š Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 8 dokumenPERANCANGAN, PEMBUATAN, DAN PENGUJIAN ALAT ELEKTRONIK PENGHASIL SINYAL SIMULASI KEYPHASOR UNTUK POROS ANTARA
Gearbox merupakan salah satu komponen penting untuk peralatan industri manufaktur yang memerlukan perubahan kecepatan putar. Salah satu metode perawatan prediktif pada gearbox adalah analisis getaran menggunakan metode Time Synchronous Averaging (TSA), yang memerlukan sinyal keyphasor. Namun, pemasangan reflektor sinyal keyphasor pada poros antara pada gearbox seringkali tidak memungkinkan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, dan menguji alat elektronik penghasil sinyal simulasi keyphasor yang dapat digunakan sebagai sinyal referensi poros antara dalam analisis getaran dengan metode TSA. Penelitian ini dimulai dengan studi pustaka tentang sensor keyphasor dan metode TSA. Studi dilanjutkan pada mikrokontroler, power supply, dan perangkat antar muka untuk memilih produk yang akan digunakan pada pengujian. Penelitian ini dilanjutkan dengan penentuan spesifikasi alat elektronik. Penelitian kemudian dilanjutkan dengan pembuatan prototipe lalu pembuatan dan pengujian kode. Setelah kode berhasil dibuat dan diuji, penelitian dilanjutkan dengan pengujian simulasi menggunakan signal generator. Setelah itu, penelitian dilanjutkan dengan pengujian aktual pada perangkat uji untuk melihat performa sinyal dan hasil metode TSA dengan alat elektronik. Hasil dari penelitian ini berupa alat elektronik yang mampu menerima sinyal masukan dan menghasilkan sinyal simulasi keyphasor untuk putaran poros dari 1 hingga 30.000 RPM. Alat elektronik ini juga dapat menerima rasio roda gigi sehingga bisa digunakan pada pengujian simulasi dan pengujian aktual. Alat elektronik juga dapat membaca RPM dari poros referensi. Alat elektronik bekerja menggunakan baterai dan dapat dicharge.
DETEKSI KERUSAKAN BANTALAN GELINDING PADA MESIN DENGAN TRANSMISI RODA GIGI MENGGUNAKAN METODE GETARAN DAN SHOCK PULSE
Kerusakan bantalan gelinding dapat dideteksi dengan pengukuran getaran maupun shock pulse. Namun, pendeteksian kerusakan bantalan gelinding pada mesin dengan transmisi roda gigi sering terkendala karena getaran dari roda gigi yang dapat mengganggu hasil pembacaan, sehingga ciri kerusakan tidak dideteksi dengan baik. Penelitian ini bertujuan untuk menguji apakah metode getaran dan shock pulse dapat mendeteksi kerusakan bantalan gelinding pada mesin dengan transmisi roda gigi. Pada penelitian ini, dilakukan pendeteksian terhadap empat kondisi bantalan gelinding, yaitu tanpa cacat, cacat pada outer ring, cacat pada inner ring, dan cacat pada rolling element. Selain itu, dilakukan variasi beban torsi yang diterapkan, yaitu sebesar 0 Nm, 1 Nm, dan 2 Nm. Setiap variasi kondisi tersebut kemudian diukur menggunakan tiga teknik pengukuran yang berbeda, yaitu EVAM (Envelope Vibration Analysis Method), SPM HD (Shock Pulse Method High Definition), dan HD ENV, dengan memanfaatkan alat akuisisi data Leonova Diamond. Seluruh pengujian dilakukan pada alat uji di Laboratorium Dinamika ITB yang telah dimodifikasi sehingga dilengkapi dengan sistem pengereman cakram. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pengukuran EVAM tidak berhasil mendeteksi kerusakan bantalan gelinding, begitu juga dengan HD ENV Filter 1. Namun, SPM HD dan HD ENV Filter 2, 3, dan 4 hanya berhasil mendeteksi kerusakan pada outer ring dan rolling element. Jadi, pengaruh getaran roda gigi pada sistem transmisi tidak sepenuhnya menghalangi deteksi kerusakan bantalan gelinding.
PERHITUNGAN GAYA DAN MOMEN PADA MASSA BOLAK BALIK YANG DIVALIDASI TIDAK LANGSUNG DENGAN PENGUKURAN GETARAN DAN REGANGAN
Pemantauan getaran pada mesin dengan massa bolak-balik dapat digunakan sebagai strategi perawatan prediktif. Namun, spektrum getaran yang dihasilkan belum banyak dipahami dibandingkan dengan spektrum getaran mesin rotasi. Hal tersebut karena penelitian terkait dengan perhitungan gaya dan momen teoretis pada mesin dengan massa bolak-balik masih jarang dilakukan. Oleh karena itu, tugas akhir ini bertujuan untuk menurunkan gaya dan momen pada sistem massa bolak-balik dan membandingkannya secara tidak langsung dengan hasil pengukuran getaran regangan. Mula-mula, dilakukan pengukuran dimensi sistem serta penurunan persamaan teoretis gaya dan momen torsi berdasarkan model dinamik. Selanjutnya, pada perangkat uji dipasang sensor proximity dan akselerometer untuk merekam getaran, serta strain gauge untuk merekam regangan yang terjadi. Data pengukuran kemudian diolah untuk menghitung perpindahan yang terjadi pada perangkat uji. Selain itu, model teoretis gaya dan momen torsi juga digunakan untuk memperoleh perpindahan teoretis. Perbandingan spektrum hasil pengukuran dengan perhitungan teoretis selanjutnya dilakukan untuk menilai kesesuaian frekuensi dan magnitudo komponen frekuensi yang muncul Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa persamaan matematis yang diturunkan mengungkapkan bahwa gaya memiliki komponen frekuensi 1x, 2x, dan 3x RPM, sementara momen torsi hanya memiliki komponen frekuensi 1x dan 2x RPM. Secara kualitatif, persamaan teoretis mampu memprediksi frekuensi harmonik getaran dan regangan secara akurat. Namun, perbandingan kuantitatif hasil pengukuran dan teoretis menunjukkan bahwa persamaan teoretis belum mampu memprediksi magnitudo getaran dan regangan akibat gaya dan momen torsi secara akurat.
PERBANDINGAN HASIL DETEKSI KERUSAKAN PADA MESIN ROTASI DENGAN METODE GETARAN DAN SHOCK PULSE
Pemantauan kondisi mesin rotasi sering kali dilakukan di industri untuk mendeteksi dan mencegah kegagalan pada komponennya. Untuk memantau kondisi dari komponen mesin rotasi, terdapat beberapa metode yang umum digunakan. Beberapa metode tersebut di antaranya adalah metode getaran dan shock pulse. Kedua metode tersebut memiliki keunggulan uniknya tersendiri. Namun, hanya ada beberapa studi yang telah dilakukan untuk membandingkan hasil deteksi kerusakan menggunakan kedua metode tersebut. Selain itu, studi-studi tersebut hanya mengandalkan data eksperimen di laboratorium, bukan data yang diukur di industri. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk membandingkan hasil deteksi kerusakan mesin rotasi dengan menggunakan metode getaran dan shock pulse, baik pada data yang diukur di laboratorium maupun di industri. Penelitian ini diawali dengan tahap pengukuran menggunakan kedua metode di atas pada perangkat uji yang tersedia di Laboratorium Dinamika. Perangkat uji tersebut merupakan perangkat uji kerusakan bantalan gelinding. Kondisi kerusakan bantalan gelinding divariasikan agar perbandingan hasil deteksi lebih komprehensif. Hasil pengukuran dari kedua metode selanjutnya dianalisis dan dibandingkan. Tahap penelitian selanjutnya adalah analisis hasil pengukuran dari kedua metode pada sebuah gearbox wire-drive di salah satu industri kertas. Gearbox tersebut terdiri dari dua pasang roda gigi dan memiliki kecepatan putar input yang dapat divariasikan. Selanjutnya, beberapa data pengukuran getaran dan shock pulse yang tersedia akan dianalisis dan dibandingkan. Perbandingan hasil deteksi kerusakan dengan kedua metode di atas untuk kasus kerusakan bantalan mengindikasikan bahwa metode shock pulse mampu mendeteksi kerusakan pada bantalan uji lebih jelas dibandingkan metode getaran. Sementara itu, perbandingan hasil deteksi kerusakan untuk kasus gearbox wire-drive mengindikasikan bahwa metode getaran mampu memonitor kondisi roda gigi dengan lebih baik daripada metode shock pulse.
PENGARUH KEKENDURAN SHROUD TERHADAP FREKUENSI PRIBADI MODEL BILAH TURBIN
Turbin adalah salah satu penggerak mula yang paling banyak digunakan untuk pembangkitan listrik. Salah satu komponen yang penting pada turbin adalah shroud yang berfungsi untuk mengurangi konsentrasi tegangan saat bilah mengalami tegangan tinggi. Dalam beberapa kasus, shroud rawan mengalami kekenduran yang berpotensi merusak bilah turbin. Karena besarnya pengaruh kekenduran terhadap kinerja turbin, maka penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh kekenduran yang terjadi pada shroud terhadap frekuensi pribadi model bilah turbin. Pada penelitian ini, terlebih dahulu dilakukan perhitungan teoritis pada batang kantilever yang berfungsi sebagai model dari bilah turbin. Perhitungan ini dilakukan pada dua kondisi, yaitu kondisi jepit-bebas sebagai model dari bilah turbin tanpa shroud, dan kondisi jepit-jepit sebagai model dari bilah turbin dengan shroud yang tidak mengalami kekenduran. Batang kantilever tersebut kemudian disimulasikan dengan menggunakan aplikasi Finite Element Method (FEM) Ansys 2023 R2. Analisis ini juga digunakan pada simulasi model bilah turbin yang telah ditambahkan shroud. Analisis ini berfungsi untuk melihat perilaku dan modus getar bilah pada variasi beberapa nilai kekakuan shroud. Selain dianalisis dengan FEM, model tersebut juga dibuat menjadi objek uji dengan mengelas model shroud pada ujung bilah-bilahnya. Selanjutnya, pada ada objek uji ini dilakukan pengujian FRF dengan memberi gaya eksitasi menggunakan palu impak. Sinyal percepatan kemudian diukur menggunakan akselerometer, dan direkam menggunakan perangkat akuisisi data. Data tersebut kemudian diolah dengan laptop yang memiliki perangkat lunak Matlab, sehingga didapatkan grafik magnitudo dan koherensi dalam domain frekuensi. Dari kedua grafik ini, didapatkan nilai frekuensi pribadi benda uji, kemudian hasil analisis pengujian FRF dibandingkan dengan hasil simulasi. Analisis FEM pada model menunjukkan bahwa kekenduran pada model shroud dapat dideteksi dengan melihat penurunan frekuensi pribadi yang bervariasi antara 17% - 33% pada semua modus getar yang dianalisis. Akan tetapi, pada praktiknya modus getar model tidak konsisten terjadi pada setiap bilah, sehingga metode pengujian FRF hanya efektif untuk mengamati fenomena ini pada modus getar pertama saja.
KENDALI PASIF FREKUENSI PRIBADI BATANG KANTILEVER MENGGUNAKAN METODE VARIASI KEKAKUAN PEGAS PENYANGGA
Dalam perancangan sistem mekanik, frekuensi pribadi perlu dirancang agar bernilai lebih tinggi daripada frekuensi operasi untuk menghindari resonansi. Salah satu cara untuk menaikkan frekuensi pribadi yakni melalui pemasangan pegas penyangga dengan kekakuan optimum. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan perancangan pegas penyangga batang kantilever untuk memperbesar frekuensi pribadi modus getar pertama tanpa menimbulkan perubahan modus getar. Penelitian ini dimulai dengan studi literatur tentang optimasi analitik kekakuan pegas penyangga batang kantilever. Berdasarkan studi ini, dibuat model elemen hingga untuk mesimulasikan getaran batang kantilever dengan tambahan pegas penyangga. Jika simulasi sudah sesuai dengan teori, maka penelitian dilanjutkan ke tahap pengembangan model berupa pemasangan massa sensor getaran, agar model sesuai dengan kondisi nyata. Model ini kemudian divalidasi dengan data eksperimental hasil pengukuran FRF. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa nilai optimum kekakuan pegas penyangga adalah 7,76 N/mm. Jika kekakuan lebih kecil dari nilai ini, maka amplitudo getaran di ujung batang akan besar. Jika kekakuan lebih besar dari nilai optimum, maka getaran di ujung bebas batang akan sangat kecil, namun akan timbul kerugian berupa kemunculan getaran besar di titik lain akibat adanya perubahan modus getar.
PROTOTIPE SISTEM PEMANTAUAN KONDISI BANTALAN PADA SPINDLE MESIN BUBUT KONVENSIONAL BERDASARKAN DATA GETARAN
Kerusakan komponen bantalan pada bagian spindle mesin bubut dapat menurunkan produktivitas dan ketelitiannya. Bantalan tersebut memastikan spindle sejajar dengan bed tanpa defleksi dan getaran berlebih. Dalam upaya mencegah kerusakan komponen bantalan di spindle hingga taraf tertentu, diperlukan metode pemantauan yang memberikan informasi mengenai kondisi komponen yang akan rusak, dilakukan dengan memantau kondisi bantalan di spindle mesin bubut konvensional untuk mendeteksi kerusakan secara waktu nyata melalui aplikasi web. Tujuan penelitian ini untuk menyimpulkan kondisi komponen bubut dalam kategori yang ditentukan menginformasikan kondisi komponen mesin bubut dalam waktu nyata dan dapat melalui tahapan mendapatkan data masukan, pemrosesan data, penyajian dan kategorisasi status data. Penelitian ini telah mengimplementasikan prototipe sistem pemantauan pada bantalan mesin bubut NARA 4308 di bagian spindle. Setelah sistem selesai dibuat, dilakukan kalibrasi sehingga mendapatkan persamaan koreksi getaran sumbu tegak lurus permukaan sensor yaitu Zā = (Z-39,962)/1044,5. Hasil uji menunjukkan kondisi getaran bearing Mesin Bubut NARA 4308 dalam indicator kondisi good. Prototipe menghasilkan rentang nilai frekuensi 0,08 Hz dan jika nilai frekuensi yang dihasilkan berupa kelipatan frekuensi getaran BPFO, BPFI, FTF, dan BSF maka akan terdeteksi pola frekuensi kerusakan komponen bantalannya.
PROTOTIPE SISTEM PEMANTAUAN KONDISI KERUSAKAN BANTALAN PADA SPINDLE MESIN BUBUT KONVENSIONAL BERDASARKAN DATA GETARAN
Kerusakan komponen bantalan pada bagian spindle mesin bubut dapat menurunkan produktivitas dan ketelitiannya. Bantalan tersebut memastikan spindle sejajar dengan bed tanpa defleksi dan getaran berlebih. Dalam upaya mencegah kerusakan komponen bantalan di spindle hingga taraf tertentu, diperlukan metode pemantauan yang memberikan informasi mengenai kondisi komponen yang akan rusak, dilakukan dengan memantau kondisi bantalan di spindle mesin bubut konvensional untuk mendeteksi kerusakan secara waktu nyata melalui aplikasi web. Tujuan penelitian ini untuk menyimpulkan kondisi komponen bubut dalam kategori yang ditentukan menginformasikan kondisi komponen mesin bubut dalam waktu nyata dan dapat melalui tahapan mendapatkan data masukan, pemrosesan data, penyajian dan kategorisasi status data. Penelitian ini telah mengimplementasikan prototipe sistem pemantauan pada bantalan mesin bubut NARA 4308 di bagian spindle. Setelah sistem selesai dibuat, dilakukan kalibrasi sehingga mendapatkan persamaan koreksi getaran sumbu tegak lurus permukaan sensor yaitu Zā = (Z-39,962)/1044,5. Hasil uji menunjukkan kondisi getaran bearing Mesin Bubut NARA 4308 dalam indicator kondisi good. Prototipe menghasilkan rentang nilai frekuensi 0,08 Hz dan jika nilai frekuensi yang dihasilkan berupa kelipatan frekuensi getaran BPFO, BPFI, FTF, dan BSF maka akan terdeteksi pola frekuensi kerusakan komponen bantalannya.