Barometer.
Volume 5 No.
Juni 2020, 277-281
ANALISIS GETARAN TAPERED ROLLER BEARING PADA TURBINE PROPELLER
SEBELUM DAN SESUDAH PELUMASAN (OLI & GREASE) DENGAN METODE
BUMP TEST
Muhammad Ikhsan, 2Monika Audiya Pratiwi, 3Rio Duzan Octavianto, 4Abdul Hamid, 5Subekti Subekti 1,2,3,4,5 Program Studi Teknik Mesin.
Fakultas Teknik.
Universitas Mercubuana muhammad_ikhsan030396@yahoo.
INFO ARTIKEL
Diterima : 00 Agustus 00 Direvisi : 00 Agustus 00 Disetujui : 00 Agustus 00 Kata Kunci:
Bearing.
Bump Test.
Frekuensi.
Karakteristik Dinamik.
Modus Getaran.
Tappered Roller
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan pada Tappered Roller Bearing Turbine Propeller yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik getaran yang dimiliki oleh tappered roller bearing tersebut sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan metode pengukuran Bump Test pada tiga posisi pengukuran yaitu sumbu X.
Y dan Z.
Alat ukur yang digunakan adalah FFT Analyzer (Ono SOKKI) dan data dianalisis menggunakan perangkat lunak MATLAB.
Hasil penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa frekuensi pribadi yang muncul lebih dari satu posisi pengukuran dengan rentang frekuensi yang digunakan 1 Ae 100 Hz.
Hal ini menunjukkan adanya modus getar global.
Frekuensi pribadi yang selalu muncul pada setiap posisi pengukuran baik sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
adalah 4, 12, 20, 28, 36, 44, dan 52 Hz.
Frekuensi yang hanya muncul satu kali pada posisi pengukuran menunjukkan modus getar lokal.
Berdasarkan hasil pengukuran juga didapatkan bahwa jumlah frekuensi pribadi yang paling banyak muncul baik sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
yaitu pada posisi pengukuran sumbu Y dan yang paling sedikit muncul yaitu posisi pengukuran sumbu X.
PENDAHULUAN
Bearing adalah bagian mesin yang memiliki fungsi sebagai tumpuan poros, agar poros dapat berputar dengan baik dan aman, serta mengurangi lost daya karena gesekan.
Oleh karena itu.
Bearing yang kuat dibutuhkan untuk menahan gaya yang timbul pada poros.
Sebaliknya, kerja keseluruhan sistem akan berkurang dan tidak bekerja sesuai harapan apabila bearing tidak berfungsi dengan baik.
Tappered Roller bearing merupakan salah satu jenis bearing yang berbentuk menyerupai kerucut dan memiliki dua buah roller yang berseberangan, yakni dibagian luar dan didalamnya.
Salah satu jenis bearing yang mempunyai elemen putar dengan bentuk silinder agak runcing adalah Tappered roller bearing.
Ketika ditarik sebuah garis lurus, bearing jenis ini akan menyilang pada titik tertentu pada sumbu bantalan.
Tapered roller dan cone atau inner ring dari bearing ini memliki bentuk terpisah dari cup atau outer ring.
Hal ini yang menyebabkan taperred roller bearing dapat menopang atau menanggung beban yang sangat berat.
Sedangkan kelemahan dari taperred roller bearing adalah tidak dapat dioperasikan dengan kecepatan tinggi.
Hanya dapat dioperasikan dalam kecepatan sedang dan rendah saja.
Ketika bantalan dilepas dari sebuah poros atau rumah .
bearing, maka kerusakan pada bearing tersebut dapat dianalisis dengan lebih mudah.
Kasus kerusakan bearing yang dapat diidentifikasi secara visual antara lain, akibat beban berlebih, kelebihan panas, kesalahan ketika pemasangan, kontaminasi, kesalahan pelumas dan lain-lainnya.
Kesalahan tersebut saat ini dapat dianalisis oleh teknologi yang mutakhir.
Vibration test adalah sebuah uji yang dilakukan untuk mengukur getaran pada bearing.
Pengujian uji bump test merupakan salah satu jenis vibration test yang cepat dan ekonomis yang dirancang untuk mode getaran dan struktur mesin.
Tes "benturan" .
tau tabraka.
adalah cara terbaik untuk memastikan ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
bahwa getaran end-wall yang merusak tidak terjadi pada engine baru, dan biasanya dilakukan pada generator turbin .
Prosedur uji singkat meliputi pengukuran Fungsi Respons Frekuensi (FRF).
FRF merupakan perbandingan antara sinyal respon getaran yang diterima oleh suatu struktur mekanika akibat adanya gaya eksitasi getaran dari suatu sistem dalam domain Sinyal respon getaran maupun sinyal eksitasi getaran keduanya diukur secara bersaman dengan menggunakan sensor getaran dan bump test sebagai gaya exsitasi.
Dengan menggunakan transformasi Fourier, data hasil pengukuran tersebut oleh dan hasil transformasi diperoleh dalam domain frekuensi.
Berikut adalah beberapa penelitian tentang pengujian FRF yaitu melakukan uji fungsi respons frekuensi di powertrain pada mesin silinder menggunakan dua metode gaya eksitasi: Impact Hammer dan Exciter.
FRF adalah dasar pengukuran untuk mengetahui karakteristik dinamis yang ada dalam struktur mekanik .
Susanto .
melakukan pengujian FRF untuk mengetahui karakter dinamis dalam suatu sturktur mekanis dalam mengidentifikasi kerusakan pada tapered bearing di sumbu X.
Y dan Z dengan getaran harmonic yang berasal dari ponsel .
dan untuk mengetahui frekuensi pribadi dan lokal pada disc brake sigra menggunakan metode bump test .
Sedangkan penerapan bump test untuk mengidentifikasi kerusakan pada rem cakram sigra dilakukan oleh Subekti.
, dkk .
Menggunakan metode bump test.
Primentel-Junior et al.
terdeteksi retak pada poros.
Ghatwai .
melakukan penelitian untuk mengetahui nilai eigen dengan menggunakan FRF yang kemudian dilakukan perbandingan dengan hasil dari CEA untuk menverifikasikan mode frekuensinya.
Parameter modal eksperimental .
rekuensi, atenuasi, dan mode bentu.
dapat diperoleh dengan mengukur FRF .
Pengujian dengan menggunakan pengukuran FRF untuk menghasilkan parameter modal eksperimen .
rekuensi, redaman, dan mode shap.
yang dilakukan subekti untuk melakukan penelitian menggunakan metode FRF untuk mengetahui karakter ANALISIS GETARAN TAPERED ROLLER BEARING PADA TURBINE PROPELLER SEBELUM DAN SESUDAH PELUMASAN (OLI & GREASE) DENGAN METODE BUMP TEST dinamis pada mesin diesel satu silinder, dan didapatkan mode getaran global dan lokal .
Pengukuran FRF juga digunakan untuk mendeteksi retakan yang terjadi dalam balok .
dan untuk mendeteksi kerusakan struktur pada kendaraan .
Metode FRF juga dapat diterapkan untuk mempelajari kerusakan pada Endmill berdasarkan respon getaran .
Biantoro dkk .
juga memanfaatkan metode FRF untuk mengkaji penyelidikan dari feed Endmill pada mesin router CNC berdasarkan respon getaran.
Endmill yang rusak frekuensi jauh lebih tinggi daripada Endmill normal karena hasil akhir yang rusak dalam pakan yang tidak Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan objek penelitian terdahulu yaitu tapered roller bearing pada turbin propeller 5 blade dengan winglet .
, dimana dilakukan perancangan turbin propeller 5 blade dengan penambahan winglet pada ujung blade yang kemudian dilakukan perbandingan hasil simulasi dengan menggunakan CFD dan hasil uji coba menggunakan Wind Tunnel.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik getaran pada tapered roller bearing tersebut dengan menggunakan metode bump test.
Besarnya getaran yang terjadi diukur menggunakan Vibration Analyzer.
Hasil dari Vibration Analyzer melalui pengukuran FRF dengan metode bump test didapatkan karakteristik getaran pada tapered roller bearing.
II.
Gambar 1 Block diagram dari FRF Dimana F .
adalah gaya input sebagai fungsi dari frekuensi sudut w.
H .
adalah fungsi transfer.
X .
adalah fungsi respons Setiap fungsi adalah fungsi kompleks, yang juga dapat direpresentasikan dalam hal besaran dan fase.
Setiap fungsi adalah dengan demikian fungsi spektral.
Ada banyak jenis fungsi Untuk kesederhanaan, pertimbangkan masing-masing transformasi Fourier.
Alur Proses Diagram alur menjelaskan mengenai tahapan-tahapan metodologi dari penelitian, tahapan proses penelitian dapan dilihat pada Gambar 2.
METODE PENELITIAN
Tinjauan Pustaka Pada suatu sistem getaran satu derajat kebebasan dengan redaman yang dieksitasi dengan gaya F.
, seperti yang telah ditunjukkan oleh Subekti dkk .
dan Effendi.
, dkk .
, memiliki persamaan gerak sebagai:
yeIya yeo yeIyeo yea yeIyeiya yeE yeIyei yeUyeo = yc.
Sehingga persamaan .
akan menjadi persamaan magnitude dan sudut fase sebagai berikut:
| = (#$%&! )()(*&) ya ya ya yya ya yya yeU&'ya() * ,-yay.
*0 1
Sedangkan sudut fase adalah:
yeEyya yyU = yeiyeCyea$ya yeU$yeayyaya, .
= yeiyeCyea$ya - ya$2 yea yya ya yyayea FRF merupakan fungsi transfer, yang dinyatakan dalam domain frekuensi, seperti yang ditunjukkan pada persamaan .
FRF merupakan suatu fungsi kompleks dimana terdapat komponen nyata dan imajiner.
Mereka mungkin juga diwakili dalam hal besarnya dan fase.
Fungsi respons frekuensi dapat dibentuk dari data yang diukur atau fungsi analitis.
Fungsi respons frekuensi mengekspresikan respons struktural terhadap gaya yang diterapkan sebagai fungsi frekuensi.
Respons dapat diberikan dalam hal perpindahan, kecepatan, atau percepatan.
Hubungan dalam Gambar 1 dapat diwakili oleh persamaan berikut.
Gambar 2 Alur dan metodologi penelitian Alur penelitian dimulai dari.
mengkaji literatur pada penelitian sebelumnya, pengujian Bump Test dengan FFT Analyzer, pengolahan data menggunakan MATLAB dan Miscrosoft Excel.
Analisa dan Pembahasan Data, dan Kesimpulan.
Spesifikasi Tapered roller bearing yang dipakai pada turbine propeller Gambar 4.
NTN 4T 32203R
Type Bearing: Tapered Roller Bearing A Diameter luar: 40 mm A Diameter dalam:17 mm A Ketebalan 17,25 mm Barometer.
Volume 5 No.
Juni 2020, 277-281 Gambar 6 Set up pengujian pengukuran FRF i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 7, 8, dan 9 yang menunjukkan grafik hasil pengukuran FRF.
Pada gambar tersebut merupakan hasil pengukuran pada posisi pengukuran sumbu X.
Y, dan Z pengujian menggunakan metode bump test dengan tapered roller bearing pada kondisi sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
, dimana frekuensi yang digunakan adalah 20 kHz dan jumlah sampel 4096.
Amplitudo tertinggi pada masing Ae masing posisi pengukuran adalah pada saat kondisi sesudah pelumasan .
Gambar 3 Turbine propeller Gambar 4 Bearing NTN 4T 32203R Pengujian getaran Tapered Roller Bearing dilakukan pada saat sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
menggunakan pengukuran FRF.
Gaya eksitasi berasal dari pukulan palu yang diberikan pada tiga posisi pengukuran yaitu sumbu X.
Y dan Z.
Posisi pengukuran pada pengujian sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 7 Grafik hasil pengukuran FRF posisi sumbu X
[A]
[B]
[C]
Gambar 5 Posisi pengukuran FRF [A] sumbu X, [B] sumbu Y, [C] sumbu Z Pada penelitian ini rentang pengukuran FRF yang berlaku adalah 0 Ae 20 kHz.
Pengukuran rentang frekuensi bertujuan agar pada pengujian dalam keadaan diam, didapatkan grafik hasil pengukuran dengan vibration analyzer yang kemudian diolah ke dalam software Matlab.
Pengaturan pengujian agar didapatkan data eksperimen ditunjukkan pada Gambar 6.
Hasil dari pengujian akan akan dianalisa menggunakan software MATLAB yang kemudian diolah kembali menggunakan Microsoft Excel untuk mengetahui frekuensi pribadi pada masing Ae masing posisi Alat dan bahan untuk pengujian yaitu sebagi berikut:
A Sensor accelerometer yang berfungsi untuk mengukur respon dari getaran A Type: Piezoelectric accelerometer buatan Rion japan corporation tipe CCLD Type.
A Kabel accelerometer: 1,5m A FFT portbale type analyzer CF-3600A .
-c.
dengan layar sentuh yang menfaatkan simulasi analisa dan perekam data.
Maksimal frekuensi yang bisa dianalisa adalah 40kHz.
Produk dari ono sokki japan A Sofeware matlab 2019 Set up untuk mendapatkan data eksperimen ditunjukan pada ISSN: 1979-889X .
ISSN: 2549-9041 .
http://w.
Gambar 8 Grafik hasil pengukuran FRF posisi sumbu Y Frekuensi pribadi yang diperoleh dari hasil pengukuran masing Ae masing posisi pengukuran FRF ditunjukkan pada tabel 1, 2 dan 3.
Frekuensi pribadi yang diperoleh dari hasil pengukuran FRF saat pengujian dengan metode bump test sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
menggunakan tapered roller bearing ditunjukkan pada tabel 1.
Berdasarkan tabel 1, didapatkan bahwa adanya frekuensi pribadi yang muncul lebih dari satu posisi pengukuran Hal ini menunjukkan bahwa frekuensi pribadi tersebut muncul karena adanya modus getar global, besarnya modus getar global muncul pada frekuensi pribadi 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 52, 60, 68, 76, 84, 92 dan 100 Hz.
ANALISIS GETARAN TAPERED ROLLER BEARING PADA TURBINE PROPELLER SEBELUM
DAN SESUDAH PELUMASAN (OLI & GREASE) DENGAN METODE BUMP TEST
Gambar 9.
Grafik hasil pengukuran FRF posisi sumbu Z
TABEL I
FREKUENSI PRIBADI SAAT PENGUJIAN DENGAN METODE BUMP TEST SEBELUM
PELUMASAN
Frekuensi Pribadi ke1 Tanpa Bearing (H.
Frekuensi pribadi yang diperoleh dari hasil pengukuran FRF saat pengujian dengan metode bump test sesudah pelumasan .
ditunjukkan pada tabel 2.
Berdasarkan tabel 2, didapatkan bahwa besarnya modus getar global muncul pada frekuensi pribadi 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 52, 56, 60, 68, 76, 84, 92 dan 100 Hz.
Frekuensi pribadi yang diperoleh dari hasil pengukuran FRF saat pengujian dengan metode bump test sesudah pelumasan .
ditunjukkan pada tabel 3.
Berdasarkan tabel 3, didapatkan bahwa besarnya modus getar global muncul pada frekuensi pribadi 4, 8, 12, 15, 16, 20, 23, 28, 32, 36, 40, 44, dan 52 Hz.
Frekuensi pribadi yang selalu muncul pada setiap posisi pengukuran baik saat pengujian sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
adalah 4, 12, 20, 28, 36, 44, dan 52 Hz.
IV.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian karakteristik getaran pada Tapered Roller Bearing sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
dengan menggunakan FRF, didapatkan bahwa amplitudo tertinggi pada masing Ae masing posisi pengukuran adalah pengujian sesudah pelumasan .
TABEL II
FREKUENSI PRIBADI SAAT PENGUJIAN DENGAN METODE BUMP TEST
SESUDAH PELUMASAN (OLI)
Frekuensi Tanpa Bearing (H.
Pribadi keX
TABEL i FREKUENSI PRIBADI SAAT PENGUJIAN DENGAN METODE BUMP TEST
SESUDAH PELUMASAN (GREASE)
Frekuensi Tanpa Bearing (H.
Pribadi keX Frekuensi pribadi muncul lebih dari satu posisi pengukuran menunjukkan adanya modus getar global.
Frekuensi pribadi yang selalu muncul pada setiap posisi pengukuran sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
adalah 4, 12, 20, 28, 36, 44, dan 52 Hz.
Frekuensi lokal muncul pada 56 Hz pada sumbu X hasil pengukuran sebelum pelumasan, 64 dan 88 Hz pada sumbu Y hasil pengukuran sesudah pelumasan .
, dan 16 dan 24 Hz pada sumbu Y hasil pengukuran sesudah pelumasan .
Jumlah frekuensi pribadi yang paling banyak muncul baik pada saat pengujian sebelum dan sesudah pelumasan .
li & greas.
yaitu pada posisi pengukuran sumbu Y, dan yang paling sedikit muncul yaitu pada posisi pengukuran sumbu X.
UCAPAN TERIMA KASIH