analisis pengaruh misalignment terhadap vibrasi dan ... cover.pdf · kepada penulis sehingga dapat...

ANALISIS PENGARUH MISALIGNMENT TERHADAP VIBRASI DAN

KINERJA MOTOR INDUKSI

Disusun Oleh:

Nama : Laurensius Nainggolan

Nim : 41315110085

Program Studi : Teknik Mesin

DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SYARAT KELULUSAN MATA KULIAH

TUGAS AKHIR PADA PROGRAM SARJANA STRATA SATU (S1)

AGUSTUS 2017

http://digilib.mercubuana.ac.id/

PENGARUH MISALIGNMENT TERHADAP VIBRASI DAN KINERJA

MOTOR INDUKSI

LAURENSIUS NAINGGOLAN

NIM: 41315110085

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2017


v


PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan

Rahmat Nya yang telah memberikan kesempatan, pengetahuan, pengalaman, kekuatan

kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan

Tugas Akhir ini yang berjudul “Analisa pengaruh misalignment terhadap vibrasi dan

kinerja motor induksi” sebagian persyaratan dalam menyelesaikan mata kuliah Tugas

Akhir pada Jurusan Taknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin, Universitas Mercu

Buana.

Sesuai dengan judulnya, dalam laporan tugas ini akan dibahas mengenai

pengujian,analisis, metode pengumpulan data, perhitungan dan menyimpulkan hasil

pengujian.

Dalam proses pembuatan Laporan Tugas Akhir ini, penulis telah mendapat banyak

bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, baik berupa materill, spiritual dan

informasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1 Bapak Dr.Abdul Hamid,B.Eng,M.Eng selaku Dosen pembibing Tugas Akhir saya;

2 Bapak Haris Wahyudi, ST, M.Sc selaku koordinator Tugas Akhir;

3 Seluruh keluarga tercinta yang terus memberi semangat dan memberikan dukungan

materi, semangat dan doa sehingga laporan ini bisa diselesaikan;

4 Seluruh teman ,Sahabat ,rekan kerja yang turut berpartisipasi dalam memberikan

dukungan dan masukan.

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini ada kekurangan dan kesalahan.

Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat

membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini dan juga

sebagai masukan bagi penulis.


Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang

membacanya dan yang akan melakukan penelitian berikutnya.

Jakarta, September 2017

(Laurensius Nainggolan)


v

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PERNYATAAN i

LEMBAR PENGESAHAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR NOTASI ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 2

1.4 Manfaat Penelitian 2

1.5 Batasan Penelitian 3

1.6. Sistematika Penulisan 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pendahuluan 4

2.2 Misalignment 6

2.2.1 Jenis Jenis Misalignment 8

2.2.2 Toleransi Misalignment 10

2.3 Pengerian Vibrasi 11

2.4 Teori Vibrasi 12

2.4.1 Vibrasi Tidak Seimbang (Unbalance Vibration) 13

2.5 Parameter Vibrasi 16

2.5.1 Frekunsi Getaran 16

2.5.2 Amplitudo 18

2.5.3 Phase Getaran 20


2.6 Karakteristik Vibrasi 22

2.6.1 Perpindahan Getaran (Vibration Displacement) 22

2.6.2 Kecepatan Getaran (Vibration Velocity) 23

2.6.3 Percepatan Getaran (Acceleration) 24

2.7 Batasan Nilai Vibrasi pada Mesin 26

2.7.1 ISO 2372 27

2.7.2 ISO 10816-6 29

2.8 Titik Pengukuran Vibrasi 30

2.9 Fast Fourier Transform (FFT) 32

2.10 Frekuensi Kerusakan Mendasar yang Menyebabkan Vibrasi 35

2.10.1 Ketidakseimbangan (Unbalance) 35

2.10.2 Misalignment 36

2.10.3 Kelonggaran Mekanik (Mechanical Loseness) 37

2.11 Parameter Analisa Vibrasi 38

2.12 Motor Induksi 40

2.12.1 Klasifikasi Motor Induksi 41

2.12.2 Kontruksi Motor Induksi 43

2.13 Dasar Dasar Motor Induksi 45

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Pendahuluan 47

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian 47

3.3 Tahapan Penelitian 47

3.4 Alat yang Digunakan 50

3.5 Teknik Pengumpulan Data 53

3.5.1 Data motor 53

3.5.2 Proses Alighment 55

3.5.3 Proses pengukuran vibrasi 56

3.5.4 Proses Pengukuran Arus 57

3.5.5 Pengukuran Temperature pada Motor 57

3.6 Metode Analisa Data 58


vii

BAB IV HASIL YANG DICAPAI DAN POTENSI KHUSUS

4.1 Pendahuluan 59

4.2 Data dan Hasil Penelitian 59

4.2.1 Data nilai vibrasi 59

4.2.2 Data nilai arus 60

4.2.2 Data nilai temperatur 60

4.3 Analisa Data Vibrasi 61

4.4 Analisa Kinerja Motor 67

4.5 Kerugian Energi Akibat Misalignment 70

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 71

5.2 Saran 72

DAFTAR PUSTAKA 73

LAMPIRAN

A Toleransi Misalignmet 75

B Tabel Efisiensi Motor 76

C Tabel Temperature Limit Motor Induksi 77

D Tabel Analisa Vibrasi Misalignment 78

E Tabel Kondisi mesin Tehadap Nilai Vibrasi 79

F Data hasil vibrasi pada kondisi alignment 80

G Data hasil vibrasi pada kondisi misalignment 81

H Spesifikasi Fixture laser Alignment 82

I Spesifikasi SKF Microlog GX 83


DAFTAR GAMBAR

No Gambar Halaman

2.1 Momen Innersia pada Poros 5

2.2 Simpangan pada Poros 6

2.3 Presentasi Kondisi Misalignmen pada Mesin 6

2.4 Simpangan Poros Terhadap Sumbu Stationar 7

2.5 Jarak Simpangan pada Misalignmet 7

2.6 Offset Shaft Misalignment 8

2.7 Menghitung Nilai Simpangan Offset Msalignment 8

2.8 Angular Shaft Misalignment 9

2.9 Jenis Misalignment 9

2.10 Jenis Misalignment 10

2.11 Toleransi Alignment Berdasarkan Kecepatan Motor 10

2.12 Gerak Bolak-Balik 11

2.13 Amplitudo Pada Putaran 11

2.14 Fungsi Periodik 12

2.15 Ketidak Seimbangan pada Rotor 13

2.16 Model Mesin Berputar yang Tidak Seimbang pada Rotor 13

2.17 Model Mesin Berputar yang Tidak Seimbang (unbalance) 14

2.18 Sistem Response Harmonik dengan Eksitasi Inertia 15

2.19 Siklus Getaran Dalam Frekuensi 16

2.20 Model Vibrasi Sederhana 17

2.21 Waveform dari percepatan, perpindahan dan kecepatan 18

2.22 Terminologi Utama 18

2.23 Amplitudo Getaran 19

2.24 Peak to Peak, Average, dan RMS 19

2.25 Root Maen Square 20

2.26 Fase Diantara Dua Gelombang yang Identik 21

2.27 Grafik Amplitudo dan Frekuensi 21

2.28 Grafik Out Of Phase 180º 22

2.29 Perpindahan dari Objek yang Bergetar 22


ix

2.30 Kecepatan Benda Bergetar 24

2.31 Percepatan Benda Bergetar 25

2.32 General Machinery Severity Chart 27

2.33 ISO 2372 28

2.34 ISO 10816-6 29

2.35 ISO 10816-3 30

2.36 Titik Pengukuran Pillow Block Bearings 31

2.37 Titik Pengukuran Rumah Motor 31

2.38 Gelombang Frekuensi 32

2.39 FFT Dua Dimensi 33

2.40 Time Waveform Turbin 33

2.41 Spectrum Data 34

2.42 Transform FFT 34

2.43 Tipe unbalance 35

2.44 Karakteristik Untuk Spectrum Unbalance 36

2.45 Karakteristik Untuk Spectrum Misalignment 36

2.46 Karakteristik Untuk Spectrum Misalignment 37

2.47 Karakteristik Untuk Spectrum losenes 37

2.48 Klasifikasi Motor Listrik 42

2.49 Bagian Dasar Motor Listrik AC 42

2.50 Bagian dasar motor listrik DC 43

2.51 Bagian Motor Induksi 44

3.1 Diagram Alir Pengukuran 49

3.2 Proses alignment menggunakan alat fixture laser alignment 50

3.3 Microlog Analyzer GX 51

3.4 Thermograph Fluke Ti 300 ir 52

3.5 Clamp meter (Tang Ampere) 52

3.6 Motor percobaan 1 53

3.7 Gambar Motor Percobaan 2 54

3.8 Ilustrasi penggunaan alat 55

3.9 Proses pengukuran Vibrasi 56

3.10 Titik Pengukuran Vibrasi 56

3.11 Clamp Tester 57


3.12 Pengukuran temperature motor 57

4.1 Time Signal Axial Motor 150 kW Saat Misalignment 61

4.2 FFT Axial Motor 150 kW saat Misalignment 62

4.3 Time Signal Radial Vertical Motor 150 kW Saat Alignment 63

4.4 FFT radial vertical Motor 150 kW saat alignment 63

4.5 Time signal Motor 55 kW saat Misalignment 64

4.6 FFT Motor 55 kW saat Misalignment 65

4.7 Time signal Motor 55 kW saat alignment 66

4.8 FFT Motor 55 kW saat alignment 66


xi

DAFTAR TABEL

No Tabel Halaman

2.1 Penjelasan Signal Vibrasi 39

4.1 Data Hasil Arus pada Motor dalam Kondisi Alignment 60

4.2 Data Arus pada Motor Dalam Kondisi Misalignment 60

4.3 Data Temperature pada Motor dalam Kondisi Alignment 60

4.4 Data Temperature pada Motor dalam Kondisi Misalignment 60


DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

a Amplitudo cm

C damping coefficient N.sec/cm

cos φ faktor Daya

E modulus elasstisitas N/cm²

fn frekuensi natural Hz

F gaya N

G Modulus geser N/cm²

I momen innersia Kg m2

I arus ampere

k Konstata coeffcient n/cm

m massa kg

n kecepatan rotor (r/min)

ns kecepatan sinkron (r/min)

R momen innersia (Kg²m

r jari jari mm

s Slip (r/min)

t waktu Secon (s)

ω Kecepatan sudut rad/s rad/s

x perpindahan (displacement) translasi (m)

ζ faktor redaman


analisis pengaruh misalignment terhadap vibrasi dan ... cover.pdf · kepada penulis sehingga dapat...

Documents