laporan analisis spektrum getaran

A. TUJUAN

1. Mengetahui spektrum getaran pada kompresor

2. Dapat menggunakan vibrometer dalam pengukuran spektrum getaran

3. Mengetahui karakteristik getaran

B. OBJEK DAN PERALATAN

Objek : Menentukan amplitude getaran, sinyal, dan spectrum yang terjadi pada kompresor

dan motor kompresor

Peralatan :

1. Laptop/komputer

2. Accelerometer

3. Data akuisisi (SINOCERA Dynamic Measuring)

C. LANGKAH PENGAMATAN

1. Menyiapkan peralatan dan mesin uji

2. Menentukan pick-up point atau titik pengukuran getaran pada mesin

3. Memasang semua peralatan instrumentasi, data akuisisi dan penyimpanan data

4. Menghidupkan kompresor piston hingga putarannya normal atau stabil

5. Men-setting pengukuran amplitude getaran pada alat atau instrument yang digunakan

6. Mengukur amplitude getaran yang terjadi setiap pick-up point

7. Melakukan pengukuran amplitude getaran setiap pick-up point sebanyak 1 kali

8. Mencatat dan memasukkan data pada acquisition software

9. Meng-export data dengan format file matlab data

10. Menentukan time domain dan frequency domain menggunakan program yang tersedia

11. Membandingkan nilai amplitude getaran yang terjadi dengan amplitude getaran yang diizinkan

D. DATA ALAT YANG DIAMATI

Equipment/Machine : CREEMERS COMPRESSOR

Power : 5.5 kWatt)

Motor speed : 2390 rpm

Diameter pully motor : 161 mm

Diameter pully kompresor : 552 mm

Jarak sumbu motor-kompresor : 468.5 mm

Panjang sabuk : 83 inch

Speed ratio : 1 : 3.4

Compressor speed : 854 rpm

Location : Fluid, Thermal, and Automotive Laboratory

Instrument used : Accelerometer SINOCERA Dynamic Measuring

Kelas mesin : Group K

Frequency Fundamental Motor : 48.8 Hz

Frequency Fundamental Compressor : 14.23 Hz

Belt Pass Frequency : 3.7 Hz

Permissible vibration amplitude :

a. Good : 0,18 sampai 0,71mm/s RMS

b. Allowable : 0,71 sampai 1,8 mm/s RMS

c. Just tolerable : 1,8 sampai 4,5 mm/s RMS

d. Not permissible : ≥ 4,5 mm/s RMS

DATA PRAKTIKKUM

1. Pengukuran pada motor

Motor Drive End Horizontal

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-30

-20

-10

0

10

20

30

40

X: 0.2226Y: 29.73

Vibration Signal on motor DEH

Time (s)

Vib

. A

mplitu

de (

m/s

2 )

X: 0.1502Y: 25.81

0.07

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.5

1

1.5

2

2.5

X: 13.8Y: 0.3753

Vibration Spectrum on Motor DEH

Frequency (Hz)

Am

plitu

de (

m/s

2 )

X: 41.4Y: 0.526

X: 49.6Y: 0.8884

X: 55.2Y: 2.032

X: 96.6Y: 0.4904

1ffc

2ffc

3ffc

1ffm

2ffm

4ffc

Motor Non Drive End Horizontal

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-150

-100

-50

0

50

100

150

200

X: 0.1756Y: 108.9

Vibration Signal on motor NDEH

Time (s)

Vib

. A

mplit

ude (

m/s2 )

X: 0.1066Y: 111.4

0.07

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

X: 13.8Y: 0.3214

Vibration Spectrum on Motor NDEH

Frequency (Hz)

Am

plit

ude (

m/s2 )

X: 27.6Y: 0.5392

X: 41.6Y: 0.2458

X: 49.6Y: 0.5678

X: 55.4Y: 1.229

X: 96.8Y: 0.1377

2ffm

1ffm

1ffc

2ffc

3ffc

4ffc

1. Pengukuran pada kompresor

Kompresor Drive End Horizontal

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100Vibration Signal on motor CEH

Time (s)

Vib

. A

mplit

ude (

m/s2 )

X: 0.1467Y: 76.17

X: 0.07458Y: 78.3 0,07

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

X: 13.8Y: 0.2522

Vibration Spectrum on Motor CEH

Frequency (Hz)

Am

plitu

de (

m/s

2 )

X: 27.6Y: 0.7952

X: 41.4Y: 0.1823

X: 49.6Y: 1.065

X: 55.4Y: 1.166

X: 96.8Y: 0.1843

1ffc

2ffc

3ffc

4ffc

2ffm

1ffm

Kompresor Non Drive End Horizontal

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80Vibration Signal on motor NCEH

Time (s)

Vib

. A

mplit

ude (

m/s2 )

X: 0.1874Y: 64.95

X: 0.2579Y: 71.960,07

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

X: 13.8Y: 0.229

Vibration Spectrum on Motor NCEH

Frequency (Hz)

Am

plit

ude (

m/s2 ) X: 27.6

Y: 0.9884

X: 41.4Y: 0.2401

X: 49.4Y: 0.9303

X: 55.2Y: 1.792

X: 96.6Y: 0.2301

1ffc 2ffm

4ffc

1ffm

3ffc

2ffc

E. DISKUSI DAN PEMBAHASAN

Getaran merupakan goyangan atau osilasi mekanik terhadap posisi acuan/posisi semula atau

gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi

benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan

elastisitas mampu bergetar, jadi kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami

getaran sampai derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Dari sekian penyebab terjadinya getaran pada mesin, ada beberapa sumber penyebab

terjadinya getaran diantaranya

• Ketidak seimbangan (unbalance)

• Ketidaksatusumbuan (misalignment)

• Kekurangan pelumas (lack of lubrication)

• Kendor (looseness)

• Kerusakan bantalan (bad bearing)

• Kerusakan transmisi penggerak (bad driver)

• Kerusakan roda gigi (bad gear)

• Kavitasi

• Perubahan tegangan listrik

• Perubahan frekuensi listrik

Ada ratusan masalah mekanis dan operasional tertentu yang dapat menyebabkan mesin

menunjukkan getaran yang berlebihan. Jelas, ketika masalah getaran ada, analisis rinci dari getaran

harus dilakukan untuk mengidentifikasi atau menentukan penyebab spesifik . Disinilah pentingnya

mengetahui amplitude getaran.

Dengan adanya getaran yang berlebihan pada mesin, maka akan mengakibatkan beberapa hal

yaitu

• Meningkatkan beban mesin

• Meningkatkan tegangan bahan

• Meningkatkan pemakaian energi

• Umur mesin menurun

• Biaya operasi dan perawatan meningkat

• Profit menurun

Aspek yang diukur dalam pengukuran getaran yaitu pengukuran amplitude getaran, frekuensi

getaran, dan spektrum getaran yang terdiri dari over all amplitude, time domain, dan frequency

domain.

Gambar Dampak getaran yang berlebih

Secara singkat, dengan adanya pengamatan pada praktikum yang telah dilakukan dapat

mengetahui penyebab getaran, dampak getaran berlebih, dan dapat membandingkan getaran yang

terjadi dengan standar yang telah ditentukan.

Dari referensi yang dirujuk, diagnosis getaran menggunakan metoda FFT dapat diperkirakan

penyebab terjadinya getaran berdasarkan frekuensi yang terjadi dengan frekuensi fundamental mesin.

Penyebab dan indikasi getaran diantaranya

1. Ketidakseimbangan (unbalance)

Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi pada

first frekuensi fundamental.

2. Keausan pada roda gigi (bad gear)


Z x FF.

3. Ketidaksatusumbuan (misalignment)


1FF, 2FF, dan 3FF.

4. Oil Whirl


0.4 sampai dengan 0.48 Frekuensi Fundamental.

Diatas adalah grafik standar toleransi getaran. Grafik ini digunakan untuk menentukan batasan getaran yang diperbolehkan atau tidak diperbolehkan pada sebuah alat.

Dari data praktikkum di dapat kapasitas motor dan kompresor yang diamati memiliki daya kuran dari 15 kW, oleh karena itu kita menggolongkannya ke dalam Group K dengan nilai-nilai batasan seperti demikian:

Good : 0,18 sampai 0,71 (mm/s) RMS

Allowable : 0,71 sampai 1,8 (mm/s) RMS

Just tolerable : 1,8 sampai 4,5 (mm/s) RMS

Not permissible : ≥ 4,5 (mm/s) RMS

Diatas adalah tabel batasan getaran pada mesin terhadap umur pemakaian mesin. Dapat dilihat apabila mesin memiliki getaran disekitar daerah yang hijau itu adalah kondisi mesin baru dan juga sterusnya sampai pada warna merah berarti kondisi getaran yang terjadi telah elampaui batas dan dapat menimbulkan kerusakan pada mesin.

Contoh karakter spektrum getaran dan penyebab getaran yang terjadi:

1. Missalignment (ketidaksatusumbuan)

Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 1ff, 2ff, 3 ff (3,890 mm/s peak, 23,75 Hz); (6,3101 mm/s peak, 48,75 Hz);(3,935 mm/s peak, 73,7 Hz )

2. Unbalance

Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 1x putaran mesin, atau 1x ff ( frequency fundamental

3. Roda gigi GMF ( Gear meshing frequency ) GMF = Z x Ff

4. Oil whirl

Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 0.42-0.48 xff

Data yang telah dapatkan dapat disajikan grafik dan analisa dibawah ini :

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.5

1

1.5

2

2.5

X: 13.8Y: 0.3753

Vibration Spectrum on Motor DEH

Frequency (Hz)

Am

plit

ude (

m/s2 )

X: 41.4Y: 0.526

X: 49.6Y: 0.8884

X: 55.2Y: 2.032

X: 96.6Y: 0.4904

1ffc

2ffc

3ffc

1ffm

2ffm

4ffc

Grafik motor drive end Horizontal / MDE H

Frekuensi tertinggi terjadi pada frekuensi 55.2 Hz dengan amplitude 2.032 (m/s2) lalu 49.6 Hz

dengan amplitude 0.8884 (m/s2), dan pada frekuensi 41.4 Hz pada amplitude 0.526 (m/s2). Sesuai

dengan literatur yang kami baca dan membandingkannya dengan data yang terjadi dapat diperkirakan

penyebab getaran yaitu roda gigi.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

X: 13.8Y: 0.3214

Vibration Spectrum on Motor NDEH

Frequency (Hz)

Am

plitu

de (

m/s2 )

X: 27.6Y: 0.5392

X: 41.6Y: 0.2458

X: 49.6Y: 0.5678

X: 55.4Y: 1.229

X: 96.8Y: 0.1377

2ffm

1ffm

1ffc

2ffc

3ffc

4ffc

Grafik motor non drive end horizontal /MNDE H




penyebab getaran yaitu roda gigi dan ketidaksatu sumbuan.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

X: 13.8Y: 0.2522

Vibration Spectrum on Motor CEH

Frequency (Hz)

Am

plitu

de (

m/s

2 )

X: 27.6Y: 0.7952

X: 41.4Y: 0.1823

X: 49.6Y: 1.065

X: 55.4Y: 1.166

X: 96.8Y: 0.1843

1ffc

2ffc

3ffc

4ffc

2ffm

1ffm

Grafik kompresor drive end horizontal / CDE H




penyebab getaran adalah roda gigi dan ketidaksatusumbuan.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

X: 13.8Y: 0.229

Vibration Spectrum on Motor NCEH

Frequency (Hz)

Am

plit

ude (

m/s2 ) X: 27.6

Y: 0.9884

X: 41.4Y: 0.2401

X: 49.4Y: 0.9303

X: 55.2Y: 1.792

X: 96.6Y: 0.2301

1ffc 2ffm

4ffc

1ffm

3ffc

2ffc

Grafik kompresor drive end horizontal / CDE H




penyebab getaran adalah roda gigi, ketidaksatusumbuan, dan kerusakan bantalan gelinding.

F. SIMPULAN

1. Dari hasil diskusi dan pembahasan sebelumnya, getaran yang terjadi pada motor dan kompresor

yang di uji (Ingersoll-Rand Compressor) dapat di diagnosis yang di akibatkan oleh:

Ketidakseimbangan (unbalance)

Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi

pada First Frekuensi Fundamental. Contohnya seperti yang terjadi pada titik kompresor

D vertical dan motor A vertical.

Keausan pada roda gigi (bad gear)


pada Z x FF (Frekuensi Fundamental). Contohnya seperti yang terjadi pada titik

kompresor C horizontal, kompresor D horizontal, kompresor C vertical, kompresor D

vertical, motor A horizontal, motor B horizontal, motor A vertical, motor B vertical.

Ketidaksatusumbuan (misalignment)


pada 1FF, 2FF, dan 3FF (Frekuensi Fundamental). Contohnya seperti yang terjadi pada

titik kompresor B vertical dan motor D vertical.

Oil Whirl


pada 0.4 sampai dengan 0.48 FF (Frekuensi Fundamental).

2. Getaran yang terjadi rata-rata disebabkan oleh kerusakan roda gigi dan ketidaksatusumbuan.

3. getaran yang memiliki amplitde dan frekuensi tertinggi adalah pada motor drive end

Bandung, 9 Juni 2015

Praktikkan 1

Tony Irawan131211028

Praktikkan 4

Dimas Fathur R131211039

Praktikkan 3

Deni Heryanto131211036

Praktikkan 2

Ari Widyanto131211035

laporan analisis spektrum getaran

Documents

Transcript of laporan analisis spektrum getaran