ANALISA PENGUKURAN PEREDAM GETARAN MESIN DIESEL ALAT UJI PRESTASI
ANALISA PENGUKURAN PEREDAM GETARAN MESIN DIESEL ALAT UJI PRESTASI
1.1 Latar
Belakang
Perkembangan
teknologi sebagai pendukung kelengkapan sistem trasportasi menjadi suatu hal tersendiri dalam penyempurnaan dan pendesainan mesin diesel agar menjadi
lebih baik serta inovatif di dalam kemajuan yang berkenaan dengan sistem
pendukung transportasi. Kemajuan ini juga akan memperpanjang umur ekonomis
mesin diesel maupun kehandalan mesin diesel dalam operasinya dengan
mempertimbangkan perancangan dari fondasi mesin (machine foundation)
diesel tersebut, yang di dukung oleh kondisi profil machine-based
sebagai faktor terintegrasi dengan kondisi vibrasi pada saat mesin beroperasi,
terkhusus disini kepada tipe fondasi damping mesin yang dipasangkan pada alas
mesin diesel itu sendiri karena di duga mempengaruhi karakteristik vibrasi yang
ditimbulkan mesin diesel, dimana hal ini juga menjadi sebuah kontroversi yang
timbul dilapangan bahwa vibrasi yang terjadi pada mesin diesel sering
dijadikan penyebab utama dari ketidakstabilan kendaraan yang mengunakan mesin
diesel. Sementara itu vibrasi pada mesin diesel yang tidak tepat dapat
mengakibatkan gelombang elastis pada seluruh komponen mesin diesel, hal itu
sendiri juga bisa merambat pada struktur bodi kendaraan dan juga menimbulkan
efek merugikan yang terjadi di dalam kenyamanan pengendaranya. Jangkauan efek
lainnya juga menimbulkan gangguan serius pada kondisi kerja peralatan yang
sensitif, bahkan dapat menimbulkan kerusakan struktur disekitarnya. Oleh
karena itu, untuk menjaga kondisi mesin diesel agar tetap baik atau setidaknya
tetap stabil diperlukan suatu tindakan penelitian agar dapat meminimalisir itu
semua dan juga dapat memberikan suatu kontribusi kepada industri tentang
perawatan yang lebih baik diantara beberapa jenis yang perawatan mesin
yang kita ketahui sering dipakai pada umumnya untuk dapat lebih memperpanjang
umur pakai mesin diesel itu sebanyak satu tingkat. Dalam hal ini peneliti
menggunakan mesin diesel dengan memprediksikan adanya vibrasi disekeliling
konstruksi landasan mesin, struktur, maupun kelengkapannya. Prinsip-prinsip vibrasi
sebagai prinsip dasar dalam meneliti mesin diesel yang cocok untuk landasan
pada mesin diesel standart ini merupakan prinsip analisis yang paling sesuai
namun masih langka dijadikan sebagai parameter untuk melihat kinerja mesin
secara optimum dengan umur pakai yang lebih lama, mengingat sebuah prinsip
bahwa mesin yang menghasilkan momen poros yang besar memberikan momen reaksi
yang sama besar pada landasan mesin, misalnya pada chasis atau badan kendaraan
bermotor, atau pada lantai untuk mesin stasioner. Setiap mesin atau hal apapun
yang telah melakukan gerakan dinamis dengan frekuensi dan waktu tertentu maka
bisa dipastikan pada mesin atau benda itu akan terjadi vibrasi, besar-kecilnya
vibrasi yang timbul pada sebuah sistem sangat mempengaruhi kelayakan, kinerja
optimum dan umur pakai dari sistem itu sendiri. Hal inilah yang menjadi latar
belakang mengapa penulis melakukan riset ini dengan menggunakan analisis
vibrasi sebagai dasar penelitian dan pemikiran.
1.2
Rumusan
Masalah
1.
Mempertimbangkan dan mengukur faktor peredam getaran yang baik untuk mesin
diesel dalam bentuk rubber
mounting.
1.3
Batasan
Masalah
1. Untuk
analisa secara teoritis sistem yang dianalisis dibatasi hanya sampai kepada
perhitungan peredam getaran pada alas mesin diesel dalam bentuk rubber mounting.
1.4
Tujuan dan
Manfaat
Penulisan tugas akhir ini dilaksanakan untuk beberapa tujuan dan manfaat yang
ingin dicapai setelah terlaksana dan dilaluinya tahapan-tahapan yang ada dengan
baik.
1.4.1 Tujuan
A. Tujuan
umum
Melakukan pengujian peredam vibrasi pada motor bakar diesel untuk memonitor
kondisi dan perilaku predictive
maintenance.
B. Tujuan
Khusus
a. Mampu mengetahui hasil frekuensi dan amplitudo dari hasil pengukuran.
b. Mampu
menggunakan vibrometer untuk mengukur dan mengidentifikasi sinyal vibrasi pada
landasan mesin pada mesin diesel.
c. Mampu memahami makna grafis hasil pengukuran sinyal vibrasi setiap
dilakukan pengukuran.
d. Mampu
memberi masukan kepada pihak terkait tentang peredam yang baik untuk landasan
mesin diesel.
1.4.2 Manfaat
Ada beberapa
manfaat yang ingin dicapai dari sistem mesin diesel ini, antara lain:
a. sinyal vibrasi dapat
dimanfaatkan untuk mendeteksi dan memantau kondisi mesin (condition monitoring),
terutama pada sistem mesin diesel.
b. Hasil dari respon sinyal
vibrasi dapat diolah sehingga mampu memberikan informasi perkembangan mesin dan
dianalisis untuk mendapatkan interpretasi masalah kondisi mesin.
c. Dari perhitungan yang baik
akan didapat desain peredam yang baik untuk landasan mesin diesel dan getaran
dapat diminimalisir.
1.5
Metodologi
Metodologi
yang digunakan dalam meneliti landasan mesin untuk instalasi mesin diesel,
secara garis besar adalah sebagai berikut :
a. Melakukan setting
vibrometer sebagai instrumen pengukur sebelum melakukan pengukuran terhadap
respon sinyal vibrasi pada base plate.
b. Pengambilan/pencatatan data
hasil pengukuran pada tabel yang sudah ditentukan formatnya.
c. Pengolahan data hasil
pengukuran dalam bentuk grafik dengan software pengolah
data untuk selanjutnya menginterpretasikan makna grafik yang ditampilkan
mengenai kondisi sinyal vibrasi hasil pengukuran vibrasi pada base plate.
d. Melakukan analisa secara
teoritis sistem motor diesel yang selanjutnya akan dibandingkan dengan data
hasil pengukuran.
1.6
Sistematika
Penulisan
Tugas akhir
ini ditulis dalam lima bab, dimana untuk setiap babnya dibagi dalam beberapa
sub-bab.
BAB I/PENDAHULUAN
Bab ini berisi uraian
tentang Latar Belakang Masalah yang mendasari pentingnya diadakan penelitian,
identifikasi, pembatasan dan perumusan Masalah Penelitian, Maksud dan Tujuan
Penelitian, Kegunaan Penelitian yang diharapkan, dan Hipotesis yang diajukan
serta Sistematika Penulisan.
BAB II/TINJAUAN TEORI
DAN KERANGKA PEMIKIRAN
Bab ini berisi
Tinjauan teori yang mendiskripsikan pengertian, prinsip dasar mesin diesel,
cara kerja mesin diesel, fungsi rubber mounting
dan cara mengaplikasikan vibrometer.
BAB III/METODE
PENELITIAN
Bab ini berisi uraian
tentang Disain Penelitian, definisi pembahasan rumus yang akan digunakan pada
pembahasan dan diagram alir.
BAB IV/ISI PEMBAHASAN
Dalam bab ini
diuraikan tentang Hasil Penelitian yang meliputi perhitungan rubber mounting
yang baik, apakah layak untuk digunakan atau tidak.
BAB V/KESIMPULAN DAN
SARAN
Berisi uraian tentang
pokok-pokok kesimpulan dan saran-saran yang perlu disampaikan kepada
pihak-pihak yang berkepentingan dengan hasil penelitian.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Motor Bakar
Motor bakar adalah suatu perangkat/mesin yang mengubah energi thermal/panas menjadi energi mekanik.
Energi ini dapat diperoleh dari proses pembakaran yang terbagi menjadi 2 (dua)
golongan, yaitu:
A.
Motor bakar pembakaran luar
yaitu suatu mesin
yang mempunyai sistem pembakaran yang terjadi diluar dari mesin itu sendiri.
Misalnya mesin uap dimana energi thermal dari hasil pembakaran dipindahkan
kedalam fluida kerja mesin. Pembakaran air pada ketel uap menghasilkan uap
kemudian uap tersebut baru dimasukkan kedalam sistim kerja mesin untuk
mendapatkan tenaga mekanik.
B.
Motor pembakaran dalam
Umumnya motor
pembakaran dalam dikenal dengan motor bakar. Proses pembakaran bahan bakar
terjadi didalam mesin itu sendiri sehingga gas hasil pembakaran berfungsi
sekaligus sebagai fluida kerja mesin. Motor bakar itu sendiri dibagi menjadi
beberapa macam berdasarkan sistim yang dipakai, yaitu motor bakar torak, motor
bakar turbin gas, dan motor bakar propulsi pancar gas. Untuk motor bakar
torak dibagi atas 2 (dua) macam, yaitu motor bensin dan motor
diesel. Menurut langkah kerjanya motor bakar dibagi menjadi mesin dengan
proses dua langkah dan mesin dengan proses empat langkah. [Kristanto, Philip, 2015].
A.
Motor bakar dua langkah
Gambar
2.1 mesin dua langkah [1]
B.
Motor
bakar empat langkah
Motor empat langkah adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah
tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston ,dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran
penuh noken as (camshaft). [Arismunandar,
Wiranto, 1988].
Gambar 2.3 mesin empat langkah [1]
2.3 Klasifikasi Motor Bakar
Motor bakar dapat
diklasifikasikan menjadi 2 (dua) macam, Adapun
motor bakar adalah sebagai berikut ;
A.
Berdasar
Sistem Pembakarannya
a.
Mesin
bakar dalam
Mesin pembakaran dalam
atau sering disebut sebagai Internal
Combustion Engine (ICE), yaitu dimana proses pembakarannya berlangsung di
dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus
berfungsi sebagai fluida kerja. Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran
dalam yaitu,
Pemakian bahan bakar irit, Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil, dan Kontruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap, kondesor, dan sebagainya.
Pemakian bahan bakar irit, Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil, dan Kontruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap, kondesor, dan sebagainya.
b.
Mesin
bakar luar
Mesin pembakaran luar
atau sering disebut sebagai Eksternal
Combustion Engine (ECE) yaitu dimana proses pembakarannya terjadi di luar
mesin, energi termal dari gas hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja
mesin. Hal-hal yang
dimiliki pada mesin pembakaran luar yaitu, Dapat
memakai semua bentuk bahan bakar, Dapat memakai bahan bakar bermutu rendah, Cocok
untuk melayani beban-beban besar dalam satu poros, dan Lebih cocok dipakai untuk daya tinggi.
B.
Berdasar
Sistem Penyalaan
a.
Motor
bensin
Motor
bensin dapat juga disebut sebagai motor otto. Motor tersebut dilengkapi dengan
busi dan karburator. Busi menghasilkan loncatan bunga api listrik yang membakar
campuran bahan bakar dan udara karena motor ini cenderung disebut spark
ignition engine. Pembakaran bahan bakar dengan udara ini menghasilkan daya. Di
dalam siklus otto (siklus ideal) pembakaran tersebut dimisalkan sebagai
pemasukan panas pada volume konstan.
b.
Motor
diesel
Motor
diesel adalah motor bakar torak yang berbeda dengan motor bensin. Proses
penyalaannya bukan menggunakan loncatan bunga api listrik. Pada waktu torak
hampir mencapai titik TMA bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar.
Terjadilah pembakaran pada ruang bakar pada saat udara udara dalam silinder
sudah bertemperatur tinggi. Persyaratan ini dapat terpenuhi apabila
perbandingan kompresi yang digunakan cukup tinggi. [Arismunandar,
Wiranto,1988].
2.4 Definisi Mesin Diesel
Motor bakar diesel biasa
disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin
pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang
menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang
telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar.
Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas.
2.5 Sejarah Mesin Diesel
diesel ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Mesin ini kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering. Mesin diesel memiliki efisiensi termal terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%. Mesin diesel dikembangkan dalam versi dua-tak dan empat-tak. Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti mesin uap. Sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an, mesin diesel mulai digunakan untuk mobil. Sejak saat itu, penggunaan mesin diesel terus meningkat dan menurut British Society of Motor Manufacturing and Traders, 50% dari mobil baru yang terjual di Uni Eropa adalah mobil bermesin diesel, bahkan di Perancis mencapai 70%. Rudolf Diesel lahir di Paris tahun 1858 sebagai keluarga ekspatriat Jerman. Ia melanjutkan studi di Politeknik Munchen. Setelah lulus dia bekerja sebagai teknisi kulkas, namun bakatnya terdapat dalam mendesain mesin. Diesel mendesain banyak mesin panas, termasuk mesin udara bertenaga solar. tahun 1892 ia menerima paten dari Jerman, Swiss, Inggris, dan Amerika Serikat untuk karyanya "Method of and Apparatus for Converting Heat into Work" (Metode dan Alat untuk Mengubah Panas menjadi Kerja). Tahun 1893 ia menemukan sebuah "mesin pembakaran-lambat" yang pertama-tama mengkompres udara sehingga menaikkan temperaturnya sampai di atas titik nyala, lalu secara bertahap memasukkan bahan bakar ke dalam ruang bakar. Tahun 1894 dan 1895 ia membuat paten di beberapa negara untuk mesin yang ia temukan, pertama di Spanyol (No. 16.654), Perancis (No. 243.531) dan Belgia (No. 113.139) bulan Desember 1894, Jerman (No. 86.633) tahun 1895, dan Amerika Serikat (No. 608.845) tahun 1898. Ia mengoperasikan mesin pertamanya tahun 1897. Di Augsburg, 10 Agustus 1893, Rudolf Diesel menciptakan mesin pertamanya, sebuah silinder tunggal 10-foot (3.0 m) berbahan besi dengan roda gila pada dasarnya. Diesel memerlukan waktu 2 tahun untuk menyempurnakan mesinnya dan pada tahun 1896 ia mendemonstrasikan model lainnya dengan efisiensi teoritis 75%, sangat jauh bila dibandingkan dengan mesin uap yang hanya 10%. Tahun 1898, Diesel telah menjadi jutawan. Mesin buatannya telah digunakan untuk menggerakkan transportasi jalur pipa, pembangkit listrik dan air, mobil, truk, dan kapal, kemudian juga menyebar sampai pertambangan, ladang minyak, pabrik, dan transportasi antar benua. Mesin diesel menggunakan prinsip kerja hukum Charles, yaitu ketika udara dikompresi maka suhunya akan meningkat. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat dengan rasio kompresi antara 15:1 dan 22:1 sehingga menghasilkan tekanan 40-bar (4.0 MPa; 580 psi), dibandingkan dengan mesin bensin yang hanya 8 to 14 bar (0.80 to 1.40 MPa; 120 to 200 psi). Tekanan tinggi ini akan menaikkan suhu udara sampai 550 °C (1,022 °F). Beberapa saat sebelum piston memasuki proses kompresi, bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar langsung dalam tekanan tinggi melalui nozzle dan injektor supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Injektor memastikan bahwa bahan bakar terpecah menjadi butiran-butiran kecil dan tersebar merata. Uap bahan bakar kemudian menyala akibat udara yang terkompresi tinggi di dalam ruang bakar. Awal penguapan bahan bakar ini menyebabkan sebuah waktu tunggu selagi penyalaan, suara detonasi yang muncul pada mesin diesel adalah ketika uap mencapai suhu nyala dan menyebabkan naiknya tekanan diatas piston secara mendadak. Oleh karena itu, penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection). Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear.Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tingginya kompresi menyebabkan pembakaran dapat terjadi tanpa dibutuhkan sistem penyala terpisah (pada mesin bensin digunakan busi), sehingga rasio kompresi yang tinggi meningkatkan efisiensi mesin. Meninggikan rasio kompresi pada mesin bensin hanya terbatas untuk mencegah kerusakan pra-penyalaan.
2.6 Keuntungan Mesin Diesel
Mesin diesel memiliki beberapa keuntungan dibandingkan mesin pembakaran
lain:
A.
Mesin diesel membakar lebih sedikit
bahan bakar daripada mesin bensin untuk menghasilkan kerja yang sama karena
suhu pembakaran dan rasio kompresi yang lebih tinggi.
Mesin
bensin umumnya hanya memiliki tingkat efisiensi 30%, sedangkan mesin diesel
bisa mencapai 45% (mengubah energi bahan bakar menjadi energi
mekanik (lihat siklus Carnot untuk
penjelasan lebih lanjut).
B. Tidak ada
tegangan listrik tinggi pada sistem penyalaan, sehingga tahan lama dan mudah
digunakan pada lingkungan yang keras. Tidak adanya koil, kawat spark plug, dsb
juga menghilangkan sumber gangguan frekuensi radio yang dapat mengganggu
peralatan navigasi dan komunikasi, sehingga penting pada pesawat terbang dan
kapal.
C. Daya tahan
mesin diesel umumnya 2 kali lebih lama daripada mesin bensin
Templat:Better source karena
suku cadang yang digunakan telah diperkuat.
D. Bahan bakar diesel dapat dihasilkan langsung dari
minyak bumi. Distilasi memang menghasilkan bensin, namun hasilnya tak akan
cukup tanpa adanyacatalytic reforming, yang
berarti memerlukan ongkos tambahan.
E. Bahan bakar
diesel umumnya dianggap lebih aman daripada bensin. Meskipun bahan bakar diesel
dapat terbakar pada udara bebas jika disulut dengan sumbu, namun tidak akan
meledak dan tidak menghasilkan uap yang mudah terbakar dalam jumlah besar.
Tekanan uap yang rendah sangat menguntungkan untuk aplikasi kapal laut, dimana
campuran bahan bakar dengan udara yang dapat meledak sangatlah berbahaya.
Dengan alasan yang sama, mesin diesel tahan terhadap vapor lock.
F. Untuk beban
parsial berapapun, efisiensi bahan bakar (massa yang dibakar per energi yang
dihasilkan) hampir konstan untuk mesin diesel, sedangkan pada mesin bensin akan
proporsional.
G. Mesin diesel
menghasilkan panas yang terbuang lebih sedikit.
H. Mesin diesel
dapat menerima tekanan dari supercharger atau turbocharger tanpa batasan
(tergantung dari kekuatan komponen mesinnya saja). Tidak seperti mesin bensin
yang dapat menimbulkan detonasi/ketukan pada tekanan tinggi.
I.
Kandungan karbon monoksida pada gas
buangnya minimal, oleh karena itu mesin diesel digunakan pada tambang bawah
tanah.
J.
Biodiesel mudah
disintesis, bahan bakar berbasis non-minyak bumi (melalui proses transesterifikasi) dan dapat
langsung digunakan di banyak mesin diesel, sedangkan mesin bensin membutuhkan
banyak ubahan untuk dapat menggunakan bahan bakar sintetis untuk
dapat digunakan (misalnya etanol ditambahkan
ke gasohol).
Kebanyakan mesin diesel saat ini telah
mempunyai turbocharger dan
beberapa diantaranya gabungan turbo
dan supercharger. Karena bahan bakar pada mesin diesel tidak
ada dalam silinder sebelum pembakaran dimulai, maka tekanan udara lebih dari 1
bar (100 kPa) dapat dimasukkan dalam silinder tanpa pra-pembakaran. Mesin
dengan turbocharger dapat memproduksi tenaga jauh lebih besar daripada mesin
biasa dengan konfigurasi yang sama, karena lebih banyak udara yang dimasukkan
berarti makin banyak bahan bakar yang dapat dibakar sehingga tenaga lebih
besar. Supercharger umumnya
digerakkan mekanis oleh crankshaft mesin,
sedangkan turbocharger digerakkan
oleh gas buang mesin, tidak membutuhkan tenaga mekanis apapun. Turbocharger dapat mengurangi konsumsi
bahan bakar pada mesin diesel
dengan mengambil panas yang terbuang dari gas buang.
Karena mesin dengan turbocharger dan supercharger
dapat memproduksi tenaga lebih besar dengan kapasitas sama, maka perhatian
lebih mesti diperhatikan pada desain mekanikal komponen, pelumasan, dan
pendinginan. Piston umumnya didinginkan dengan minyak pelumas yang disemprotkan
di bagian bawah piston. Mesin – mesin yang besar dapat menggunakan air, air atau
minyak melalui pipa teleskopi yang menempel pada crosshead.
Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel,
umumnya ditambahkan intercooler untuk
mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan
mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya
udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit
untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan
pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan
ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk
menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin
beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan
mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar
diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel.
Kristal ini dapat terbentuk di sepanjang jalur bahan bakar (terutama pada
saringan), membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Pemanas
listrik kecil pada tanki bahan bakar dan di sepanjang sistem bahan bakar
umumnya menjadi solusi. Selain itu, cara umum yang dipakai adalah untuk
memanaskan saringan bahan bakar dan jalur bahan bakar secara
elektronik.
Seiring dengan meningkatnya teknologi bahan
bakar, pengentalan saat ini jarang terjadi, namun pada kondisi terdingin
campuran adalah diesel dan minyak tanah dapat digunakan. Stasiun pengisian
bahan bakar di kawasan dingin pada umumnya menyediakan bahan bakar diesel musim
dingin yang
memungkinkan operasi di bawah semestinya. Di Eropa, karakteristik bahan bakar
ini tercantum pada standar EN 590.
Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun
berapapun jumlah silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat
diseimbangkan untuk mencegah getaran yang berlebihan. Mesin 6 segaris paling banyak diproduksi dalam mesin
tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan 4 segaris juga banyak diproduksi.
Mesin diesel bekerja dengan kompresi udara yang
cukup tinggi, sehingga pada mesin disel besar perlu ditambahkan sejumlah udara
yang lebih banyak. Maka digunakan Supercharger
atau turbocharger pada intake manifold, dengan tujuan memenuhi
kebutuhan udara kompresi.
Mesin S80ME-C7 milik MAN yang bermesin diesel mengkonsumsi 155
gram (5.5 oz) bahan bakar per kWh dan menghasilkan efisiensi sebesar
54.4%, sehingga menjadikannya konversi bahan bakar tertinggi menjadi tenaga
untuk mesin pembakaran dalam maupun luar manapun (The
efficiency of a combined cycle gas
turbine system can
exceed 60%) Hal ini berarti mesin diesel lebih efisien daripada mesin
bensin untuk keluaran tenaga yang sama, sehingga konsumsi bahan bakar lebih
irit. Contoh lainnya adalah Å koda Octavia,
dimana mesin bensinnya mengkonsumsi bahan bakar 6.2 L/100 km
(46 mpg-imp; 38 mpg-US) untuk tenaga
102 bhp (76 kW)
sedangkan mesin dieselnya hanya mengkonsumsi 4.4 L/100 km
(64 mpg-imp; 53 mpg-US) untuk keluaran
tenaga 105 bhp (78 kW).
Keefisienan mesin diesel disebabkan karena
bahan bakar diesel lebih padat dan kandungan energinya lebih banyak 15%
berdasarkan volume. Meskipun nilai kalornya sedikit lebih rendah daripada bensin
(diesel 45,3 MJ/kg (megajoule per
kilogram, bensin 45.8 MJ/kg), namun karena densitasnya lebih tinggi, maka
massanya lebih besar.
Selain itu, mesin diesel juga lebih irit karena rasio kompresi yang
lebih tinggi, terutama pada putaran rendah dan kondisi mesin diam. Tidak
seperti mesin bensin, mesin diesel tidak memiliki butterfly valve/throttle pada sistem inlet yang menutup pada kondisi mesin diam. Hal ini menimbulkan
kerugian dan menurunkan adanya udara masuk, sehingga efisiensi mesin bensin
menurun. Di banyak penggunaan, seperti kapal laut, pertanian, dan kereta, mesin
diesel dibiarkan menyala diam berjam-jam. Kuntungan ini banyak digunakan pada
lokomotif kereta.
Mesin diesel pada bus, truk, dan mobil-mobil baru bermesin diesel dapat
mencapai efisiensi maksimum sekitar 45%, dan
sedang ditingkatkan sehingga mencapai 55%. Meskipun
begitu, rata-rata efisiensinya tidak selalu sama, tergantung pada kondisi dan
penggunaan.
2.7 Definisi Getaran
Getaran
adalah 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. [Tungga BK, Andi, 2011]
2.8 Getaran Mesin
Getaran mesin (Mechanical
Vibration) diartikan sebagai gerakan bolak-balik dari komponen mekanik dari
suatu mesin sebagai reaksi dari adanya gaya dalam (gaya yang dihasilkan oleh mesin
tersebut) maupun gaya luar (gaya yang berasal dari luar atau sekitar
mesin). Kasus yang dominan dalam getaran permesinan adalah yang disebabkan oleh
gaya eksitasi getaran yang berasal dari mesin tersebut, yang menyangkut
diantaranya ;
a. Kondisi yang tak seimbang
(unbalance) baik yang statik maupun
dinamik pada mesin tersebut.
b. Cacat yang terjadi pada
elemen-elemen rotasi (bearing rusak, impeller macet, dll).
c.
Ketidak sempurnaan bagian/fungsi
mesin tersebut.
Mesin yang ideal tidak akan bergetar karena energi yang
diterimanya digunakan sepenuhnya untuk kefungsian mesin itu sendiri. Dalam praktek mesin yang dirancang
dengan baik, getarannya relatif rendah namun untuk jangka pemakaian yang lama
akan terjadi kenaikan level getaran karena hal berikut ;
a. Keausan pada elemen
mesin.
b. Proses pemantapan pondasi (base plate) sedemikian rupa sehingga terjadi deformasi dan
mengakibatkan misalignment pada poros.
c. Perubahan perilaku
dinamik pada mesin sehingga terjadi prubahan frekuensi pribadi.
Analisis ciri mekanik memungkinkan pemanfaatan sinyal
getaran untuk mengetahui kondisi mesin tersebut tanpa membongkar atau
menghentikan suatu mesin, sehingga dapat dimanfaatkan untuk analisis lebih
lanjut dalam perbaikan pada kerusakan yang terjadi. Dengan melakukan pengamatan
analisis getaran secara berkala, maka sesuatu yang tidak normal pada suatu
mesin dapat dideteksi sebelum kerusakan yang lebih
besar terjadi. [Tungga BK, Andi, 2011]
2.9 Jenis – Jenis Getaran
A.
Getaran Bebas dan Getaran Paksa
a.
Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya
gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang
bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih
frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh
distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan
elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa
rangsangan luar. [Seto
W Wiliam, 1997]
Persamaannya

Dengan ;
x : amplitudo getaran bebas
y : faktor peredam


A, dan B : konstanta
b.
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena
rangsangan gaya luar, jika rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa
untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Jika frekuensi rangsangan sama dengan
salah satu frekuensi natural sistem, maka akan didapat keadaan resonansi dan
osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi. Kerusakan pada struktur besar
seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat terbang, merupakan kejadian
menakutkan yang disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan frekuensi natural
merupakan hal yang utama. [Seto W Wiliam, 1997]
Persamaannya

Dengan ;
x :
amplitudo getaran


m : massa
sistem
c :
koefisien peredam



B.
Getaran Teredam dan Tak Teredam
Damping dalam
struktural sistem adalah kecil dan mempunyai efek yang kecil terhadap natural
frekuensi, tetapi damping mempunyai pengaruh yang besar dalam mengurangi
resonant pada struktural sistem. [Seto
W Wiliam, 1997]
C. Getaran Harmonik dan Random (Acak)
a.
Getaran harmonik adalah jenis
getaran yang iramanya sama dari awal berjalan sampai akhir diberhentikannya
alat tersebut.
Gambar
2.3 a getaran harmonik [3]
b.
Getaran random adalah jenis getaran yang tidak bisa diprediksi gelombangnya
namun bisa digambarkan secara statistik.
Gambar
2.4 b getaran random [3]
2.10 Pentingnya Getaran Mekanik
Salah satu tujuan belajar getaran adalah mengurangi efek negatif getaran
melalui desain mesin yang baik.
Hampir semua
alat gerak mempunyai masalah getaran karena adanya ketidak seimbangan
mekanisme, contohnya ;
a.
Mechanical failures karena material fatigue.
b.
Getaran
dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat.
c.
Dalam proses
manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir yang buruk.
Selain efek yang merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang
berguna. Diantaranya ;
a.
Getaran
digunakan dalam conveyors getar,
mesin cuci, sikat gigi elektrik.
b.
Getaran juga
digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.
c.
Getaran
digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti casting dan forging.
Gambar 2.5 c
Mekanisme getaran pada mobil [3]
2.11 Getaran Bebas Tanpa Peredam
Pada model yang paling sederhana
redaman dianggap dapat diabaikan, dan tidak ada gaya luar yang memengaruhi
massa (getaran bebas).
Dalam keadaan ini gaya yang berlaku
pada pegas Fs sebanding dengan panjang
peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila
dirumuskan secara matematis:

dengan k adalah
tetapan pegas.
Gambar 2.6
Model massa pegas sederhana [3]


Gerakan harmonik sederhana sistem benda
pegas. Bila kita menganggap bahwa kita memulai getaran sistem dengan
meregangkan pegas sejauh A kemudian melepaskannya, solusi
persamaan di atas yang memerikan gerakan massa adalah:


Gambar 2.7 Gerakan Harmonik Pegas [3]
Solusi ini menyatakan bahwa massa
akan berosilasi dalam gerak harmonis sederhana yang memiliki amplitudo A dan frekuensi fn. Bilangan fn adalah salah satu besaran
yang terpenting dalam analisis getaran, dan dinamakan frekuensi alami takredam. Untuk sistem
massa-pegas sederhana, fn didefinisikan sebagai ;

Catatan ; frekuensi sudut ω (ω =
2Ï€f) dengan satuan radian per detik kerap kali digunakan dalam persamaan
karena menyederhanakan persamaan, namun besaran ini biasanya diubah ke dalam
frekuensi “standar” (satuan Hz) ketika menyatakan frekuensi
sistem.
Bila massa dan kekakuan
(tetapan k) diketahui frekuensi getaran sistem akan dapat
ditentukan menggunakan rumus di atas.
2.12 Getaran Bebas Dengan Redaman
Bila peredaman diperhitungkan,
berarti gaya peredam juga berlaku pada massa selain gaya yang disebabkan oleh
peregangan pegas. Bila bergerak dalam fluida benda
akan mendapatkan peredaman karena kekentalan fluida. Gaya akibat kekentalan ini
sebanding dengan kecepatan benda. Konstanta akibat kekentalan (viskositas)c ini
dinamakan koefisien peredam, dengan satuan N s/m (SI)

Dengan menjumlahkan semua gaya yang
berlaku pada benda kita mendapatkan persamaan

Gambar 2.8
getaran bebas dengan redaman [3]
Solusi persamaan ini tergantung pada
besarnya redaman. Bila redaman cukup kecil, sistem masih akan bergetar, namun
pada akhirnya akan berhenti. Keadaan ini disebut kurang redam, dan merupakan
kasus yang paling mendapatkan perhatian dalam analisis vibrasi. Bila peredaman
diperbesar sehingga mencapai titik saat sistem tidak lagi berosilasi, kita
mencapai titik redaman kritis.
Bila peredaman ditambahkan melewati titik kritis ini sistem disebut dalam
keadaan lewat redam.
Nilai koefisien redaman yang
diperlukan untuk mencapai titik redaman kritis pada model massa-pegas-peredam
adalah:

Untuk mengkarakterisasi jumlah
peredaman dalam sistem digunakan nisbah yang dinamakan nisbah redaman. Nisbah ini
adalah perbandingan antara peredaman sebenarnya terhadap jumlah peredaman yang
diperlukan untuk mencapai titik redaman kritis. Rumus untuk nisbah redaman (ζ)
adalah

Sebagai contoh struktur logam akan
memiliki nisbah redaman lebih kecil dari 0,05, sedangkan suspensi otomotif akan
berada pada selang 0,2 – 0.3. Solusi sistem kurang redam pada model
massa-pegas-peredam adalah

Dari solusi tersebut perlu
diperhatikan dua hal: faktor eksponensial dan fungsi cosinus. Faktor
eksponensial menentukan seberapa cepat sistem teredam: semakin besar nisbah
redaman, semakin cepat sistem teredam ke titik nol. Fungsi kosinus melambangkan
osilasi sistem, namun frekuensi osilasi berbeda daripada kasus tidak teredam.
Frekuensi dalam hal ini disebut “frekuensi alamiah
teredam”, fd, dan terhubung dengan frekuensi alamiah
takredam lewat rumus berikut.

Frekuensi alamiah teredam lebih kecil daripada
frekuensi alamiah takredam, namun untuk banyak kasus praktis nisbah redaman
relatif kecil, dan karenanya perbedaan tersebut dapat diabaikan. Karena itu
deskripsi teredam dan takredam kerap kali tidak disebutkan ketika menyatakan
frekuensi alamiah.
Damping inilah yang menyebabkan suatu benda yang diganggu
dari keseimbangannya tidak bergetar selamanya. Secara skematis hal ini dapat
digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.9 diagram getaran dengan atau tanpa redaman [4]
Perhatikan bahwa kehadiran damping sama sekali tidak
mengubah besarnya frekuensi tetapi bisa meredamnya.
Dalam sistem getaran, energi ini berupa energi potensial
yang berangsur-angsur mengecil akibat gesekan-gesekan internal yang terjadi
dalam sistem tersebut. Apabila besar energi ini sama dengan nol, maka massa
tidak akan bergerak lagi, yang berarti getarannya berhenti.
Meskipun gaya peredam ini mempunyai banyak bentuk,
biasanya dalam analisis semua redaman ini dimodelkan sebagai viscous damper atau
dashpot. Contoh fisik redaman
misalnya shock absorber yang terdapat pada sepeda motor
atau mobil. Pada shock absorber ini, gaya yang terjadi bukan karena perbedaan
displasemen, akan tetapi akibat, meskipun diperlukan gaya untuk menghasilkan
displasemen tersebut.
Semakin cepat terjadinya displasemen, maka semakin
besar gaya yang diperlukan. [Seto W Wiliam, 1997]
2.13 Perangkat Analisis Sinyal
Getaran
Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam
kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end)
dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran
berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran
analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik.
Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara
elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya ;
a. Pembesaran sinyal getaran
b.
Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu
c. Penguraian sinyal, dan
lainnya
Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran
yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi ;
a. Sensor penyimpangan getaran
(displacement transducer)
b. Sensor kecepatan getaran
(velocity tranducer)
c. Sensor percepatam getaran
(accelerometer)
Pemilihan
sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas
pertimbangan berikut ;
a.
Jenis sinyal getaran
b.
Rentang frekuensi pengukuran
c.
Ukuran dan berat objek getaran.
d. Sensitivitas sensor
a.
Sensor aktif, yakni sensor
yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
b.
Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan satu daya dari luar agar dapat berkerja.
c.
Satu daya yang digunakan
pada umumnya dikemas dalam bentuk alat yang dinamai Conditioning Amflifier.
Penerapan analisis getaran mesin telah dibuat mudah
dengan adanya instrument yang disebut Dynamic
Signal Analyzer (DSA). Getaran mesin merupakan kombinasi kompleks dari
sinyal yang berasal dari berbagai sumber getaran mesin didalam mesin, Dengan DSA, getaran tersebut dapat diuraikan atas
komponen-komponennya, misalnya rotor yang tidak balance, bantalan yang cacat
dan meshing dari roda gigi, masing-masing pada frekuensi yang unik. Dengan
menampilkan amplitudo getaran sebagaifungsi frekuensi (spektrum
getaran) maka, DSA memungkinkan identifikasi sumber getaran. DSA juga dapat
memperlihatkan simpanagn getaran sebagai fungsi waktu, suatu format yang sangat
berguna untuk mengamati getaran implusive (misalnya yang dihasilkan
oleh roda gigi yang ”cuwil”).
Perangkat analisis yang umum digunakan untuk keperluan
pemantauan sinyal getaran adalah
DSA atau penganalisis sinyal dinamik yang berkerja dengan konsep digital.
Keuntungan
utama peralatan digital ini adalah ;
a.
Fleksibilitas dalam pengolahan data
b.
Waktu pengolahan relatif cepat (order milisecond)
Secara
konseptual prinsip kerja penganalisis ini adalah sebagai berikut ;
a. Anti aliasing filter,
pada tahap ini sinyal analog dimasukan dalam low pass filter (LPF) untuk
mencegah terjadinya kesalahan aliasing atau pelipatan frekuensi
b. Konversi sinyal
analog untuk menjadi digital, ADC (Analog to Digital Converter)
c. Koreksi data digital dengan
fungsi jendela, proses window ini dimasukkan untuk mencegah semaksimal mungkin
kebocoran spektrum, karena hal ini mempengaruhi ketelitian frekuensi dan
amplitudonya
d. Konversi data domain
waktu ke domain frekuensi, proses ini dilakukan dengan menggunakan algoritma
transformasi faurier cepat, FFT (Fast
fourier Transform).
DSA dapat dibedakan menjadi ;
a.
DSA, portable, umumnya jumlah kanal ada 2 buah
sehingga disamping untuk pemantauan getaran
mesin dapat juga untuk mengukur fungsi respon frekuensi (FRF). DSA jenis ini
menggunakan catu daya baterai atau adaptor untuk sumber listriknya sehingga
sangat praktis untuk keperluan dilapangan.
b.
DSA Benchop, DSA tipe ini bisa terdiri atas satu
kanal, dua kanal, atau empat kanal. Catu daya berasal dari jala-jala listrik
sehingga tidak fleksibel untuk pemakaian dilapangan. Kemampuan pengolahan data
lebih lanjut, lebih kompleks dari DSA Portable. DSA type ini umumnya dilengkapi juga dengan generator
pembangkit sinyal.
c.
DSA berbasis komputer, DSA type ini memiliki perangkat,
yaitu ;
a)
Mainframe, bagian ini berfungsi untuk akurisasi sinyal
getaran dan pengolahan data awal.
b)
Komputer, bagian ini berfungsi untuk pengolahan data
lanjutan serta penayangan data.
2.14 Parameter Getaran
Vibrasi atau getaran
mempunyai tiga parameter penting yang dapat dijadikan sebagai tolak ukur yaitu ;
a. Amplitudo
Amplitudo adalah ukuran
atau besarnya sinyal vibrasi yang dihasilkan. Amplitudo dari sinyal vibrasi
mengidentifikasikan besarnya gangguan yang terjadi. Makin tinggi amplitudo yang
ditunjukkan, menandakan makin besar gangguan yangterjadi, besarnya amplitudonya bergantung pada tipe
mesin yang ada. Pada mesin yang masih bagus dan baru, tingkat
vibrasinya biasanya bersifat relatif.
b. Frekuensi
Frekuensi adalah
banyaknya periode getaran yang terjadi dalam satu putaran waktu. Besarnya
frekuensi yang timbul pada saat terjadinya vibrasi dapat mengidentifikasikan
jenis-jenis gangguan yang terjadi. Gangguan yang terjadi
pada mesin sering menghasilkan frekuensi yang jelas atau menghasilkan contoh
frekuensi yang dapat dijadikan sebagai bahan pengamatan.
Dengan diketahuinya
frekuensi pada saat mesin mengalami vibrasi, maka penelitian atau pengamatan
secara akurat dapat dilakukan untuk mengetahui penyebab atau sumber dari
permasalahan. Frekuensi biasanya ditunjukkan dalam bentuk Cycle per menit
(CPM), yang biasanya disebut istilah Hertz (dimana Hz = CPM). Biasanya singkatan yang
digunakan untuk Hertz adalah Hz.
c. Fase
Vibrasi (Vibration Phase)
Fase adalah penggambaran akhir dari pada karekteristik
suatu getaran atau vibrasi yang terjadi pada suatu mesin. Fase adalah
perpindahan atau perubahan posisi dari pada bagian – bagian yang bergetar
secara relative untuk menentukan titik referensi atau titik awal pada bagian
yang lain yang bergetar.
2.15 Vibrasi Eksistasi Tidak Seimbang
Turbin, motor elektrik atau divais apapun dengan baling-baling/atau
rotor sebagai suatu komponen yang bekerja adalah dapat dikatakan suatu rotating machine. Ketidak seimbangan (unbalance) terjadi jika pusat massa dari
rotor tidak berimpit dengan titik pusat sumbu rotasi. Unbalance me diukur dalam kaitan dengan massa ekivalen m dengan
suatu keeksentrikan e.

Gambar 2.10 Vibrasi Eksistasi Tidak
Seimbang [7]
[Holman J.P & ir.
E. Jasfiji, 1994]
Suatu mesin yang berputar dengan total massa mt dengan unbalance me adalah diperlihatkan pada gambar 2.15 ke eksentrikan massa me berputar dengan kecepatan sudut ω dan jarak vertikalnya adalah (x + e sin ωt) mesin dibatasi bergerak pada arah vertikal serta mempunyai satu derajat kebebasan.
2.16 Tipe – Tipe Pengukuran Vibrasi
Ada tiga dasar yang menjadi parameter dalam melakukan pengukuran vibrasi yaitu ;
a. Displacement (Simpangan Getaran)
Displacement adalah ukuran dari pada jumlah gerakan dari pada massa suatu benda, dimana hal ini menunjukkan sejauh mana benda bergerak maju mundur (bolak-balik) pada saat mengalami vibrasi. Displacement adalah perubahaan tempat atau posisi dari pada suatu objek atau benda meju suatu titik pusat (dalam hal ini massa benda berada dalam posisi netral). Besarnya gaya daripada Displacement dapat diketahui dari amplitudo yang dihasilkan. Makin tinggi amplitudo yang ditunjukkan, makin keras atau tinggi pula vibrasi yang dihasilkan. Displacement atau perpindahan dari suatu benda dapat dijukkan dalam satuaan mil (dimana mil = 0,001 inc) atau dalam micron (dimana 1 micron = 0,001 mm).
Displacement biasanya sangat berguna pada batas frekuensi kurang dari 600 CPM (10 Hz). Frekuensi ini harus digunakan selama terjadi displacement untuk mengefaluasi gejala vibrasi. Pada keadaan biasa, dimana vibrasi pada 1 x RPM adalah 2 millis (25,4 micron PK) tapi hal ini belum memberikan komfirmasi yang cukup untuk menentukan apakah vibrasi pada tingkatan 2 mil, hal ini merupakan kondisi yang baik atau buruk, sebagai contoh, vibrasi 2 mils PK-PK pada 3600 CPM adalah lebih berbahaya dibandingkan dengan vibrasi 2 mils PK – PK pada 300 CPM.
b. Velocity (kecepatan getaran)
Velocity addalah jumlah waktu yang dibutuhkan pada saat terjadi displacement (dalam hal kecepatan). Velocity adalah satu indikator yang paling baik untuk mengetahui masalah vibrasi (contohnya unbalance, misaligment, mecanical loosess, dan kerusakan bearing atau bearing defect) pada mesin berkecepatan sedang. Velocity adalah ukuran kecepatan suatu benda pada saat bergerak atau bergetar selama berisolasi. Kecepatan suatu benda adalah nol pada batas yang lebih tinggi atau lebih rendah,dimulai pada saat berhenti pada suatu titik sebelum berubah arah dan mulai untuk bergerak kearah berlawanan. Velocity dapat ditunjukkan dalam suatu inch per second (in/sec) atau milimeter per secon (mm/sec).
Velocity disisi lain tidak sepenuhnya mempunyai frekuensi yang bergantung pada batas sekitar 600 sampai 120000 CPM (10 sampai 2000 Hz) dan pada dasarnya hanya merupakan satu pilihan ketika batas frekuensi berada pada 300 sampai 300000 CPM (5 sampai 500 Hz).
c. Acceleration (percepatan getaran)
Acceleration adalah jumlah waktu yang diperlukan pada saat terjadi velocity. Acceleration adalah parameter yang sangat penting dalam analisis mesin-mesin yang berputar (rotation equipment)dan sangat berguna sekali dalam mendeteksi kerusakan bearing dan masalah pada gearbox berkecepatan tinggi lebih cepat dan lebih awal. Acceleration diartikan sebagai perubahan dari velocity yang di ukur dalam satuan gravitasi. Pada posisi permukaan laut 1,0g = 32,2 ft/sec2 yang ekuivalen dengan 386,087 in/sec atau 9806,65 mm/sec, harga yang digunakan untuk menyatakan akselerasi dari gravitasi (percepatan grafitasi)dalam satuan Inggris dan Metric (dimana in/sec/sec biasanya ditunjukkan sebagai in s2.
2.17 Pengambilan Data Menggunakan Sensor Getaran
Sensor getaran dipasang pada bagian-bagian mesin yang cukup kaku untuk menghindari efek resonansi lokal bagian tersebut. Pengambilan data-data dengan alat sensor tersebut haruslah terlebih dahulu mengetahui bagian mana dari mesin tersebut yang paling tepat untuk pengukuran vibrasi. Tempat yang paling tepat tersebut adalah pada bearing caps (rumah bearing). Pengambilan data vibrasi dilakukan dengan dua cara yaitu dengan cara axial dan cara radial. Pengambilan data secara axial adalah menempatkan alat sensor pada arah aksial atau searah dengan poros. Problem semacam misalignment dan bent shaft biasanya dapat diketahui dengan cara ini. Cara radial sendiri terbagi menjadi 2 cara, yaitu ;
a. Horizontal
Pengecekan secara horizontal dengan cara meletakkan alat sensor secara horizontal pada bearing cap. Dari pengukuran ini dapat diketahui amplitudo yang paling tinggi.
b. Vertikal
Pengambilan data secara vertikal adalah dengan menempatkan alat sensor pada posisi vertikal atau berbanding 90o dengan arah horizontal pada bearing cap. Pengambilan data secara vertikal ini akan meunjukan amplitudo yang lebih rendah dibandingkan pengambilan data secara horizontal.
2.18 Satuan Dalam Getaran
Hertz (Hz) merupakan satuan internasional (SI) untuk frekuensi yang mana penggunaan nama ini adalah sebagai apresiasi kepada Heinrich Rudolf Hertz atas jasanya dalam ilmu ke-elektromagnetis-an.
Hertz digunakan untuk menghitung getaran apapun yang bersifat periodik, dalam pelajaran Fisika Hz dijelaskan sebagai "Banyaknya getaran pada tiap satuan waktu". Dalam ilmu elektromagnetisme juga dikenal Amplitudo yaitu besaran antara satu bukit dan satu lembah.
Kelipatan SI untuk hertz (Hz)
Tabel 2.13
hertz dalam satuan SI
|
|||||||
Kelipatan kebawah
|
Kelipatan keatas
|
||||||
Harga
|
Simbol
|
Nama
|
Harga
|
Simbol
|
Nama
|
||
10−1 Hz
|
dHz
|
decihertz
|
101 Hz
|
DaHz
|
Decahertz
|
||
10−2 Hz
|
cHz
|
centihertz
|
102 Hz
|
HHz
|
Hectohertz
|
||
10−3 Hz
|
mHz
|
millihertz
|
103 Hz
|
KHz
|
Kilohertz
|
||
10−6 Hz
|
µHz
|
microhertz
|
106 Hz
|
MHz
|
Megahertz
|
||
10−9 Hz
|
nHz
|
nanohertz
|
109 Hz
|
GHz
|
Gigahertz
|
||
10−12 Hz
|
pHz
|
picohertz
|
1012 Hz
|
THz
|
Terahertz
|
||
10−15 Hz
|
fHz
|
femtohertz
|
1015 Hz
|
PHz
|
Petahertz
|
||
10−18 Hz
|
aHz
|
attohertz
|
1018 Hz
|
Ehz
|
Exahertz
|
||
10−21 Hz
|
zHz
|
zeptohertz
|
1021 Hz
|
ZHz
|
Zettahertz
|
||
10−24 Hz
|
yHz
|
yoctohertz
|
1024 Hz
|
Yhz
|
Yottahertz
|
||
Singkatan yang sering dipergunakan dicetak dalam
huruf tebal
|
|||||||
artiekl yang dipaparkan sangat bermanfaat, terimakasih banyak
BalasHapusSensor Accelerometer
Mas artikel lengkapnya bisa di dapat dimana
BalasHapusbisa kontak saya lewat email
Hapusterimakasih
BalasHapus