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].

2.2  Definisi Motor Bakar Dua Langkah dan Empat Langkah

A.       Motor bakar dua langkah

Motor dua langkah yaitu setiap jenis sepeda motor bakar, yang dalam setiap Cylindernya mendapatkan satu kali pembakaran gas, dengan hanya memerlukan gerakan zuiger (piston) sebanyak dua kali. Sedangkan Kruk As berputar satu lingkaran penuh (360^o). sedangkan untuk jenis ini biasanya mesin motor menggunakan oli samping sebagai campuran bahan bakar (bensin) juga sebagai pelumasan pada dinding – dinding cylinder karena mesin dua langkah tidak dilengkapi bak oli untuk pelumasan kruk as. [Arismunandar, Wiranto, 1988].

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.

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 Škoda 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

...............................(2.9 a)

Dengan ;

x                      : amplitudo getaran bebas

y                      : faktor peredam

                    : frekuensi pribadi

                    : frekuensi pribadi 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

.......................................(2.9 b)

Dengan ;

x          : amplitudo getaran

         : gaya eksistasi/getaran

          : konstanta pegas

m         : massa sistem

c           : koefisien peredam

         : frekuensi

          : sudut fasa = arc tg

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 F_s sebanding dengan panjang peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:

............................................................................................(2.11 1)

dengan k adalah tetapan pegas.

Gambar 2.6 Model massa pegas sederhana [³]

Sesuai Hukum kedua Newton gaya yang ditimbulkan sebanding dengan percepatan massa:

..................................................................(2.11 2)

Karena F = F_s, kita mendapatkan persamaan diferensial biasa berikut ;

.......................................................................................(2.11 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:

.........................................................................(2.11 4)

Gambar 2.7 Gerakan Harmonik Pegas [³]

Solusi ini menyatakan bahwa massa akan berosilasi dalam gerak harmonis sederhana yang memiliki amplitudo A dan frekuensi f_n. Bilangan f_n adalah salah satu besaran yang terpenting dalam analisis getaran, dan dinamakan frekuensi alami takredam. Untuk sistem massa-pegas sederhana, f_n didefinisikan sebagai ;

.........................................................................................(2.11 5)

Catatan ; frekuensi sudut ω (ω = 2πf) 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)

................................................................(2.12 1)

Dengan menjumlahkan semua gaya yang berlaku pada benda kita mendapatkan persamaan

..............................................................................(2.12 2)

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:

..........................................................................................(2.12 3)

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

..............................................................................................(2.12 4)

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

....................(2.12 5)

Nilai X, amplitudo awal, dan ϕ, ingsutan fase, ditentukan oleh panjang regangan pegas.

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”, f_d, dan terhubung dengan frekuensi alamiah takredam lewat rumus berikut.

................................................................................(2.12 6)

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

A.       Sensor 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

Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi ;

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.

B.       Dinamic Signal Analizer (DSA)

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 90^o 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

Berbagi :