Beranda » Arsip » Analisis Getaran

Analisis Getaran

Cara Kerja Analisis Getaran

Analisis getaran adalah proses untuk memantau level getaran dan menganalisa pola sinyal getaran. Hal ini dilakukan pada sinyal gelombang getaran secara langsung, maupun pada spektrum frekuensi, diperoleh dengan menerapkan Transformasi Fourier pada bentuk gelombang.

Analisis domain waktu, pada bentuk gelombang getaran yang direkam secara kronologis, mengungkapkan kapan dan seberapa parah peristiwa getaran abnormal terjadi, dengan mengekstraksi dan mempelajari parameter termasuk tetapi tidak terbatas pada root-mean-square (RMS), deviasi standar, amplitudo puncak, kurtosis, puncak faktor, kemiringan dan banyak lainnya. Analisis domain waktu mampu mengevaluasi kondisi keseluruhan dari target yang dipantau.

Dalam penggunaan di dunia nyata, terutama pada mesin berputar, sangat dibutuhkan menggabungkan analisis spektrum frekuensi sebagai tambahan untuk analisis domain waktu. Mesin yang kompleks dengan banyak komponen akan menghasilkan campuran getaran yang merupakan kombinasi getaran dari setiap komponen yang berputar.

Oleh karena itu, sulit menggunakan hanya bentuk gelombang waktu untuk memeriksa kondisi komponen penting seperti roda gigi, bantalan, dan poros pada peralatan berputar yang besar. Analisis frekuensi menguraikan bentuk gelombang waktu dan mendeskripsikan pengulangan pola getaran, sehingga komponen frekuensi yang sesuai dengan masing-masing komponen dapat diselidiki.

Selain itu, teknik Fast Fourier Transform (FFT) yang mapan memfasilitasi analisis frekuensi yang cepat dan efisien, serta desain berbagai filter gangguan digital.

Analisis Getaran
Analisis Getaran

Jenis Getaran

Getaran adalah fenomena fisik yang muncul pada saat pengoperasian mesin berputar dan struktur yang bergerak, terlepas dari kondisi kelayakannya. Getaran dapat diinduksi oleh berbagai sumber, termasuk poros berputar, gigi persneling meshing, elemen bantalan gelinding, medan listrik berputar, aliran fluida, proses pembakaran, resonansi struktural dan rotasi sudut. Karena keberadaannya di mana-mana, getaran sangat dapat diterapkan untuk menyelidiki kondisi operasional dan status mesin dan struktur yang berputar.

Baca Juga :  Sensor RTD

Getaran dapat direpresentasikan dalam berbagai bentuk, termasuk perpindahan, kecepatan, dan percepatan. Perpindahan menggambarkan jarak titik ukur telah bergerak; kecepatan menggambarkan seberapa cepat gerakan tersebut; dan akselerasi sudah cukup jelas. Ketiga jenis tersebut semuanya digunakan secara luas, khususnya akselerasi, yang menawarkan rentang frekuensi terluas dan diterapkan secara luas untuk analisis gangguan dinamis.

Cara Mengukur Getaran

Getaran dapat diukur melalui berbagai jenis sensor. Berdasarkan jenis getaran yang berbeda, terdapat sensor yang dirancang untuk mengukur perpindahan, kecepatan, dan percepatan, dengan teknologi pengukuran yang berbeda, seperti sensor piezoelektrik (PZT), sensor mikroelektromekanis (MEMS), probe proximity, vibrometer laser Doppler, dan banyak lainnya.

Sensor PZT, sensor yang paling umum digunakan, menghasilkan tegangan saat berubah bentuk. Sinyal tegangan dapat didigitalkan dan diterjemahkan untuk mewakili getaran. Saat memilih sensor getaran yang sesuai, tingkat getaran / rentang dinamis dan rentang frekuensi / bandwidth maksimum harus dipertimbangkan, serta lingkungan operasi lainnya seperti suhu, kelembaban, dan tingkat pH.

Pemasangan sensor sangat penting untuk memastikan bahwa data berkualitas tinggi direkam. Metode yang direkomendasikan untuk memasang sensor adalah memasang sensor pada permukaan yang rata dan bersih pada mesin. Ini memastikan bahwa spektrum frekuensi yang luas dan halus ditangkap. Jika dudukan tiang tidak dapat diterapkan, pemegang magnet, atau lem dapat digunakan sebagai pengganti dengan mempertimbangkan tingkat getaran dan frekuensi.

Baca Juga :  Jenis Pengukur Aliran / Flow Meter

Sinyal getaran biasanya di bawah 20 kHz, kecuali untuk resonansi getaran tertentu yang dapat mencapai lebih dari itu. Dalam praktiknya, laju pengambilan sampel harus dipilih dengan cermat, untuk memastikan bahwa bandwidth yang berisi frekuensi yang diinginkan ditangkap. Selain itu, panjang perekaman untuk satu pengukuran harus setidaknya beberapa periode dari kecepatan terendah mesin.

Karakteristik Getaran

Getaran dapat digambarkan dalam intensitas menurut amplitudo atau dalam periodisitas menurut frekuensi. Bentuk gelombang waktu diperumit oleh pergerakannya yang berubah-ubah kecepatan. Amplitudo puncak dapat diamati menjadi sekitar 0,12 g, yang diinduksi saat mekanisme mulai bergerak. Nilai root-mean-square (RMS), yang mewakili level sinyal “efektif”, kira-kira 0,007 g. Frekuensi dominannya adalah 30 Hz yang artinya sebagian besar mekanisme pergerakannya bergetar 30 kali perdetik.

Yang Dapat Dideteksi Analisis Getaran

Analisis getaran domain waktu dapat memantau level getaran. Batas getaran operasi yang dapat diterima dapat ditentukan sebelumnya baik melalui operasi jangka panjang dan riwayat pemeliharaan atau dengan mengacu pada standar yang ditetapkan. Jika batas tersebut dilanggar, bisa jadi kondisi kesehatan mesin secara keseluruhan memburuk dan cacat telah berkembang.

Analisis getaran domain frekuensi sangat baik dalam mendeteksi pola getar yang tidak normal. Misalnya, retakan yang berkembang pada perlombaan luar bantalan rol akan menyebabkan tabrakan berkala dengan rol bantalan. Dalam bentuk gelombang waktu, informasi ini biasanya disembunyikan dan ditutupi oleh getaran dari sumber lain. Dengan mempelajari spektrum frekuensi, periodisitas tumbukan dapat diketahui dan dengan demikian mendeteksi adanya gangguan bantalan.

Baca Juga :  Dasar Unsur / Elemen Instrumentasi Pembaca Suhu

Sistem Pemantauan Getaran

Sistem pemantauan getaran adalah sistem lengkap yang mampu memperoleh sinyal getaran sesuai dengan parameter yang telah ditentukan sebelumnya seperti frekuensi sampling, level getaran, panjang perekaman, interval perekaman, dan bandwidth frekuensi. Sistem harus dapat memproses getaran yang terekam dan menerjemahkan informasi tersebut menjadi indikasi intuitif bagi operator mesin, staf pemeliharaan, atau manajer aset.

Sistem tidak boleh mengganggu operasi normal mesin atau struktur yang sedang dipantau dan manfaat sistem harus lebih tinggi daripada biaya penerapan sistem.

Contoh Penggunaan Analisis Getaran

Analisis getaran terutama diterapkan untuk pemantauan kondisi pada mesin dan bagian-bagian penting yang berputar, termasuk namun tidak terbatas pada:

  • Bantalan, roda gigi, poros, roda bebas
  • Mesin berputar seperti gearbox, motor, kipas angin dan drive-train
  • Mesin reciprocate seperti mesin piston, kompresor reciprocate, pompa dan mekanisme pintu

Analisis getaran juga telah digunakan dalam pemantauan kesehatan struktural, termasuk namun tidak terbatas pada:

  • Jembatan
  • Pipa
  • Turbin

Keuntungan

  • Reaksi real-time terhadap perubahan kondisi kelayakan
  • Mendukung pemantauan kondisi jarak jauh
  • Pemrosesan yang mapan dan metode / algoritma analisis sinyal untuk pemeliharaan prediktif
  • Didukung oleh berbagai sensor yang tersedia secara komersial untuk berbagai kondisi operasional

Kekurangan

  • Sulit untuk melakukan lokalisasi kesalahan
  • Sulit untuk memantau perambatan retak
  • Persyaratan tinggi untuk pengaturan sistem yang tepat
Bagikan
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar anda diproses.