A. TUJUAN
1. Mengetahui spektrum getaran pada kompresor
2. Dapat menggunakan vibrometer dalam pengukuran spektrum getaran
3. Mengetahui karakteristik getaran
B. OBJEK DAN PERALATAN
Objek : Menentukan amplitude getaran, sinyal, dan spectrum yang terjadi pada kompresor
dan motor kompresor
Peralatan :
1. Laptop/komputer
2. Accelerometer
3. Data akuisisi (SINOCERA Dynamic Measuring)
C. LANGKAH PENGAMATAN
1. Menyiapkan peralatan dan mesin uji
2. Menentukan pick-up point atau titik pengukuran getaran pada mesin
3. Memasang semua peralatan instrumentasi, data akuisisi dan penyimpanan data
4. Menghidupkan kompresor piston hingga putarannya normal atau stabil
5. Men-setting pengukuran amplitude getaran pada alat atau instrument yang digunakan
6. Mengukur amplitude getaran yang terjadi setiap pick-up point
7. Melakukan pengukuran amplitude getaran setiap pick-up point sebanyak 1 kali
8. Mencatat dan memasukkan data pada acquisition software
9. Meng-export data dengan format file matlab data
10. Menentukan time domain dan frequency domain menggunakan program yang tersedia
11. Membandingkan nilai amplitude getaran yang terjadi dengan amplitude getaran yang diizinkan
D. DATA ALAT YANG DIAMATI
Equipment/Machine : CREEMERS COMPRESSOR
Power : 5.5 kWatt)
Motor speed : 2390 rpm
Diameter pully motor : 161 mm
Diameter pully kompresor : 552 mm
Jarak sumbu motor-kompresor : 468.5 mm
Panjang sabuk : 83 inch
Speed ratio : 1 : 3.4
Compressor speed : 854 rpm
Location : Fluid, Thermal, and Automotive Laboratory
Instrument used : Accelerometer SINOCERA Dynamic Measuring
Kelas mesin : Group K
Frequency Fundamental Motor : 48.8 Hz
Frequency Fundamental Compressor : 14.23 Hz
Belt Pass Frequency : 3.7 Hz
Permissible vibration amplitude :
a. Good : 0,18 sampai 0,71mm/s RMS
b. Allowable : 0,71 sampai 1,8 mm/s RMS
c. Just tolerable : 1,8 sampai 4,5 mm/s RMS
d. Not permissible : ≥ 4,5 mm/s RMS
DATA PRAKTIKKUM
1. Pengukuran pada motor
Motor Drive End Horizontal
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-30
-20
-10
0
10
20
30
40
X: 0.2226Y: 29.73
Vibration Signal on motor DEH
Time (s)
Vib
. A
mplitu
de (
m/s
2 )
X: 0.1502Y: 25.81
0.07
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.5
1
1.5
2
2.5
X: 13.8Y: 0.3753
Vibration Spectrum on Motor DEH
Frequency (Hz)
Am
plitu
de (
m/s
2 )
X: 41.4Y: 0.526
X: 49.6Y: 0.8884
X: 55.2Y: 2.032
X: 96.6Y: 0.4904
1ffc
2ffc
3ffc
1ffm
2ffm
4ffc
Motor Non Drive End Horizontal
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-150
-100
-50
0
50
100
150
200
X: 0.1756Y: 108.9
Vibration Signal on motor NDEH
Time (s)
Vib
. A
mplit
ude (
m/s2 )
X: 0.1066Y: 111.4
0.07
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
X: 13.8Y: 0.3214
Vibration Spectrum on Motor NDEH
Frequency (Hz)
Am
plit
ude (
m/s2 )
X: 27.6Y: 0.5392
X: 41.6Y: 0.2458
X: 49.6Y: 0.5678
X: 55.4Y: 1.229
X: 96.8Y: 0.1377
2ffm
1ffm
1ffc
2ffc
3ffc
4ffc
1. Pengukuran pada kompresor
Kompresor Drive End Horizontal
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100Vibration Signal on motor CEH
Time (s)
Vib
. A
mplit
ude (
m/s2 )
X: 0.1467Y: 76.17
X: 0.07458Y: 78.3 0,07
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
X: 13.8Y: 0.2522
Vibration Spectrum on Motor CEH
Frequency (Hz)
Am
plitu
de (
m/s
2 )
X: 27.6Y: 0.7952
X: 41.4Y: 0.1823
X: 49.6Y: 1.065
X: 55.4Y: 1.166
X: 96.8Y: 0.1843
1ffc
2ffc
3ffc
4ffc
2ffm
1ffm
Kompresor Non Drive End Horizontal
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80Vibration Signal on motor NCEH
Time (s)
Vib
. A
mplit
ude (
m/s2 )
X: 0.1874Y: 64.95
X: 0.2579Y: 71.960,07
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
X: 13.8Y: 0.229
Vibration Spectrum on Motor NCEH
Frequency (Hz)
Am
plit
ude (
m/s2 ) X: 27.6
Y: 0.9884
X: 41.4Y: 0.2401
X: 49.4Y: 0.9303
X: 55.2Y: 1.792
X: 96.6Y: 0.2301
1ffc 2ffm
4ffc
1ffm
3ffc
2ffc
E. DISKUSI DAN PEMBAHASAN
Getaran merupakan goyangan atau osilasi mekanik terhadap posisi acuan/posisi semula atau
gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi
benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan
elastisitas mampu bergetar, jadi kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami
getaran sampai derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.
Dari sekian penyebab terjadinya getaran pada mesin, ada beberapa sumber penyebab
terjadinya getaran diantaranya
• Ketidak seimbangan (unbalance)
• Ketidaksatusumbuan (misalignment)
• Kekurangan pelumas (lack of lubrication)
• Kendor (looseness)
• Kerusakan bantalan (bad bearing)
• Kerusakan transmisi penggerak (bad driver)
• Kerusakan roda gigi (bad gear)
• Kavitasi
• Perubahan tegangan listrik
• Perubahan frekuensi listrik
Ada ratusan masalah mekanis dan operasional tertentu yang dapat menyebabkan mesin
menunjukkan getaran yang berlebihan. Jelas, ketika masalah getaran ada, analisis rinci dari getaran
harus dilakukan untuk mengidentifikasi atau menentukan penyebab spesifik . Disinilah pentingnya
mengetahui amplitude getaran.
Dengan adanya getaran yang berlebihan pada mesin, maka akan mengakibatkan beberapa hal
yaitu
• Meningkatkan beban mesin
• Meningkatkan tegangan bahan
• Meningkatkan pemakaian energi
• Umur mesin menurun
• Biaya operasi dan perawatan meningkat
• Profit menurun
Aspek yang diukur dalam pengukuran getaran yaitu pengukuran amplitude getaran, frekuensi
getaran, dan spektrum getaran yang terdiri dari over all amplitude, time domain, dan frequency
domain.
Gambar Dampak getaran yang berlebih
Secara singkat, dengan adanya pengamatan pada praktikum yang telah dilakukan dapat
mengetahui penyebab getaran, dampak getaran berlebih, dan dapat membandingkan getaran yang
terjadi dengan standar yang telah ditentukan.
Dari referensi yang dirujuk, diagnosis getaran menggunakan metoda FFT dapat diperkirakan
penyebab terjadinya getaran berdasarkan frekuensi yang terjadi dengan frekuensi fundamental mesin.
Penyebab dan indikasi getaran diantaranya
1. Ketidakseimbangan (unbalance)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi pada
first frekuensi fundamental.
2. Keausan pada roda gigi (bad gear)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi pada
Z x FF.
3. Ketidaksatusumbuan (misalignment)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi pada
1FF, 2FF, dan 3FF.
4. Oil Whirl
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi pada
0.4 sampai dengan 0.48 Frekuensi Fundamental.
Diatas adalah grafik standar toleransi getaran. Grafik ini digunakan untuk menentukan batasan getaran yang diperbolehkan atau tidak diperbolehkan pada sebuah alat.
Dari data praktikkum di dapat kapasitas motor dan kompresor yang diamati memiliki daya kuran dari 15 kW, oleh karena itu kita menggolongkannya ke dalam Group K dengan nilai-nilai batasan seperti demikian:
Good : 0,18 sampai 0,71 (mm/s) RMS
Allowable : 0,71 sampai 1,8 (mm/s) RMS
Just tolerable : 1,8 sampai 4,5 (mm/s) RMS
Not permissible : ≥ 4,5 (mm/s) RMS
Diatas adalah tabel batasan getaran pada mesin terhadap umur pemakaian mesin. Dapat dilihat apabila mesin memiliki getaran disekitar daerah yang hijau itu adalah kondisi mesin baru dan juga sterusnya sampai pada warna merah berarti kondisi getaran yang terjadi telah elampaui batas dan dapat menimbulkan kerusakan pada mesin.
Contoh karakter spektrum getaran dan penyebab getaran yang terjadi:
1. Missalignment (ketidaksatusumbuan)
Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 1ff, 2ff, 3 ff (3,890 mm/s peak, 23,75 Hz); (6,3101 mm/s peak, 48,75 Hz);(3,935 mm/s peak, 73,7 Hz )
2. Unbalance
Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 1x putaran mesin, atau 1x ff ( frequency fundamental
3. Roda gigi GMF ( Gear meshing frequency ) GMF = Z x Ff
4. Oil whirl
Amplitudo tertinggi terjadi pada frekuensi 0.42-0.48 xff
Data yang telah dapatkan dapat disajikan grafik dan analisa dibawah ini :
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.5
1
1.5
2
2.5
X: 13.8Y: 0.3753
Vibration Spectrum on Motor DEH
Frequency (Hz)
Am
plit
ude (
m/s2 )
X: 41.4Y: 0.526
X: 49.6Y: 0.8884
X: 55.2Y: 2.032
X: 96.6Y: 0.4904
1ffc
2ffc
3ffc
1ffm
2ffm
4ffc
Grafik motor drive end Horizontal / MDE H
Frekuensi tertinggi terjadi pada frekuensi 55.2 Hz dengan amplitude 2.032 (m/s2) lalu 49.6 Hz
dengan amplitude 0.8884 (m/s2), dan pada frekuensi 41.4 Hz pada amplitude 0.526 (m/s2). Sesuai
dengan literatur yang kami baca dan membandingkannya dengan data yang terjadi dapat diperkirakan
penyebab getaran yaitu roda gigi.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
X: 13.8Y: 0.3214
Vibration Spectrum on Motor NDEH
Frequency (Hz)
Am
plitu
de (
m/s2 )
X: 27.6Y: 0.5392
X: 41.6Y: 0.2458
X: 49.6Y: 0.5678
X: 55.4Y: 1.229
X: 96.8Y: 0.1377
2ffm
1ffm
1ffc
2ffc
3ffc
4ffc
Grafik motor non drive end horizontal /MNDE H
Frekuensi tertinggi terjadi pada frekuensi 55.4 Hz dengan amplitude 1.229 (m/s2) lalu 49.6 Hz
dengan amplitude 0.5678 (m/s2), dan pada frekuensi 27.6 Hz pada amplitude 0.55392 (m/s2). Sesuai
dengan literatur yang kami baca dan membandingkannya dengan data yang terjadi dapat diperkirakan
penyebab getaran yaitu roda gigi dan ketidaksatu sumbuan.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
X: 13.8Y: 0.2522
Vibration Spectrum on Motor CEH
Frequency (Hz)
Am
plitu
de (
m/s
2 )
X: 27.6Y: 0.7952
X: 41.4Y: 0.1823
X: 49.6Y: 1.065
X: 55.4Y: 1.166
X: 96.8Y: 0.1843
1ffc
2ffc
3ffc
4ffc
2ffm
1ffm
Grafik kompresor drive end horizontal / CDE H
Frekuensi tertinggi terjadi pada frekuensi 55.4 Hz dengan amplitude 1.166 (m/s2) lalu 49.6 Hz
dengan amplitude 1.065 (m/s2), dan pada frekuensi 27.6 Hz pada amplitude 0.7692 (m/s2). Sesuai
dengan literatur yang kami baca dan membandingkannya dengan data yang terjadi dapat diperkirakan
penyebab getaran adalah roda gigi dan ketidaksatusumbuan.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
X: 13.8Y: 0.229
Vibration Spectrum on Motor NCEH
Frequency (Hz)
Am
plit
ude (
m/s2 ) X: 27.6
Y: 0.9884
X: 41.4Y: 0.2401
X: 49.4Y: 0.9303
X: 55.2Y: 1.792
X: 96.6Y: 0.2301
1ffc 2ffm
4ffc
1ffm
3ffc
2ffc
Grafik kompresor drive end horizontal / CDE H
Frekuensi tertinggi terjadi pada frekuensi 55.2 Hz dengan amplitude 1.792 (m/s2) lalu 49.4 Hz
dengan amplitude 0.9303 (m/s2), dan pada frekuensi 27.6 Hz pada amplitude 0.9884 (m/s2). Sesuai
dengan literatur yang kami baca dan membandingkannya dengan data yang terjadi dapat diperkirakan
penyebab getaran adalah roda gigi, ketidaksatusumbuan, dan kerusakan bantalan gelinding.
F. SIMPULAN
1. Dari hasil diskusi dan pembahasan sebelumnya, getaran yang terjadi pada motor dan kompresor
yang di uji (Ingersoll-Rand Compressor) dapat di diagnosis yang di akibatkan oleh:
Ketidakseimbangan (unbalance)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi
pada First Frekuensi Fundamental. Contohnya seperti yang terjadi pada titik kompresor
D vertical dan motor A vertical.
Keausan pada roda gigi (bad gear)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi
pada Z x FF (Frekuensi Fundamental). Contohnya seperti yang terjadi pada titik
kompresor C horizontal, kompresor D horizontal, kompresor C vertical, kompresor D
vertical, motor A horizontal, motor B horizontal, motor A vertical, motor B vertical.
Ketidaksatusumbuan (misalignment)
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi
pada 1FF, 2FF, dan 3FF (Frekuensi Fundamental). Contohnya seperti yang terjadi pada
titik kompresor B vertical dan motor D vertical.
Oil Whirl
Hal tersebut dapat dilihat dari data spectrum yang menunjukan frekuensi tertinggi terjadi
pada 0.4 sampai dengan 0.48 FF (Frekuensi Fundamental).
2. Getaran yang terjadi rata-rata disebabkan oleh kerusakan roda gigi dan ketidaksatusumbuan.
3. getaran yang memiliki amplitde dan frekuensi tertinggi adalah pada motor drive end
Bandung, 9 Juni 2015
Praktikkan 1
Tony Irawan131211028
Praktikkan 4
Dimas Fathur R131211039
Praktikkan 3
Deni Heryanto131211036
Praktikkan 2
Ari Widyanto131211035