Cara Menggunakan Analisis Getaran untuk Mengidentifikasi Masalah Peralatan
Banyak pengumpul data getaran saat ini memiliki kemampuan untuk mendukung dua atau lebih sensor yang mengumpulkan data secara bersamaan. Dengan kemampuan ini adalah kemampuan untuk memilih fase lintas saluran sebagai alat analisis.
Selain penganalisis dan kabel dengan sensor yang digunakan untuk rute getaran normal, satu-satunya alat tambahan yang diperlukan untuk melakukan fase lintas saluran adalah kabel dan sensor lainnya. Analisis fase lintas saluran dapat memungkinkan penemuan sumber kelonggaran struktural, beberapa masalah integritas struktural, kondisi ketidaksejajaran, dan bahkan kondisi resonansi struktural.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Akuisisi data rute normal menangkap beberapa gelombang sinus dan memisahkannya menurut frekuensi. Ini kemudian menampilkannya sebagai frekuensi terpisah dengan amplitudo masing-masing dalam format spektral.
Analisis fase mengambil gelombang sinus tunggal (frekuensi tunggal) dan mendeteksi bagaimana sumber getaran itu bergerak relatif terhadap sesuatu yang lain. "Sesuatu yang lain" dapat berupa titik pada poros, seperti pita reflektif atau phaser kunci, atau sinyal getaran lain seperti dalam kasus fase lintas saluran.
Jadi ada dua sinyal yang dibandingkan:sinyal getaran dan pulsa tachometer yang dipicu oleh lewatnya pita reflektif, atau pulsa dari phaser kunci, misalnya. Pulsa tachometer menghasilkan gelombang persegi, sedangkan sinyal getaran mengirimkan gelombang sinus.
Puncak dari dua sumber dibandingkan untuk waktu, dan perbedaan waktu antara dua puncak ditampilkan dalam derajat, karena kedua sumber terkait dengan gerakan rotasi. Ini bekerja dengan sempurna untuk menyeimbangkan peralatan yang berputar, karena dari denyut nadi dari ujung depan pita reflektif, puncak getaran (atau titik tinggi) terjadi beberapa derajat kemudian, yang menunjukkan kemungkinan titik berat pada poros. (Artikel ini tidak membahas kondisi yang dapat menyebabkan titik berat berbeda dari titik tinggi getaran. Perlu diketahui bahwa hal itu bisa terjadi.)
Dengan dua sensor yang digunakan dalam fase lintas saluran, perbandingannya adalah puncak getaran dari setiap sinyal. Alat analisis yang memiliki kemampuan untuk melakukan fase lintas saluran juga memungkinkan Anda untuk menentukan frekuensi tertentu yang akan dipantau. Paling sering kecepatan putar poros dipilih sebagai frekuensi yang diinginkan.
Titik awal yang umum adalah menempatkan sensor A pada ujung vertikal tempel motor dan sensor B pada kaki motor untuk melihat bagaimana titik-titik tersebut bergerak relatif satu sama lain. Adalah umum untuk menyimpan satu sensor di tempat yang sama, yaitu, posisi A untuk dibandingkan dengan beberapa titik lainnya. Untuk contoh berikut, kita akan menganggap sensor A membaca nol derajat.
Jika sensor B membaca nol derajat (+- 30 derajat), maka mereka bergerak bersama-sama atau serempak, yang merupakan kondisi normal yang diharapkan. Namun, jika sensor B adalah 180 derajat (selalu +- 30 derajat), maka itu bergerak ke arah yang berlawanan atau keluar dari langkah. Ini berarti bagian dari rumah motor bergerak ke arah atas sementara kaki bergerak ke arah bawah. Ini disebabkan oleh retakan pada rumah motor di suatu tempat, yang memungkinkan bagian-bagian terpisah. Paling sering, retakan ada di atau dekat kaki. Dokumentasikan temuan Anda.
Sekarang pindahkan sensor B ke baut kaki. Jika sensor B membaca nol derajat, pelat tempat baut dikencangkan bergerak serempak dengan bagian atas motor, diartikan sebagai baut kencang.
Namun, jika kaki adalah nol derajat dan baut adalah 180 derajat (atau 180 derajat keluar dari fase), ada kelonggaran di antara kaki dan pelat pemasangan.
Proses yang sama dapat ditentukan untuk alas dan lantai. Jika semua ini dibaca sama dengan sensor A, tidak ada kelonggaran antara dua lokasi ini.
Selanjutnya, pindahkan sensor A ke posisi motor inboard dan lakukan semua pemeriksaan yang sama pada ujung motor tersebut. Setelah selesai, pindahkan sensor A melintasi kopling ke ujung bagian dalam pompa dan kemudian ke bagian luar pompa, lakukan pemeriksaan di sana. Pastikan untuk mendokumentasikan temuan Anda di setiap posisi untuk referensi dan analisis nanti jika diperlukan.
Langkah selanjutnya adalah membandingkan pembacaan di sepanjang rangkaian mesin dari satu ujung ke ujung lainnya. Ini harus dilakukan dalam arah sensor vertikal serta arah sensor horizontal. Beberapa pertanyaan muncul seperti mengapa kedua arah. Itu bisa dijawab dengan pertanyaan lain, “Apakah mungkin sebuah mesin berada dalam kesejajaran secara vertikal tetapi tidak secara horizontal?”
Mari kita lihat skenario dengan sensor B bergerak dari bantalan ke bantalan di sepanjang rangkaian mesin dalam arah vertikal.
Sekali lagi, asumsikan sensor A stasioner dan membaca nol derajat untuk semua pengukuran ini, jelajahi dengan sensor B. Posisi B pertama adalah vertikal motor inboard. Jika sensor B nol derajat, maka posisi ini sebagaimana mestinya tanpa masalah. Namun, jika sensor B membaca 180 derajat, ujung motor ini bergerak ke bawah sementara ujung A bergerak ke atas. Ini bukan kondisi yang baik. Salah satu kondisi yang dapat menyebabkan misalignment sudut ini.
Untuk memverifikasi ketidaksejajaran sudut, pindahkan sensor B ke posisi dalam pompa. Jika membaca 180 derajat di sana, maka sangat mungkin kondisi misalignment sudut, karena dalam misalignment sudut poros bergerak serempak melintasi kopling. Asumsikan untuk contoh ini kita memiliki indikasi ketidaksejajaran sudut. Apa yang diharapkan terbaca oleh bantalan tempel pompa?
Memindahkan sensor B ke lokasi bantalan tempel pompa, kami mengharapkan pembacaan menjadi nol untuk mengkonfirmasi ketidaksejajaran sudut. Dengan tidak adanya kondisi misalignment, kami berharap semua bantalan berada dalam fase atau membaca nol.
Pemeriksaan yang sama dapat dilakukan pada arah horizontal dengan memposisikan sensor referensi, sensor A, ke arah horizontal motor tempel. Lakukan perbandingan, dokumentasikan semua pembacaan dan gerakkan sensor B dari bantalan ke bantalan dalam arah horizontal pada sisi mesin yang sama. Apa yang terjadi jika sensor ditempatkan di sisi berlawanan dari mesin?
Informasi berguna apa yang akan diberikan oleh pembacaan fase arah aksial? Mari pertimbangkan kemungkinannya. Tempatkan sensor A pada arah aksial pada bantalan dalam motor dan sensor B pada posisi tempel pompa pada arah aksial, dan bandingkan pembacaan fasa. Jika mereka dalam fase, ini seperti yang diharapkan. Namun, jika mereka 180 derajat keluar dari fase, itu menunjukkan kondisi misalignment sudut di mana poros mendorong satu sama lain saat berputar. Seperti pada pembacaan getaran normal, pengukuran fase aksial dapat digunakan untuk mengkonfirmasi kondisi ketidaksejajaran.
Metode perbandingan pembacaan fase serupa dapat digunakan untuk memeriksa kondisi struktural dasar mesin untuk melihat bagaimana gerakannya. Biasanya, sensor A dipasang dalam arah vertikal pada bantalan motor tempel dan sensor B digunakan untuk menjelajah di sepanjang alas.
Mulai dari ujung motor tempat alas, sensor B berada di dekat sudut depan alas. Pembacaan fase kemungkinan akan sefasa dengan sensor A jika semua pembacaan vertikal di lokasi itu sefasa. Sekarang gerakkan sensor B di sepanjang bagian depan alas dekat tepi dalam peningkatan 2 atau 3 inci yang merekam pembacaan fase. Jika semuanya dalam fase, tidak ada masalah pelenturan.
Selanjutnya, pindahkan sensor B ke sisi belakang mesin dan ulangi pengukuran di sepanjang alas di sana. Sekali lagi, jika semuanya dalam fase, tidak ada masalah dengan pelenturan alas.
Tapi apa yang terjadi jika sepanjang itu terjadi pergeseran fasa 90 derajat atau 180 derajat di daerah antara motor dan pompa? Mungkin ada pergeseran fase 180 derajat atau pergeseran fase 360 derajat antara satu ujung alas dan ujung lainnya. Apa yang bisa ditunjukkan ini?
Apa yang akan ditunjukkan jika ada pergeseran fase 180 derajat dari pengukuran di sepanjang sisi depan ke posisi yang sesuai di sepanjang sisi belakang? Apakah itu akan menjadi masalah? Mengapa atau mengapa tidak?
Bagaimana dengan Amplitudo?
Pembacaan fase biasanya memiliki dua komponen yang tersedia. Salah satunya adalah pembacaan fase aktual pada frekuensi dalam derajat, yang telah diperkenalkan di sini. Komponen lainnya adalah amplitudo getaran. Dalam beberapa penganalisis, pemilihan pengaturan untuk pembacaan fase disebut puncak dan fase, amplitudo puncak getaran dan pembacaan fase. Pembacaan fase menunjukkan arah pergerakannya, tetapi amplitudo menunjukkan seberapa banyak pergerakannya.
Pada ilustrasi di bawah, ada lingkaran di sepanjang alas dengan tanda tic di bagian luar lingkaran. Tanda tic menunjukkan arah fase. Di dalam lingkaran terdapat nilai getaran dalam kecepatan, pembacaan getaran khas untuk frekuensi tersebut. Perhatikan bahwa mulai dari kiri, amplitudo getaran adalah 0,114 inci per detik. Saat bergerak ke tengah pelat dasar, amplitudo naik menjadi sekitar 0,954 inci per detik. Amplitudo berkurang lagi saat bergerak ke kanan. Fase tetap konstan sepanjang jarak. Apakah ada masalah?
Ya, ini menunjukkan masalah kekakuan dasar yang memungkinkannya bergerak lebih banyak di tengah. Apakah itu di-grout seperti yang dirancang? Libatkan seorang insinyur untuk merancang cara memperkuat alas yang tidak berdampak buruk pada area lain.
Ada yang akan mengatakan bahwa peningkatan getaran di daerah itu menunjukkan bahwa itu dalam kondisi resonansi. Namun, setiap kondisi resonansi waktu atau frekuensi alami yang terlibat, ada perubahan fase. Dengan perubahan fase pada dasarnya nol, resonansi dikesampingkan.
Ringkasan
Fase lintas saluran adalah alat berharga yang terpasang pada sebagian besar penganalisis dua saluran yang memungkinkan teknisi/analis menemukan atau memverifikasi beberapa masalah permesinan. Pemahaman tentang bagaimana mesin harus bergerak sangat membantu dalam mendiagnosis/mengkonfirmasi kondisi.
