pemicu 1 cbm s1 2015

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

1/18

PEMICU 129 SEPT 2015

Kumpul 06 Okt 2015

Diketahui:

Data eksperimental hasil pengukuran sinyal vibrasi sesuai soal.

Ditanya:

a. Hitung persamaan karakteristiknya.

b. Dapatkan putaran kritisnya

c. Simulasikan fungsi keadaan dengan vibration signal analysis

d. Konklusi dari hasil vibration signal analysis

Petunjuk

A. Menghitung Per!m!!n K!r!kteritik

Untuk menghitung persamaan karakteristik dari data hasil pengukuran, maka tahapan dari

pengerjaannya dilakukan sesuai skema proses berikut ini:

Start VerifikasiData

DataVibrasi

ilai ma! :

" Displa#ement

" Velo#ity

" $##eleration

%ungsi &espon :" Displa#ement

" Velo#ity" $##eleration

%inish'ersamaanKarakteristik

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

2/18

1. "eri#ik!i $!t!

(ujuan dari verifikasi data adalah untuk memastikan kesesuian data terhadap parameter umum

getaran terutama terhadap periode putaran yang diberikan terhadap periode pada data hasil

pengukuran. Untuk melakukan verifikasi maka dihitung frekuensi f dan periode T, serta ke#epatansudut ,dengan rumus berikut ini, dan hasilnya dapat dilihat pada (abel ).):

*+

rpmf =

fT )=

f =

T!%el 1.1 'arameter getaran paksa sistem

No.

Putaran

Poros f T

(rpm) (Hz) (detik) (rad/s)

1 559.3 9.32 0.11 58.57

2 843 14.05 0.07 88.28

3 1271 21.18 0.05 133.10

Selanjutnya data pada soal diplot kedalam bentuk grafik untuk dilihat periodenya, hal ini

dapat dilihat pada -ambar ).), )., dan )..Hasil plot menunjukkan bah/a setiap data memiliki periode yang berbeda terhadap perioda putaran

yang diberikan, hal ini menunjukkan bah/a data tidak menunjukkan fungsi respon sebenarnya dari

putaran yang diberikan. 0isalnya: untuk putaran 112, rpm jam pertama, ( 3 +.)) detik,

berdasarkan plot data, (a!ial3

+. detik, (verti#al3 +, detik, dan (hori4ontal3 +.1 detik.

Men&!ri 'il!i M!(

Data yang diberikan pada soal merupakan data displa#ement, dengan demikian dengan rumus

diba/ah ini dapat diketahui bah/a pada kondisi displa#ement maksimum, ! ma! adalah samadengan nilai amplitudonya.

5erdasarkan hubungan tersebut dapat di#ari velo#ity dan a##eleration yang ada pada tabel dari

-ambar ).), )., dan )..

Hasil perhitungan pen#arian nilai ma! untuk menentukan nilai velo#ity dan a##eleration dapatdilihat pada (abel )..

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

3/18

)!m%!r 1.1 'lot Data Displa#ement pada putaran 112. rpm

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

4/18

)!m%!r 1.2 'lot Data Displa#ement pada putaran 67 rpm

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

5/18

)!m%!r 1.* 'lot Data Displa#ement pada putaran )8) rpm

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

6/18

T!%el 1.2ilai maksimum dan konversi data pengukuran vibrasi dari displa#ement

"I+,ATIO' MEASU,EME'T TA+-E

TIME $OMAI'

o 9aktu se#; $ V?&(=K$> H

Disp Vel $## Disp Vel $## D) ) )+.++ +.2* 7.*

+

)1.+) +.2+ 7.+

6

)

)* ).++ +.26 7.*

)1.8 +.61 7.)

+

)

+ )1.1+ +.22 7.8

+

)8.7+ +.2+ 7.)

)

7 7 )6.8+ ).+* 7.6

+

+.+) ).++ 1.+

+

)

1 6 ).2+ ).8 7.6)

+.+6 ).1 1.)1

* .1+ ).* 7.61

.+ ).71 1.)

8 * 7.+ ).71 7.6*

1.+ ).12 1.1

6 7+ *.7+ ).1+ 7.2

2

6.1+ ).*1 1.

*

2 77 2.*+ ).8+ 1.)

6

7.++ ).82 1.7

+

)+ 76 .1+ ).8) 1.7

)

6.+) ).6) 1.1

*

,!nge &!le

Displa#ement mm; 3 ) " 1 ;

Velo#ity #mBse#; 3 +.+) " +.+1

$##eleration g; 3 +,++) " +.++1

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

7/18

Hori4ontal !;

Verti#al y;

$!ial4;

$/

DoC!C

yC

4C

Menentuk!n ungi ,ep/n )et!r!n.

%ungsi respon getaran merupakan hasil pengukuran yang diperoleh dari arah yang

berbeda, oleh karena itu perlu di#ari resultan dari tiap kondisi dan putaran. &esultan daridispla#ement dapat di#ari sesuai dengan resultan arah radialDo, dan resultan arah a!ial dan radial

Dopada koordiant #artesian berikut ini.

Untuk menentukan resultan dari arah pengukuran, maka hal yang perlu diperhatikan adalah:

a. 5eda fase arah radial antara vertikal dan hori4ontal adalah

B7, yang berarti pada

t 3 +

o

maka displa#ement arah verti#al 3 + sedangkan arah hori4ontal ma!, dan pada t 3 B7,

maka displa#ement arah verti#al 3 ma! sedangkan hori4ontal 3 +

b. 5eda fase arah radial dengan aksial adalah +o, mengikuti displa#ement arah verti#al.

#. Kondisi resultan maksimum terjadi pada sint 3 #ostyaitut3 71o

@leh karena itu, maka persamaan displa#ement dapat disusun dengan rumus:

$rah verti#al, y 3 $y ma!sin t

$rah hori4ontal, ! 3 $! ma!sin t2+o; 3 $! ma!#os t

$rah a!ial, 4 3 $4 ma!sin t

0aka:E xyDo +=

m;

Dan,E zDoDo += m;

a; 'utaran 112, rpm

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

8/18

'ada putaran 112, rpm fungsi respon displa#ement, velo#ity dan a##eleration pada jam =adalah:

" $rah verti#al : y 3 +.+++++)688 sin 71o 3 +.+++++)8 m

" $rah horisontal : ! 3 +.+++++)77 #os 71o 3 +.+++++)++8 m

" $rah a!ial : 4 3 +.++++++7* sin 71o 3 +.++++++8 m

8+.+++++)++8+.+++++)E +=Do 3 +.+++++)*8 m

8+.+++++++.+++++)*8 +=Do 3 +.+++++)8+ m

Dengan perhitungan yang sama maka resultan displa#ement, velo#ity dan a##eleration dapat

diperoleh, dan hasilnya dapat dilihat pada (abel ).

Sesuai (abel ). tersebut maka dapat ditentukan fungsi respon masing"masing kondisi

sebagai berikut

a; 'ada putaran 112, rpm

Kondisi jam pertama =;:

Ir 3 Do sin t 3 +.+++++)8+ sin t m;

Ir 3 Vo #os t 3 +.++++22 #os t mBs;

Ir 3 "$o sin t 3 " +.++16 sin t mBs)

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

9/18

T!%el 1.*.&esultan Displa#ement, Velo#ity dan $##eleration

sin45 = 0.7071

Displacement (D) Velocity (V) Acceleration (A)

cos45 = 0.7071

Frekuensi Jam Arah (rms) Do Do (rms) !o !o (rms) "o "o

(rpm) (m) (m) (m) (m/s) (m/s) (m/s) (m) (m/s) (m/s2)

559#3

$

"%ia& 0.000000327

0.00000170

0.000019

0.000099

0.0011

0.0058!ertica&

0.000001327 0.000001'

7

0.0000780.000098

0.004' 0.0057Horizonta

&0.00000100

7 0.000059 0.0035

$$

"%ia&0.00000053

5

0.00000321

0.000031

0.000188

0.0018

0.0110!ertica&

0.000002918 0.0000031

'

0.0001710.000185

0.0100 0.0109Horizonta

&0.00000122

3 0.000072 0.0042

843

$

"%ia&0.00000049

1

0.00000114

0.000043

0.000101

0.0038

0.0089!ertica&

0.0000007'4 0.0000010

3

0.0000'7

0.000091

0.00'0 0.0

081Horizonta&

0.000000'97 0.0000'2 0.0054

$$

"%ia&0.0000005'

1

0.00000172

0.000050

0.000151

0.0044

0.0134!ertica&

0.000001080 0.000001'

2

0.0000950.000143

0.0084 0.012'Horizonta

&0.00000121

0 0.000107 0.0094

1271 $"%ia&

0.000000485

0.0000012

4 0.0000'5

0.0001'40.008'

0.02

19

!ertica&0.00000089

70.0000011

4 0.0001190.000151

0.0159 0.0

201

Horizonta 0.000000'9 0.000093 0.0124

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

10/18

& 7

$$

"%ia&0.000000'0

5

0.00000179

0.000081

0.000238

0.0107

0.0317!ertica&

0.000001375 0.000001'

8

0.0001830.000224

0.0244 0.0298Horizonta

&0.00000097

0 0.000129 0.0172

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

11/18

)!m%!r 1.'ersamaan gerak getaran paksa dengan redaman

Kondisi jam kedua ==;:

IIr 3 Do sin t 3 +.+++++)sin t m;

IIr 3 Vo #os t 3 +.+++)66 #os t mBs;

IIr 3 "$o sin t 3 " +.+))+ sin t mBs)

b; 'ada putaran 67 rpmKondisi jam pertama =;:

Ir 3 Do sin t 3 +.+++++))7 sin t m;

Ir 3 Vo #os t 3 +.+++)+) #os t mBs;

Ir 3 "$o sin t 3 " +.++62 sin t mBs;


IIr 3 Do sin t 3 +.+++++)8sin t m;

IIr 3 Vo #os t 3 +.+++)1) #os t mBs;

IIr 3 "$o sin t 3 " +.+)7 sin t mBs)

#; 'ada putaran )8) rpmKondisi jam pertama =;:

Ir 3 Do sin t 3 +.+++++)7 sin t m;

Ir 3 Vo #os t 3 +.+++)*7 #os t mBs;

Ir 3 "$o sin t 3 " +.+)2 sin t mBs;


IIr 3 Do sin t 3 +.+++++)82 sin t m;

IIr 3 Vo #os t 3 +.+++6 #os t mBs;

IIr 3 "$o sin t 3 " +.+)8 sin t mBs)

. Menentuk!n Per!m!!n Umum )et!r!n.

Untuk persamaan getaran paksa dengan redaman maka persamaan umum getaran dapat dilihat pada

-ambar ).7 berikut ini:

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

12/18

'ada saat gaya luarFmenggerakkan massaMkearah kanan, ada dua; hal yang terjadi:

'egas mengalami tekanan

'elumas di bagian depan piston F bergerak ke bagian belakang melalui lubang ke#il.5ila di visualisasi, maka gayaF mempengaruhi hal:

=nersia dari massaM

Kekakuan dari pegasK

(ahanan dari aliran paksa pelumas dari bagian depan ke belakang piston, dengan kata lain

redaman dari mekanisme dashpot.

Semua mesin memiliki karakteristik dasar yang terkait untuk menentukan bagaimana mesin akan

bereaksi terhadap gaya yang diakibatkan oleh getaran, seperti hal nya sistem pegas"massa.Ketiga karakteristik dasar tersebut adalah:

0assa 0;

Kekakuan K;

&edaman F;

Karakteristik ini adalah karakteristik pribadi dari mesin atau struktur yang akan berla/ananterhadap getaran.

-aya yang timbul dari ketiga karakteristik sistem adalah:;:;:;:;: tFdk!aM =++

dimana: a 3 a##elerationG v 3 velo#ityG d 3 displa#ement

;sin:...;: trMuunba"anceF = dantFtF o sin;: =

0aka :.. rMuFo =

Dari ketentuan diatas maka antara 112, rpm, 67 rpm dan )8) rpm memiliki %oberbeda, maka:

,112

68

8.16

6.66=

F

F

3 .8)6

,112

)8)

8.16

)+.)=

F

F

3 1.)*7

Dengan mensubtitusi fungsi respon ke dalam persamaan gerak getaran paksa dengan redaman maka

di peroleh persamaan karakteristiknya sebagai berikut:

a; 'ada 'utaran 112, rpm


m " +.++16 sin t; # +.++++22 #os t; k +.+++++)8+ sin t; 3 %o sin t ...).);


m " +.+))+ sin t; # +.+++)66 #os t; k +.+++++) sin t; 3 %o sin t ...).;

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

13/18

b; 'ada 'utaran 67 rpm


m " +.++62 sin t; # +.+++)+) #os t; k +.+++++))7 sin t; 3 .8)6 %o sin t

m " +.++2 sin t; # +.++++77 #os t; k +.++++++1+ sin t; 3 %o sin t ...).;


m " +.+)7 sin t; # +.+++)1) #os t; k +.+++++)8 sin t; 3 .8)6 %o sin t

m " +.++12 sin t; # +.++++*8 #os t; k +.++++++8* sin t; 3 %o sin t ...).7;

#; 'ada 'utaran )8) rpm


m " +.+)2 sin t; # +.+++)*7 #os t; k +.+++++)7 sin t; 3 1.*)7 %o sin t

m " +.++7 sin t; # +.++++ #os t; k +.++++++7 sin t; 3 %o sin t ...).1;


m " +.+)8 sin t; # +.+++6 #os t; k +.+++++)82 sin t; 3 1.*)7 %o sin t

m " +.++*) sin t; # +.++++7* #os t; k +.++++++1 sin t; 3 %o sin t ...).*;

+. Menentuk!n Put!r!n Kriti

'utaran kritis terjadi pada saat pada kondisi dimana 3 n., dimana:

m

kn =

'ersamaan karakteris diatas terdiri dari pengukuran yaitu pada jam = dan ==, maka akan di#ari

harga 3 n, dengan membentuk persamaan"persamaan tersebut kedalam bentuk matri! sebagagi

berikut:

" Kondisi jam pertama =;:

m " +.++16 sin t; # +.++++22 #os t; k +.+++++)8+ sin t; 3 %o sin t ...).);

m " +.++2 sin t; # +.++++77 #os t; k +.++++++1+ sin t; 3 %o sin t ...).;

m " +.++7 sin t; # +.++++ #os t; k +.++++++7 sin t; 3 %o sin t ...).1;

" Kondisi jam kedua ==;:

m " +.+))+ sin t; # +.+++)66 #os t; k +.+++++) sin t; 3 %o sin t ...).;

m " +.++12 sin t; # +.++++*8 #os t; k +.++++++8* sin t; 3 %o sin t ...).7;m " +.++*) sin t; # +.++++7* #os t; k +.++++++1 sin t; 3 %o sin t ...).*;

pada kondisi sin t 3 #os t 3 71o, maka,


m " +.++7); # +.++++8+; k +.+++++)+; 3 %o +.8+8)

m " +.++6; # +.++++); k +.++++++*; 3 %o +.8+8)

m " +.+++; # +.++++; k +.++++++)8; 3 %o +.8+8)

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

14/18


m " +.++86; # +.+++); k +.+++++8; 3 %o +.8+8)m " +.++7; # +.++++78; k +.++++++1; 3 %o +.8+8)

m " +.++7; # +.++++; k +.++++++7; 3 %o +.8+8)

Untuk mendapatkan kBm masing"masing kondisi maka persamaan diatas disusun menjadi:


+.++++8+ #Bm +.+++++)+ kBm " +.8+8) %oBm 3 +.++7)

+.++++) #Bm +.++++++* kBm " +.8+8) %oBm 3 +.++6+.++++ #Bm +.++++++)8 kBm " +.8+8) %oBm 3 +.+++


+.+++) #Bm +.+++++8 kBm " +.8+8) %oBm 3 +.++86+.++++78 #Bm +.++++++1 kBm " +.8+8) %oBm 3 +.++7

+.++++ #Bm +.++++++7 kBm " +.8+8) %oBm 3 +.++7

Dalam bentuk matri! menjadi:

" Kondisi jam pertama =;: K3 ( 4 7 4C+.++++8+ +.+++++)+ " +.8+8) #Bm +.++7)

+.++++) +.++++++* " +.8+8) kBm 3 +.++6

+.++++ +.++++++)8 " +.8+8) %oBm +.+++

0elalui penyelesaian matri! 4 7 K381( 4C:

#Bm " *62*1.7 6+)1.)+ " )))686.*6 +.++7)

kBm 3 2+*.+* ")8*)8*6.8 )771**+.** ! +.++6%oBm " )7.+6 86.2) " **.7 +.+++

")*)).8*613 8186+.177** Bkg

"+.+87**

Diperoleh:

&m 7 8 1:611.;*6

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

15/18

" 2+*.*126

3 )7187.7+6 Bkg "+.+62*

Diperoleh:

&m 7 8 2:906.6529< 'kg

km 7 15:;*.*0< 'kg

/m 7 8 0.0

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

16/18

m " +.+))+ sin t; # +.+++)66 #os t; k +.+++++) sin t; 3 %o sin t

-aya pengganggu 3 %oBm sin t

3 " +.+62* sin 16.18 t

pada putaran 67 rpm berdasarkan 'ersamaan ).7;

m " +.+)7 sin t; # +.+++)1) #os t; k +.+++++)8 sin t; 3 .8)6 %o sin t

-aya pengganggu 3 .8)6 %oBm sin t3 .8)6 " +.+62*; sin 66.6 t 3 " +.+* sin 66.6 t

)!m%!r 1.5.%ungsi -aya 'engganggu pada Kondisi am 'ertama

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

17/18

)!m%!r 1.6.%ungsi -aya 'engganggu pada Kondisi am Kedua

pada putaran )8) rpm berdasarkan 'ersamaan ).;

m " +.+)8 sin t; # +.+++6 #os t; k +.+++++)82 sin t; 3 1.*)7 %o sin t

-aya pengganggu 3 1.*)7 %oBm sin t

3 1.*)7 " +.+62*; sin 66.6 t 3 "+.7*6 sin ).)+ t

%ungsi keadaan ini se#ara grafis ditampilkan pada -ambar ).* dengan menggunakan0$(>$5 *.)##fp"ot$%&'(.(/46,-in$/.*,t01'(.2()6,-in$//.2/,t01'(.+62/,-in$3)).3(,t05%1&(1(.50

>$KUK$:

$nalisa F50 untuk kasus ini dan buat rekomendasi saudara

7/25/2019 Pemicu 1 Cbm s1 2015

18/18

pemicu 1 cbm s1 2015

Documents