Fundamental of Vibration

Apa Itu Vibrasi ?

Sumber vibrasi

Apa Itu Vibrasi ?

+

A shaft in a journal moving about the center of rotation

What is Vibration?

The movement of a body about a reference position

A bearing moving back and forth on its pedestal

Basic Terminology

Vibration is a continuous, random or periodic motion of an object or transient

“impact” event of short time duration. Caused by either a man-made, natural excitation of a

structure, and mechanical faults.

- Vibration institute -

Bagaimana Menggambarkan Vibrasi?

• Frekuensi– Siklus per detik / Cycles per second (Hz)– Siklus per menit / Cycles per minute (CPM)– Putaran per menit / Rotation per minute (RPM)– Orders, 1 order sama dengan 1xRPM (1xputaran poros

mesin)• Amplitudo

– Displacement/perpindahan (mils, micron)– Velocity/kecepatan (ips, mm/s)– Acceleration/percepatan (g, mm/s2, inch/s2)

• 1 g =9.807m/ s2 = 386.4 in/s2

• Fasa– Degree (derajat), dimana satu putaran sama dengan

360°

Amplitudo and Frekuensi

A C

B

E

D

A C

B

E

D

AMPLITUDO•Acceleration (max) at B & D

•Velocity (max) at A, C & E

•Displacement (peak to peak) B-D distance

FREKUENSI

CPM =cycles per minuteHertz = cycles per secondOrder = once per revolution

Amplitudo and Frekuensi

1 periode, TFrekuensi (f) = 1 / T

Amplitudo

Frekuensi

Frekuensi adalah jumlah siklus yang berulang untuk tiap satu satuan waktu.

Satuan frekuensi adalah :• Cycles per second (CPS/Hertz/Hz))• Cycles per minute (CPM) = CPS x 60.• Orders (1 order = 1 x rpm)• Rotation per minute (RPM) – untuk putaran

poros. RPM = CPM poros.

AmplitudoAmplitudo adalah besarnya simpangan vibrasi.Amplitodo diukur dalam 3 cara :

1. Displacement (satuan: mils, micron)

2. Velocity (satuan: ips, mm/s)

3. Acceleration (satuan: g, mm/s2, inch/s)

( 1 g = 9,807 m/s2, 386,4 inch/s2)

Amplitudo

Amplitudo vibrasi (displacement, velocity or acceleration) dapat dinyatakan dalam

– Peak to Peak (Pk-Pk), – Peak (Pk), – Average, – Root Mean Square (RMS).

Displacement

Sebuah obyek yang bergerak bolak-balik melalui titik referensi, gerakannya bisa dinyatakan dalam

berapa besar perpindahan obyek tersebut.

Sebuah obyek yang bergerak bolak-balik melalui titik referensi, gerakannya bisa dinyatakan dalam

berapa besar perpindahan obyek tersebut.

DisplacementSatuan yang digunakan adalah mils untuk sistem satuan imperial atau microns untuk sistem satuan metric.

– 1 mil = 0.001 inch– 1 micron = 0.001 mm

Velocity

Velocity (kecepatan) didefinisikan sebagai kecepatan sebuah obyek melakukan perpindahan.

Velocity

Satuan yang digunakan adalah inches per second (ips) untuk sistem satuan imperial atau mm/s untuk sistem satuan metric.

AccelerationAcceleration (percepatan) didefinisikan sebagai perubahan kecepatan. Percepatan maksimum terjadi pada saat perpindahan berubah arah

(ketika perpindahan maksimum dan kececpatan nol).

Acceleration

Satuan yang digunakan adalah inches per second2 untuk sistem satuan imperial atau mm/s2 untuk sistem satuan metric atau g, (1 g = 9.807m/s2 = 386.4 in/s2)

Pk and Pk -Pk

ZeroTo

Peak PeakTo

peak

Peak-to-Peak (Pk- Pk) = 2 x (Zero-to-Peak (Peak or Pk)) Caution! This is "true peak" and may not be measured by all instruments

Average

Nilai average adalah rata-rata nilai mutlak dari waveform (untuk gelombang sinus nilainya sama dengan 0.5 x peak).

RMS

Root Mean Square (RMS) adalah akar kuadrat dari rata-rata nilai kuadrat dari waveform (untuk gelombang sinus nilainya sama dengan 0.707 x peak)

RMS

Nilai RMS bisa digambarkan dengan grafik di bawah ini.

Hubungan Displacement, Velocity dan Acceleration

Untuk Single frequency• Velocity

– V = 2 π f D

• Acceleration– A = 2 π f V

– A = (2 π f)² D

Displacement, Velocity, Acceleration

Puncak-puncak pada grafik ada pada setiap rentang 30Hz yaitu 0, 30Hz, 60Hz, 90Hz…

– Displacement (mm)• Proximity Probe

– Velocity (mm/s)• Velocity Pickup

– Acceleration (m/s2)• Accelerometer

Data Vibrasi yang sama dengan jenis satuan amplitudo berbeda

Displacement, Velocity, Acceleration

Latihan

• Ubah displacement 40 micron p-p pada 1450 RPM menjadi velocity peak dalam mm/s

• Ubah velocity 3 mm/s peak pada 2950 RPM menjadi acceleration dalam g-s RMS

Fasa– Fasa adalah perbedaan posisi dari vibrasi

sebuah titik relatif terhadap titik referensi yang diam atau relatif terhadap titik lain yang bergetar.

– Dapat dilihat pada grafik di bawah ini dua gelombang yang mempunyai amplitudo dan frekuensi yang sama tetapi mempunyai perbedaan posisi/timing yang berbeda relatif satu sama lain.

Fasa– Fasa sebenarnya adalah perbedaan timing,

dimana satu event muncul relatif terhadap event yang lainnya.

– Jika suatu event terjadi pada waktu yang sama maka disebut in-phase jika tidak out of phase.

Fasa

Dapat dilihat pada grafik di bawah ini, gelombang hitam mencapai puncaknya 180°

setelah gelombang biru. Oleh karena itu dikatakan 180° out of phase.