II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjaun Pustaka

2.1.1. Pengukuran Getaran

Pengujian getaran pada kompresor lobe kembar sudah pernah dilakukan oleh

Malikwade Gomatesh V. dengan judul “Design Optimazion for Vibration Level

Root Blower With No Load Condition” yang menggunakan alat pengujian

Vibration accelerometer. Pengujian getaran tersebut dilakukan untuk mengurangi

getaran yang terjadi pada kompresor salah satunya dengan mengatur mounting

kompresor tersebut sehingga kinerja kompresor dapat ditingkatkan. Dalam

pengujian getaran tersebut, didapatkan sebuah kesimpulan bahwa getaran dapat

dikurangi dengan baik dengan menggunakan flat pad arrangement dibandingkan

dengan menggunakan rigid frame arrangement, flexible arrangement atau buffer

pad arrangement. [12]

Pengujian getaran juga sudah pernah dilakukan oleh Yasir Afai Lubis yang

berjudul “Karakteristik Getaran dan Efesiensi Kompresor Torak Akibat Perubahan

Profil pada Valve Seat Sisi Discharge”. Dalam pengujiannya dapat disimpulkan

bahwa:

- Pada umumnya, terjadi perbaikan pola getaran dengan pengurangan kedalaman

pada profil valve seat sisi tekan.

- Level getaran akan lebih tinggi jika pengurangan kedalaman yang dilakukan

sebesar 2mm.

- Pada umumnya terjadi peningkatkan level getaran akibat peningkatan beban

kerja kompresor. [13]

Pengujian getaran pada kompresor lobe kembar sudah pernah dilakukan oleh

Putra Sion Parulian Siagian dalam tugas akhir yang berjudul “Analisis Karakteristik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-2

Getaran pada Kompresor lobe Kembar karena Variasi Putaran, Beban dan

Gangguan Surging”, dari tugas akhir ini didapat kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin besar pembebanan kompresor lobe kembar maka semakin tinggi pula

amplitudo getaran yang dihasilkan pada rentang 0-600 Hz dikarenakan tekanan

kompresor bertambah.

2. Sinyal getaran atau time domain bedasarkan variasi pembebanan dengan cara

mengatur penutupan katub buang pada kondisi tertutup 400 lebih dominan

dibandingkan dengna penutupan katup buang pada kondisi 00 dan 200.

3. Amplitudo getaran yang mengalami peningkatan pada spectrum getaran atau

frequency domain berdasarkan variasi pembebanan terjadi pada frekuensi

fundamental kompresor ke tujuh. [9]

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Kompresor Lobe Kembar

2.2.2.1. Pengertian Kompresor Lobe Kembar

Kompresor lobe adalah jenis positive displacement compressor dengan double

rotors. Ada dua jenis tipe kompresor lobe, yaitu twin lobe root compressor dan

three lobe root compressor. Kompresor jenis positive displacement menghisap

udara luar tanpa ada perubahan volume. Rotor yang berbentuk roda gigi tersebut

disebut sebagai impeller. Proses penekanan udara atau gas pada kompresor lobe

kembar berasal dari rotor tipe gigi yang saling interlocking. Kompresor lobe

merupakan salah satu mesin fluida yang berfungsi untuk menaikkan tekanan udara.

Gambar II. 1. Klasifikasi Kompresor [2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-3

Blower adalah bagian dari kompresor, perbedaannya adalah dari tekanannya.

Adapun klasifikasinya adalah sebagai berikut:

1. Kompresor, jika tekanannya > 1 kg/cm2 (98kPa), jenisnya aksial, radial, dan

turbo

2. Blower, jika tekanannya 9800 Pa s.d 98kPa, jenisnya aksial, radial, sentrifugal,

turbo, dan root (lobe)

3. Fan, jika tekanannya kurang dari 9800 Pa jenisnya aksial, sudu banyak, radial,

dan turbo.

2.2.1.2. Bagian-bagian Kompresor Lobe Kembar

Bagian-bagian kompresor lobe kembar ditunjukan seperti gambar berikut:

Gambar II. 2. Bagian-bagian Kompresor Lobe Kembar

Keterangan:

1. Head Plate gear end 11. Dowel pin 21. Gear box

2. Cylinder 12. Foot

3. Impeller driven 13. Lip seal

4. Impeller drive 14. Washer wavy spring

5. Driven shaft 15. Bearing GE & DE

6. Drive shaft 16. Gears

7. Head plate drive end 17. Clamp plate

8. Bearing GE & DE 18. Gear nut

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-4

9. Drive seal 19. Gasket

10. Bearing DE drive 20. Breather

2.2.1.3. Prinsip Kerja Kompresor Lobe Kembar

Twin lobe compressor adalah kategori kompresor perpindahan positif.

Kompresor terdiri dari sepasang rotor dengan profil involute yang berputar dalam

sebuah casing berbentuk oval, yang pada ujungnya ditutup dengan pelat. Lobe

pertama adalah penggerak, yang digerakan oleh sepasang roda gigi dengan rasio

sama. Dengan demikian, kedua lobe berputar pada kecepatan yang sama tetapi

dengan arah yang berlawanan.

Gambar II. 3. Prinsip Kerja Kompresor Lobe Kembar

Karena rotor berputar, udara dihisap kesisi inlet silinder dan keluar sisi outlet

terhadap tekanan sistem. Udara yang keluar tidak dapat mengalir kembali karena

celah yang kecil didalam mesin, kecuali dengan jumlah yang sangat kecil yang

sering disebut “SLIP”. Tidak ada perubahan volume udara di dalam mesin karena

udara hanya dipindahkan dari awal bagian sisi hisap sampai akhir bagian sisi tekan,

melawan tekanan pada sistem discharge sehingga tidak terjadi kompresi di dalam

mesin.

Karena lobe berputar dalam casing dengan celah yang terbatas, tidak ada

pelumasan yang diperlukan. Dengan demikian udara yang dialirkan 100% bebas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-5

pelumas. Kompresor tersebut memiliki kecepatan alir yang konstan pada bagian

discharge dan debit yang dihasilkan tergantung pada kecepatan operasi.

Di bawah ini adalah karakteristik twin lobe compressor:

1. Debit/aliran udara tergantung pada kecepatan operasi.

2. Daya input tergantung pada tekanan total di seluruh mesin.

3. Tekanan pada sisi suction dan discharge ditentukan oleh kondisi sistem.

4. Kenaikan suhu mesin dan udara tergantung pada perbedaan tekan yang terjadi.

2.2.1.4. Penggunaan Kompresor Lobe Kompresor

Penggunaan kompresor lobe kembar sangat luas karena menghasilkan tekanan

yang sedang dan debit yang besar. Berikut ini aplikasi penggunaan kompresor lobe

kembar.

1. Instalasi pengolahan air

2. Pabrik pengolahan limbah

3. Agitasi lumpur

4. Pabrik semen

5. Peningkatan biogas

6. Pengeringan benang

7. Pabrik electropanting

8. Pabrik kimia

9. Pneumatic conveying

10. Pemindah dan pengering chip polyester

2.2.1.5. Gangguan/Kerusakan Pada Kompresor Lobe Kembar

Pada kompresor lobe sering mengalami ganggun-gangguan atau kerusakan

yang menyebabkan kompresor tidak bekerja secara optimal. Gangguan tersebut

dapat terjadi pada instalasi dan komponen-komponen kompresor lobe kembar.

Berbagai gangguan dan kerusakan yang umum terjadi pada kompresor lobe kembar

sebagai berikut. [2]

1. Kerusakan pada gear

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-6

Gear pada kompresor lobe kembar berfungsi untuk memutarkan masing-masing

impeller. Kerusakan pada gear kompresor lobe kembar umumnya terjadi akibat

karena kurangnya pelumasan yang menyebabkan gesekan antara gear sehingga

menyebabkan kausan, panas, getaran, dan noise yang berlebih.

2. Kerusakan pada bantalan

Bantalan adalah suatu komponen pada kompresor lobe kembar yang berfungsi

untuk menumpu beban mesin melalui sebuah poros dan juga membantu

meneruskan putaran pada poros dengan gesekan yang kecil. Sama seperti kerusakan

pada gear pada kompresor lobe kembar umumnya kerusakan pada bantalan terjadi

karena kurangnya pelumasan pada komponen tersebut yang menyebabkan gesekan

antar komponen yang semakin besar dan temperature bantalan yang semakin tinggi.

3. Kerusakan pada impeller

Impeller rotor merupakan komponen utama dari kompresor lobe kembar.

Kerusakan yang sering terjadi pada impeller adalah terkikisnya impeller akibat dari

terbawanya benda asing yang mengalir bersama udara, surging dan celah antar

impeller yang terlalu kecil. Kerusakan pada impeller dapat mengakibatkan jumlah

aliran fluida tidak maksimal bahkan dapat menyebabkan fluida berbalik dan

menimbulkan suara dan getaran yang tinggi.

4. Getaran dan noise yang berlebih

Getaran dan noise yang berlebih merupakan sebuah gangguan yang harus

dihindari. Getaran dan noise yang berlebih dapat disebabkan oleh beberapa faktor

seperti misalignment, unbalance, rotor yang bergesekan, bantalan atau gear yang

aus serta komponen yang longgar.

5. Gangguan surging

Surging terjadi saat tekanan pada sisi discharge lebih besar dibandingkan

jumlah aliran udara yang masuk pada sisi suction. Jika surging dibiarkan terus

menerus terjadi maka akan menyebabkan vibrasi dan noise yang tinggi, keausan

pada bantalan atau gear, dan kerusakan impeller.

Berdasarkan beberapa gangguan dan kerusakan diatas, dapat diketahui bahwa

kerusakan roda gigi dan pemberian pelumas merupakan sebuah gangguan yang

dapat menyebabkan berbagai kerusakan pada komponen kompresor lobe kembar,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-7

sehingga gangguan atau kerusakan roda gigi harus dihindari dan pemberian

pelumas haruslah tepat.

2.2.2. Pemeliharaan Kompresor Lobe Kembar

Untuk mencegah atau mendeteksi kerusakan pada kompresor lobe kember

adalah dengan melakukan pemeliharaan baik secara terjadwal maupun secara

prediktif.

2.2.2.1. Pemeliharaan Terjadwal

Pemeliharaan preventif termasuk jenis pemeliharaan secara terjadwal yaitu

strategi pemeliharaan untuk mencegah terjadinya kerusakan lebih lanjut yang

dilakukan secara berkala dalam rentang waktu tertentu. Berikut dibawah ini adalah

kegiatan pemeliharaan terjadwal.

1. Pemeriksaan harian

Pemeriksaan tekanan inlet/outlet

Pemeriksaan suhu garbox

Pemeriksaan bunyi abnormal

Suhu bantalan

Arus dan beban motor

Ketinggian oli pelumas

2. Pemeriksaan bulanan

Kekencangan kerusakan sabuk

Getaran (Vibration)

Pemeriksaan saringan masuk dari sumbatan

Pemeriksaan kebocoran oli pelumas

3. Pemeriksaan 6 bulanan

Pemeriksaan impeller

Pemeriksaan gear

Pemeriksaan bantalan

Kesejajaran puli

Pemeriksaan dan penggantian oli pelumas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-8

2.2.2.2. Pemeliharaan Prediktif

Pemeliharaan prediktif atau disebut juga dengan pemeliharaan yang mana

pemeliharaannya berdasarkan dengan kondisi mesin. Perlu dilakukannya

pemeriksaan rutin untuk menentukan kondisi mesin. Apabila ditemukan indikasi

kerusakan Jika tidak ditemukan gejala kerusakan, monitoring terus dilanjutkan

supaya jika terjadi gejala kerusakan dilakukan perbaikan untuk mencegah

kerusakan lebih lanjut. Namun apabila tidak ditemukan indikasi kerusakan,

pengawasan secara monitor terus dilanjut untuk mencegah terjadinya kerusakan

sedini mungkin. Berikut ini adalah kegiatan pemeliharaan secara prediktif yang

dapat dilakukan pada kompresor lobe kembar. [1]

1. Pemeriksaan secara visual

2. Pemeriksaan pelumas

3. Pemeriksaan mengenai getaran

4. Pemeriksaan mengenai suara atau noise

5. Pemeriksaan performance

6. Pemeriksaan secara geometris

7. Pemeriksaan NDT

2.2.3. Roda Gigi

Roda gigi adalah sebuah piringan atau roda yang mempunyai gerigi pada

tepinya yang bertujuan untuk menghasilkan putaran dengan cara bertautan dengan

roda gigi pasangannya dengan gerigi yang sama. Roda gigi adalah salah satu

transmisi yang paling banyak digunakan. [8]

2.2.3.1. Bagian Bagian Roda Gigi

Roda gigi memiliki banyak bagian. Berikut ini adalah bagian-bagian roda gigi,

diantaranya yaitu: [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-9

Gambar II. 4. Bagian-Bagian Roda Gigi

Pinion adalah bagian kecil pada pasangan roda gigi. Jarak lengkung puncak

(circular pitch) adalah diameter dari pitch circle yang ukuran roda gigi

dispesifikkan dengan diameter pitch circle dan juga disebut dengan diameter pich.

𝑝 =𝜋 𝑑

𝑁……………………………………………………………………… (1)

p = jarak lengkung puncak

d = diameter puncak (mm)

N = Jumlah gigi

M = modul (mm)

Modul merupakan perbandingan diameter pitch dengan banyaknya roda gigi.

Addendum adalah jarak secara radial gigi dari pitch circle ke puncak gigi.

Dedendum adalah jarak radial gigi dari pitch circle ke dasar roda gigi. Backlash

merupakan selisih jarak diantara ruang gigi dan tebal gigi serta diukur pada pitch

circle.

2.2.3.2. Jenis-Jenis Roda Gigi

Secara umum jenis-jenis roda gigi yaitu roda gigi lurus, roda gigi miring, roda

gigi paying, roda gigi cacing, dan batang gigi. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-10

Gambar II. 5. Roda Gigi Lurus

Gambar II. 6. Roda Gigi Miring

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-11

Gambar II. 7. Roda Gigi Payung

Gambar II. 8. Roda Gigi Cacing

Gambar II. 9. Rack dan Pinion

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-12

2.2.3.3. Cacat Roda Gigi

Beberapa jenis kecacatan roda gigi menurut ISO 10825:

a. Keausan

Keausan adalah fenomena dimana lapisan metal hilang atau worn away, kurang

lebih merata pada permukaan kontak roda gigi. Keausan digolongkan menjadi

beberapa jenis, yaitu keausan menengah, tinggi, abrasi, dan kausan korosi. Keausan

disebut menengah setelah digunakan dalam jangka waktu yang lama. Pola kontak

mengindikasikan bahwa metal telah menghilang dari area addendum. Keausan

menengah biasanya disebabkan pelumasan tidak cukup, lapisan lubrikasi terlalu

tipis dibanding beban, dan bisa juga karena pelumas yang telah kotor.

Keausan tinggi adalah keausan referensi yang telah berlanjut menuju titik

dimana sejumlah material telah hilang dari permukaan. Pitch line sangat mencolok

dan dapat menunjukan tanda-tanda pitting. Keausan ini biasanya disebabkan oleh

kegagalan mengetahui kecacatan sejak dini ketika keausan mengalami peningkatan.

Ketika material telah mengalami keausan, profil involute cacat, dan roda gigi

berputar kasar. Situasi ini semakin buruk dengan bertambah kasarnya putaran yang

menyebabkan keausan lebih tinggi. Roda gigi secepatnya tidak dapat digunakan

kembali.

b. Pitting

Pitting adalah kegagalan lelah pada permukaan yang terjadi ketika batas daya

tahan material terlewati, kegagalan ini bergantung pada tegangan kontak

permukaan dan besar siklus tegangan.

c. Korosi

Korosi adalah penurunan permukaan karena reaksi kimia. Hal ini sering terjadi

dikarenakan komposisi aktif dalam pelumasan, seperti keasaman, kelembaban, dan

tambahan tekanan ekstrim.

d. Patah

Patah adalah kegagalan yang disebabkan oleh kecacatan keseluruhan gigi atau

bagian dari gigi. Hal ini dapat terjadi karena beban berlebih atau lebih sering karena

tegangan yang berulang melebihi batas ketahanan material.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-13

Gambar II. 10. Cacat Deformasi dan Aus

2.2.3.4. Kerusakan Roda Gigi Berdasarkan Sinyal Getaran

Selain keausan pada roda gigi, misalignment pada pemasangan roda gigi,

keruskan roda gigi juga dapat disebabkan karena clearance dan eksentrisitas.

Tanda-tanda keruskaan adanya keausan pada roda gigi yaitu timbulnya natural

frequency disamping gear meshing frequency. Besarnya frekuensi gear mesh

adalah: [1]

fz = z.N…………………………………………………………………… (2)

Keterangan:

fz = Gear Meshing Frequency

z = Banyaknya gigi

N = Putaran (rpm, Hz)

Gambar II. 11. Skema Spektrum Karena Kerusakan Roda Gigi [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-14

2.2.4. Pelumas

2.2.4.1. Minyak Pelumas

Minyak pelumas adalah salah satu pendukung operasi mesin yang sangat

penting. Fungsi dari minyak pelumas antara lain: [1]

Minyak pelumas dipakai sebagai mengurangi atau mencegah gesekan

Minyak pelumas digunakan untuk mencegah korosi

Minyak pelumas berfungsi juga untuk meredam getaran

Minyak pelumas digunakan untuk pemisah elemen-elemen mesin

Minyak pelumas bersifat mendinginkan

Minyak pelumas digunakan sebagai perapat

Minyak pelumas digunakan sebagai pembawa kontaminan pada mesin

Interaksi minyak pelumas terhadap elemen mesin yang bergerak satu sama

lainnya. Berikut ini adalah gambar interaksi minyak pelumas.

Gambar II. 12. Interaksi Minyak Pelumas[1]

2.2.4.2. Sifat Dasar Minyak Pelumas

Sifat-sifat minyak pelumas yang penting dan perlu diketahui antara lain: [1]

1. Viskositas (Viscosity)

2. Indek viskositas (Viscosity index)

3. Titik tuang (pouring point)

4. Titik nyala (Flash point)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-15

5. Angka kebasaan (Total base number or TBN)

2.2.4.3. Penggunaan Minyak Pelumas

Berdasarkan penggunaannya, minyak pelumas digolongkan menjadi:

Minyak pelumas mesin (engine oil)

Minyak pelumas transmisi (transmission oil)

Minyak pelumas hidraulik (hydraulic oil)

Minyak pelumas transformer (transformer oil)

Minyak pelumas potong (cutting oil)

2.2.5. Monitoring Minyak Pelumas

2.2.5.1. Kontaminan Minyak Pelumas

Kontaminan merupakan zat liar yang tidak diinginkan dan memberikan akibat

yang jelek terhadap sistem operasi, umur, dan keandalan mesin. Dilihat dari sifat

fisiknya kontaminan ada dua macam:

1. Kontaminan padat, misalnya silica, Fe, Cu, Ni, Cr, Al, dan lain-lain.

2. Kontaminan cair dan gas, misalnya air, solar/bensin, dan gas.

Kontaminan padat maupun cair yang masuk ke dalam mesin berasal dari

lingkungan dimana peralatan, bersumber dari dalam mesin itu sendiri berupa

partikel yang ditimbulkan oleh elemen mesin yang bergesakan, korosi, sisa

manufaktur, perakitan, dan pengecatan. Kontaminan bersumber dari luar yaitu

kontaminan yang timbul pada waktu operasi, perawatan rutin, dan pada waktu

overhaule. Minyak pelumas juga menjadi sumber kontaminan melalui minyak

pelumas yang terkontaminasi pada waktu pengolahan, pemindahan, penyimpanan,

korosi, dan pada waktu memasukkan minyak pelumas kedalam mesin. [1]

2.2.5.2. Pemeriksaan Minyak Pelumas

Metode SOS (schedule oil sampling) adalah pemeriksaan minyak pelumas

dilakukan secara berkala dan terus menerus. Monitoring kondisi mesin berupa

pemeriksaan minyak pelumas secara berkala dapat meningkatkan keandalan mesin,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-16

dan mengurangi biaya perawatan. Teknik yang digunakan dalam monitoring

minyak pelumas antara lain: [1]

1. Pengujian kekentalan (viscosity test)

2. Pengujian penghitungan partikel-partikel (particle counting test)

3. Pengujian Jumlah partikel (particle quantifier test)

4. Pengujian butiran aus (wear debris test)

5. Pengujian angka kebasaan (TBN/total base number test)

6. Pengujian ferografi (ferrography test)

7. Pengujian gelembung (bubble test)

Gambar II. 13. Monitoring Viskositas Minyak Pelumas Roda Gigi [1]

2.2.5.3. Kekentalan Pelumas/Viskositas

Kekentalan atau disebut juga viskostias adalah suatu ukuran kekentalan untuk

menyatakan besar atau kecilnya gesekan yang terjadi di dalam fluida tersebut.

Dalam viskositas, semakin besar viskositas yang dimiliki suatu zat fluida, semakin

sulit pergerakan suatu zat fluida dan semakin sulit mengalir suatu zat fluida. Pada

suatu zat fluida berupa oli atau pelumas, kekentalannya sangat erat dengan

kemampuan kerja suatu oli tersebut pada temperatur tertentu atau bahkan

temperatur ekstrim. [10]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-17

Society of Automotive Engineers (SAE) merupakan suatu organisasi atau

lembaga untuk mengukur suatu kekentalan pelumas pada suhu tertentu, sedangkan

kode SAE pada pelumas merupakan suatu kekentalan pelumas terjadi pada suhu

dingin ataupun panas. Sistem standar internasiaonal (SI) satuan viskositas dengan

satuan ukuran mm2/s atau cm2/s. 1 cm2/s = 100 mm2/s, 1 cm2/s = 1 St (Stokes). [11]

2.2.6. Getaran

2.2.6.1. Pengertian Getaran

Getaran merupakan gerakan bolak-balik suatu benda menuju titik

keseimbangan. Contoh hal yang menunjukan suatu getaran adalah pegas.

Gambar II. 14. Ilustrasi Getaran Pada Pegas

2.2.6.2. Karakteristik Getaran

Suatu mesin mengalami masalah secara mekanik dapat dideteksi dengan

melihat karakteristik getarannya. Kondisi suatu mesin tersebut dapat diketahui

dengan megukur karakteristik sinyal getaran pada mesin tersebut dengan mengacu

pada gerakan pegas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-18

Gambar II. 15. Grafik Gerak Harmonis Sederhana

1. Frekuensi getaran

Gerakan periodik atau getaran selalu berhubungan dengan frekuensi yang

menyatakan banyaknya gerakan bolak-balik tiap satuan waktu. Hubungan antara

frekuensi dan periode suatu getaran dapat dinyatakan dengan rumus sederhana:

frekuensi = 1/periode. Frekuensi tersebut biasanya dinyatakan sebagai jumlah

siklus getaran yang terjadi tiap menit.

2. Perpindahan getaran (Vibration displacement)

Adalah jarak yang ditempuk dari suatu puncak ke puncak yang lain disebut

perpindahan dari puncak ke puncak (peak to peak displacement). Perpindahan

dinyatakan dalam suatu micron (µm) atau mils. Dimana 1 µm = 0.001 µm dan 1

mils = 0.001 inch.

3. Kecepatan getaran (Vibration velocity)

Simpangan getaran stiap satuan waktu, dinyatakan dalam mm/s atau inch/s

4. Percepatan getaran (Vibration acceleration)

kecepatan getaran tiap satuan wkatu dan dinyatakan dalam mm/s2, inch/s2, serta

satuan gravitasi (g).

5. Phase getaran

waktu yang dibutuhkan untuk mencapai satu siklus.

2.2.6.3. Penyebab Getaran

Faktor adanya getaran berlebih terjadi antara lain: [2]

1. Ketikdaseimbangan elemen yang berputar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-19

2. Melenturnya poros

3. Roda gigi rusak

4. Transmisi sabuk buruk

5. Kondisi bantalan yang tidak baik

6. Variasi momen puntir

7. Adanya gaya yang disebut gaya aerodinamik

8. Adanya gaya hidrolik

9. Adanya kelonggaran ikatan

10. Kondisi pelumas yang tidak baik

Akibat dari faktro tersebut dapat menyebabkan meningkatnya beban, tegangan

bahan, umur mesin menurutn, dan biaya perawatan naik.

2.2.7. Pengukuran Getaran

Pengukuran getaran dilakukan khususnya pada mesin berputar untuk

mengetahui gejala kerusakan suatu mesin dengan cara analisa getaran. Analisa

getaran merupakan teknologi perawatan prediktif yang sering digunakan. [3]

2.2.7.1. Unit Pengukuran Getaran

Beberapa unit satuan yang digunakan yaitu peak to peak, peak, RMS (Root

Mean Square), dan Average. [2]

Peak to peak mempunyai nilai faktor skala 1 dan pengukurannya sebesar

setengah dari harga peak to peak yaitu harga yang menggambarkan batas

maksimum dan minimum. RMS terdiri dari getaran sinusoida dengan frekuensi

berbeda yaitu ukuran efektif untuk menghasilkan getaran serta RMS mempunyai

nilai 0.707 harga peak. Average adalah harga rata-rata gelombang dengan nilai

0.637 harga peak.

Peak to peak yaitu harga yang menggambarkan harga dari batas maksimum

hingga minimum, sedangkan pengukuran peak besarnya setengah harga peak to

peak. RMS (root mean square) yang digunakan jika getarannya terdiri dari

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-20

beberapa geatran sinusoida pada frekuensi yang berbeda. RMS yaitu suatu harga

atau ukuran energi efektif yang digunakan untuk menghasilkan getaran mesin. Pada

gerakan sinusoida haga RMS adalah 0,707 harga peak (0,707 x peak). Harga

average yaitu suatu ukuran yang merupakan harga rata-rata dari gelombang. Harga

average gelombang sinusoida adalah 0,637 harga peak (0,637 x peak) unit/satuan

getaran dapat diilustrasikan pada gambar berikut:

Gambar II. 16. Satuan Getaran

2.2.7.2. Pemelihan Parameter Getaran

Pemilihan parameter getaran terbagi menjad 3, antara lain: Simpangan dengan

parameter frekuensi kurang dari 10 Hz atau 600 rpm. Yang kedua adalah kecepetan

yaitu dengan parameter frekuensi 10 Hz-1000 Hz atau 600 rpm – 6000 rpm. Yang

ketiga adalah percepatan yaitu dengan parameter frekuensi lebih dari 1000 Hz atau

lebih dari 60.000 rpm. [1]

Tabel II. 1. Pemilihan Parameter Pengukuran Getaran [1]

Deskripsi Mesin Parameter Rentang

Frekuensi (rpm) Lokasi

Turbin uap

Pompa

Kompresor

Simpangan

Kecepatan

600-6000

600-60000

Poros

Rumah bantalan

Motor pompa

Generator turbin

Kecepatan

Percepatan

600-60000

600-600000

Bearing housing

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-21

Motor listrik/fan Energi tumbukan

Fan/blower

Motor (bantalan

gelinding)

Kecepatan

Energi tumbukan

Percepatan

600-60000

600-600000

Badan

Badan

Transmisi roda

gigi (bantalan

gelinding)

Transmisi roda

gigi (bantalan

luncur)

Percepatan

Energi tumbukan

Simpangan

Percepatan

Energi tumbukan

600-600000

600-6000

600-600000

Badan

Poros

Badan

2.2.7.3. Cara Pengukuran Getaran

Pengukuran menggunakan vibration accelerometer berikut data akuisisinya

yaitu mengubah sinyal getaran atau mengkonversikan sinyal getaran menjadi sinyal

listrik sehinggi dapat dihubungkan dengan menggunakan data akuisisi untuk

mengukur besaran fisis serta mengakuisisi data tersebut yang selanjutnya

dihubungkan ke sebuah software ke komputer untuk mengetahui grafik sinyal dan

spektrum dari pengujian getaran. [4]

Pengujian dilakukan dengan menandai titik-titik pada motor dan kompresor

untuk mengetahui karakteristik getaran dengan arah verikal, horizontal, dan aksial

yang hasilnya dapat berupa amplitudo, sinyal getaran, dan spektrum getaran.

2.2.7.4. Alat Ukur Pengukuran Getaran

1. Vibration Meter

Sebuah alat sederhana, dapat dibawa, dan berfungsi untuk mengukur getaran

berupa kecepatan, perpindahan, dan percepatan. [5]

2. Vibration Monitor

Sebuah alat getaran yang memberikan tanda bahwa pengukuran getaran telah

mencapai batas maksimal.

3. Vibration Analyzer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-22

Sebuah alat berfungsi mecari penyebab terjadinya kerusakan mesin oleh getaran

dan alat ini memiliki kemampuan mengukur amplitudo dan frekuensi getaran untuk

dianalisa.

4. Shoc Pulse Meter

Sebuah alat untuk mengukur gelombang kejut akibat gaya impact suatu benda

dan juga mengukur intensitas gelombang kejut dengan indikasi besarnya kerusakan

pada bearing.

5. Osciloskop

Alat yang berfungsi sebagai pelengkat data getaran untuk dianalisa dan juga

dapat menginformasikan bentuk suatu gelombang dari getaran pada suatu mesin.

6. Transducer.

Sebuah alat untuk mengukur getaran dihubungkan dengan menggunakan kabel

ke alat pengukur getaran.

7. Proximity transducer

Sebuah alat yang berfungsi untuk mengukur perpindahan atau displacement.

8. Velocity transducer

Alat yang berfungsi sebagai sensor untuk mengukur kecepatan getaran dan juga

perpindahan getaran secara elektromagnetik.

9. Acceleration transducer

Alat yang berfungsi untuk mengukur percepatan getaran secara

elektromagnetik.

2.2.7.5. Hasil Pengukuran Getaran

1. Amplitudo

Amplitudo merupuakan besarnya sinyal pada saat tertentu, amplitudo juga

dapat diartikan sebagai amplitudo tekanan baik maksimum atau dinyatakan dalam

RMS.

2. Time Domain

Domain waktu merupakan cara melihat atau memandang getaran itu sebagai

simpangan terhadap waktu.

3. Frequency Domain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-23

Domain frekuensi merupakan cara atau metode untuk melihat berupa amplitudo

dengan fungsi frekuensi. Data tersebut dapat berupa grafik secara spektrum.

Gambar II. 17. Time Domain [6]

Gambar II. 18. Frequency Domain