Getaran
merupakan respon dari sebuah sistem mekanik baik yang diakibatkan oleh gaya
eksitasi yang diberikan maupun perubahan kondisi operasi sebagai fungsi waktu.
Gaya yang menyebabkan getaran ini dapat ditimbulkan oleh beberapa sumber misalnya
kontak/benturan antar komponen yang bergerak/berputar, putaran dari massa yang
tidak seimbang (unbalance mass),
missal ignment
dan juga karena kerusakan bantalan (bearing fault) Getaran timbul akibat
transfer gaya siklik melalui elemen-elemen mesin yang ada, dimana elemen-elemen
tersebut saling beraksi satu sama lain dan energi didesipasi melalui struktur
dalam bentuk getaran. Kerusakan atau keausan serta deformasi akan mengubah
karakteristik dinamik sistem dan cenderung meningkatkan energi getaran.
Sistem
Pemantauan Kondisi Mesin Menggunakan Sinyal Getaran
Sinyal getaran
yang memiliki informasi perilaku`dinamik sering dipakai untuk mendeteksi
kerusakan komponen mesin. Sinyal ini biasanya tercampur dengan sinyal getaran
akibat komponen – kompenen lain sehingga diperlukan metode yang tepat untuk
memisahkan sinyal komponen yang diamati dengan sinyal yang lain, yang
selanjutnya sinyal ini diolah untuk memperoleh informasi keadaan mesin atau
peralatan yang dipantau. Sinyal getaran yang termasuk sebagai sinyal dinamik
merupakan fenomena fisik yang berubahubah dengan cepat. Sinyal ini biasanya
diubah dalam bentuk sinyal listrik, yang selanjutnya didigitasi menggunakan
sebuah analog digital converter (ADC) untuk di olah lebih lanjut. Karekteristik
sinyal getaran yang penting untuk pemantauan.
Identifikasi Retak pada Poros Berdasarkan
Sinyal Getaran
Poros dengan
retak arah melintang akan memiliki respon getaran untuk berbagai mode getaran,
yakni:
• longitudinal,
• torsional
• lentur
vertikal
• lentur
horisontal.
Getaran
dapat terjadi jika salah satu derajat kebebasan sistem bergerak secara
harmonik. Jika tidak ada retakan maka diperlukan eksitasi untuk menghasilkan
respon getaran, namun jika terdapat retakan, eksitasi pada salah satu derajat
kebebasan sistem akan memberikan respon pada semua derajat kebebasan sistem
(Papadopoulos, 1992). Respon getaran poros tanpa retakan dan poros dengan
retakan dapat dibedakan jika dilihat pada domain frekuensi. Oleh karena itu
pada gambar berikut disajikan respon getaran poros tanpa retakan dan poros
dengan retakan yang diukur pada mode getaran bending. 
Gambar
: Sinyal getaran poros tanpa retakan pada putaran 1414 rpm.
Gambar
: Spektrum sinyal getaran poros tanpa retakan pada putaran 1414 rpm.
Getaran Mekanis
Menurut Zander
(1972), lahan dan permukaan jalan yang tidak rata, profil roda, serta
bekerjanya motor dan bagian mesin lainnya dapat menimbulkan getaran mekanis
pada operator. Getaran pada dasarnya dibedakan menjadi dua tipe yaitu getaran
sinusoidal dan getaran random. Getaran sinusoidal yang berupa gerakan harmonis
sederhana.
Gambar
: Getaran sinusoidal dari gerak harmonis sederhana
Dari Gambar
dapat diturunkan persamaan matematis
untuk
perpindahan titik (displacement) menurut Liljedahl
(1989), yaitu :
I = Asinwt
dimana
I :
jarak perpindahan (displacement)
A :
amplitudo
ω : kecepatan
sudut
t :
waktu
dimana İ :
kecepatan
İ = w A cos w t
dimana Ï :
percepatan
Ï = −w 2 A cos w t
dimana f :
frekuensi getaran
w = 2Πf
dimana T :
perioda getaran
F = 1/T
Getaran mekanis
yang dirasakan operator disalurkan melalui bagian tubuh yang berhubungan dengan
sumber getaran, biasanya pada pantat, telapak tangan, lengan, dan kaki.
Kadang-kadang getaran hanya terasa pada telapak tangan atau lengan saja, namun
kadang juga getaran terasa pada seluruh tubuh.
Getaran pada
seluruh tubuh dan getaran pada tangan memberikan pengaruh yang berbeda. Getaran
pada seluruh tubuh memberikan efek yang lebih komplek mulai dari jantung,
peredaran darah hingga penurunan daya lihat serta konsrentasi seseorang. Getaran mekanis dapat
berpengaruh buruk pada operator karena dapat menimbulkan gangguan penurunan
performansi dan kesehatan. Pengaruh getaran dalam jangka pendek hanya
memberikan sedikit efek psikologis, tetapi dalam jangka panjang efek getaran
dapat menimbulkan masalah dalam spinal disorders, hermorruids, hernials,
dan kesulitan pembuangan air kemih. Getaran dapat berpengaruh meningkatkan
tensi otot dan vibration induced finger yaitu pemucatan telapak tangan
karena pengecilan pembuluh darah (McCormick, 1970). Batas aman getaran mekanis
yang dapat diterima tubuh manusia dan waktu pemulihan akibat getaran disajikan
pada Gambar 2 dan 3. Alat ukur yang dapat digunakan untuk pengukuran getaran
mekanis adalah Vibration Meter.
Sumber :
