BALANCING METHOD

Principle of Balancing

Proses balancing dilakukan dengan meletakkan massa koreksi dengan ukuran tertentu pada posisi dimana merupakan kebalikan dari gaya unbalance pada rotor.

Informasi yang diperlukan :

1. Berat massa koreksi
2. Posisi koreksi massa ( pada sudut berapa )

Balancing Procedure

Pasang seluruh peralatan ( aksesories ) untuk balancing pada equipment dan kumpulkan data-data equipment seperti : diameter, berat equipment dan panjang equipment.

Methode balancing yang digunakan ada 2 type yaitu:

1. Single Plane: untuk equipment yang mempunyai perbandingan L/D <>

Methode ini biasanya digunakan untuk equipment seperti: Blower, Fan, Pump.

2. Two Plane : untuk equipment yang mempunyai pebandingan L/D > 0.5.

Methode ini biasanya digunakan untuk equipment seperti: Roll

Langkah-langkah Single Plane balancing :

1. Jalankan equipment dan ukur semua vibrasi dan sudut phase dari equipment yang mana data tersebut sebagai inisial data (data awal ) untuk balancing. Catat data tersebut.

2. Hitung trial mass. Bisa dilakukan dengan bantuan software dari alat tersebut dengan memasukkan data berat equipment, diameter dan putaran dari equipment tersebut. Sedangkan perhitungan dilakukan oleh tools tersebut. Apabila perhitungan secara manual dapat dilakukan dengan mencari / mengetahui harga spesifik unbalance dari equipment tersebut lalu hitung dengan persamaan :

e = m x r

M

Dimana :

e : Specifik unbalance yang dapat dilihat pada table ISO 1940 ( Balance Standart) ()

m : Massa residual unbalance ( gr )

r : Jarak dari pusat grafitasi rotor ke posisi trial mass ( mm )

M : Massa rotor ( Kg )

Yang mana trial mass besarnya = ( 5 – 10 ) X m residual.

3. Pasang trial mass pada posisi yang kira-kira bisa menghasilkan perbedaan phase antara inisial data kurang lebih 30 deg ( sesuai dengan pengalaman ) atau dapat diketahui melalui software alat tersebut dan marking ( beri tanda ) posisi trial mass.

4. Jalankan equipment dan ukur semua data ( vibrasi dan phase ) sebagai data dari trial mass serta catat semua datanya.

5. Hitung massa koreksi yang akan ditempel pada equipment melalui software dan dari situ sudah ditunjukkan besar dan sudutnya. Apabila dilakukan dengan perhitungan manual maka masukkan semua vector dari inisial data dan trial massa data lalu hitung sudut besarnya vector yang menghubungkan vector inisial data dengan vector trial mass lalu hitung sudut antara vector inisial data dengan vector yang dibuat dari menghubungkan vector inisial data dengan trial mass. Dan sudut itulah yang dipakai untuk menentukan posisi massa koreksi yang harus ditempel dari trial mass dimana arahnya ditentukan berdasarkan besarnya sudut phasa inisial data (data referensi) dan sudut phasa trial mass. Jika sudut phasa trial mass lebih besar dari sudut phasa inisial data maka sudut penempatan correction mass berlawanan arah jarum jam dari marking trial mass, dan apabila sudut phasa trial mass lebih kecil dari sudut phasa inisial data maka sudut penempatan correction mass searah dengan jarum jam dari marking trial mass. Sedangkan besarnya massa dapat dihitung dengan persamaan :

Correction Weight = TW x O/T

Dimana :

TW : Trial Weight

O : Original Unbalance (vector inisial data )

O+T : Original + trial Weight ( vector dengan trial weight)

T : Ditentukan dari grafik.

Moment Unbalance

Unbalance Moment biasanya terjadi pada rotor yang mana diameter rotor lebih dari 7 – 10 kali panjang rotor. Syarat sebuah rotor itu balans apabila mempunyai massa yang sama dan simetris pada titik pusat massa tetapi pada posisi sudut yang berlawanan.

Langkah-langkah Two Plane balancing :

1. Install Accelerometer ( sensor ) dan tachometer probe dan hubungkan ke tool.

2. Jalankan equipment pada kecepatan normal operasi dan ukur semua vibrasi dan sudut phase pada masing masing plane (Plane A dan Plane B) dari equipment yang mana data tersebut sebagai inisial data (data awal ) untuk balancing. Catat data tersebut.

3. Hitung trial mass. Bisa dilakukan dengan bantuan software dari alat tersebut dengan memasukkan data berat equipment, diameter dan putaran dari equipment tersebut. Sedangkan perhitungan dilakukan oleh tools tersebut. Apabila perhitungan secara manual dapat dilakukan dengan mencari / mengetahui harga spesifik unbalance dari equipment tersebut lalu hitung dengan persamaan :

e = m x r

M

Dimana :

e : Specifik unbalance yang dapat dilihat pada table ISO 1940 ( Balance Standart) ()

m : Massa residual unbalance ( gr )

r : Jarak dari pusat grafitasi rotor ke posisi trial mass ( mm )

M : Massa rotor ( Kg )

Yang mana trial mass besarnya = ( 5 – 10 ) X m residual.

4. Pasang trial mass pada Plane A posisi yang kira-kira bisa menghasilkan perbedaan phase antara inisial data kurang lebih 30 deg ( sesuai dengan pengalaman ) atau dapat diketahui melalui software alat tersebut dan marking (beri tanda posisi trial mass).

5. Jalankan equipment dan ukur semua data ( vibrasi dan phase ) pada kedua plane (A dan B) sebagai data dari trial mass Plane A serta catat semua datanya.

6. Pasang trial mass pada Plane B posisi yang kira-kira bisa menghasilkan perbedaan phase antara inisial data kurang lebih 30 deg ( sesuai dengan pengalaman ) atau dapat diketahui melalui software alat tersebut dan marking (beri tanda posisi trial mass).

7. Jalankan equipment dan ukur semua data ( vibrasi dan phase ) pada kedua plane (A dan B) sebagai data dari trial mass Plane B serta catat semua datanya.

8. Hitung massa koreksi yang akan ditempel pada equipment melalui software dan dari situ sudah ditunjukkan besar dan sudutnya pada masing-masing plane. Apabila dilakukan dengan perhitungan manual maka masukkan semua vector dari inisial data dan trial massa data baik untuk Plane A dan Plane B lalu hitung sudut besarnya vector yang menghubungkan vector inisial data dengan vector trial mass lalu hitung sudut antara vector inisial data dengan vector yang dibuat dari menghubungkan vector inisial data dengan trial mass. Dan sudut itulah yang dipakai untuk menentukan posisi massa koreksi yang harus ditempel dari trial mass dimana arahnya tergantung pada sudut phase trial mass ( SPTM ) dengan sudut phase inisial ( SPI ). Apabila SPTM > SPI maka peletakan correction mass berlawanan arah dengan jarum jam dari posisi trial mass, dan apabila SPTM < SPI, maka correction mass diletakkan searah dengan arah jarum jam dari posisi trial mass. Sedangkan besarnya massa dapat dihitung dengan persamaan :

Correction Weight = TW x O/T

Dimana :

TW : Trial Weight

OV : Vector Original Unbalance (vector inisial data )

V11 : Vector Original unbalance + trial Weight pada plane A, diambil pada pengukuran di plane A

V12 : Vector Original unbalance + trial Weight pada plane B, diambil pada pengukuran di plane A

Vt11 : Ditentukan dari grafik.

Vt12 : Ditentukan dari grafik.

Untuk menentukan besarnya correction mass pada plane B dilakukan step yang sama dengan menentukan correction mass pada plane A. Apabila sudah diketahui correction mass masing-masing plane maka jika posisi penambahan correction mass akan dilakukan pada satu plane maka dilakukan dengan penjumlahan vector untuk mencari resultannya

Selengkapnya......

BALANCING MACHINE

Teori Dasar dan Definisi

Un-balance pada rotor dikarenakan distribusi massa yang tidak merata, hal ini dapat menyebabkan vibrasi. Vibrasi akibat komponen massa yang un-balance terbaca pada arah radial (tegak lurus dengan sumbu putar) yang mana juga akan membangkitkan gaya sentrifugal pada equipment. Selama komponen massa berputar, gaya juga akan berputar dan akan merambat sepanjang rotor dan vibrasi ini akan ditransfer pada bantalan (bearing) yang menjadi tumpuan rotor dan beberapa titik pada bearing akan mendapatkan gaya lebih tiap putaran.

Dengan adanya un-balance massa akan menyebabkan beberapa masalah, yaitu : kerusakan struktur karena fatique (kelelahan), beban lebih pada bearing, menambah tegangan pada rotor, memperbesar power yang dibutuhkan dan mengurangi umur equipment.

Definisi Balancing :

adalah suatu proses memperbaiki distribusi massa pada rotor yang berputar dengan menambahkan atau mengurangkan massa pada rotor yang bertujuan mengurangi gaya sentrifugal yang bekerja pada bantalan (bearing).

Beberapa hal yang dapat menyebabkan equipment un-balance, yaitu:

1. Eccentricity : adalah garis pusat putaran shaft tidak segaris dengan garis pusat rotor. Hal ini merupakan sumber un-balans

2. Kekeroposan (gelembung udara) dan struktur material yang tidak merata.

Pada pembuatan part seperti : impeller pompa, pulley penggerak yang dilakukan dengan pengecoran udara yang terjebak akan menyebabkan kekeroposan/struktur yang tidak merata yang dapat menyebabkan un-balans

3. Penambahan key (spie) dan keyways (alur spie).

Beberapa rotor dibalancing dengan salah dengan tidak menyertakan beberapa bagian misalnya key (spie), hal ini karena tidak ada standard untuk menambahkan key (spie) dalam proses balancing. Contoh bila pulley dibalans tidak dengan key (spie) dan motor dibalans tidak dengan key (spie) maka apabila dalam pemasangan kedua komponen akan terjadi un-balans pada equipment tersebut.

4. Corrosion dan keausan.

Apabila equipment bekerja pada fluida yang korosif dan abrasif lama-kelamaan akan terjadi pengikisan pada part yang akan menyebabkan un-balans apabila pengikisannya tidak merata.

5. Deposit yang menempel pada equipment.

Equipment yang digunakan untuk penanganan material bias menjadi un-balans jika deposit menempel pada equipment. Akibatnya equipment tesebut akan menjadi unbalans.

6. Distortion

Banyak part yang sudah dibalancing dengan baik selama pembuatan, perubahan bentuk selama operasi akan menyebabkan unbalance hal ini disebabkan tegangan sisa dalam proses pembuatan dan distorsi karena temperatur proses operasi.

Tegangan sisa ini dapat dihilangkan dengan treatment tegangan sisa dan apabila hal ini tidak dilakukan akan meningkatkan tegangan sentrifugal pada rotor dan akan menyebabkan perubahan bentuk.

Unbalance yang disebabkan ekspansi karena temperatur (perubahan bentuk) dapat dibalancing pada temperatur normal operasinya.

7. Toleransi clearance

Toleransi clearance pada beberapa komponen yang berbeda pada rotor apabila diasembling akan menyebabkan unbalans hal ini karena pusat garis putar tidak segaris dengan garis sumbu.

Dari semua penyebab unbalance diatas dapat diperbaiki dengan balancing. Balancing merupakan suatu teknik untuk mengetahui berat dan posisi unbalance serta mengkompensasi dan distribusi massa yang menyebabkan unbalans.

Untuk lebih jelas bagaimana untuk memperbaiki unbalance dengan benar, kita harus mengerti beberapa istilah dalam balancing yang digunakan dalam ISO Standard 1940.

Ada tiga type Un-balance yaitu :

1. Statik (gaya) Un-balance

2. Moment (couple) Un-balance

3. Dynamic Unbalance

Selengkapnya......