Vibrasi & Alignment: Baca Spektrum, Laser Presisi
Getaran adalah bahasa mesin: 1X bicara unbalance, 2X bicara misalignment, broadband bicara kavitasi dan bearing. Modul penutup ini mengajarkan membaca spektrum, batas ISO 10816, laser alignment, dan balancing — keterampilan inti reliability engineer.
Spektrum: sidik jari kerusakan
| Tanda | Arti |
|---|---|
| 1X radial dominan | unbalance |
| 2X + axial tinggi | misalignment |
| 1X vertikal >> horizontal | soft foot / looseness |
| Sub-harmonik 0,5X | oil whirl (sleeve bearing) |
| BPFI/BPFO + harmonik | cacat bearing (butuh envelope) |
| Random broadband + subur | kavitasi |
| Blade pass (n×X) | pompa/fan: n = jumlah sudu |
ISO 10816: kapan panik
Velocity RMS 10–1000 Hz, mesin dikelompokkan (kecil/sedang/besar, fondasi kaku/lunak). Prinsip: tren > angka. Naik 2× dari baseline = investigasi walau masih zona B. Tetapkan alarm: waspada (2,8× baseline atau zona C) dan bahaya (zona D).
Laser alignment 5 langkah
- Cek soft foot (≤ 0,05 mm) — shim dulu.
- Ukur runout kopling — bengkok = ganti, bukan shim.
- Mount laser, putar 3 posisi (9-12-3 atau sweep).
- Shim vertikal + geser horizontal iteratif sampai target.
- Verifikasi + re-torque, ukur ulang panas (thermal growth).
Balancing lapangan
Single-plane untuk rotor kaku pendek (fan, impeller): trial weight → ukur efek → hitung koreksi. Selalu cek dulu: kotoran/build-up, baut kendor, dan resonansi — balancing rotor bengkok atau longgar = buang waktu.
Program vibrasi minimal plant
Rute bulanan: overall + spektrum + suhu tiap mesin kritis. Baseline tiap mesin. Review tren kuartalan. Mesin kritis: online monitoring. Aturan emas: jangan pernah menaikkan alarm agar tren terlihat bagus.
Ringkasan rumus
| Konsep | Rumus | Keterangan |
|---|---|---|
| 1X | N/60 |
Hz, jangkar diagnosis |
| Unbalance | 1X radial |
balancing |
| Misalignment | 2X + axial |
laser alignment |
| ISO batas | A/B < 2,8 mm/s |
velocity RMS |
| Thermal growth | αLΔT |
kompensasi target |
Rumus kunci
Semua rumus inti modul ini dalam satu tempat — hafalkan maknanya, bukan hurufnya.
Frekuensi putar
1X (Hz) = N(rpm) / 60
Semua diagnosis dimulai dari 1X. 2950 rpm ≈ 49,2 Hz.
Unbalance vs misalignment
Unbalance = 1X radial dominan; misalignment = 2X + axial tinggi
Aturan 80% kasus lapangan.
Batas getaran ISO 10816 (orde)
Zona A/B < 2,8 mm/s; C waspada; D bahaya (mesin sedang)
Velocity RMS 10–1000 Hz. Cek grup mesin yang tepat.
Batas alignment (orde, 3000 rpm)
offset ≤ 0,05 mm; angular ≤ 0,05 mm/100 mm
Makin cepat, makin ketat. Ikuti tabel pabrik laser.
Thermal growth (orde)
ΔL = α·L·ΔT (baja α ≈ 12×10⁻⁶/°C)
Turbin/pompa panas tumbuh sepersekian mm — kompensasi target alignment.
Pompa 75 kW getaran 8 mm/s axial: unbalance atau misalignment?
Pompa 2950 rpm getaran 8 mm/s (velocity RMS). Spektrum: 1X radial 3 mm/s, 2X axial 6 mm/s. Kopling baru diganti 1 bulan lalu dengan alignment 'penggaris'. Bearing panas 85 °C.
Diketahui
- Overall 8 mm/s, dominan 2X axial 6 mm/s
- Alignment terakhir manual (straight edge), tanpa cek soft foot
- Bearing 85 °C dan naik
Ditanya
Diagnosis dan langkah perbaikannya?
Jangan intip tab Solving dulu — coba analisis sendiri, lalu cocokkan di tab Analisis.
Analisis
2X + axial dominan = misalignment klasik (bukan unbalance). Alignment penggaris tidak cukup untuk 2950 rpm. Bearing panas = beban tambahan dari misalignment.
- Baca spektrum: 1X kecil + 2X axial besar → misalignment (angular/offset).
- Overall 8 mm/s = zona D (bahaya) untuk mesin sedang.
- Prosedur: cek soft foot → laser alignment (offset + angular) → kompensasi thermal growth → verifikasi spektrum turun.
- Jangan balancing: unbalance bukan akarnya, balancing hanya menutupi.
Solving langkah-demi-langkah
Tanda misalignment memenuhi semua: 2X, axial, pasca-ganti kopling, alignment kasar.
- Ukur soft foot dulu (batas 0,05 mm/kaki), shim bila perlu.
- Laser alignment target: offset ≤ 0,05 mm, angular ≤ 0,05/100 mm.
- Kompensasi thermal growth pompa panas (naikkan target sesuai ΔT operasi).
- Verifikasi: overall < 2,8 mm/s dan 2X runtuh. Dokumentasikan before-after.
Sumber belajar
Machinery Vibration Analysis
Spektrum, orbit, dan balancing lapangan.
Shaft Alignment Handbook
Praktik laser alignment dan soft foot.
Latihan soal
Soal 1. Motor 2950 rpm. Frekuensi 1X-nya:
Soal 2. Spektrum: 1X radial 8 mm/s dominan, harmonik kecil, axial rendah. Diagnosis paling mungkin:
Soal 3. Overall velocity 7 mm/s pada pompa proses menengah. Menurut ISO 10816, tindakannya: