Machinery Vibration Diagnostics

  • View
    88

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Machinery Vibration Diagnostics. Machinery Vibration Diagnostics. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Machinery Vibration Diagnostics

  • Machinery Vibration Diagnostics

  • Machinery Vibration DiagnosticsUntuk keberhasilan diagnostic dan trouble shooting dari rotating equipment, analisa vibrasi harus menjamin keakuratan data collection dan mempunyai pengertian dari desain permesinan dan operasi dinamisnya, untuk secara akurat menterjemahkan dari tipe pola kegagalan.

  • Belt Drive ProblemsFrekuensi belt berada dibawah salah satu rpm dari motor atau driven machinenya. Ketika dia rusak, loose atau mismatch, menyebabkan frekuensinya 3x sampai 4x belt frekuensinya. sering kali pada 2x belt frekuensi adalah dominant peak. Amplitudo secara normal tidak steady, kadang-kadang bergetar dengan rpm driver atau rpm drivennya. Pada saat belt bergerak, amplitudo yang besar pada saat wear atau pulley misalingment diindikasikan oleh amplitudo besar pada saat timing belt frekuensinya.

    Worn, Loose or Mismatched Belts

  • Belt / Sheave Misalignment Misalignment dari sheaves menghasilkan vibrasi tinggi pada 1x RPM dominant di arah aksial. Ratio amplitudo dari rpm driver terhadap rpm driven tergantung pada dimana data diambil pada massa relatif dan kekakuan frame. Sering dengan sheave misalignment, vibrasi aksial terbesar pada rpm fan.

  • Eccentric Sheaves Eccentric atau unbalanced sheaves menyebabkan vibrasi tinggi pada 1x RPM sheave ini. amplitude secara normal paling besar di line dengan belt, dan seharusnya menunjukkan terhadap kedua bearing driver dan drivennya. Ini kadang-kadang mungkin untuk membalance eccentric sheaves dengan memberikan washer kepada taperlock bolts. Tetapi, meskipun sudah balance, eccentricity akan masih menyebabkan vibrasi dan tegangan fatigue pada belt.

  • Belt ResonanceResonansi Belt dapat menyebabkan amplitudo yang tinggi jika natural frekuensi belt mendekati atau bertepatan dengan rpm motor atau driven machinenya. Natural frekuensi dapat berubah dengan merubah tegangan atau panjang belt. Dapat dideteksi dengan memperkencang atau memperkendor belt ketika mengukur response pada sheave atau bearing.

  • Electrical ProblemsStator problem menghasilkan vibrasi tinggi pada 2x line frequency (2FL). Stator eccentricity menghasilkan air gap yang tidak sama antara rotor dan stator yang menghasilkan vibrasi yang sangat terarah. Perbedaan air gap seharusnya tidak melebihi 5% untuk motor induksi dan 10% untuk synchronous motors. Soft foot dan pondasi yang melengkung dapat mengakibatkan eccentric stator. Loose iron disebabkan oleh lemahnya support stator atau looseness. Short lapisan stator menyebabkan tidak merata ,panas yang makin lama semakin berkembang dengan berjalannya waktu.Stator Eccentricity, Shorted Laminations and Loose Iron

  • Eccentric Air Gap (Variable air gap) Eccentric Rotors menghasilkan rotating variable air gap antara rotor dan stator yang menghasilkan pulsating vibration (normally antara (2FL) dan running speed harmonic terdekat). Sering membutuhkan "zoom" spectrum untuk memisahkan (2FL) dan running speed harmonic. Eccentric rotors menghasilkan (2FL) yang disekitarnya terdapat Pole Pass frequency sidebands (FP) seperti FP sidebands disekitar running speed FP kelihatan sendiri pada frequency rendah (Pole Pass Frequency = Slip Frequency x # Poles). Nilai umum dari FP berkisar antara kira-kira 20 sampai 120 CPM (.30 - 2.0 Hz)

  • Rotor Problems Rotor bar yang patah , crack atau shorting rings, joints yang jelek antara rotor bars dan shorting rings, atau laminasi rotor yang short akan menghasilkan amplitudo yang vibrasi tinggi pada 1x running speed dengan pole pass frequency sidebands (FP). tambahan, bar rotor yang crack akan sering menghasilkan FP sidebands disekitar harmonic ke 3x, 4x, dan 5x running speed. Loose rotor bars diindikasikan oleh 2x line frequency (2FL) sidebands disekitar rotor bar pass frequency (RBPF) dan/atau harmonicnya (RBPF = Number of rotor bars x RPM). Sering akan menyebabkan level yang tinggi pada 2x RBPF dengan amplitude yang kecil pada 1x RBPF.

  • Phasing Problems Masalah phase yang disebabkan loose atau connectors yang patah dapat menyebabkan vibrasi yang berlebih pada 2x Line frequency (2FL) yang akan punya sidebands disekitarnya pada ke-1/3 Line Frequency (1/3 FL). Levels pada (2FL) dapat lebih dari 25 mm/s (1.0 in/s) jika sebelah kiri uncorrected. Ini merupakan sebagian masalah jika conektor yang cacat secara sporadic membuat contact dan secara periodic tidak.

  • Synchronous Motors Loose stator coils pada synchronous motors akan menghasilkan vibrasi tinggi yang baik pada Coil Pass Frequency (CPF) yang sama dengan jumlah stator coils x RPM (# Stator Coils = Poles x # Coils/Pole). The coil pass frequency akan dikelilingi oleh 1x RPM sidebands.

  • DC Motor Problems Masalah DC motor dapat dideteksi dengan amplitudo yang lebih besar dari amplitudo normal sebagai SCR firing Frequency (6FL) dan harmonicnya. Masalah ini termasuk field windings yang pecah, SCR's yang jelek dan loose connections. Maslah-maslah lain termasuk loose atau blown fuses dan shorted control cards dapat menyebabkan peak amplitudo yang tinggi pada 1x sampai pada 5x line frequency (3,600 - 18,000 CPM).

  • Mechanical Looseness

  • Mechanical LoosenessMechanical Looseness diindikasikan oleh type A, B or C spectra.

    Type 'A' disebabkan oleh structural looseness/weakness dari kaki mesin, baseplate atau foundation, juga oleh grouting yang memburuk, kekendoran baut pengikat bawah pada base dan distortion dari frame atau base (i.e Soft Foot). Analisa phase mungkin menyatakan perbedaan phase 180 antara pengukuran vertical pada kaki mesin, baseplate dan basenya sendiri.

    Type 'B' umumnya disebabkan oleh kekendoran baut blokbantalan, cracks pada frame structure atau bearing pedestal. Type 'C' secara umum dihasilkan oleh ketidak cocokan antara component part yang akan menyebabkan terjadinya banyak harmonic yang dihasilkan oleh non linear response dari loose part terhadap dynamic forces dari rotor. Menyebabkan pemotongan terhadap time waveform.

    Type 'C' sering disebabkan oleh a bearing liner loose pada tutupnya, clearance yang berlebihan pada salah satu sleeve atau rolling element bearing atau loose impeller pada poros. Type 'C' phase sering tidak stabil dan mungkin bervariasi besar dari satu pengukuran ke pengukuran selanjutnya, sebagian jika posisi rotor bergeser pada poros dari satu start up ke yang lain. Mechanical looseness sering tinggi penunjukan arahnya dan mungkin menyebabkan perbedaan pembacaan yang nyata jika kamu bandingkan level pada penambahan 30 dalam arah radial semua disekitar rumah bearing. Juga sebagai catatan bahwa looseness akan sering menyebabkan perkalian subharmonic di 1/2 or 1/3 x rpm (.5x, 1.5x, 2.5x etc.)

  • MisalignmentAngular Misalignment ditandai dengan vibrasi aksial yang tinggi, dengan phase lebih dari 180 pada coupling. Secara khusus punya vibrasi aksial tinggi di masing-masing 1x dan 2x rpm. Tetapi,tidak biasa pada salah satu 1x, 2x or 3x yang mendominasi. Tanda ini mungkin juga mengindikasikan masalah coupling.Angular Misalignment

  • MisalignmentOffset Misalignment punya gejala vibrasi yang sama dengan angular,biarpun menunjukkan vibrasi radial tinggi yang mencapai phase 180 pada coupling. 2x sering lebih besar dari 1x, tetapi ketinggian relativenya terhadap 1x sering tergantung oleh tipe dan konstruksi kopling. Ketika salah satu Angular atau Radial Misalignment menjadikan putus, ini dapat menghasilkan puncak amplitudo yang tinggi pada harmonics yang lebih tinggi (4x - 8x) atau bahkan semua seri dari harmonic frekuensi tinggi sama penampakkannya dengan mechanical looseness. Konstruksi kopling sering mempengaruhi secara besar terhadap bentuk spectrum ketika misalignment parah. Pararel Misalignment

  • MisalignmentCocked Bearing akan menghasilkan vibrasi aksial yang parah. Dan akan menyebabkan gerakan yang berkelok-kelok dengan phase hampir 180 bergeser dari atas ke bawah dan/atau dari sisi ke sisi seperti yang terukur pada arah aksial dari rumah bearing yang sama. mencoba untuk mengalign kopling atau membalance rotor tidak akan mengurangi masalah. Bearing harus segera dibuang dan diganti.Misaligned Bearing Cocked On Shaft

  • Rolling Element BearingsStage 1 :Indikasi awal dari masalah bearing tampil pada ultrasonic frequencies berkisar antara 20,000 - 60,000 Hz (1,200,000 - 3,600,000 CPM). Frekuensi ini dievaluasi oleh spike energy (gSE), HFD(g) dan shock pulse (dB). Sebagai contoh, spike energy mungkin pertama keliatan pada .25 gSE dalam stage 1 (nilai actual tergantung pada lokasi pengukuran dan kecepatan mesin.

  • Rolling Element BearingsStage 2 : kerusakan bearing mulai pada "ring" bearing component natural frequencies (fn) yang secara dominan terjadi dalam 30K - 120K CPM range. Sideband frequencies muncul diatas dan dibawah puncak natural frequency pada tahap akhir stage 2. Spike energy berkembang (sebagai contoh .25 ke .50 gSE).

  • Rolling Element BearingsStage 3 : frekuensi kerusakan bearing dan harmonicnya muncul ketika keausan berkembang. Lebih dari Harmonic frekuensi kerusakan bearing nampak dan sejumlah sidebandnya berkembang, keduanya disekitar tersebut dan disekitar bearing natural frequencies (lihat Vibration Case History Number 3 untuk kasus nyata). Spike energy kontinyu bertambah (sebagai contoh,dari 0.5 sampai lebih 1 gSE). Keausan sekarang biasanya nampak dan bisa meluas sepanjang batas luar dari bearing, sebagian ketika terbentuk dengan baik sidebands yang berada disekitar harmonicnya frekuensi kerusakan bearing. Ganti bearing secepatnya.

  • Rolling Element BearingsStage 4 :lanjut ketingkat akhir, amplitudo dari 1x RPM bahkan terpengaruh. Hal ini tumbuh, dan secara normal menyebabkan pertumbuhan dari harmonicnya rpm yang banyak. Kerusakan bearing diskrit dan frekuensi natural komponen aktualnya mulai hilang dan