Pada industri yang melibatkan alat berat dalam progres kerjanya, tak jarang terjadi problem pada mesin pabrik yang membuat kesibukan kerja terhambat. Maka dari itu betul-betul penting untuk melindungi asset – asset tersebut dengan perawatan rutin dan mengambil Tindakan kencang dan tepat untuk membetulkan mesin industri sebelum kerusakan jadi lebih parah sehingga butuh tarif lebih untuk membetulinya.

Tindakan pencegahan kerusakan pada mesin industri tak dapat dijalankan seandainya Anda tak tahu apa penyebab utama kerusakan mesin tersebut. Persoalan apa saja yang tak jarang dialami oleh mesin – mesin berat pada pabrik sehingga rusak? Berikut akar permasalahannya:

Abrasi

Abrasi merupakan progres di mana partikel yang terjebak di antara dua permukaan material yang dipotong, dicetak, dan dicungkil dari permukaan mesin. Seperti bagaimana amplas memotong baja.

Korosi

Kerusakan mesin karena korosif merupakan hasil dari reaksi kimia yang dipercepat oleh temperatur. Ini lazimnya disebabkan oleh kelembaban atau cairan atau gas korosif lainnya. Karat, atau oksidasi, merupakan wujud keausan korosif yang paling diketahui.

Kelelahan

Kerusakan mesin pabrik imbas kelelahan pada mesin merupakan konsekuensi dari keretakan bawah permukaan, yang disebabkan oleh pembebanan kontak rolling kumulatif dari roller dan garis pitch gigi roda gigi. Kelelahan menyebabkan potongan dan platelet pecah, menyebabkan kerusakan lebih lanjut karena lebih banyak kontak terjadi.

Adhesi

Adhesi terjadi dikala muatan antara permukaan yang bergerak dipindahkan lewat kontak logam-ke-logam, menyebabkan gesekan dan kesudahannya kerusakan mesin. Pelumasan diterapkan untuk mencegah hal ini, melainkan seandainya pelumasan tak memadai maka gesekan naik ke tingkat yang betul-betul tinggi.

Selain keempat akar problem pada mesin pabrik ini, ada sejumlah mekanisme lain yang dalam sebagian aplikasi tertentu dapat juga menyebabkan kerusakan komponen pada mesin industri. Ini termasuk abrasi permukaan, pelepasan listrik, kavitasi, dan deposisi material.

Seluruh wujud kerusakan mesin dapat memunculkan ancaman signifikan kepada kesehatan mesin Anda dan produktivitas operasi Anda. Dan sayangnya, mengidentifikasi kerusakan mesin dapat betul-betul susah sehingga kerusakan (pada mesin itu sendiri dan progres kerja Anda) dapat terjadi malah sebelum Anda menyadari adanya problem. Jadi, menemukan metode untuk mencegah kerusakan mesin betul-betul lah penting.

Itulah mengapa teknik seperti monitoring getaran dengan vibration analyzer menjadi betul-betul penting bagi banyak industri. Via monitoring getaran, Anda dapat mengerjakan hal gampang untuk melindungi mesin Anda. Pertama Anda mendeteksi masalahnya, kemudian Anda mengidentifikasi akar masalahnya, dan kesudahannya Anda dapat mengambil tindakan korektif yang pantas.

Pada setiap industri manufaktur dan pabrik pengolahan, kerusakan mesin bisa berpengaruh pada produktivitas, profitabilitas serta ada juga risiko kesehatan dan keselamatan. Masalahnya yaitu penyebab kerusakan jarang sekali diidentifikasi. Ditambah, bearing yang rusak dan gagal sering kali kali cuma diganti, dengan kemauan bisa bertahan lebih lama di lain waktu.

Tetapi, kerusakan bearing terjadi bukan tanpa alasan. Senantiasa ada penjelasan mengapa bearing rusak dan lazimnya sebab sejumlah alasan seperti mesin berjalan tak setara, tak paralel, sering kali berjalan pada kecepatan tinggi tanpa henti, bearing belum dipasang dengan benar, sudah terjadi kelebihan atau kekurangan pelumasan, atau mungkin pelumas yang salah sudah diaplikasikan. Untuk mengenal apakah mesin dalam situasi yang baik atau tak, diperlukan alat untuk melakukan deteksi dan analitik  kerusakan mesin.

Analisis getaran

Ketika masalah seperti ini terjadi pada perlengkapan industri, accelerometer sensor dan vibration analyzer diaplikasikan untuk mendeteksi dan mengkaji getaran. Teknik ini dikenal sebagai analitik  getaran dan bisa mengidentifikasi kerusakan bearing pada tahap paling permulaan saat ada cacat mikroskopis pada raceway, contohnya.

Hal ini memungkinkan deteksi masalah sebelum kerusakan mesin dan tindakan bisa diambil secara proaktif untuk meminimalkan kerusakan aset. Ada satu masalah penting yang perlu diamati seputar teknik ini: sinyal tak terdengar sebab seluruh kebisingan yang dibuat oleh mesin di pabrik.

Apa itu acceleration enveloping?

Sangat penting untuk mengidentifikasi kerusakan bearing sedini mungkin, untuk mencegah menjadi masalah yang lebih serius, dan salah satu metode untuk mencapainya yaitu dengan memakai teknik pemrosesan sinyal yang disebut akselerasi enveloping. Cara ini berprofesi dengan menyaring secara progresif bagian-bagian yang tak diharapkan dari spektrum getaran sampai sinyal kerusakan bearing bisa menonjol dengan terang.

Acceleration enveloping paling sering kali diaplikasikan pada metode bearing rol melainkan juga bisa diaplikasikan di zona seperti motor listrik dan gearbox. Ini yaitu unsur kunci dalam keberhasilan program pemeliharaan berbasis situasi (CBM). Padahal beberapa besar diaplikasikan dengan sinyal dalam spektrum akselerasi, ini juga bisa diaplikasikan untuk meningkatkan penilaian lain, seperti shock pulse.

Tanpa acceleration enveloping, tim pemeliharaan dan teknisi pertama-tama akan mempelajari kerusakan dan kegagalan saat getaran keseluruhan meningkat, pelumas terkontaminasi, dan suhu meningkat. Pada saat ini terjadi, sisa masa pakai unsur mesin yang gagal bisa menjadi pendek dan kerusakan mungkin lebih luas daripada kalau ada kekeliruan yang terdeteksi sebelumnya. Dalam skenario terburuk, bearing bisa rusak dan alat berat bisa rusak sebelum operator mengenal atau memecahkan masalah.

Cara kerja Acceleration enveloping

Acceleration enveloping yaitu pelaksanaan dengan dua tahap. Langkah pertama yaitu memakai band pass saringan ke campuran frekuensi rendah dan tinggi dari format gelombang tanpa saringan bearing yang rusak. Ini cuma mengisolasi frekuensi di mana sinyal yang diharapkan sembunyi. Output yang difilter akan mengidentifikasi sinyal frekuensi tinggi yang berulang. Dalam catatan, pelaksanaan ini akan direpresentasikan sebagai rangkaian spiking energy bursts energy (lihat grafik di bawah), ini yaitu akibat dari unsur rolling yang mengenai cacat bearing berputar.

Langkah kedua dalam pelaksanaan ini yaitu melewatkan keluaran yang difilter melalui envelope, yang memperbaiki (atau mendemodulasi) format gelombang, dengan membalikkan bagian negatif menjadi positif, dan mengekstrak tingkat pengulangan ledakan kekuatan. ‘Envelope’ ini kini diaplikasikan sebagai sinyal getaran sebenarnya yang membantunya supaya tak terganggu oleh kebisingan.

Envelope membantu menampung sinyal dengan jarak teratur, seperti cacat tunggal pada raceway, melainkan penyebab kebisingan lainnya, seperti pergesekan poros, bersifat acak, sehingga tak akan menghasilkan puncak dengan jarak yang sama.

Penting untuk menunjukkan bahwa beberapa pengalaman diperlukan untuk memutuskan langkah-langkah dalam pelaksanaan ini dituntaskan dengan benar, terutama saat memilih frekuensi tinggi dan rendah yang benar pada tahap pertama pelaksanaan.

Setelah sinyal difilter, kabar bisa dikumpulkan dari accelerometer memakai data collector dan siap untuk ditinjau dan diinterpretasikan oleh ahli. Bertumpu pada data, para ahli bisa memutuskan apakah pemeliharaan mesin diperlukan atau tak, apakah itu bisa direncanakan sebagai bagian dari jadwal rutin, atau kalau tak ada tindakan yang diperlukan untuk saat ini.

Padahal Acceleration enveloping kelihatannya benar-benar meyakinkan untuk mendeteksi kerusakan bearing, perlu dikenal bahwa metode ini mungkin bukan pilihan terbaik, sebab tak bisa diaplikasikan secara universal ke seluruh mesin. Teknik ini mendeteksi kekeliruan yang melibatkan interaksi logam-ke-logam yang berulang.

Oleh sebab itu diperlukan vibration analyzer untuk mendeteksi kerusakan bearing lebih lengkap. Setelah kesudahannya keluar, Anda bisa melakukan evaluasi untuk melakukan Tindakan perbaikan atau tak.

Pada industri yang banyak melibatkan mesin, keausan yakni situasi yang seharusnya dihindari demi mencegah kerusakan dan kegagalan mesin. Selain keausan, ada beberapa situasi lain yang dapat menjadi penyebab kerusakan mesin, yakni imbalance (ketimpangan), misalignment dan looseness (kelonggaran). Tiga situasi akan membuat mesin dan komponen di dalamnya mengalami kerusakan sekiranya dibolehkan.

Sebelum masuk ke pembahasan pencegahan tiga situasi tersebut, ada bagusnya Anda mengenali dahulu apa itu imbalance, misalignment, dan looseness.

Imbalance (Ketidakseimbangan)

Ketidakseimbangan pada mesin terjadi dikala pusat massa berbeda dari pusat rotasi. Keadaan ini mewujudkan gaya sentrifugal, yang mengarah ke amplitudo getaran tinggi pada frekuensi yang sama dengan 1xRPM (1x kecepatan rotasi) dalam data spektral, dengan bentuk gelombang sinusoidal dalam domain waktu.

Pada mesin yang dipasang secara kaku, amplitudo umumnya akan paling tinggi pada arah horizontal ketimbang arah vertikal, meski amplitudo yang dinaikkan juga dapat ada secara aksial pada rotor yang digantung. Amplitudo yang mengalami ketimpangan akan meningkat dengan kecepatan kuadrat (dikala kecepatan berjalan di bawah frekuensi kritis rotor ke-1). Umumnya, perbedaan fase 90 derajat akan ada di antara pembacaan horizontal dan vertikal pada setiap bantalan dengan keadaan sulit ketimpangan murni.

Misalignment

Misalignment terjadi dikala garis tengah poros dari dua komponen yang saling berhubungan seketika berjumpa pada sudut dan/atau diimbangi satu sama lain. Misalignment pada kopling dan bantalan umumnya mewujudkan getaran radial dan/atau aksial yang tinggi.

Misalignment sudut umumnya mewujudkan amplitudo aksial yang lebih tinggi dengan perbedaan phase 180 derajat aksial di semua kopling. Misalignment offset umumnya mewujudkan amplitudo radial yang tinggi dengan perbedaan phase 180 derajat secara radial melintasi kopling. Situasi misalignment umumnya akan mewujudkan frekuensi dominan pada 1xRPM dan/atau 2xRPM, tergantung pada derajat misalignment sudut terhadap misalignment offset, serta jenis dan desain kopling.

Dalam situasi di mana 1xRPM mendominasi pengaruh keadaan sulit misalignment, pembacaan fase sungguh-sungguh penting untuk membedakan dari keadaan sulit imbalance. Bentuk gelombang umumnya menampilkan pola periodik yang berulang dengan satu atau dua siklus yang terang per putaran poros.

Looseness (Kelonggaran) pada struktural & komponen

Kelonggaran atau Looseness mekanis terjadi dikala komponen yang berputar tak dipasang dengan benar. Sejumlah harmonic dengan kecepatan akan mendominasi data spektral (yakni 1-10x RPM). Dalam kasus dan tahap tertentu penurunan, data spektral juga dapat menampilkan kelipatan sub-harmonik 1/2xRPM.

Bentuk gelombang umumnya menampilkan pola pengaruh acak yang tinggi dan dalam beberapa kasus, bentuk gelombang mungkin terlihat terpotong. Kelonggaran struktural yakni hasil dari pemasangan mesin, pondasi, baut atau pelat dasar yang longgar atau terdistorsi. Keadaan ini umumnya mewujudkan frekuensi pada 1xRPM dan/atau 2xRPM secara radial dalam data spektral (amplitudo vertikal mungkin lebih dominan), tergantung pada jenis keadaan sulit struktural. Data bentuk gelombang umumnya periodik, dengan satu atau dua siklus per putaran poros.

Itulah tiga situasi yang dapat menjadi penyebab kerusakan mesin sekiranya terus dibolehkan. Kegagalan mesin akan membuat produksi terhenti dan dapat merugikan industri. Ketiga situasi tersebut dapat Anda deteksi lebih dini dengan mndeteksi getaran menggunakan alat ukur getaran mesin. Alat untuk mengerjakan pengujian ini yakni vibration analyzer.

Sistem vibration analyzer mendeteksi getaran yakni dengan cara menilai amplitudo dan frekuensi getaran pada mesin yang akan dikaji. Vibration analyzer dilengkapi dengan vibration meter untuk menilai getaran pada mesin dan walhasil akan dikaji oleh vibration analyzer.

Vibration analyzer akan memberikan data spektrum dari getaran pada mesin dikala vibration meter sudah menerima data frekuensi getaran dari mesin. Dengan adanya vibration analyzer, memungkinkan Anda mendeteksi imbalance, misalignment, looseness, dan gangguan lainnya pada mesin Anda. Dikala hasil pengujian keluar, Anda dapat mengerjakan Tindakan pencegahan pada mesin Anda agar tak rusak.

Vibration analyzer adalah alat yang digunakan untuk menganalisa getaran suatu benda atau sistem mekanik. Biasanya digunakan untuk mengukur getaran pada mesin atau komponen mekanikal untuk menentukan apakah masih dalam kondisi normal atau menunjukkan tanda-tanda kegagalan. Alat ini dapat membantu dalam mengidentifikasi masalah yang mungkin terjadi pada mesin atau komponen, seperti kerusakan, keausan, atau kesalahan pemasangan.

Alat ukur getaran mesin ini juga dapat digunakan untuk mengukur getaran pada struktur bangunan atau jembatan untuk menentukan apakah masih aman untuk digunakan. Alat ini biasanya terdiri dari sensor getaran yang dipasang pada benda atau sistem yang akan diukur, kabel yang menghubungkan sensor ke alat pengukur, dan perangkat keras atau perangkat lunak yang digunakan untuk menampilkan dan menganalisis data getaran yang terukur.

Jenis Vibration Analyzer

Ada beberapa jenis vibration analyzer yang tersedia di pasaran, diantaranya:

1. Vibration meter: Alat ini merupakan jenis vibration analyzer sederhana yang hanya dapat mengukur amplitudo getaran.
2. Vibration analyzer portabel: Alat ini merupakan jenis vibration analyzer yang dapat dibawa ke mana-mana dan biasanya memiliki fungsi yang lebih lengkap daripada vibration meter, seperti kemampuan untuk mengukur frekuensi getaran dan menyimpan data getaran dalam memori internal.
3. Vibration analyzer sistem: Alat ini merupakan jenis vibration analyzer yang terdiri dari beberapa komponen, seperti sensor getaran, kabel, dan perangkat keras atau perangkat lunak yang digunakan untuk menampilkan dan menganalisis data getaran. Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur getaran pada mesin atau sistem yang lebih besar dan kompleks.
4. Vibration analyzer berbasis PC: Alat ini merupakan jenis vibration analyzer yang menggunakan komputer sebagai platform untuk menampilkan dan menganalisis data getaran. Alat ini biasanya memiliki kemampuan yang lebih lengkap daripada jenis vibration analyzer lainnya, seperti kemampuan untuk menyimpan data getaran dalam jangka waktu yang lama dan melakukan analisis secara terjadwal.

Tips Memilih Alat Ukur Getaran Mesin

Berikut adalah beberapa tips yang dapat membantu Anda dalam memilih alat ukur getaran mesin yang sesuai dengan kebutuhan Anda:

Tentukan tujuan penggunaan: Pertama-tama, tentukan tujuan penggunaan vibration analyzer. Apakah Anda akan menggunakannya untuk mengukur getaran pada mesin, komponen, atau struktur bangunan? Ini akan membantu Anda menentukan jenis vibration analyzer yang sesuai dengan kebutuhan Anda.

Pilih alat yang sesuai dengan kemampuan: Pastikan untuk memilih alat yang memiliki kemampuan yang sesuai dengan kebutuhan Anda. Jika Anda hanya membutuhkan alat yang sederhana untuk mengukur amplitudo getaran, maka vibration meter mungkin sudah cukup. Namun, jika Anda membutuhkan alat yang lebih lengkap dengan kemampuan mengukur frekuensi getaran dan menyimpan data, maka vibration analyzer portabel atau sistem mungkin lebih sesuai.

Cari alat yang mudah digunakan: Pastikan untuk memilih alat yang mudah digunakan dan memiliki instruksi yang jelas. Ini akan memudahkan Anda dalam menggunakan alat tersebut dan mempercepat proses analisis getaran.

Bandingkan harga dan fitur: Jangan lupa untuk membandingkan harga dan fitur yang ditawarkan oleh berbagai jenis vibration analyzer yang tersedia. Pilihlah alat yang memiliki harga yang sesuai dengan anggaran Anda dan memiliki fitur yang Anda butuhkan.

Baca ulasan dan rekomendasi: Baca ulasan dan rekomendasi dari orang-orang yang telah menggunakan vibration analyzer yang Anda pertimbangkan. Ini akan memberikan Anda gambaran yang lebih baik tentang kelebihan dan kekurangan dari alat tersebut.

Vibration analyzer adalah alat yang digunakan untuk menganalisis getaran pada suatu sistem atau mesin. Getaran ini dapat terjadi pada berbagai macam mesin, seperti mesin mobil, kapal, pesawat terbang, atau mesin industri lainnya. Vibration analyzer dapat digunakan untuk mengukur amplitudo, frekuensi, dan fase dari getaran yang terjadi pada mesin tersebut, serta dapat menunjukkan lokasi sumber getaran.

Vibration analyzer juga dapat digunakan untuk menganalisis getaran yang terjadi pada struktur bangunan atau jembatan, yang dapat membantu dalam menentukan kondisi struktur tersebut dan memprediksi kemungkinan terjadinya masalah atau kerusakan di masa depan.

Vibration analyzer umumnya terdiri dari sensor getaran yang terpasang pada mesin atau struktur yang akan diukur, serta perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengukur dan menganalisis sinyal getaran yang diterima oleh sensor. Vibration analyzer juga dapat disertai dengan software yang memungkinkan pengguna untuk melakukan pengolahan data dan menampilkan hasil analisis secara grafik.

Cara Kerja Vibration Analyzer

Cara kerja alat ukur getaran mesin ini tergantung pada tipe dan spesifikasi alat tersebut. Secara umum, cara kerja vibration analyzer adalah sebagai berikut:

1. Sensor getaran dipasang pada mesin atau struktur yang akan diukur. Sensor ini terdiri dari transducer yang merubah getaran menjadi sinyal listrik yang dapat diolah oleh perangkat elektronik.
2. Sinyal getaran yang dihasilkan oleh sensor diteruskan ke perangkat elektronik yang terdiri dari komponen seperti amplifier, filter, dan analog-to-digital converter. Komponen ini bertugas untuk mengolah sinyal getaran agar dapat diolah oleh software dan disajikan secara grafik.
3. Software yang terdapat pada vibration analyzer digunakan untuk menganalisis sinyal getaran yang telah diukur oleh perangkat elektronik. Software ini dapat menghitung amplitudo, frekuensi, dan fase dari getaran, serta menampilkan hasilnya dalam bentuk grafik atau tabel.
4. Hasil analisis yang dihasilkan oleh vibration analyzer dapat digunakan untuk menentukan kondisi mesin atau struktur yang diukur. Misalnya, jika amplitudo getaran yang diukur meningkat secara signifikan, maka dapat diindikasikan bahwa terjadi masalah atau kerusakan pada mesin tersebut.

Mengapa Vibration Analyzer Dibutuhkan?

Vibration analyzer dibutuhkan karena getaran merupakan salah satu faktor yang dapat menyebabkan kerusakan pada mesin atau struktur. Getaran yang terlalu tinggi atau tidak terkontrol dapat menyebabkan kerusakan pada komponen-komponen mesin atau struktur, seperti bearing, roda gigi, atau baut-baut.

Dengan menggunakan vibration analyzer, kondisi getaran pada mesin atau struktur dapat diukur dan dianalisis secara terperinci. Hal ini akan membantu dalam menentukan apakah mesin atau struktur tersebut masih dalam kondisi yang baik atau perlu diperbaiki.

Selain itu, vibration analyzer juga dapat membantu dalam menemukan sumber getaran yang terjadi pada mesin atau struktur. Hal ini akan memudahkan dalam mencari solusi atau mengambil tindakan yang tepat untuk mengatasi masalah getaran tersebut.

Dengan demikian, vibration analyzer merupakan alat yang sangat berguna untuk memelihara kondisi mesin atau struktur agar tetap dalam kondisi yang baik, serta menghindari kerusakan yang diakibatkan oleh getaran yang tidak terkontrol.