Analisis Getaran — Diagnostik Spektrum Memandu
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the 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.
| Kesalahan | 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 | Sinusoid 1× murni. Amplitudo ∝ ω². |
| 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 | Sub-sinkron (< 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. |
Demonstrasi Spektrum FFT Interaktif — 16 Skenario Cacat
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. Keseimbangan-1a Melakukan penyeimbangan dan analisis spektrum dalam satu instrumen portabel.
Setiap mesin berputar bergetar. Pada mesin yang sehat, getaran rendah dan stabil — ini adalah "ciri khas pengoperasian" normalnya. Seiring berkembangnya kerusakan, getaran berubah dengan cara yang dapat diprediksi. Dengan mengukur dan menganalisis perubahan ini, kita dapat mengidentifikasi akar penyebabnya, memprediksi kegagalan, dan menjadwalkan perawatan sebelum terjadi kerusakan besar. Inilah dasar dari 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.
Bayangkan FFT sebagai prisma yang memecah cahaya putih menjadi pelangi. Bentuk gelombang yang kompleks adalah "cahaya putih" — FFT mengungkapkan "warna" (frekuensi) individual yang tersembunyi di dalamnya. Hasilnya adalah 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
Getaran dapat diukur sebagai tiga parameter fisik yang berbeda. Masing-masing menekankan rentang frekuensi yang berbeda, sehingga cocok untuk tugas diagnostik yang berbeda. Memahami kapan harus menggunakan parameter mana sangat penting untuk analisis yang efektif.
📏 Perpindahan
Mengukur bagaimana jauh Permukaannya bergerak. Menekankan frekuensi rendah — ideal untuk mesin berkecepatan rendah, analisis orbit poros, dan probe jarak dekat pada bantalan jurnal. 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 Getaran. Menekankan frekuensi tinggi — ideal untuk mendeteksi kerusakan bantalan dini, persambungan roda gigi, dan benturan. 1 g = 9,81 m/s². Digunakan untuk analisis amplop/demodulasi.
| Parameter | Satuan | Rentang Frekuensi | Terbaik Untuk | Standar |
|---|---|---|---|---|
| Pemindahan | µm puncak-ke-puncak | 1-100 Hz | Mesin lambat (< 600 RPM), orbit poros, probe kedekatan, bantalan jurnal | ISO 7919 (getaran poros) |
| Kecepatan | mm / s RMS | 10-1000 Hz | Pemantauan mesin umum — ketidakseimbangan, ketidaksejajaran, kelonggaran. Parameter default. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Percepatan | g atau m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Kerusakan bantalan dini, perkaitan roda gigi, benturan, mesin berkecepatan tinggi | 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
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 bantalan — satu radial, satu aksial. Ini memberikan spektrum radial + aksial secara simultan, memungkinkan deteksi ketidaksejajaran secara instan.
Mode Balanset-1A untuk Diagnostik
- F1 — Penganalisis Spektrum: Tampilan FFT penuh. Mode diagnostik utama.
- F5 — Vibrometer: Penilaian cepat. Bandingkan V1s (total RMS) vs. V1o (1×). Jika V1s ≈ V1o → ketidakseimbangan. Jika V1s ≫ V1o → kesalahan lain.
- F8 — Bagan: Spektrum detail + bentuk gelombang waktu. Terbaik untuk pola harmonik dan frekuensi bantalan.
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. Dua patahan dapat menghasilkan spektrum yang identik (keduanya didominasi oleh 1×) — hanya analisis fase yang dapat membedakannya. Fase adalah hubungan sudut antara getaran pada titik pengukuran yang berbeda, diukur dalam derajat (0°–360°).
| Hubungan Fase | Titik Pengukuran | Diagnosa | Penjelasan |
|---|---|---|---|
| 0° (sefasa) | Bantalan 1 ↔ Bantalan 2 (radial) | Ketidakseimbangan statis | Kedua bantalan bergerak bersamaan secara sinkron — satu titik berat di tengah rotor. Koreksi bidang tunggal. |
| ~180° (anti-fase) | Bantalan 1 ↔ Bantalan 2 (radial) | Ketidakseimbangan dinamis (pasangan) | Bantalan berayun berlawanan arah — dua titik berat pada bidang yang berbeda menciptakan pasangan 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. |
Balanset-1A menampilkan fase pada 1× (nilai F1 dalam mode vibrometer) menggunakan tachometer sebagai referensi. Untuk membandingkan fase antara dua bantalan, ukur setiap bantalan dalam arah yang sama (misalnya, horizontal) dengan tachometer pada tanda referensi yang sama. Perbedaan pembacaan fase akan menunjukkan jenis kerusakan. Tidak diperlukan perangkat lunak khusus — cukup kurangi kedua pembacaan tersebut.
Kesalahan 1: Ketidakseimbangan
Menyebabkan: Pusat massa bergeser dari sumbu rotasi. Toleransi manufaktur, penumpukan endapan, erosi, bilah patah, kehilangan berat.
Spektrum: Puncak dominan tepat pada 1× RPM. Harmonik sangat rendah. Getaran radial. Amplitudo meningkat seiring dengan kecepatan² (kuadratik). Fase stabil dan dapat diulang.
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
Menyebabkan: 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× dan 2× hadir dalam arah radial, tetapi 2× biasanya mendominasi.
Ketidaksejajaran Sudut — Aksial
Getaran aksial ≥ 50% radial. Fase 180° melintasi kopling dalam arah aksial. Ini adalah pengukuran pembeda utama.
Tindakan: Penyeimbangan TIDAK akan membantu. Hentikan mesin dan lakukan penyelarasan poros. Periksa kembali getaran setelahnya.
Kesalahan 3: Kelonggaran Mekanis
Menyebabkan: 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
Menyebabkan: 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)
Puncak sub-sinkron (FTF ≈ 0,4× kecepatan poros). Frekuensi rendah. Sering disertai kerusakan bantalan lainnya.
Tahap 1 — Bawah Permukaan: Zona ultrasonik (> 5 kHz). Tidak terlihat pada FFT standar. Dapat dideteksi melalui energi lonjakan / pembungkus.
Tahap 2 — Cacat awal: Frekuensi bantalan muncul (BPFO, BPFI). Amplitudo rendah. Di sinilah Balanset-1A mulai mendeteksi.
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
Analisis spektrum FFT standar mendeteksi kerusakan bantalan mulai dari Tahap 2 dan seterusnya. Namun pada Tahap 1, dampak bantalan terlalu lemah untuk muncul di atas lantai kebisingan. Analisis amplop (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 amplop 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 — "amplop" yang mengikuti puncak dering.
- FFT dari amplop: Terapkan FFT pada sinyal amplop. 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: Balanset-1A mengukur dalam kecepatan (mm/s). Untuk analisis amplop lengkap, penganalisis khusus dengan input akselerasi dan kemampuan penyaringan band-pass sangat ideal. Namun, FFT Balanset-1A masih dapat mendeteksi kerusakan bantalan Tahap 2+ secara efektif dalam spektrum kecepatan standar.
Tindakan: Periksa pelumasan. Rencanakan penggantian bantalan. Tingkatkan frekuensi pemantauan.
Kesalahan 5: Kerusakan Roda Gigi
Menyebabkan: 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.
Kerusakan Listrik (Motor)
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: Pita samping di sekitar frekuensi garis pada interval frekuensi slip.
- Kaki yang lembut: Getaran berubah ketika masing-masing kaki motor dilonggarkan.
Kesalahan 7: Masalah Penggerak Sabuk
Menyebabkan: 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.
Disederhanakan: fsabuk = kecepatan keliling puli / panjang sabuk
Tanda Sabuk Umum
- Keausan/kerusakan sabuk: Puncak pada frekuensi sabuk (fsabuk) dan harmoniknya (2×, 3×, 4× fsabuk). Ini muncul di bawah 1× kecepatan poros — puncak sub-sinkron adalah indikator kuncinya.
- 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
Menyebabkan: 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
- Energi frekuensi tinggi pita lebar: Berbeda dengan kerusakan mekanis (yang menghasilkan puncak diskrit), kavitasi menghasilkan peningkatan tingkat kebisingan di seluruh rentang frekuensi yang luas, biasanya di atas 2–5 kHz. Spektrumnya tampak seperti "punuk" atau dataran tinggi yang meninggi, bukan puncak yang tajam.
- 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)
Menyebabkan: Ketidakstabilan lapisan fluida pada bantalan jurnal (bantalan selubung). Baji lapisan oli memaksa poros untuk berputar di dalam celah bantalan pada frekuensi sub-sinkron. Hal ini berbeda dari cacat bantalan elemen gelinding dan hanya terjadi pada bantalan polos/jurnal.
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.
Minyak Cambuk
- 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 berada pada ~0,43× (bukan tepat 0,5×) dan mengikuti kecepatan. Kelonggaran Menghasilkan puncak tepat pada 0,5×, 1,5×, 2,5× dan tidak mengikuti kecepatan (tetap pada pecahan tetap dari 1×). Pusaran oli hanya terjadi pada bantalan jurnal/lengan — jika mesin memiliki bantalan elemen gelinding, itu bukan pusaran oli.
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.
Tabel Klasifikasi Lengkap Tingkat Keparahan Getaran ISO 10816
ISO 10816 (digantikan oleh ISO 20816 tetapi masih banyak dirujuk) mendefinisikan zona tingkat keparahan getaran untuk empat kelas mesin. Getaran diukur sebagai kecepatan dalam mm/s RMS pada rumah bantalan. Tabel di bawah ini menunjukkan semua batas zona untuk keempat kelas tersebut — gunakan sebagai referensi cepat saat mengevaluasi pengukuran.
| Kelas Mesin | Zona A Bagus. |
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) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| Kelas III Mesin besar > 75 kW (pondasi kaku) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7,1 – 18 | > 18 |
| Kelas IV Mesin besar > 75 kW (pondasi fleksibel, misalnya rangka baja) |
≤ 4,5 | 4,5 – 11,2 | 11,2 – 28 | > 28 |
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. Mesin yang beroperasi pada kecepatan 3,0 mm/s (Zona B untuk Kelas II) yang sebelumnya berada pada 1,5 mm/s telah meningkat dua kali lipat — selidiki penyebabnya meskipun masih "dapat diterima." Mode vibrometer Balanset-1A (F5) menampilkan kecepatan keseluruhan V1s untuk penilaian zona secara instan.
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.
- 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.
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
Balanset-1A adalah penganalisis getaran 2 saluran sekaligus penyeimbang medan presisi. Identifikasi kerusakan berdasarkan spektrum, lalu perbaiki — semuanya dengan satu instrumen.
Jelajahi Peralatan →
0 Comments