BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mesin – mesin atau peralatan yang bekerja secara berputar (rotating machinery) akan menghasilkan getaran ketika mesin tersebut dioperasikan, dimana besarnya tergantung dari besar putaran, beban kerja, ukuran maupun kondisi mesin itu sendiri. Getaran tersebut adalah hal yang tidak dapat dihindari sebagai akibat dari berbagai ketaksempurnaan selama manufaktur komponen, perakitan komponen, pemasangan peralatan, usia pakai komponen, ataupun pengaruh lingkungan selama masa operasional peralatan.

Karena kerjanya yang terus menerus maka mesin-mesin industri harus diamati dengan seksama secara kontinu sehingga kerusakan dalam operasionalnya dapat dideteksi sedini mungkin. Beberapa variabel yang dapat dijadikan sebagai indikator yang menunjukkan adanya kerusakan atau perubahan kondisi kerja dari suatu mesin antara lain adalah getaran, temperatur, kondisi pelumas dan sebagainya. Dalam condition monitoring, analisis kondisi mesin seringkali dilakukan dengan melakukan pengukuran dan analisis getaran. Hal ini disebabkan getaran merupakan indikator yang baik untuk mengetahui kondisi kerja mesin dan dapat digunakan untuk deteksi dini adanya kerusakan dalam kerja suatu mekanisme, karena suatu bentuk kerusakan tertentu akan memberikan profil atau respon getaran yang spesifik pula, yang sering disebut sebagai vibration signature.

Salah satu bentuk teknologi permesinan yang dipakai dalam dunia industri adalah transmisi daya dengan menggunakan sistem belt dan pulley. Ada tiga macam belt yang umum digunakan, yaitu flat belt, v-belt, dan timing belt. Sistem transmisi v-belt banyak digunakan karena mudah penanganannya dengan perawatan yang minimum, murah harganya, serta memiliki rentang daya dan kecepatan yang lebar. Selain itu, v-belt memiliki

1

2

karakteristik bahan yang fleksibel, yang membuatnya memiliki kemampuan untuk meredam beban kejut, walaupun karakteristik ini membuatnya rentan tehadap terjadinya getaran beramplitudo besar.

Walaupun murah, v-belt tetap memerlukan perawatan yang memadai, karena beberapa macam mesin penghasil daya menggunakan komponen ini untuk menggerakkan peralatan seperti blower, kompresor, machining tool, dan sebagainya. Dimana dalam prakteknya – jika dibandingkan dengan sistem transmisi daya lainnya – sistem transmisi v-belt sering mengalami fluktuasi dalam kinerjanya. Fluktuasi ini terjadi oleh karena adanya beberapa kerusakan yang sering terjadi pada sistem transmisi v-belt misalnya; misalignment antara pulley (parallel, angular dan twisted), unbalance, cacat pada belt dan pulley, kerusakan bantalan (bearing), konstruksi yang tidak kokoh (rigid), ataupun mesin penggerak yang kurang baik. Misalignment sering terjadi karena proses assembly yang kurang bagus dan kurang teliti. Unbalance terjadi karena tidak sempurnanya proses desain dan proses manufaktur yang dilakukan pada saat pembuatan komponen. Sedangkan cacat yang terjadi pada belt dan pulley lebih sering disebabkan akibat proses manufaktur yang tidak baik ataupun prosedur operasional yang tidak sempurna, seperti pengaturan tegangan (tension) yang tidak tepat (undertensioning ataupun overtensioning), adanya pengotoran (misalnya; debu, oli), ataupun ketidakcocokan pemilihan tipe belt dan pulley. Apabila kerusakan tersebut tidak segera diperbaiki tentunya akan menyebabkan kerusakan yang lebih serius. Kerusakan yang terjadi bisa menyebabkan terhentinya proses produksi, yang berarti kerugian yang besar bagi perusahaan dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan untuk memperbaiki atau mengganti bagian yang rusak dari sistem transmisi v-belt.

Seperti halnya pada peralatan berputar yang lain, gejala terjadinya cacat v-belt pada sistem transmisi v-belt bisa terlihat pada sinyal getaran yang ditimbulkannya.

3

1.2 Perumusan Masalah

Tugas Akhir yang dilakukan adalah studi eksperimental pengaruh cacat pada v-belt, dengan beberapa variasi rasio kecepatan, terhadap karakteristik respon getaran yang terjadi pada sistem transmisi v-belt.

Dalam melakukan studi ekperimental, digunakan sebuah test bed sistem transmisi v-belt, yang strukturnya ditunjukkan secara skematis oleh Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Rancang bangun test bed

Keterangan Gambar 1.1 1. Motor listrik 2. Pulley penggerak 3. V-belt 4. Pulley yang digerakkan 5. Dudukan pulley yang

digerakkan

6. Landasan pengarah 7. Bantalan karet 8. Landasan utama 9. Tiang silinder 10. Landasan motor listrik

4

Dalam eksperimen yang dilakukan, jenis cacat yang diberikan terhadap v-belt berupa:

• tonjolan (lump) pada permukaan v-belt (untuk mensimulasikan adanya sambungan belt yang tidak baik [bad seam]),

• takikan pada permukaan v-belt (untuk mensimulasikan adanya retakan [crack] pada v-belt).

Perbedaan rasio kecepatan pada sistem transmisi v-belt diperoleh dengan cara mengubah besarnya diameter pulley yang digerakkan, terhadap diameter pulley penggerak yang tidak berubah. Penjelasan lebih mendetail mengenai metode penelitian yang dilakukan dan komponen test bed yang digunakan dapat dilihat pada BAB III.

1.3 Tujuan dan Manfaat

Tujuan yang ingin dicapai dengan melakukan penelitian ini adalah : • mendapatkan karakteristik getaran sistem transmisi v-belt,

dengan dan tanpa pengaruh cacat pada v-belt (akibat tonjolan dan takikan), pada rasio kecepatan yang berbeda

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

• mengetahui pengaruh cacat pada v-belt yang diakibatkan adanya tonjolan dan takikan (serta intensitas cacat yang terjadi), dengan rasio kecepatan yang berbeda, terhadap respon getaran yang terjadi pada sistem trasmisi v-belt,

• mendapatkan grafik karakteristik respon getaran yang diakibatkan ketaknormalan tersebut di atas, sehingga diharapkan dapat menjadi salah satu acuan deteksi kerusakan bagi pengguna sistem transmisi v-belt,

• mengetahui kondisi yang perlu diperhatikan dalam operasional sistem transmisi v-belt, sehingga menurunkan resiko timbulnya getaran yang dapat mereduksi umur belt,

• mengetahui cara mengumpulkan data getaran dan cara mengolahnya dengan bantuan FFT vibration analyzer.

5

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang diambil pada penelitian ini antara lain:. • Alat ukur getaran menggunakan perangkat FFT vibration

analyzer. • Alat ukur dalam kondisi baik. • Konstruksi test bed dianggap kokoh. • Semua komponen test bed (kecuali v-belt yang diberi

cacat) dianggap dalam kondisi baik (tidak rusak). • Pada test bed yang dipakai, sistem transmisi v-belt yang

diuji tidak menyertakan beban/peralatan terhubung pada pulley yang digerakkan.

1.5 Sistematika Penulisan Tugas Akhir

• Bab I Pendahuluan Berisi pendahuluan yang terdiri atas latar belakang, perumusan masalah, tujuan, manfaat, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

• Bab II Dasar Teori Menjelaskan mengenai teori-teori penunjang yang dipakai sebagai dasar untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

• Bab III Metodologi Penelitian Menjelaskan metodologi penelitian dan prosedur pengujian yang dilakukan dalam rangka menyelesaikan tugas akhir ini. Termasuk dalam bab ini adalah uraian tentang test bed yang dirancang-bangun khusus untuk pengujian yang dilakukan.

• Bab IV Data Eksperimen dan Analisis Data Berisi uraian proses pengujian dan perolehan data dari eksperimen yang dilakukan. Data-data tersebut kemudian dianalisa untuk mendapatkan hasil penelitian.

6

• Bab V Penutup Berisi kesimpulan yang diperoleh dari penelitian tugas akhir ini dan saran-saran untuk perbaikan selanjutnya.

• Daftar pustaka Berisi daftar sumber-sumber referensi yang dipakai sebagai acuan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

• Lampiran Berisi data-data grafik karakteristik respon getaran yang diperoleh untuk setiap jenis eksperimen yang dilakukan, tabel-tabel referensi perhitungan, dan data-data spesifikasi teknik dari komponen yang dipakai.