## Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 11, No. 02, (2019) p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397
Pengukuran Getaran Untuk Menentukan Tingkat Getaran Pada Sistem Transmisi Variable Speed Mesin Milling Dengan Menggunakan Getaran Overall (Ariyanto)

## Pengukuran Getaran Untuk Menentukan Tingkat Getaran Pada Sistem Transmisi Variable Speed Mesin Milling Dengan Menggunakan Getaran Overall
Ariyanto 1
1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Sungailiat Email : ariyanto2176@gmail.com
Abstrac
Fu  125  knee  type  Milling  machine  in  Bangka  Belitung  Manufacturing  Polytechnic  is  used  for teaching  and  learning  process  and  making  spare  parts.  To  prevent  the  milling  machine  becomes breakdown, having measured data and the right time to replacement of parts the overall vibration value was measured. Measurements are made with vibroport 80 at 669, 762, 862 rpm transmission shaft and referred  to  ISO  2372  vibration  standard.  The  measurement  results  show  that  the  greater  the  value  of rpm overall value increases. Measurements are made on the machine variable speed system which is not indicated  damaged.  On  machines  that  are  not  indicated  damage,  the  axial  direction  vibration  value  is 0.363  mm/s  rms  and  radial  0.325  mm/s  rms,  the  machine  is  in  the  normal  area  (good).  The  vibration value  measured  by  the  machine  indicated  damage  at  862  rpm  axial  direction  is  4.66  mm/s  rms  and radial  is  2.03  mm/s  rms,  762  rpm  axial  rotation  is  3.28  mm/s  rms  and  radial  1.8  mm/s  rms,  669  rpm rotation  axial  direction  is  2.92  mm/s  rms  and  radial  is  1.52  mm/s  rms.  Machines  with  indications  of damage don’t qualify for operation (unacceptable).
Keywords : vibration; variable speed transmission system; ISO vibration standard 2372

## Abstrak
Mesin  Milling  type  knee  Fu  125  di  Politeknik  Manufaktur  Bangka  Belitung  digunakan  untuk proses  belajar  mengajar  dan  pembuatan  suku  cadang.  Untuk  menghindari  mesin  milling  mengalami breakdown, mempunyai data yang terukur serta waktu penggantian suku cadang yang tepat dilakukan pengukuran  nilai  getaran  overall.  Pengukuran  dilakukan  dengan  vibroport  80  pada  putaran  poros transmisi  669,  762,  862  rpm  dan  dirujuk  dengan  standard  getaran  ISO  2372.  Hasil  pengukuran menunjukan semakin besar nilai rpm nilai overall meningkat. Pengukuran dilakukan pada sistem variable speed  mesin  yang  tidak  dan  terindikasi  mengalami  kerusakan.  Pada  mesin  yang  tidak  terindikasi mengalami  kerusakan  diperoleh  nilai  getaran  arah  aksial  0,363  mm/s  rms  dan  radial  0,325  mm/s  rms, mesin  masuk  daerah  normal  (good).  Nilai  getaran  hasil  pengukuran  mesin  yang  terindikasi  mengalami kerusakan pada putaran 862 rpm arah aksial 4,66 mm/s rms dan radial 2,03 mm/s rms, putaran 762 rpm arah  aksial  3,28  mm/s  rms  dan  radial  1,8  mm/s  rms,  putaran  669  rpm  arah  aksial  2,92  mm/s  rms  dan radial 1,52 mm/s rms. Mesin dengan indikasi mengalami kerusakan sudah tidak memenuhi syarat untuk dioperasikan (unacceptable).
Kata kunci : getaran; sistem transmisi variable speed; standard getaran ISO 2372

## 1. PENDAHULUAN
Mesin  perkakas milling digunakan  untuk  proses  pemesinan slab  milling , face  milling , end milling , side  milling , sloting , sawing , form  milling , thread  milling, dan hollow  milling [1].  Untuk memperoleh  putaran spindle yang  tepat  sesuai  dengan  alat  potong  dan  benda  kerja,  poros  spindle mesin miling harus  mempunyai  variasi  putaran.  Variasi  putaran  dapat  diubah  dengan  menggunakan sistem transmisi pully belt , roda gigi atau menggunakan transmisi variable . Penggunaan variable speed diterapkan pada mesin milling type knee lagun Fu 125 yang terdapat di laboratorium mekanik Politeknik Manufaktur  Negeri  Bangka  Belitung.  Penggunaan  sistem  transmisi  ini  untuk  merubah  putaran  dari motor penggerak menuju ke gearbox yang selanjutnya akan memutar spindle mesin untuk memutar alat potong. Tahun 2008 mesin milling type knee yang digunakan sudah pernah mengalami kerusakan pada sistem  transmisi  sehingga  mesin  harus  di  berhentikan  pengoperasiannya  sementara  waktu  untuk dilakukan rencana dan tindakan perbaikan.
Untuk  memperoleh  waktu  penggantian  suku  cadang  yang  tepat  dapat  dilakukan  dengan  cara mengamati nilai sinyal getaran yang dihasilkan oleh suatu sistem mesin [2]. Pengambilan sinyal getaran dari  mesin  menggunakan tranducer proximity  probe , velocity dan accelerometer [3],  dalam pelaksanaannya  bisa  menggunakan  jenis tranducer  accelerometer seperti  yang  dilakukan  oleh  Levi Amanda  Putra  [4].  Penentuan  tingkat  kerusakan  dengan  mengamati  nilai  amplitudo  yang  dihasilkan suatu  mesin  kemudian  dibandingkan  dengan  nilai  getaran  pada standard yang  telah  ditentukan  [5] sehingga  dapat  diketahui  apakah  mesin  tersebut  masih  layak  atau  tidak  layak  digunakan.  Setelah  nilai pengukuran  getaran  diperoleh  dapat  di  kembangkan  untuk  mengamati  kerusakan  komponen  mesin seperti  bantalan bearing apakah  masih  layak  digunakan  [6],  terjadinya  kondisi unbalance pada  motor [7],  atau  untuk  memantau  kondisi  gejala misalignment pada  suatu  mesin  berputar  [8].  Pengukuran getaran yang terjadi dapat dilakukan dengan beberapa variasi putaran seperti yang dilakukan oleh Toto W, dkk [9] yang dilakukan pada putaran 900, 1000, 1100,  dan 1200 rpm. Nilai getaran  yang dihasilkan oleh  suatu  peralatan  apakah  masih  berada  didaerah good , satisfactory , unsatisfactory atau unacceptable dapat mengacu pada standar getaran ISO 2372 [3]. Perkiraan  tingkat  kebisingan  yang  terjadi  pada  sistem  transmisi  mesin milling Fu  125  masih menggunakan  panca  indra  pendengaran  untuk  menduga  kemungkinan  terjadi  kerusakan.  Penggunaan cara  ini  kadangkala  mengakibatkan  sistem  transmisi  dioperasikan  hingga  mengalami  kegagalan fungsi/rusak ( breakdown ). Dengan dilakukan pengukuran nilai getaran overall maka akan diperoleh nilai yang terukur, waktu yang tepat untuk melakukan persiapan penggantian suku cadang dan menghindari mesin mengalami breakdown .

## 2. METODE PENELITIAN
Pengamatan  amplitudo  getaran  pada  sistem variabel  speed dilakukan  dengan  menggunakan variasi  putaran  sebanyak  tiga  bagian,  pembagian  putaran  tersebut  pada  putaran  poros  transmisi  669 rpm,  763  rpm  dan  862  rpm.  Nilai  rpm  669  merupakan  nilai  minimum  dan  862  adalah  nilai  maksimum yang  bisa  dioperasikan  pada variable  speed yang  mengalami  indikasi  kerusakan.  Hasil  pengukuran berupa nilai getaran overall .
Perlengkapan yang digunakan untuk melakukan kegiatan ini adalah

## 2.1. Standard Getaran ISO 2372
Standar getaran ISO 2372 yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1. Standar ini menggunakan kecepatan getaran mm/s rms untuk mengukur tingkat getaran suatu mesin. Mesin-mesin dikelompokan berdasarkan klasifikasi daya penggerak dan pondasi yang digunakan yaitu :
• kelas 1 untuk mesin yang mempunyai daya dibawah 15 kw.
• kelas 2 untuk mesin dengan daya antara 15 - 75 kw.
• kelas 3 untuk mesin dengan daya diatas 75 Kw dengan pondasi rigit.
• kelas 4 untuk mesin dengan daya diatas 75 Kw dengan pondasi soft .
Nilai getaran yang dihasilkan oleh alat ukur kemudian dibandingkan dengan nilai standar, apakah mesin yang  diukur  masih  masuk  daerah  normal  ( good ),  daerah  dapat  dioperasikan  dengan  waktu  operasi mesin tidak terus menerus/lama ( Satisfactory ), daerah dianggap tidak memuaskan untuk pengoperasian
terus  menerus  untuk  waktu  yang  lama  ( Unsatisfactory ),  dan  daerah  dapat  mengakibatkan  terjadi kerusakan pada mesin ( unacceptable ).
Tabel 1. ISO 2372 Standard for acepptable vibration levels [3]
2.2. Mesin milling type Knee
Mesin milling type  knee yang  dilakukan  pengukuran  pada  sistem  transmisi variable  speed mempunyai dimensi panjang 1894 mm, tinggi 2030 mm dan daya yang digunakan 4 kw. Pada Gambar 1 memperlihatkan  satu  unit  mesin milling type  knee yang  dilakukan  proses  pengukuran  getaran  pada sistem  transmisi.  Pengukuran  dilakukan  dengan  cara  meletakan transducer  accelerometer pada  arah radial dan aksial. Transducer ditempel pada body mesin dengan menggunakan bantuan magnet. Sistem transmisi yang akan dilakukan pengukuran getaran merupakan suatu sistem CVT dengan menggunakan komponen seperti pully dan Belt Gambar 2.
Gambar 1.  Mesin milling type knee yang diukur tingkat getaran dan posisi Transducer
Gambar 2.  Sistem transmisi V belt pada mesin Lagun FU 125 [10]
Untuk merubah putaran poros dapat dilakukan dengan cara menggerakan handle searah jarum jam  untuk  menurunkan  jumlah  rpm  dan  berlawanan  arah  putaran  jarum  jam  untuk  meningkatkan jumlah rpm.
Tranducer aksial Tranducer Radial Vibroport 80 Handle pengubah rpm Belt Pully

## 2.3. Vibrometer portable
Untuk  mengukur  seberapa  besar  nilai overall yang  dihasilkan  oleh  sistem  transmisi variable speed digunakan  alat  ukur portable vibroport  80.  Pada  peralatan  ini  sudah  tersedia  fasilitas  untuk pengukuran overall . Bentuk alat vibroport 80 yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Portable measuring instrument vibroport 80
Langkah-langkah  yang  dilakukan    untuk  kegiatan  ini  mulai  dari  awal  pengambilan  data  hingga  selesai dapat dilihat pada diagram alir  dibawah ini yang ditunjukan oleh Gambar 4. Pengukuran dilakukan pada variasi putaran 669, 763, dan 862 rpm. Pengukuran getaran dilakukan pada mesin yang tidak terindikasi mengalami kerusakan untuk melihat hubungan dengan standard getaran ISO 2372. Standar getaran ISO 2372  akan  digunakan  sebagai  rujukan level getaran  mesin  untuk  memastikan  bahwa  mesin  masih  bisa dioperasikan atau harus segera di hentikan.
Gambar 4. Diagram alir proses penelitian
Selesai Hasil  pengukuran  getaran  mesin  yang  tidak mengalami indikasi kerusakan Apakah sesuai dengan standard Hasil  pengukuran  getaran  mesin  yang mengalami indikasi kerusakan ya tidak Level getaran mesin Pengukuran  vibrasi  pada  rpm 669,763dan 862 persiapan Mesin Alat ukur Standar getaran ISO 2372 Data  Vibrasi overall Mulai

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  getaran  sistem  transmisi  diukur  dengan  menggunakan  alat  vibrometer  vibro  80. Pengukuran  dilakukan  dengan  cara  mengumpulkan  data overall dari  frekuensi  10  Hz  hingga  1000  Hz atau sekitar 600 cpm hingga  60000  cpm. Mesin mempunyai daya 4 kw sehingga pada standar getaran ISO  2372  masuk  kedalam  golongan  mesin  kelas  1.  Pengukuran  yang  dilakukan  menghasilkan  tingkat amplitudo yang tertinggi pada putaran poros tertinggi.

## 3.1. Sistem transmisi yang masih baik
Selain  melakukan  pengukuran  getaran  pada  mesin  yang  memiliki  indikasi  kerusakan  pada sistem transmisi, pengukuran juga dilakukan pada mesin sejenis yang tidak memiliki indikasi mengalami kerusakan.  Pengukuran  dilakukan  pada  putaran  tertinggi  yaitu  pada  putaran  poros  862  rpm.  Hasil pengukuran  pada  mesin  yang  tidak  mempunyai  indikasi  kerusakan  diperoleh  nilai  amplitudo  aksial sebesar  0,363 mm/s rms radial 0,325 mm/s rms. Jika merujuk ke standar getaran ISO 2372 dapat dilihat sistem  transmisi variable  speed mesin  masuk  kedalam  daerah    yang  menunjukan  status  mesin  pada kondisi  normal  (good),  yaitu  dibawah  nilai  0,7  mm/s  rms.  Untuk  lebih  jelas  hasil  pengukuran  di tampilkan  melalui  grafik    Gambar  5.  Dari  grafik  terlihat  pengukuran  arah  aksial  mempunyai  nilai amplitudo yang lebih besar jika dibandingkan dengan amplitudo hasil pengukuran getaran arah radial.
Gambar 5. Grafik hubungan antara putaran variable speed dan nilai amplitudo
3.2. Pengukuran sistem transmisi yang mempunyai indikasi kerusakan
3.2.1. Pengukuran arah aksial
Pengukuran  arah  aksial  dilakukan  pada  posisi  searah  sumbu  poros variable  speed .  Hasil Pengukuran  yang  dilakukan  dapat  dilihat  pada  Tabel  1  dan  Gambar  6  yang  menampilkan  hasil pengukuran  pada  putaran variabel  speed 669  rpm,  763  rpm  dan  862  rpm.  Hasil  pengukuran memperlihatkan  terjadi  peningkatan  nilai  amplitudo  getaran  jika  jumlah  putaran  poros  bertambah besar. Dari hasil pengukuran getaran yang dibandingkan dengan standar getaran ISO 2372 menunjukan bahwa  semua  nilai  pengukuran  sudah  memasuki  kondisi  tidak  memuaskan  ( unsatisfactory ),  bahkan pada putaran poros dengan rpm tertinggi menunjukan kondisi sistem transmisi sudah memasuki daerah tidak  bisa  di  terima  ( unacceptable ).  Batasan  nilai  getaran  diwakili  oleh  garis  berwarna  kuning  untuk daerah  dianggap  tidak  memuaskan  untuk  pengoperasian  terus  menerus  pada  waktu  yang  lama (unsatisfactory) dan warna merah untuk kondisi dapat mengakibatkan terjadi kerusakan pada mesin.
Tabel 2. Nilai getaran overall arah aksial
Putaran (rpm) Amplitudo mm/s rms 669 2,92 763 3,28 862 4,66
0,3 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 862 A m p lit u d o m m /s r m s Putaran poros variable Speed rpm Getaran overall arah aksial Nilai getaran arah aksial Nilai getaran arah radial
Gambar 6. Grafik hubungan antara putaran variable speed  dan nilai amplitudo arah aksial

## 3.2.2. Pengukuran arah radial
Pengukuran  arah  radial  merupakan  pengukuran  arah  diameter  atau  tegak  lurus  sumbu  poros transmisi, menghasilkan  kecenderungan data yang tidak berbeda dengan pengukuran arah aksial, yaitu adanya peningkatan nilai amplitudo  jika dilakukan  peningkatan nilai rpm sistem transmisi, akan tetapi nilai  amplitudo  yang  dihasilkan  tidak  sebesar  nilai  amplitudo  pengukuran  arah  aksial.  Nilai  tertinggi terjadi  pada  putaran  862  rpm  dan  memasuki  daerah  kondisi  tidak  memuaskan  ( unsatisfactory )  untuk pengoperasian terus menerus pada waktu yang lama. Hasil pengukuran keseluruhan rpm dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 7.
Tabel 3. Nilai getaran overall arah radial Putaran (rpm) Amplitudo mm/s rms 669 1,52 763 1, 8 862 2,03
Gambar 7. Grafik hubungan antara putaran variable speed dan nilai amplitudo arah radial

## 4. SIMPULAN
Hasil  pengukuran  getaran overall memperlihatkan  ada  pengaruh  peningkatan  jumlah  putaran poros  sistem variable  speed terhadap  peningkatan  nilai  amplitudo overall ,  hal  ini  terjadi  karena  gaya eksetasi yang terjadi makin besar seiring dengan peningkatan putaran poros variable speed . Pengukuran pada  sistem  transmisi  dapat  dirujuk  dengan  standar  getaran  ISO  2372,  karena  sistem  transmisi  yang tidak memiliki indikasi mengalami kerusakan mempunyai nilai amplitudo overall masuk kedalam daerah kondisi  normal  ( good ).  Amplitudo  pada  mesin  yang  mengalami  indikasi  kerusakan  mempunyai  nilai tertinggi  sebesar  4,66  mm/s  rms  dan  amplitudo  terendah  sebesar  1,52  mm/s  rms.  Nilai  amplitudo tertinggi  (4,66  mm/s  rms)  dirujuk  dengan  menggunakan  standar  getaran  ISO  2372  memperlihatkan
0 1 2 3 4 5 600 700 800 900 A m p lit u d o m m /s rm s Putaran poros variable Speed rpm Getaran overall arah aksial Nilai getaran arah aksial unsatisfactory unacceptable
0 1 2 3 4 5 600 700 800 900 A m p lit u d o m m /s r m s Putaran poros variable Speed Getaran overall arah radial Nilai getaran arah aksial unsatisfactory unacceptable
bahwa  sistem  transmisi  sudah  tidak  dapat  dioperasikan  lagi,  karena  getaran  yang  terjadi  dapat mengakibatkan  kerusakan  pada  komponen  mesin  seperti pully , belt dan  bantalan.  Untuk  mencegah sistem  transmisi  mengalami  kerusakan  saat  digunakan,  maka  diperlukan  tindakan  dengan  melakukan perbaikan.  Pengukuran overall merupakan  penjumlahan  dari  semua  komponen  mesin  yang  bergetar, untuk  mengetahui  komponen  mana  yang  mengalami  gejala  kerusakan  maka  perlu  dilakukan  analisa dengan menggunakan sinyal spectrum .

## DAFTAR PUSTAKA
[1].   Taufiq Rochim, Klasifikasi Proses, Gaya & Daya Pemesinan, Bandung : ITB, 2007.
[2].   Abdul Hamid, Praktikal Vibrasi Mekanik Teori Dan Praktik, Yogyakarta : Graha Ilmu, 2012.
[3].   Bruce  M.  Basaraba  and  James  A.  Archer,  IPT’s  Rotating  Equipment  Training  Manual  Machinery Reliability   &  Condition Monitoring.
[4].   Levi Amanda Putra,” Analisa Kerusakan Pompa Sentrifugal P-011c Di Pt. Sulfindo Adiusaha Dengan Menggunakan Transducer Getaran Accelerometer”, Jurnal Teknik Mesin (JTM), Volume.5, No.3 , pp 9-15, 2016.
[5].   Harry  Prayoga  Setyawan,  Dedi  Suryadi.”  Analisis  Karakteristik  Vibrasi  Pada  Paper  Dryer  Machine untuk  Deteksi  Dini  Kerusakan  Spherical  Roller  Bearing”,  Jurnal  ROTASI,  vol  20,  no.2,  pp.  110-117. 2018.
[6].   Ganong Zainal Abidin, I Wayan Sujana, “ Deteksi Kerusakan Bearing pada Condesate Pump Dengan Analisis. Sinyal Vibrasi”, Jurnal Flywheel, vol 8, no.1, pp 60-67, 2017.
[7].   Hariyandi,”  Studi  Kasus  Unbalance  Pada  Motor  Condensate  Pump  3a  PLTU  Tarahan  Berdasarkan Analisa Getaran”, Jurnal Teknik Mesin UBL, Volume.3, No.1 , pp 35-48, 2015.
[8].   Wardjito,  Hendra  Dwi  Nur  Cahyo,”  Optimalisasi    Analisa    Vibrasi    Untuk    Mendeteksi  Gejala Misalignment P Ada Mesin Berputar”, Jurnal Keilmuan dan Terapan Teknik, Volume.4, No.1 , pp 32- 54, 2015.
[9].   Toto  Wibowo,  Ikhwansyah  Isranuri,  Syahrul  Abda,  M.  Sabri,  Indra,”  Studi  Eksperimental  Sinyal Vibrasi   Untuk Mendeteksi Jenis Kerusakan Bearing UCP-204”, Jurnal e-Dinamis,  Volume.6, No.2 , pp 35-48, 2018.
[10].  Ladarasa,s.l,”  Installation,  Maintenance  and  Operation  Instructions”,  Barrachi,17,01013  Vitoria Gasteis,Spain-eec,1997.