, radial + aksial).
- Identifikasi puncak tertinggi — ini adalah masalah utamanya.
- Cocokkan dengan jenis gangguan:
- 1× mendominasi → Ketidakseimbangan → Seimbangkan dengan Balanset-1A.
- 2× mendominasi + aksial tinggi → Ketidaksejajaran → Sejajarkan kembali poros.
- Banyak harmonik → Kelonggaran → Periksa dan kencangkan.
- Puncak yang tidak sinkron → Bantalan → Rencanakan penggantian.
- GMF + pita samping → Gear → Periksa oli, periksa gearbox.
- Perbaiki kerusakan utama terlebih dahulu — gejala sekunder seringkali akan hilang.
Pertanyaan yang Sering Diajukan — Analisis Getaran
▸ Apa itu analisis getaran?
▸ Bagaimana cara membedakan ketidakseimbangan dari ketidaksejajaran?
▸ Apa itu frekuensi kerusakan bantalan?
▸ Apa yang dimaksud dengan tingkat getaran yang baik?
▸ Apakah Balanset-1A dapat melakukan analisis getaran?
▸ Bentuk gelombang waktu vs. spektrum FFT?
▸ Seberapa sering saya harus mengukur getaran?
▸ Apa yang menyebabkan getaran 0,5× (subharmonik)?
Artikel Daftar Istilah Terkait
Diagnosis Terlebih Dahulu — Kemudian Penyeimbangan
The Balanset-1A is both a 2-channel vibration analyzer and a precision field balancer. Identify the fault by spectrum, then fix it — all with one instrument.
Jelajahi Peralatan →
Komentar 0