5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Analisa Getaran
Sebuah mesin yang ideal sempurna pada prinsipnya tidak menimbulkan getaran sama sekali, karena seluruh energi yang dihasilkan
diubah menjadi kerja. Sebagian energi salah satunya terbuang menjadi getaran. Getaran timbul akibat gaya melalui elemen-elemen mesin yang ada,
dimana elemen-elemen tersebut saling beraksi satu sama lain. Kerusakan atau keausan serta deformasi akan mengubah karakteristik dinamik sistem dan
cenderung meningkatkan energi getaran. Metode masa lalu dengan cara mendengarkan suara mesin dan menyentuh atau meraba hearing and
touching dikembangkan untuk menentukan apakah mesin bekerja baik atau tidak, tetapi metode klasik tersebut tidak lagi andal untuk saat ini, karena dua
faktor berikut ini: 1.
Mesin-mesin modern dirancang untuk berjalan secara otomatis, sehingga interaksi antara manusia operator dan mesin tidak lagi
efektif dan ekonomis. 2.
Kebanyakan mesin-mesin modern beroperasi pada putaran atau kecepatan tinggi, dimana getaran yang timbul banyak yang berfrekuensi
tinggi dan tidak lagi dapat dibedakan oleh indra manusia, sehingga dibutuhkan alat untuk mendeteksi dan mengukurnya.
Salah satu cara yang paling handal untuk mendeteksi awal gejala kerusakan mekanik, elektrikal pada peralatan adalah analisa getaran, sehingga
analisa getaran saat ini menjadi pilihan teknologi predictive maintenance yang paling sering digunakan Scheffer, 2004.
Suatu peralatan yang berputar sebaiknya memiliki suatu nilai getaran standar dan batasan getaran yang diperbolehkan dibuat oleh pabrik sehingga
Universitas Sumatera Utara
6
apabila nilai getaran yang terjadi diluar batasan yang diizinkan maka peralatan tersebut harus menjalani tindakan perawatan.
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada
posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo jarak simpangan terjauh dengan titik tengah yang
sama. Dasar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model
sederhana massa-pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti badan mobil dapat dimodelkan sebagai jumlahan model massa-pegas-peredam kejut
tersebut. Model ini adalah contoh osilator harmonik sederhana. Analisa getaran merupakan salah satu alat yang sangat bermanfaat
sebagai alat prediksi awal terhadap adanya masalah pada mekanikal, elektrikal dan proses pada peralatan, mesin-mesin dan sistem proses yang
kontinu disuatu pabrik. Sehingga analisa getaran saat ini menjadi pilihan teknologi predictive maintenance yang paling sering digunakan.
Selain digunakan sebagai predictive maintenance, teknik analisa getaran juga digunakan sebagai teknik untuk mendiagnosa, yang dapat
diaplikasikan antara lain untuk: acceptance testing, pengendalian mutu, mendeteksi bagian yang mengalami kelonggaran, pengendalian kebisingan,
mendeteksi adanya kebocoran, desain dan rekayasa mesin, dan optimasi produksi.
2.1.1. Karakteristik Getaran Getaran secara teknis didefenisikan sebagai gerak osilasi dari suatu
objek terhadap posisi objek awaldiam, seperti yang ditunjukkan pada
Universitas Sumatera Utara
7
gambar 2.1. Gerakan massa dari posisi awal menuju atas dan bawah lalu kembali keposisi semula, dan akan melanjutkan geraknya disebut
sebagai satu siklus getar. Waktu yang dibutuhkan untuk satu siklus disebut sebagai periode getaran. Jumlah siklus pada suatu selang waktu
tertentu disebut sebagai frekuensi getaran.
Gambar 2.4. Sistem getaran sederhana Mobley, 2008
Frekuensi adalah salah satu karakteristik dasar yang digunakan untuk mengukur dan menggambarkan getaran. Karakteristik lainnya
yaitu perpindahan, kecepatan dan percepatan. Setiap karakteristik ini menggambarkan tingkat getaran, hubungan karakteristik ini dapat
dilihat pada gambar 2.2 sebagai berikut:
Gambar 2.5. Hubungan antara perpindahan, kecepatan dan percepatan getaran Robert K. Vierck, 1995
Universitas Sumatera Utara
8
Perpindahan displacement mengindikasikan berapa jauh suatu objek bergetar, kecepatan velocity mengindikasikan berapa cepat
objek bergetar dan percepatan acceleration suatu objek bergetar terkait dengan gaya penyebab getaran.
Perioda berhubungan erat sekali dengan frekuensi. Periode didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 buah
getaran gelombang putaran perulangan. Satuan perioda adalah detik, dengan simbol untuk perioda adalah T
Panjang gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari sebuah pola gelombang. Biasanya memiliki denotasi huruf Yunani
lambda λ. Dalam sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah
jarak antara puncak http:id.wikipedia.orgwikiPanjang_gelombang. Amplitudo adalah pengukuran skalar yang nonnegatif dari besar
suatu gelombang. Amplitudo juga dapat didefinisikan sebagai jaraksimpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang
sinusoide yang kita pelajari pada mata pelajaran fisika dan matematika - geometrika. Amplitudo dalam sistem internasional biasa disimbolkan,
dengan A dan memiliki satuan meter m http:id.wikipedia.org wikiAmplitudo.
Satuan yang digunakan tiap karakteristik dapat dilihat pada Tabel 2.1. Untuk keperluan program preventive maintenance, kecepatan
getar adalah karakteristik yang penting untuk diukur.
Tabel 2.4. Karakteristik dan satuan getaran
Karateristik Getaran
Satuan Metrik
British
Universitas Sumatera Utara
9
Perpindahan microns peak to peak
1 µm = 0.001 mm mils peak to peak
0.001 in Kecepatan
mms ins
Percepatan G
lg = 980 cms
2
G lg = 5386 ins
2
Frekuensi cpm, cps, Hz
cpm, cps, Hz Sumber: Maintenance Engineering Handbook, Mobley, 2008
2.1.2. Gerak Harmonik Getaran dari sebuah mesin merupakan resultan dari sejumlah
getaran individu komponen yang muncul oleh gerak ataupun gaya pada komponen mekanik alat ataupun proses pada mesin atau pun sistem
yang saling terkait. Gerakan akan berulang pada periode waktu tertentu. Interval atau selang waktu
τ, dimana frekuensi menyatakan jumlah getaran persatuan waktu, getaran berulang biasanya diukur
dalam satuan waktu yaitu detik. Setiap frekuensi komponen mesin dapat dihitung dengan rumus berikut ini:
2.1
Dan frekuensi lingkaran atau kecepatan sudut dapat dihitung dengan rumus
2.2
Dengan substitusi pers 2.1 terhadap persamaan 2.2, maka
Universitas Sumatera Utara
10
2.3 Besaran
ω biasanya diukur dalam radian per detik. Bentuk sederhana dari gerak periodik disebut sebagai gerak hamonik, lihat
Gambar 2.2. Pada gerak harmonik, hubungan antara perpindahan maksimum dan waktu dapat ditampilkan:
x = X sin ωt
2.4
Perpindahan adalah ukuran dari jarak aktual yang dilalui komponen mesin yang timbul dari getaran komponen. Nilai
maksimum dari perpindahan yaitu X, yang disebut sebagai amplitudo getaran.
Kecepatan dalam gerak harmonik berdasarkan persamaan 2.4 dapat diperoleh dari hasil diferensial perpindahan terhadap waktu,
yaitu: 2.5
Persamaan 2.5 menunjukkan bahwa kecepatan juga dinyatakan sebagai getaran harmonik dengan nilai maksimum yaitu
ω X. Sedangkan percepatan harmonik dapat diturunkan dari persamaan 2.5
sehingga: 2.6
Persamaan 2.6 menjelaskan bahwa percepatan juga dinyatakan sebagai getaran harmonik dengan nilai maksimum yaitu
X.
Universitas Sumatera Utara
11
2.1.3. Gerak Periodik Gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut
gerak periodik. Gerak periodik ini selalu dapat dinyatakan dalam fungsi sinus atau cosinus, oleh sebab itu gerak periodik disebut gerak
harmonik. Jika gerak yang periodik ini bergerak bolak-balik melalui lintasan yang sama disebut getaran atau osilasi. Getaran mesin pada
umumnya memiliki beberapa frekuensi yang muncul bersama-sama. Gerak periodik dapat dihasilkan oleh getaran bebas sistem dengan
banyak derajat kebebasan, dimana getaran pada tiap frekuensi natural memberi sumbangan. Getaran semacam ini menghasilkan bentuk
gelombang kompleks dapat dilihat pada Gambar 2.3 yang menunjukkan gerak periodik gelombang sinyal segiempat dan
gelombang pembentukannya dalam domain waktu.
Gambar 2.6. Gerak periodik gelombang sinyal segi empat dan gelombang Pembentuknya dalam domain waktu Robert
K. Vierck, 1995
Pembentukannya dalam domain waktu dari gambar di atas ada beberapa hal yang perlu kita perhatikan adalah sebagai berikut:
1. Gelombang pertama yang harus kita amati adalah gelombang 1.
Hal ini diwakili oleh satu siklus. Sebagai skala waktu adalah 1 s, ia memiliki frekuensi 1 Hz.
Universitas Sumatera Utara
12
2. Gelombang berikutnya untuk dipertimbangkan adalah gelombang
3. Hal ini dapat dilihat bahwa ia memiliki tiga siklus pada periode yang sama dari gelombang pertama. Jadi, ia memiliki frekuensi 3
Hz. 3.
Ketiga adalah gelombang 5. Berikut lima siklus dapat ditelusuri, dan tentunya memiliki frekuensi dari 5 Hz.
4. Berikutnya adalah gelombang 7. Ia memiliki tujuh siklus dan
karena itu frekuensi 7 Hz. 5.
Gelombang 9 adalah berikutnya dengan sembilan siklus dan akan memiliki frekuensi 9 Hz.
Gerak harmonik pada Gambar 2.3 dapat dinyatakan dalam deretan sinus dan cosinus yang dihubungkan secara harmonik. Jika xt
adalah fungsi periodik dengan periode τ, maka fungsi ini dapat
dinyatakan oleh deret Fourier Pain, 2005 sebagai:
2.7
Dengan ;
Pada gelombang segiempat berlaku xt = ± A pada t = 0, dan t = T, dan seterusnya. Deret ini menunjukkan nilai rata-rata dari fungsi yang
diskontinu.
2.1.4. Getaran Bebas Free Vibration
Universitas Sumatera Utara
13
Perpindahan didefinisikan sebagai jarak linier untuk gerak translasi, dan untuk gerak rotasi, perpindahan didefinisikan sebagai
gerakan sudut Harris dan Piersol, 2002. Gambar 2.5 menunjukkan pegas linier sebagai berikut:
Gambar 2.4. Pegas Linier Harris dan Piersol, 2002.
Pada Gambar 2.4. menggambarkan perubahan panjang pegas proporsional dengan gaya yang bekerja sepanjang panjangnya, dan
dapat kita rumuskan sebagai berikut:
u x
k F
2.8
Pegas dianggap tidak memiliki massa, sehingga gaya yang bekerja pada salah satu ujungnya sama dan berlawanan dengan gaya
yang bekerja pada ujung yang lain sehingga konstanta proporsional adalah konstan. Massa adalah benda tegar seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 2.5 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
14
Gambar 2.5. Benda Tegar Harris dan Piersol, 2002.
Massa dengan percepatan , menurut hukum kedua Newton sebanding dengan resultan semua gaya yang bekerja pada
massa dan hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
x m
F
2.9
Sedangkan redaman yang digunakan dalam penelitian ini digambarkan seperti pada Gambar 2.6 sebagai berikut:
Gambar 2.6. Redaman Harris dan Piersol, 2002.
Konstanta c adalah koefisien redaman, redaman yang ideal dianggap tidak memiliki massa sehingga besarnya gaya pada kedua
ujungnya sama namun arahnya berlawanan, sehingga: u
x c
F
2.10
2.1.4.1. Free vibration tanpa redaman
Universitas Sumatera Utara
15
Sistem 1 DOF Tanpa redaman dapat di lihat pada Gambar 2.7 sebagai berikut:
Gambar 2.7. Sistem 1 DOF Tanpa Redaman Harris dan Piersol, 2002.
Gaya yang diberikan oleh massa dan pegas massa yang
berlawanan dengan gaya diterapkan oleh pegas pada massa.
Persamaan Newton untuk massa adalah sebagai berikut: kx
x m
2.11
Dimana x = 0 karena posisi kesetimbangan massa. Sehingga solusi untuk penyelesaian persamaan diatas adalah:
t m
k B
t m
k A
x cos
sin 2.12
sec rad
m k
n
2.13
Dimana: = sudut frekuensi natural
Osilasi sinusoida massa berulang terus menerus, dan interval waktu untuk menyelesaikan satu siklus periode dapat dirumuskan:
n
T 2
2.14
Universitas Sumatera Utara
16
Dan kebalikan periode adalah frekuensi natural dan dirumuskan sebagai berikut:
w kg
m k
fn
n
2 1
2 1
2 1
2.15
2.1.4.2. Free vibration dengan redaman Sistem pegas massa dan diagram benda bebas dapat di lihat pada
Gambar 2.8 sebagai berikut:
Gambar 2.8. Sistem Pegas Massa dan Diagram Benda Bebas William T. Thomson, 1992
Hukum Newton kedua adalah dasar untuk meneliti gerak sistem, pada Gambar 2.8. perubahan bentuk pegas pada posisi kesetimbangan
adalah Δ dan gaya pegas kΔ adalah sama dengan gaya gravitasi w yang bekerja pada massa m, sehingga dapat dirumuskan:
mg w
k
2.16 Hukum Newton kedua untuk gerak diterapkan pada massa m:
x k
w F
x m
2.17
Universitas Sumatera Utara
17
Dan karena k Δ = w, diperoleh:
kx x
m
2.18 Frekuensi lingkaran
, sehingga persamaan dapat ditulis:
2
x x
n
2.19 Sehingga persamaan umum dari persamaan diferensial linier orde kedua
yang homogen adalah sebagai berikut: cos
sin t
B t
A x
n n
2.20 Perioda natural osilasi dibentuk dari
; atau
k m
2 2.21
Dan frekuensi natural adalah:
k m
T f
n
2 1
2.22
Persamaan homogen untuk Gambar 2.9 adalah: kx
x c
x m
2.23
Dan koefisien redaman kritis dirumuskan:
n c
m km
c 2
2 2.24
Sehingga rasio redaman adalah:
c
c c
2.25
Sehingga dapat disimpulkan:
n c
m c
m c
2 2
2.26
Universitas Sumatera Utara
18
2.1.5. Getaran paksa Force vibration 2.1.5.1. Force vibration tanpa redaman
Getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar disebut getaran paksa atau sistem teraksitasi akibat gaya tanpa redaman yang
ditunjukkan seperti pada Gambar 2.9 sebagai berikut:
Gambar 2.9. Sistem Teraksitasi Akibat Gaya Tanpa Redaman Robert K. Vierck, 1995
Eksitasi ini biasanya dihasilkan oleh ketidakseimbangan pada mesin-mesin yang berputar, dan dapat dirumuskan sebagai berikut:
t F
kx x
m sin
2.27
2.1.5.2. Force vibration dengan redaman Sistem yang teredam karena kekentalan dengan eksitasi
harmonik atau sistem teraksitasi akibat gaya dengan redaman ditunjukkan pada Gambar 2.10 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
19
Gambar 2.10. Sistem Teraksitasi Akibat Gaya dengan Redaman Robert K. Vierck, 1995
Dari Gambar 2.10. maka persamaan diferensial geraknya adalah:
t F
kx x
c x
m sin
2.28
Solusi khusus persamaan diatas adalah keadaan tunak steady state dengan frekuensi
ω yang sama dengan frekuensi eksitasi, sehingga dapat diasumsikan menjadi:
t A
x sin
2.29 t
B t
A x
cos sin
2.30
Dimana: A
= Amplitude osilasi Φ
= Beda fase simpangan terhadap gaya eksitasi Dari rumus diatas, maka diperoleh:
Universitas Sumatera Utara
20
2 2
2
c m
k F
A 2.31
Dan
2 1
tan m
k c
2.32
Dengan membagi pembilang dan penyebut persamaan 2.30 dan 2.31 dengan k, diperoleh:
2 2
2
1 k
c k
m k
F A
2.33
k m
k c
2
1 tan
2.34
2.1.6. Pemilihan Parameter dan Transducer Dalam pemilihan parameter yang akan diukur seringkali ditentukan
berdasarkan spesifikasi ataupun standar yang tersedia. Dalam kasus dimana hal ini tidak tersedia maka pertimbangan pada Tabel 2.2. dapat
digunakan, atau menggunakan flattest spectrum rule.
Tabel 2.5. Panduan pemilihan parameter yang akan diukur Parameter
Faktor pemilihan Parameter Pengukuran
Universitas Sumatera Utara
21
Perpindahan displacement
a frekuensi rendah, dibawah 600 cpm
b pengukuran getaran shaft pada mesin berat
dengan rotor yang relatif ringan. c
menggunakan transduser velocity dan tranduser acceleration.
d transduser
velocity, untuk
mengukur displacement dengan rangkaian single integrator.
e transduser accelerometer, dapat digunakan
untuk mengukur diplacement getaran dengan rangkaian double integrator.
Kecepatan velocity
a range frekuensi antara 600 – 100.000 cpm
b pengukuran over all level getaran mesin
c untuk melakukan prosedur analisa secara umum
Perpindahan acceleration
a pengukuran pada frekuensi tinggiultrasonic
sampai 600000 cpm atau lebih b
untuk pengukuran spike energy pada roll bearing, ball bearing, gear, dan sumber getaran
aerodinamis dengan frekuensi tinggi Sumber :
http:vibrasi.wordpress.comcategoryteori-vibrasi
2.1.7. Pemasangan Transducer Pengukur Sinyal Getaran Berbagai metode pemasangan transducer pada permukaan yang
diuji, antara lain: 1
Transducer dengan ikatan baut pada permukaan uji dengan menggunakan ulir
2 Transducer dengan ikatan semen pada permukaan uji
3 Transducer dengan ikatan lapisan lilin
4 Transducer dengan magnet permanen dilekatkan pada permukaan
yang ferromagnetic 5
Transducer dipasang pada keranjang pada permukaan yang diuji
Universitas Sumatera Utara
22
6 Transducer di pegang langsung dengan tangan terhadap
permukaan uji. Suatu alternatif dengan biaya yang cukup murah dalam
pemantauan secara kontinu sinyal getaran adalah dengan mengambil data getaran dari mesin pada interval waktu rutin melalui alat vibration
analyzer genggam yang dapat menampilkan output analisa getaran langsung ditempat seperti nilai puncak, filter, RMS dan lainnya dan
spektrum FFT. Alat genggam ini dilengkapi dengan sebuah accelerometer vibration pick-up, sehingga teknisi pemeliharaan dapat
secara aman menyentuh bagian yang akan dipantau pada tiap mesin dalam pemeriksaan rutin seperti ilustrasi pada Gambar 2.11 sebagai
berikut:
Gambar 2.11. Ilustrasi Vibration Analyzer portabel dan data logger Scheffer, 2004
2.1.8. Analisa Sinyal Getaran dan Identifikasi Penyebab Getaran Pada mesin yang beroperasi dalam kondisi paling baik sekalipun,
pemantauan sinyal getaran akan memunculkan amplitudo, meskipun berada pada tingkat getaran yang dapat diterima. Suatu perubahan
Universitas Sumatera Utara
23
adalah dampak yang wajar dari adanya perubahan kondisi operasi, misalnya: perubahan suhu, perubahan beban, keausan, dan fluktuasi
dari lingkungan mesin. Dan pada saat amplitudo berada diatas baseline, maka trend perlu dicermati oleh teknisi agar tetap secara
kontinu menguji kebutuhan potensial terhadap: a.
Adanya perubahan kondisi operasi mesin yang sementara b.
Penjadwalan dini terhadap tindakan perbaikan c.
Penghentian segera operasi mesin oleh karena adanya kenaikan yang signifikan dari amplitudo getaran mesin.
Kenaikan amplitudo sinyal getaran terhadap waktu dapat dilihat pada gambar 2.12 sebagai berikut:
Gambar 2.12. Kenaikan amplitudo sinyal getaran terhadap waktu Maurice L Adams, 2000
Ketika tingkat getaran mesin mulai bertambah melampaui tingkat baseline, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.7, hal ini
menandakan masalah pada mesin mulai timbul, dan pertambahan pada tingkat getaran seringkali bukan merupakan gejala dari masalah
tersembunyi. Perhatian diberikan pada mesin yang mulai menunjukkan kenaikan pada tingkat getarannya.
Data baseline yang dimaksud adalah sekumpulan data yang diukur atau diobservasi pada saat mesin beroperasi dan dapat diterima dan
stabil. Hasil pengukuran dapat dibandingkan dengan nilai baseline untuk mendeteksi adanya perubahan. Data baseline hendaknya secara
akurat mendefinisikan kondisi stabil dari mesin, terutama kondisi
Universitas Sumatera Utara
24
operasi normalnya. Oleh karena itu pada mesin dengan kondisi operasi berbeda, baseline untuk perbedaan kondisi ini juga berbeda. Untuk
mesin baru atau telah diperbaiki, maka akan ada periode keausan. Sehingga, umumnya akan terlihat perubahan nilai yang diukur selama
beberapa hari atau minggu selama beroperasi. Maka, perlu diberikan waktu untuk terjadinya keausan sebelum data baseline diambil.
Sedangkan untuk mesin yang telah beroperasi pada periode waktu yang cukup lama, dan baru pertama kali dipantau, baseline dapat
diambil sebagai titik referensi adanya trend. Untuk mengevaluasi tingkat keparahan severity dari sinyal getaran pada mesin berputar,
International Organization
for Standardization
ISO telah
menerbitkan suatu standar untuk mengevaluasi berdasarkan kelas dan tipe dari mesin yang disajikan pada Tabel 2.3 sebagai berikut:
Tabel 2.6. Kriteria zona evaluasi tingkat getaran tipikal
Pada standar tersebut, parameter yang diukur adalah kecepatan getaran dan dibandingkan nilai RMS kecepatan berdasarkan klasifikasi
daya mesin yaitu: a.
Kelas I Class I untuk mesin dengan daya dibawah 15 kW. b.
Kelas II Class II untuk mesin dengan data diantara 15 – 75 kW. c.
Kelas III Class III, untuk mesin rigid dengan daya diatas 75 kW.
Universitas Sumatera Utara
25
d. Kelas IV Clas IV, untuk mesin fleskibel dengan daya diatas 75
kW. Sedangkan A, B, C, D pada Tabel 2.3 menunjukkan zona kriteria
evaluasi yaitu: a.
Zona A, yaitu getaran pada mesin yang baru dipasang dan akan diserah terimakan.
b. Zona B, yaitu getaran pada mesin yang dapat diterima dengan
syarat mesin tidak boleh dioperasikan secara terus meneruslama. c.
Zona C, yaitu getaran pada mesin yang dianggap tidak memuaskan untuk pengoperasian terus menerus untuk waktu yang lama.
Umumnya mesin dioperasikan untuk waktu yang terbatas pada kondisi ini, sampai kesempatan untuk tindakan perbaikan
dilakukan. d.
Zona D, yaitu nilai getaran yang dapat mengakibatkan kerusakan pada mesin.
Untuk mesin-mesin yang didesain dengan jam operasi yang panjanglama maka diberikan secara praktis ISO 10816-3 yang
memberikan batasan getaran operasional, yaitu alarms dan trips. Alarms merupakan nilai batas dari getaran yang ditentukan untuk
memberikan peringatan dini bahwa getaran sudah mencapai ataupun ada perubahan yang signifikan. Apabila batas alarms terjadi,
pengoperasian mesin dapat dilanjutkan untuk sementara waktu sambil dilakukan investigasi untuk mengidentifikasi penyebab perubahan
getaran dan menentukan tindakan perbaikannya. Nilai batas alarm pada standar adalah 1,25 kali di atas batas zona B.
Trips merupakan batasan getaran mendekati tingkat getaran yang dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Apabila batasan trip sudah
dicapai, maka tindakan perbaikan harus segera dilaksanakan untuk
Universitas Sumatera Utara
26
mengurangi getaran dan mesin dihentikan pengoperasiannya. Nilai batas trips pada standar adalah 1,25 kali di atas batas zona C.
2.1.8.1. Spektrum frekuensi Ide dasar dari transformasi Fourier adalah fungsi suatu sinyal
domain waktu dapat dibangun dari penjumlahan fungsi sinus dengan distibusi berkelanjutan dari frekuensi, mulai dari nol sampai kepada
frekuensi yang diinginkan. Pada sinyal getaran periodik yang berulang atau pada periode tertentu, deret Fourier dapat diaplikasikan dan
jumlah komponen sinus hanya pada frekuensi diskrit yang merupakan perkalian integer, n = 1, 2,... dari frekuensi dasar. Meskipun getaran
mesin sering memiliki jumlah komponen harmonik signifikan yang terbatas, frekuensi tersebut sering pula bukan merupakan perkalian
integer dari frekuensi dasar, dan oleh karena itu transformasi Fourier, dan bukan deret Fourier, adalah alat yang memadai untuk melacak
sinyal getaran mesin dari domain waktu menjadi domain frekuensi. Hubungan antara sinyal fungsi waktu, X t dan spektrum frekuensi
atau transformasi Fourier, dapat dilihat pada Gambar 2.13. Dengan mentransformasikan sinyal domain waktu menjadi domain frekuensi,
komponen yang mempengaruhi sinyal getaran tersebut dapat diidentifikasi.
Universitas Sumatera Utara
27
Gambar 2.13. Ilustrasi dari spektrum frekuensi sinyal yang berosilasi Maurice L Adams, 2000.
Analisa spektrum sinyal berbasis waktu digunakan untuk kebutuhan berbagai investigasi, terutama untuk mendiagnosa dan
menyelesaikan masalah getaran seperti dapat dilihat pada Gambar 2.14 sebagai berikut:
Gambar 2.14. Kegagalan pada elemen mesin akan memunculkan amplitudo pada frekuensi tertentu Scheffer, 2004.
Untuk melihat jenis kerusakan pada bearing dari spektrum frekuensi dapat dilihat pada standart charlotte pada gambar 2.15 sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
28
Gambar 2.15. Spektrum frekuensi rolling element bearings Technical Associates Of Charlotte, 2010
2.2. Bearing
Kategori