Vibrasi Dalam Perspektif Pendekatan Teori

Oleh : Dede Farhan Aulawi (Pemerhati Teknologi) 

Bregasnews.com - Sebuah sistem yang mengandung massa dan elastisitas mampu bergerak secara relatif. Jika gerakan tersebut berulang dalam suatu interval waktu tertentu maka gerakan itu disebut sebagai getaran (vibrasi). Dengan kata lain, definisi vibrasi adalah pergerakan suatu benda terhadap posisi referensinya yang disebabkan gaya eksitasi (excitation force) yang bekerja pada benda tersebut.

Vibrasi ditandai dengan perubahan secara periodik dari suatu vibrasi. Dalam lingkungan kita, fenomena vibrasi dapat ditemukan beberapa contoh : putaran roda, dawai gitar, dan contoh-contoh lainnya. Besaran yang menyatakan vibrasi dapat berupa simpangan, sudut, tekanan, kecepatan dan lain-lain. Pada gas turbin engine dapat kita temukan berbagai sumber vibrasi. Sumber vibrasi yang sering ditemukan adalah unbalance, misalignment dan looseness.

Secara matematis vibrasi dapat diuraikan sebagai sebuah fungsi, antara lain fungsi periodik dan fungsi harmonik. Secara umum gerak vibrasi adalah suatu fungsi periodik. Amplitudo menyatakan besarnya penguatan dari sebuah sinyal vibrasi yang diukur. Amplitudo juga dapat menyatakan suatu penguatan dari vibrasi itu sendiri. Amplitudo dari pengukuran vibrasi memuat informasi yang memungkinkan kita untuk melakukan estimasi seberapa parahnya kerusakan yang dialami engine. Dalam analisis vibrasi, amplitudo diukur dalam unit perpindahan (displacement), kecepatan (velocity), atau percepatan (acceleration) dan berdasarkan tipenya diplot pada sumbu vertikal grafik sebuah sinyal. 

Perpindahan (Displacement) adalah jarak dari objek referensi atau suatu posisi tetap (objek tetap dalam keadaan tidak mengalami force-unbalance). Satuan normalnya dalam Mils Peak-To-Peak atau mm peak-to-peak. Perpindahan menyatakan pergerakan dari vibrasi.

Kecepatan (Velocity) adalah perubahan posisi terhadap waktu. Dengan kata lain, nilai dari setiap perubahan posisi. Standar Industrial untuk pengukuran kecepatan adalah Inch per Second Peak atau per Second RMS. Kecepatan menyatakan nilai kecepatan sebuah vibrasi.

Percepatan (Acceleration) adalah perubahan kecepatan terhadap waktu (besarnya perubahan kecepatan). Pada objek apapun, percepatan pada kenyataannya secara langsung berbanding lurus dengan force-unbalancenya. Percepatan secara normal diukur dalam GRMS. Percepatan menyatakan gaya (force) dari sebuah vibrasi.

Perioda diartikan sebagai waktu yang dibutuhkan suatu objek yang berubah periodik untuk kembali ke keadaan awalnya. Gerakan periodik suatu objek adalah gerakan yang berulang secara teratur dalam waktu yang sama. Sedangkan frekuensi adalah jumlah pengulangan yang terjadi dalam satu waktu. Frekuensi pribadi suatu sistem adalah frekuensi sistem yang mempunyai vibrasi bebas tanpa gesekan. Frekuensi menyatakan nilai dari komponen sinyal yang berulang selama rentang waktu tertentu. Muatan frekuensi dari sinyal vibrasi memungkinkan kita untuk membedakan perbedaan jenis masalah engine, seperti Imbalance dan kegagalan pada bearing. 

Satuan frekuensi biasanya dinyatakan dalam Hz (bilangan perulangan sinyal tiap detiknya), CPM (bilangan perulangan sinyal tiap menitnya/Component Per Minute). Frekuensi juga dapat diungkapkan dalam orde yang merupakan perkalian dari frekuensi rotasi dari shaft pada titik pengukuran spesifik. 1x run speed merupakan 1x waktu run speed dari shaft. Sebuah kejadian yang memiliki frekuensi ke-6.45 akan terjadi 6.45 kali selama periode waktu yang menempatkan shaft menghasilkan 1 revolusi. Analisa dalam orde, sangat berguna untuk mesin-mesin yang memiliki kecepatan variabel.

Fasa adalah besarnya interval waktu relatif antara dua kejadian, yang diungkapkan dalam pecahan dari pengulangan kejadiannya. Fasa, normalnya diukur dalam derajat atau radian, yang nilainya menetukan nilai suatu besaran yang berubah periodik. Umumnya pada engine, menyatakan dua kejadian harus berhubungan terhadap shaft yang sama. Fasa merupakan sumber informasi yang penting untuk analisis, khususnya ketika sebuah equipment sedang dibalance. Pengukuran-pengukuran fasa seringkali menjadi kunci dalam menggunakan analisa multichannel yang mengacu pada fasa.