critical speed (2)

7/25/2019 Critical Speed (2)

1/7

Critical Speed

Oleh Rangkuman Diskusi Milis Migas Indonesia - April 2005

Ada suatu kasus, dalam turbine ada suatu zona speed yangdinamakan dengan ritial speed, dimana pada saat menaikkan

rpm turbin, speed tidak boleh ditahan pada range ritial speed

tersebut! "etelah diek ternyata terdapat bermaam-maam

ritial speed untuk setiap komponen! Mulai #igh $ressure

turbine, Intermediate $ressure turbine, %o& $ressure turbine,

sampai generator! Apakah yang dimaksud ritial speed'

Apakah ada pada setiap benda berputar'

(ritial speed adalah keepatan kritis, dimana terdapat )

adanya *rekuensi pribadi! %alu apakah *rekuensi pribadi itu'

$ada rotating e+uipment! ika tidak mengenai *rekuensi

pribadinya maka ia tidak akan bergetar hebat! Maka, biasanya

seorang designer, akan mengeset *rekuensi pribadi itu seaman

mungkin!

"eara denisi (ritial speed . A harateristi speed at &hih apredominant response ours at resonane! /ote . In the ase

o* a rotating system, the ritial speed is the speed that

orresponds to a resonane *re+ueny o* the system /it may

also inlude multiples and submultiples o* the resonane

*re+ueny1 *or e3ample, speed in re4olutions per unit time is

e+ual to the resonane *re+ueny in yles per unit o* time1!

Dua hal yang biasanya dilakukan! Apakah design dari sistemrotating itu diatas *rekuensi pribadi ataukah diba&ah!

Apakah itu ada pada setiap benda berputar' enda yang

berputar akan bergetar /4ibrasi1! 6arena ia bergerak dan

bertumpu pada suatu titik! Dan pada rotating e+uipment,

bertumpu pada bearing!

Oleh sebab itu 7ibration Institute mendeniskan bah&a 87ibrasi


2/7

adalah gerakan kontinyu, aak, atau periodik dari suatu ob9ek!

Disebabkan oleh natural e3itation dari struktur dan

mehanial *aults8!

"eara ideal, benda harus didesain agar titik gra4itasinya tepat

berada di titik sumbu perputaran sehingga seimbang! :etapi,

kondisi ideal tidaklah mungkin diapai, karena tingkat

ketidakhomogenan material atau prole benda tersebut!

enda yg berputar akan mengalami getaran 9ika ada massa

yang tidak seimbang /unbalane1! (ritial "peed itu

berhibungan dengan ;rekuensi atural /;n1 sebuah benda

8body8 yang bergetar! ;n akan mengakibatkan Amplitudo

getaran yang paling besar! Amplitudo eki4alen dengan de


3/7

benda)sistem untuk bergetarC! ila suatu sistem digetarkan

dengan gaya pengeksitasi yang memiliki *rekuensi yang sama

dengan *rekuensi pribadi tersebut, maka amplitudo getaran

yang ter9adi akan besar!

#al tersebut disebabkan .

- mesin yang berputar selalu memiliki ketakseimbangan

/&alaupun telah diseimbangkan1,

- *rekuensi eksitasi yang disebabkan oleh ketidakseimbangan

yang berputar nilainya sama dengan *rekuensi putar

/*rekuensi eksitasi akibat unbalane yang berputar =

keepatan putar)>01,

- ketakseimbangan adalah penyebab utama getaran yang

ter9adi pada kebanyakan mesin, maka *enomena resonansi

/dimana amplitudo getaran yang ter9adi besar1 akan ter9adi

ketika /*rekuensi pribadi = *rekuensi eksitasi = keepatan

putar)>01! adi ritial speed merupakan keepatan putar mesin

yang menyebabkan amplitudo getaran besar dan besarnya =

n = >0?*n

"istem riil /yang ada di alam1 merupakan sistem yang kontinu

/massanya terdistribusi1 sehingga memiliki dera9at kebebasan

tak berhingga /karena itu memiliki ritial speed tak berhingga

banyaknya1! amun, mengingat keterbatasan rentang

keepatan yang dimiliki mesin, pabrik pembuat biasanya hanya

menyatakan beberapa buah ritial speed1! ntuk mesin-mesin

yang beroperasi di ba&ah @st ritial speed, maka ritial

speednya sering tidak disebutkan!

Apabila ada suatu mesin berputar misalkan sebuah pompa

yang disambungkan dengan sistem pemipaan! $ompa akan

berputar pada 3 rpm! Dari perhitungan stress analysis

menggunakan (aesar akan didapat *re+ueny pribadi dari

sistem pemipaan tersebut! Didapat *re+ueny pribadi *@, *2, *E,

*F dan *5! ;re+ueny pribadi pertama dari sistem pemipaan

berada 9auh diba&ah *rekuensi putar pompa tersebut tetapi

*re+ueny pribadi ke dua dan seterusnya mendekati *rekuensi


4/7

putar pompa tersebut!

erapa sebaiknya beda)selisih minimum *re+ueny pribadi

pertama pipa dengan *re+ueny putar pompa, untuk

menghindari *ailure pada pemipaan'

"ebenarnya besar selisih *rekuensi pribadi pertama dengan

*rekuensi putar pompa sangat tergantung dari besar redaman

yang ada! "emakin keil redaman /damping ratio1 yang dimiliki

sistem, semakin keil selisih redaman yang diperlukan! "truktur

ba9a memiliki damping ratio kira-kira 0,05 sehingga beda

*rekuensi sebesar 5G, ukup untuk menghindari resonansi!

ntuk struktur pipa yang memiliki


5/7

agar tidak sama dengan *rekuensi pengeksitasinya'

"emua *rekuensi pribadi harus dihindari! amun kalau

keepatan putar pompa ChanyaC E000 rpm dan gaya eksitasi

mesin hanya disebabkan karena masalah ketakseimbangan

/unbalane1 sa9a, maka *rekuensi pribadi yang harus

diperhatikan adalah *rekuensi pribadi yang nilainya di ba&ah

E000)>0 = 50 #z! ila masalah misalignment 9uga timbul, dan

misalignment tersebut menggunakan kopling yang

menyebabkan *rekuensi eksitasi sebesar 2 3 running speed

sa9a, maka *rekuensi pribadi yang harus diperhatikan adalah

yang nilainya di ba&ah 2 3 E000)>0 = @00 #z!

ila pompa dioperasikan di atas *rekuensi pribadi yang ke-n

dari pipa, maka biasanya sulit untuk menapai selisih *rekuensi

pribadi dan *rekuensi putar sebesar @0G! ila ini yang ter9adi

biasanya praktisi industri menerapkan konsep isolasi getaran

yaitu Isolasi di sumbernya! Dengan kata lain antara pipa dan

pompa harus disambung dengan


6/7

$ada dasarnya sinyal tersebut bisa digunakan untuk diagnosti

system, baik untuk menampilkan ;;: "petrum maupun time

&a4e*orm!

6alau pada sistem yang terpasang dilengkapi ( uer

Output, hubungkan ( uer port tersebut dengan 4ibration

analyzer dengan kabel ( - (, setting sensiti4itas

sensornya! $ada umumnya 9ika menggunakan pro3imity probe,

sensiti4itasnya 200 m7)mils! ika memakai sensor lainnya,

disesuaikan sa9a! "ehingga bisa didapatkan spektrum dan time

&a4e*orm, *asa /9ika ada keyphasor1, orbit, dibuat narro& band

alarm, ditrendingkan untuk keperluan diagnosti /$dM1!

$ngambilan data 4ibrasi J keyphasor dari sistem on-line

terpasang bisa dilakukan dengan portable 4ibration data logger!

Memang benar bah&a manusia memang memiliki beberapa

*rekuensi pribadi yang berhubungan dengan tuang belakang,

perut,tengkuk dan sebagainya! Artinya kalau manusia

digetarkan pada *rekuensi tertentu ia akan merasa mual, pada

*rekuensi yang lain akan sakit tengkuk dan sebagainya!

eberapa makalah internasional telah membahas tentang hal

ini!

Kalaupun manusia bisa merespon terhadap getaran yang

dialaminya, seorang designer sistem suspensi mobil /misalnya1

tetap meranang agar *rekuensi eksitasi ini tidak sampai pada

penumpang! adi asumsi yang digunakan adalah tanpa

merespon-pun penumpang harus nyaman! Dapat dibayangkan

betapa repotnya bila penumpang mobil harus bergerak ke-

kanan ke-kiri atau berpegangan tangan untuk menghindari

gaya dengan *rekuensi eksitasi sama dengan *rekuensi pribadi

manusia atau mengubah *rekuensi pribadi kita dengan ara

9ongkok, berpegangan tangan dan sebagainya!

"ebenarnya, iri misalignment tidak hanya tergantung pada

9enis misalignment yang ter9adi, tetapi 9uga tergantung pada


7/7

kopling yang digunakan /%ihat gambar @ dalam 8Khy "ha*t

Misalignment (ontinuous to !!!!!!!8 oleh ohn $iotro&ski di

&&&!tur4a!om1! #asil penelitian seorang mahasis&a 9uga

telah menun9ukkan bah&a iri getaran yang dihasilkan oleh

misalignment yang sama tetapi menggunakan 9enis kopling

yang berbeda akan menghasilkan iri yang berbeda pula!

Itu sebabnya di so*t&are prediti4e maintenane berdasar

sinyal getaran RM /AM"1 kita harus memasukkan 9enis kopling

yang digunakan!

:ipe kopling akan berpengaruh ke spektrum getarannya!

Melengkapi artikel tentang misalignment J 9enis kopling yang

telah disebutkan, bisa dioba link berikut .

(haraterizing "ha*t Misalignment Lets sing Dynami

Measurements

http.))&&&!mhm!asset&eb!om)drkno&)aplpapr!ns*)0>b>*5aFde

2eae>2525>aE*00Fd

N5)e0@5@>db>EFFb2525>5a2005e@>e ' OpenDoument

Artikel yang lain tentang 4ibrasi dan lain-lain bisa diakses di

http.))&&&!mhm!asset&eb!om)drkno&)aplpapr!ns*'

OpenDatabaseJ"tart=@J(ount=50JL3pand=@0

critical speed (2)

Documents