IDENTIFIKASI KERUSAKAN ROLLING BEARING PADA HAMMER CLINKER COOLER BERBASIS ANALISA PEAKVUE DAN KURTOSIS

LUQMAN PURWADANI2102 100 004

Tugas Akhir (TM 1486)

Pembimbing :

Ir. Suwarmin, PE

PENDAHULUAN LATAR BELAKANG

Hammer Clinker Cooler

Salah satu equipment yang

paling penting dalam produksi semen

Perlu adanya sistem

maintenance yang baik

Vibrasi /GetaranIndikator yang paling baik

untuk mendiagnosa sebuah kerusakan

Proses kerjanya adalah impact pada

putaran rendah

Menyebabkan kerusakan lokal & terdistribusi pada bearing

PENDAHULUAN HIPOTESA

1. Proses Hammer Clinker adalah impact pada putaran rendahsehingga kerusakan lokal (retak) dan terdistribusi (keausan) bisa terjadi bersamaan.

2. Sistem pelumasan mempunyai pengaruh yang besar padakerusakan terdistribusi (keausan).

3. Analisa kerusakan lokal polanya berbeda dengan analisakerusakan terdistribusi, karena karakteristik kerusakan terdistribusi tidak kelihatan pada saat identifikasi kerusakan lokal sehingga memerlukan metode pendekatan lain.

PENDAHULUAN PERUMUSAN MASALAH

PERUMUSAN MASALAH:

• Kerusakan bearing (bantalan) pada umumnya terdiri dari dua

jenis yaitu kerusakan terdistribusi dan lokal.

• Identifikasi yang paling efektif selama ini adalah melalui

pengukuran vibrasi dalam bentuk waveform atau time series.

• Hasil pengukuran vibrasi tersebut tidak dapat langsung

mengidentifikasi dua jenis kerusakan bearing (bantalan).

• Dalam kajian ini akan digunakan metode PeakVue (Peak Value)

untuk mengidentifikasi kerusakan lokal dan nilai indeks kurtosis

untuk mengidentifikasi kerusakan terdistribusi.

PENDAHULUAN BATASAN MASALAH

BATASAN MASALAH :

1. Data yang digunakan sebagai bahan analisa adalah

data dari pengukuran vibrasi dalam format waveform

atau time series.

2. Kajian tidak membahas sistem pelumasan dan

karakteristik minyak pelumas.

3. Peralatan sebagai obyek kajian adalah Rolling

Bearing pada Hammer Clinker Cooler.

PENDAHULUANTUJUAN & MANFAAT

PENELITIAN

TUJUAN PENELITIAN :1. Mengetahui kerusakan bearing baik kerusakan terdistribusi maupun

lokal.

2. Pemilihan metode yang tepat dalam mengidentifkasi pola

kerusakan bearing (bantalan).

3. Memprediksi pola kerusakan bearing (bantalan) berdasarkan trend

dari nilai kurtosis dan level vibrasi pada komponen bearing.

MANFAAT PENELITIAN :1. Penggunaan metode analisa yang tepat dalam mengevaluasi

kerusakan bearing (bantalan) pada kondisi riil.

2. Pemahaman jenis kerusakan fisik berdasarkan pola vibrasi.

3. Pemahaman implementasi preventive maintenance dan predictive

maintenance dalam industri.

Tinjauan Pustaka

Hammer

Clinker Cooler

memecah ukuranclinker yang besar

menjadi kecil

Proses kerjanya impact dan putaran rendah

terdiri dari segment rotor disk yang diantaranya dipasangkan

hammer dengan posisi seimbangdan di ujung-nya dipasangkan

bearing (bantalan)

Impact antara hammer dan clinkerdapat menyebabkan kerusakan lokalpada bearing (bantalan), sedangkanputaran rendah membuat hammer

bekerja pada beban/torsi yang besarsehingga menyebabkan keausan pada

bearing (bantalan).

Tinjauan Pustaka

Parameter-parameter dalam identifikasi kerusakan

Defect Vibrasi Temp Pelumas Tekanan Flow

Unbalance v

Misalignment v v

Poros melengkung v v

Rolling bearing rusak v v v

Journal bearing rusak v v v v v

Roda gigi rusak v v

Looseness v

Cracking v

Noise v

Macam-macam Parameter Diagnosa Failure :

Dari tabel di atas, vibrasi merupakan indikator kondisi mekanikal

dan indikator awal dari adanya cacat (defect) pada suatu mesin

secara keseluruhan.

Tinjauan Pustaka PRINSIP VIBRASI

PENGUKURAN VIBRASI :442 - HAMMER COOLER

442 CR-2 -B3H BEARING HAMMER

Route Waveform

04-AUG -05 08:31:09

PK = 3.34

DAMP = 100.0

RPM = 562.

RPS = 9.36

PK(+) = 5.88

PK(-) = 7.00

CRESTF= 2.96

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

Revolution Number

Ve

loc

ity

in

mm

/Se

c

442 - HAMMER COOLER

442 CR-2 -B3H BEARING HAMMER

Route Spectrum

04-AUG -05 08:31:09

OVRALL= 3.10 V-DG

PK = 3.04

DAMP = 100.0

RPM = 562.

RPS = 9.36

0 40 80 120 160 200

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Frequency in Hz

PK

Ve

loc

ity

in

mm

/Se

c

Waveform (time series) Proses FFT

Spektrum (frequency domain)

Hasil Pengukuran vibrasi adalahberupa time series (waveform), kemudian dirubah menjadispektrum vibrasi (frequency domain) oleh proses FFT.

Tinjauan Pustaka PRINSIP VIBRASI

BESARAN VIBRASI :

I. FREKUENSI

Berupa CPM (Cycle per Minute), Hertz, atau Orde (1x rpm, 2x rpm,

3x rpm, dsb).

II. AMPLITUDO

1. Displacement

Digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada frekuensi rendah

yaitu dibawah 10 Hz.

2. Velocity

Digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada frekuensi menengah

antara 10 – 100 Hz.

3. Acceleration

Digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada frekuensi tinggi yaitu

diatas 100 Hz.

Tinjauan Pustaka

rpmCosPd

BdNbBPFI 1

2

FREKUENSI ELEMEN BEARING (BANTALAN) :

rpmCosPd

BdNbBPFO 1

2

rpmCosPd

Bd

Bd

PdBSF 2

2

12

rpmCosPd

BdFTF 1

2

1

Dimana :Nb : Jumlah bola atau rollerBd : Diameter bola atau roller (inch atau mm)Pd : Bearing Pitch Diameter (inch atau mm)

: Sudut kontak

kerusakan pada bearing (bantalan) :

Kerusakan yang terjadi pada bearing (bantalan) terdiri dari kerusakan lokal dankerusakan merata pada frekuensi tertentu.

Tinjauan Pustaka

Analisa PeakVue:

• PeakVue adalah sebuah metode analisa yang digunakan untuk

mengidentifikasi kerusakan lokal pada bearing (misalnya retak)

• Tingkat kerusakan diidentifikasi menggunakan Spektrum

PeakVue. Dalam spektrum PeakVue akan terlihat bahwa nilai

peak yang sangat tinggi menunjukkan terjadinya kerusakan lokal.

Metode identifikasi kerusakan pada bearing (bantalan), antara lain:

• Metode Enveloping (SKF)

• Metode PeakVue (CSI)

• Metode Shock Pulse (SPM)

• Metode Spike Energy (gSE)

• Metode Acoustic Emission (AE)

• Metode Spectral Emitted Energy (SEE)

Tinjauan Pustaka

Analisa Kurtosis:

• Analisa Kurtosis adalah sebuah metode pendekatan statistik yang

digunakan untuk mendeteksi adanya kerusakan merata (dalam hal ini

adalah keausan).

• Dengan nilai indeks kurtosis kita dapat melihat seberapa besar

kerusakan merata yang terjadi.

• Pada kondisi tertentu, nilai indeks kurtosis bisa naik kemudian turun

kembali. Hal ini disebabkan keausan yang terjadi semakin merata.

• Di bawah ini adalah contoh nilai indeks kurtosis pada hasil pengukuran

vibrasi :

Tinjauan Pustaka

Analisa Kurtosis:

kajian yang dilakukan oleh Lorenzo (2003) :

Lorenzo menitikberatkan kerusakan bearing pada inner dan outer

race.

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada nilai kurtosis 3 bearing

sudah mulai terjadi kerusakan seperti pada gambar :

K=2.99 K=3.23 K=5.78 K=5.28

Metodologi FLOWCHART PENELITIAN

Metodologi TITIK PENGUKURAN VIBRASI

Terdapat 4 titik pengukuran vibrasi menggunakan metode PeakVue

yang digunakan khusus untuk mengidentifikasi kerusakan pada

bearing (bantalan), baik bearing pada motor maupun bearing pada

hammer, yaitu: P1H, P2H, P3H, dan P4H

Metodologi FLOWCHART ANALISA DATA

Analisa DATA HASIL PENGUKURAN VIBRASI

Data waveform (Lampiran B-1)

Kurtosis = 0,659 FTF, BSF, BPFO, BPFI

Data spektrum (Lampiran B-2)

Analisa TRENDING DATA & GRAFIK KURTOSIS

Analisa TRENDING DATA & GRAFIK KURTOSIS

Contoh: Nilai kurtosis tertinggi (K=54,1)