Select Page

Soft bearing balancing machine kecepatan terendahnya dibatasi oleh frekuensi pribadi mesin penyeimbang (soft bearing balancing machine bekerja di atas frekuensi pribadinya. Mesin ini bekerja berdasarkan prinsip getaran). Bila menggunakan hard bearing balancing machine (bekerja berdasarkan prinsip timbangan) maka kecepatan terendahnya biasanya dibatasi oleh: kecepatan operasi minimum mesin penggerak dan sensitivitas sensor+instrument yang digunakan. Semakin kecil kecepatan putar maka semakin kecil gaya sentrifugal yang terjadi (F = mrw^2 = Mew^2) sehingga semakin sulit untuk mengukurnya. Berdasarkan kapasitas sensor gaya yang digunakan, kita dapat menentukan kecepatan terkecil yang hasil pengukurannya masih valid. Jadi pertimbangan pemilihan kecepatan penyeimbangan adalah: semakin rendah kecepatan putar, semakin cepat proses penyeimbangan (karena waktu run-up dan run-down dipersingkat) tetapi semakin kecil gaya yang terjadi sehingga semakin sulit mendeteksinya. Di samping itu perlu diingat bahwa mesin penyeimbang dirancang untuk mengukur fluktuasi gaya jadi rangkaian pengukuran- nya biasanya dirancang menggunakan kopling AC. Akibatnya, sinyal getaran/gaya di bawah frekuensi 0.5 hz (30 rpm) akan diperkecil.

Tanya – Risang Raheditya

Kepada rekan2 semua,menyambung diskusi tentang balancing yang terdahulu,saya ada beberapa pertanyaan lagi:

Pemeliharan/overhoul Turbin Uap (steam turbin,putaran operasional 3000 rpm) di plan kami dilaksanakan beberapa tahapan balancing,meliputi :

pembagian massa sudu secara merata terdistribusi.

dibawah putaran 1000 rpm (critical speed 1800-2000 rpm).

3. insitu balancing–>pada putaran kerja/operasional 3000 rpm

Yang ingin saya tanyakan:

1. Pada putaran berapa rpm sebaiknya dilaksanakan low speed balancing?–>engineer jepang merkomendasikan putaran 250 rpm ke atas ‘is batter’.

2. Adakah referensi ‘ISO’ atau API tentang metoda testing pelaksanaan low speed balancing yg mengatur tentang:

a. putaran yg optimal untuk melakukan low speed balancing.

b. toleransi gesekan antara rootr dengan roller mesin balancing.

c. toleransi centering rotor dengan tuas penggerak dari mesin balancing.

3 Bagaimanakah proses pengambilan data massa& posisi unbalance dilaksanakan (setiap kelipatan berapa rpm) untuk mendapatkan ‘karakter mesin’ unbalance dari suatu rotor (rotating machinery)?

4. Samakah ‘karakter mesin’ terhadap vibrasi unbalance dari waktu ke waktu, tanpa adanya penggantian sudu (tidak ada perubahan distribusi massa sudu)?

5. Dari rekan industri atau akademis adakah trik&tips untuk meletakkan ‘trial weight’ (apa selalu di posisi 180 derajat atau posisi lain)sebelum dipasang ‘correction weight’ untuk menghindari terjadinya vibrasi unbalance yg unkonsisten (posisi unbalance berubah2 terus dan besar vibrasi naik turun)setelah dilaksanakan proses insitu balancing.

Terimakasih,semoga semakin menambah wawasan tentang diskusi vibrasi-balancing.

Tanggapan 1 – Zainal Abidin za@dynamic.pauir.itb

Pak Risang Yth,

1. Bpk melakukan low-speed balancing pada mesin penyeimbang kan ? Bapak menggunakan soft bearing balancing machine atau hard-bearing balancing balancing machine ? Untuk soft bearing balancing machine maka kecepatan terendahnya dibatasi oleh frekuensi pribadi mesin penyeimbang (soft bearing balancing machine bekerja di atas frekuensi pribadinya. Mesin ini bekerja berdasarkan prinsip getaran). Bila bapak menggunakan hard bearing balancing machine (bekerja berdasarkan prinsip timbangan) maka kecepatan terendahnya biasanya dibatasi oleh: kecepatan operasi minimum mesin penggerak dan sensitivitas sensor+instrument yang digunakan. Semakin kecil kecepatan putar maka semakin kecil gaya sentrifugal yang terjadi (F = mrw^2 = Mew^2) sehingga semakin sulit untuk mengukurnya. Berdasarkan kapasitas sensor gaya yang digunakan, kita dapat menentukan kecepatan terkecil yang hasil pengukurannya masih valid. Jadi pertimbangan pemilihan kecepatan penyeimbangan adalah: semakin rendah kecepatan putar, semakin cepat proses penyeimbangan (karena waktu run-up dan run-down dipersingkat) tetapi semakin kecil gaya yang terjadi sehingga semakin sulit mendeteksinya. Di samping itu perlu diingat bahwa mesin penyeimbang dirancang untuk mengukur fluktuasi gaya jadi rangkaian pengukuran- nya biasanya dirancang menggunakan kopling AC. Akibatnya, sinyal getaran/gaya di bawah frekuensi 0.5 hz (30 rpm) akan diperkecil.

2.

a. Di ISO 4866 (1st ed 1990), 1925 (4th ed, 2001), ISO 1940-1 (2nd ed, 2003), ISO 1940-2 (1st ed, 1997), maupun ISO 11342(2nd Ed, 1998) tidak saya ketemukan. Entah kalau di ISO yang lain atau di API. Dalam ISO yang saya sebut terakhir ada section tentang Procedure for balancing flexible rotors at low speed tapi saya yakin rotor yang Bpk balance tidak termasuk flexible rotor.

b. Gesekan merupakan gaya statik sehingga tidak akan mempengaruhi ketelitian mesin penyeimbang. Tetapi
bila Bpk menggunakan penumpu mesin penyeimbang untuk melakukan gravity balancing, maka besar gesekan mempengaruhi ketelitian proses penyeimbangan.

c. Universal joint yang digunakan pada mesin penyeimbang dirancang untuk meminimalisasi getaran yang terjadi (krn bertindak sebagai kopling yang sangat flexible. Apa benar? Beberapa rujukan justru menyebutkan bahwa universal joint tidak efektif untuk meminimalisasi getaran bila misalignment sudut yang terjadi kurang dari 8 derajat?). Toleransi centering rotor ? Bapak bisa mengadopsi ‘standard’ misalignment sudut dan offset yang dikeluarkan beberapa pabrik pembuat laser alignment sistem). Standard misalignment saat ini belum ada yang diakui oleh ISO maupun badan2 internasional yang lain.

3. Pertanyaan Bpk tidak jelas. Bila maksud Bpk adalah untuk membuat kurva orde tracking (yaitu kurva amplitudo 1xRPM) terhadap frekuensi putar, maka semakin kecil selangnya semakin baik. Namun bila selang diambil terlalu kecil maka bisa terjadi mesin tidak sempat untuk ‘berpikir’ tapi kecepatan sudah naik sehingga terjadi lompatan data. Jadi selang terbaik sangat tergantung dari kecepatan prosesor ‘berfikir’ dan mengambil data.

4. Apakah yang Bapak maksud dengan dengan karakteristik mesin? Bagi kami, di perguruan tinggi, yang dimaksud dengan karakteristik dinamik dari suatu mesin adalah dynamic receptance/mobility/accelerance (atau inversnya). Selama kurva karakteristik dinamik tetap maka frekuensi pribadi, damping rasio dsb akan tetap.Selama karakteristik dinamik tetap maka untuk besar unbalance yang sama maka besar dan pola getaran yang terjadi tidak akan berubah. Karakteristrik dinamik dari suatu mesin atau struktur hanya akan berubah bila kekakuan, massa, distribusi massa ataupun redaman berubah. Perubahan kekencangan baut atau karet penumpu akan mempengaruhi karakteristik dinamik tetapi besar gaya tidak mempengaruhi karakteristik dinamik. Getaran platform misalnya akan berubah seduai dengan besar ombak yang terjadi, tetapi karakteristik dinamiknya tidak akan berubah kecuali pada platform terjadi kelonggaran, retakan, perubahan kekakuan tanah, ataupun terjadi penambahan/pengurangan massa. Untuk gampangnya bapak bisa membanyangkan pegas, dimana x = 1/k * F x = getaran, 1/k = karakteristik mesin, F = gaya luar. Jadi getaran dapat berubah bila unbalance bertambah (F = mrw^2) atau karak- teristik dinamik berubah atau kedua2nya berubah. Pada exaust fan misalnya, besar unbalance dapat bertambah akibat adanya penum pukan debu atau rontoknya debu.

Bila Bpk sepaham dengan kami bahwa karakteristik dinamik adalah dinamik freksibility/mobility/accelerance (dan inversenya) maka karak teristik dinamik pada umumnya tidak berubah kecuali ada modifakasi pada sistem/mesin. Walaupun karakteristik dinamik tetap, namun besar getaran dapat berubah bila gaya yang terjadi berubah.

5. Saya tidak mengerti maksud pertanyaan Bapak. Ada beberapa metoda untuk penyeimbangan. Bila Bpk menyeimbangkan dengan bantuan sensor keyphasor/optik, maka posisi trial weight dapat diletakkan dimana saja (tetap beberapa portable balancer mensyaratkan bahwa trial weight harus diletakkan pada posisi keyphasor). Bila Bpk tidak menggunakan keyphasor, maka posisi trial weight pertama dapat ditempatkan dimana saja tetapi trial weight selanjutnya harus terletak pada posisi tertentu terhadap trial weight pertama (misal 120 derajat atau 180 derajat). Ini tidak dapat diubah. Berdasarkan sinyal getaran yang terjadi pada run sebelumnya, dapat ditentukan/dihitung besar dan posisi masa tak seimbang pada rotor. Kalau Bpk menambahkan massa penyeimbang maka posisinya harus terletak 180 derajat terhadap massa tak seimbang yang terjadi. Bila mengurangi (bor atau gerinda) posisinya 0 derajat dari letak massa tak seimbang.
Tip ? Banyak Pak. Ada yang untuk prosedur inspeksi sebelum balancing ada yang untuk selama balancing. Ini point penting selama balancing 1. Yakinkan bahwa kecepatan putar konstan. 2. Tentukan besar trial weight sehingga Amplitudo getaran yang terjadi berubah minimum 10% atau fasanya berubah paling tidak 10 derajat. 3. Guna kan resolusi frekuensi yang cukup kecil sehingga frekuensi putar tidak berada diantara titik2 data pada instrument spektrum analyser.

Share This