Dokumen.docx

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Pengujian balancing adalah pengujian yang dilakukan untuk menentukan dimana letak

titik-titik ketidakseimbangan yang terdapat pada suatu rotor yang bulat sempurna. Pada laporan ini yang dibahas hanyalah tentang pengujian balacing terhadap batu gerinda pedestal. Batu gerinda ini digunakan untuk menggerinda suatu bahan yang memiliki tingkat toleransi yang sangat kecil. Batu gerinda pedestal yang dihasilkan oleh pabrik memiliki bagian-bagian yang tidak seimbang (unbalance) yang disebabkan oleh ketidaksamaan distribusi massa sistem poros batu gerinda terhadap sumbu putar yang pada umumnya terjadi pada saat pabrik memproduksinya. Ketidaksamaan distribusi massa ini terjadi pada saat percetakan dimana terdapatnya kekosongan-kekosongan ataupun menumpuknya bahan dasar batu gerinda pada suatu sisi. Untuk mengurangi ketidakseimbangan yang terjadi pada batu gerinda tersebut, dipasanglah beberapa badul yang berfungsi untuk menyeimbangkan putaran batu gerinda. Penyeimbangan ini dapat dilakukan dengan menggeser-geser bandul tersebut.

1.2

Tujuan percobaan Secara garis besar pengujian Balancing ini dilakukan dengan tujuan : a.

Mempelajari jenis-jenis Unbalance

b.

Mempelajari Penyebab terjadinya Unbalance

c.

Mempelajari dimana letak titik-titik Unbalance

d.

Mempelajari cara-cara membalanckan suatu rotor yang Unbalance

BAB II TEORI DASAR 2.1

Balancing

Balancing didefinisikan sebagai kesamaan distribusu massa sistem poros rotor terhadap sumbu putar. Kondisi balance akan terjadi bila memenuhi persyaratan : Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 ΣM=0 Kondisi tidak balance pada suatu sistem poros rotor yang berputar disebabkan adanya gayainersia ( Fi ) Fi = m.R. ω 2 dimana : Fi = gaya inersia ( gaya sentrifugal ) m = massa tak balance ( W/g ) R = jarak titik pusat putaran denga titik pusat tak balance ω = kecepatan sudut sistem poros rotor yang berputar

Sistem poros rotor tunggal Sistem poros rotor tunggal adalah satu poros yang mempunyai satu lempengan.

Adanya gaya Fi pada poros tersebut akan mengakibatkan : 1.

terjadi deformasi pada poros tersebut yang berbentuk melengkungnya poros

2.

bila Fi terlalu besar akan mengakibatkan poros patah

3.

meleengkungnya poros akan memberikan dampak yang serius terhadap komponenkomponen lain seperti, rusaknya bantalan, seal dan sebagainya.

4.

terjadi getaran pada frekuensi 1x kecepatan putar

5.

terjadi gesekan antara komponen yang berputar dengan casing

6.

terjadinya fatique

7.

suara semakin berisik Dalam kenyataannya ( pada sistem poros rotor yang terdapat pada turbin, kompresor,

pompa ), rotor hampir selalu tidak merupakan sistem rotor poros tunggal, dam tempat

masssa penyeimbang tidak terletak pada lempengan yang bersangkutan. Umumnya disediakan tempat khusus untuk tempat massapenyeimbang. Couple adalah dua gaya yang sama besarnya, bekerja pada arah yang berlawanan dan antara gaya mempunyai jarak. Besarnya kopel adalah :

dimana : K = Kopel ( Nm ) F = Gaya ( N ) L = Jarak antara dua gaya ( m )

Untuk melakukan penyeimbangan pada suatu bidang dapat dilakukan dengan kaidah : Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 ΣM=0

Σ WR cos

θ = 0 kesetimbangan gaya-gaya arah horizontal

Σ WR sin

θ = 0 kesetimbangan gaya-gaya arah vertikal

Σ WR a cos

θ = 0 kesetimbangan momen pada bidang A terhadap gaya horizontal

Σ WR a sin

θ = 0 kesetimbangan momen pada bidang A terhadap gaya vertikal

2.2 Unbalance Unbalance didefinisikan sebagai ketidaksamaan distribusi massa sistem poros rotor terhadap sumbu putar. Definisi lain menyatakan bahwa unbalance adalah kondisi tidak berimpitnya sumbu putar poros dengan sumbu principal. Sumbu principal adalah sumbu dimana massasistem poros rotor terdistribusi merata pada sumbu tersebut. Unbalance yang berlebihan menyebabkan getaran pada rotor dan struktur penyangga-nya. Kondisi ini akan memperpendek umur mesin. Formulasi unbalance :

F=m dimana :

F

= gaya (newton)

m = massa (kg) R = jari-jari (meter)

2.3

Jenis-jenis Unbalance Jenis unbalance dapat dapat digolongkan berdasar hubungan geometrik antara sumbu

poros dan sumbu principal (principal axis).

2.3.1

Statik Unbalance Statik unbalance adalah suatu kondisi unbalance dimana sumbu principal bergeser

terhadap sumbu poros. Unbalance disebut juga unbalance gaya (force unbalance) atau unbalance kinetic.

Gambar 1. Static Unbalance

Static unbalance dapat dideteksi dengan menggunakan knife edge. Sistem poros rotor akan berputar sedemikian rupa sehingga titik terberatnya dibawah. Cara yang lain untuk mendeteksi adalah dengan menggunakan pendulum. Massa unbalance akan terletak pada posisi paling bawah.

2.3.2

Couple unbalance Couple unbalance adalah kondisi dimana principal axis memotong sumbu poros pada

center gravitinya. Unbalance ini terjadi jika massa unbalance terletak pada jarak yang sama terhadap ujung poros, mempunyai berat sama tapi berlawanan arah.

Gambar 2. Couple unbalance

Couple unbalance disebut juga moment unbalance. Untuk mengetahui adanya couple unbalance dapat digunakan metode dinamik. Jika sistem poros berputar maka akan terjadi getaran yang berbeda fasa 180° pada dua bidang.

2.3.3

Quasi static unbalance Sangat jarang suatu sistem poros rotor mempunyai tipe unbalance static atau couple

murni. Normalnya kondisi yang terjadi adalah campuran antara keduanya. Sumbu poros dan sumbu principal masing-masing berpotongan tetapi bukan pada center gravity. Kondisi ini disebut Quasi Static unbalance.

Gambar 3. Quasi Statik Unbalance

Quasi unbalance akan terlihat mempunyai getaran yang berbeda besarnya dan ber-lawanan arah pada dua bidang.

2.3.4

Dynamik unbalance Dynamik unbalance sangat sering terjadi. Kondisi ini terjadi jika sumbu principal dan

sumbu poros tidak berpotongan dan tidak parallel. Unbalance jenis ini mempunyai getaran yang besar dan fasa berbeda tetapi bukan 180°.

Unbalance mass yang tidak simetris

Gambar 4. Dynamik Unbalance

2.4

Penyebab Unbalance o Blow holes pada pengecoran. Impeller pompa atau pulley yang besar kadangkadang mempunyai blow holes atau pasir yang terjebak yang disebabkan karena proses pengecoran o Eccentricity. Terjadi jika geometric centerline tidak berimpit dengan rotating centerline. Contohnya adalah jika suatu rotor bulat sempurna tetapi pusat putarnya tidak pada center. o Key and Keyways. Jika pembuat pulley membalance pulleynya tanpa key, dan pembuat motor membalance motor juga tanpa key, maka ketika komponen ini digabungkan key yang dipasang akan menyebabkan unbalance.

o Distorsi. Walaupun komponen sudah sudah dianggap pada kondisi balance pada proses pembuatannya, pada proses selanjutnya mungkin saja tarjadi distorsi yang menyebabkan terjadinya perubahan bentuk dari komponen tersebut. Thermal distorsion adalah distorsi yang disebabkan oleh tidak meratanya perubahan bentuk yang disebabkan oleh temperatur. Hamper semua metal memuai jika dipanaskan. Jika pemanasannya tidak merata, maka perubahan bentuk juga tidak merata yang akhirnya akan menyebabkan kondisi unbalance. o Clearance tolerance. Salah satu penyebab unbalance yang sangat umum adalah akumulasi toleransi yang berakibat terjadinya pergeseran ukuran. o Korosi dan keausan. Komponen yang bekerja pada lingkungan korosif atau mudah terjadi keausan sedemikian rupa sehingga terjadi korosi dan keausan yang tidak merata akan menyebabkan kondisi unbalance. o Deposit built-up. Rotor yang digunakan dalam menangani proses pemindaha material mengalami unbalance yang disebabkan oleh menumpuknya material secara merata.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1

Tempat dan waktu Praktikum dilaksanakan di lab. Maintenance Teknik Mesin Pertemuan pertama

pada tanggal

November 2013

Pertemuan kedua

pada tanggal

November 2013

Pertemuan ketiga

pada tanggal

November 2013

3.2

Metode balancing

3.2.1

Persiapan Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan praktikum balancing.

Hal-hal tersebut adalah :

a.

Cek vibrasi dan analisis dengan hati-hati sehingga menghasilkan kesimpulan bahwa getaran tersebut disebabkan benar-benar oleh terjadinya unbalance. Analisis yang salah akan membuat proses balancing menjadi sia-sia karena getaran masih tetap besar.

b.

Lakukan inspeksi pada motor atau poros-poros jika ada kemungkinan-kemung-kinan retak. Yakinkan bahwa semua baut terikat dengan benar.

c.

Cek rotor terhadap adanya tumpukan kotoran.

d.

Dari data analisis, catat manakah arah radial (horizontal-vertikal) yang menunjuk-kan nilai lebih besar. Tempat sensor pada arah pembacaan yang benar.

e.

Sebelum melakukan rekaman data unbalance, yakinkan bahwa mesin sudah berjalan kontinu. Banyak mesin dari kondisi diam kekondisi stabil operasinya memerlukan waktu.

3.3

Prosedur Balancing

1.

Peralatan praktikum Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah :

a.

Batu gerinda pedestal

b.

Bandul

c.

Busur derajat

d.

Spidol permanen

e.

Kunci L 8 mm

2.

Langkah-langkah praktikum Adapun langkah - langkah dalam melakukan praktikum ini adalah :

a.

Memeriksa kondisi peralatan.

b.

Assembly peralatan.

c.

Mencari titik-titik balance.

d.

Mengukur jarak antara bandul

BAB IV ANALISA DATA

Berdasarkan hasil penelitian yaitu mencari titik-titik unbalance, maka telah ditemukan titik-titik dimana bandul itu diletakkan yaitu sebagai berikut :

Bandul

1 = 180°

Bandul

2 = 85°

Bandul

3 = 75°

Jarak Antara Bandul 1 ke bandul 2

= 85°

Jarak Antara Bandul 2 ke bandul 3

= 155°

Jarak Antara Bandul 3 ke bandul 1

= 80°

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil dari praktikum pada Laboratorium Maintenance dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu :

a.

Bahwa setiap batu gerinda pedestal yang dibuat oleh pabrik masih terdapat titik-titik unbalance.

b.

Untuk menyeimbangkan suatu batu gerinda pedestal, dipasanglah beberapa bandul yang dapat diatur dengan mengeser-geser bandul tersebut.

c.

Tidak samanya jarak antara titik unbalance yang satu dengan yang lain menye-babkan tidak sama juga jarak antara bandul yang satu dengan yang lain.

5.2 Saran - saran a.

Sebaiknya pada saat pelaksanaan praktikum, para mahasiswa lebih memper-hatikan tahap-tahap pelaksanaan praktikum agar telaksananya praktikum tersebut seperti yang diharapkan.

b.

Mahasiswa sebaiknya lebih disiplin dalam mengikuti praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Rotor Balancing & Shaft Alignment, PT. Wahana Ilmu Sarana Hakiki