## Jurnal Dinamis
Vol. 9, No. 1 , Bulan Tahun | 06 -21 ISSN : 0216-7492, e-ISSN : 2809-3410
Homepage :  https://talenta.usu.ac.id/dinamis

## IDENTIFIKASI EKSPERIMENTAL VIBRASI PADA SISTEM TRANSMISI MESIN SLUDGE SEPARATOR
Prakarsa Ade Putra Surbakti 1* , Muhammad Sabri 2 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Kota Medan, 20222, Indonesia *Email: prakarsasurbakti@gmail.com

## ABSTRAK
Dalam  pabrik  kelapa  sawit  (PKS)  terdapat  mesin  sludge  separator  yang  berfungsi  sebagai  pemisah  lumpur (sludge) dan  minyak  kelapa  sawit (palm  oil). Kondisi  kelayakan  mesin  sangat  berpengaruh  terhadap  hasil pengolahan.  Namun  dengan  besarnya  putaran  yang  terjadi  pada  sistem  transmisi ,  bowl  disk dan  komponen yang lain, sehingga membuat munculnya getaran yang terjadi pada mesin yang dapat mempengaruhi kondisi dan  kinerja  dari  mesin  tersebut.  Oleh  karena  itu  untuk  perawatan  secara  prediktif  penulis  akan  melakukan analisa  getaran (vibrasi) yang  terjadi  pada  sistem  transmisi (worm  gear)  sludge separator dan  menentukan kondisi mesin  sludge separator berdasarkan  analisa  data  vibrasi  yang  diukur  dengan  melakukan  pengujian langsung ke pabrik kelapa sawit kebun adolina. Pengukuran dilakukan di 6 titik kritis dengan menggunakan vibration meter, dengan  melakukan  3  aksis  yaitu  aksial,  horizontal  dan  vertikal.  Data  getaran  berupa kecepatan getaran dan di plot ke grafik menggunakan aplikasi exel untuk mendapatkan grafik time domain. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa  amplitudo aksial terbesar terjadi pada pada titik 6 dengan kecepatan getaran  3,22  mm/s  ,  amplitudo    horizontal  terbesar  terjadi  pada  titik  5  dengan  5,54  mm/s  dan  amplitudo vertikal terbesar terjadi pada titik 5 dengan 5,72 mm/s . Displacement terbesar terjadi pada arah vertikal pada titik 6 sebesar 0,376 mm. Karakteristik kerusakan pada titik 1,2 belum terlihat karena pengukuran dilakukan pada  putaran  rendah.  Sedangkan  karakteristik  kerusakan  pada  titik  3,4,5,6  adalah  gejala  Kelonggaran Mekanik.  Tingkat  keadaan  yang  sudah  melampaui  batas  normal  terdeteksi  karena  munculnya  sinyal amplitudo  tinggi  pada  arah  horizontal dan  vertikal  sedangkan  tidak  muncul  di  arah  aksial  (ISO  10816,  ISO 2372).
Kata kunci: Perawatan, Analisis Getaran, Vibrasi

## ABSTRACT
In a palm oil mill there is a sludge separator machine that functions as a separator for sludge and palm oil. The condition of the feasibility of the machine greatly affects the processing results. However, with the large rotation  that  occurs  in  the  transmission  system,  disk  bowl  and  other  components,  it  causes  vibrations  that occur in the engine which can affect the condition and performance of the machine. Therefore, for predictive maintenance, the author will analyze the vibrations that occur in the transmission system (worm gear) of the sludge  separator  and  determine  the  condition  of  the  sludge  separator  machine  based  on  the  analysis  of vibration data measured by conducting direct testing at the Adolina plantation palm oil mill. Measurements are  carried  out  at  6  critical  points  using  a  vibration  meter,  by  doing  3  axes,  namely  axial,  horizontal  and vertical.  The  vibration  data  is  in  the  form  of  vibration  velocity  and  is  plotted  to  a  graph  using  the  exel application to obtain a time domain graph. The measurement results show that the maximum axial amplitude occurs at point 6 with a velocity of 3,22 mm / s, the largest horizontal amplitude occurs at point 5 with 5,54 mm / s and the largest vertical amplitude occurs at point 5 with 5,72 mm / s. The largest displacement occurs in the  vertical direction  at point 6 of   0,376  mm.  The damage  characteristic  at point  1,2  has not been  seen because the measurement was carried out at low rotation. While the characteristics of the damage at point 3,4,5,6  are  the  symptoms  of  Mechanical  Looseness.  A  state  level  that  has  exceeded  the  normal  limit  is detected because of the appearance of a high amplitude signal in the horizontal and vertical directions while it does not appear in the axial direction (ISO 10816, ISO 2372).
Keywords: Maintenance, Vibration Analysis, Vibration

## PENDAHULUAN
Kelapa sawit mengalami proses panjang sebelum diolah menjadi minyak yang siap digunakan untuk berbagai  kebutuhan.  Dalam  Pabrik  kelapa  sawit  (PKS)  Memasuki  stasiun  pemurnian,  minyak  masih banyak  mengandung  kotoran-  kotoran  yang  berasal  dari  daging  buah  seperti  lumpur,  air  dan  lain-  lain. Pada  stasiun  ini  salah  satu  dari  beberapa  unit  alat  pengolah  untuk  memurnikan  minyak produksi  adalah Sludge Separator . Penelitian sebelumnya pada mesin sludge separator telah dilakukan analisa kegagalan yang terjadi pada mesin tersebut dengan beberapa hasil yang ditemukan seperti roda gigi cacing yang aus, bowl  disc yang  rusak, nozzle tersumbat  hingga  seal  ring  bocor  dengan  penyebab  terjadinya  yang bermacam- macam.
Pada  penelitian  ini  penulis  berfokus  pada Sludge  Separator  Centrifuge .  Dengan  besarnya  putaran yang  terjadi  pada  sistem  transmisi, bowl  disk dan  komponen  yang  lain  sehingga  membuat  munculnya getaran  yang  terjadi  pada  mesin  tersebut.  Analisa  vibrasi  sangat  penting  karena  salah  satu  indikator terbaik  untuk  mendeteksi  masalah  mekanis  untuk  peralatan  berputar,  karena  getaran  suatu  mesin  yang disebabkan  oleh  gaya  berulang  seperti  ketakseimbangan,  misalignment,  poros  bengkok,  kerusakan bantalan,  kelonggaran  mekanik, gear aus,  kavitasi  dan  resonansi  (Suhardjono  2004)  .Oleh  karena  itu penulis mengidentifikasi getaran yang terjadi pada mesin sludge separator tersebut apakah sesuai dengan batas yang diperbolehkan atau melebihi batas dari standar.

## TEORI DASAR

## 2.1  Sludge Separator
Sludge  separator bekerja  untuk  memisahkan  elemen  padat  dan  cair.  Model dari  alat  ini  adalah sentrifugal  dengan  mangkuk  berbentuk  padat  dan  selalu  berotasi  selama  proses  pemisahan.  Kinerjanya dengan  memanfaatkan  sistem  putaran  mangkuk  yang  telah  dipasang  dan  dilepaskan  keluar  melalui discharge nozzle .  Tingkat  keberhasilan  memisahkan  minyak  dari  elemen  padat  akan tergantung  dari kualitas  alat  yang  digunakan.  Dengan  menggunakan  wastewater sludge  centrifuge ,  proses  dalam  pabrik kelapa sawit akan berjalan lebih lancar. Dimana sludge yang memiliki berat jenis (bj) > 1,0 ( heavy phase ) akan  terlempar  keluar  sedangkan  minyak  yang  memiliki  berat  jenis  lebih  ringan  ( light  phase )  akan terkumpul  di  tengah bowl melalui discharge  pipe untuk  dikirim  kembali  ke continuous  settling  tank . (Mesin PKS. 2020).

## Gambar 2.1 Sludge Separator

## 2.2  Analisa Getaran
Perawatan  mesin  tradisional,  skedul  overhaul  perbaikan  biasanya  sulit  dibuat  karena  kebutuhan perbaikan  tidak  dapat  ditentukan  secara  pasti,  tanpa  membongkar  mesin  yang  bersangkutan.  Bila  untuk mendeteksinya kasus permasalahan harus sudah cukup serius, kemungkinan besar kerusakan sudah terjadi dan merambat ke peralatan lain, ataupun peralatan mesin yang bekerja baik yang diperbaiki, sebaliknya peralatan yang akan mengalami kerusakan tidak disentuh, sehingga biaya perbaikan meningkat.
Teknologi  modern  memungkinkan  cara  untuk  mendeteksi  awal  gejala  kerusakan  mekanik  maupun elektrikal  pada  peralatan  mesin  dari  luar,  yang  paling  efektif  dari  berbagai  cara  yang  mungkin  adalah analisa  getaran,  sehingga  analisa  getaran  menjadi  pilihan  teknologi predictive  maintenance yang  paling sering digunakan saat ini [8] .
Tiga  sifat  fundamental  yang berhubungan  pada  reaksi  getaran  yang  timbul  diakibatan  oleh  adanya transfer gaya  siklik  melalui  elemen-elemen  mesin  yang  ada,  dimana  elemen-elemen  tersebut  saling beraksi  satu  sama  lain  dan  energi  disipasi  melalui  struktur  dalam  bentuk  getaran  seperti  pada  sistem pegas-massa [8] , fundamental tersebut yaitu:
1. Massa (m):
Merupakan  inersia  untuk  mempertahankan  keadaan  semula  atau  bergerak  dari  gaya-gaya  yang bekerja, satuannya dalam kg; lb
2. Kekakuan/ stiffness (k):
Kemampuan  untuk  mempertahankan  dari  gaya  yang  dipersyaratkan  bekerja  untuk  membengkokan (defleksi) struktur yang dengan jarak tertentu, satuannya dalam N / m; lb/in.
3. Damping /redaman (c):
Mekanisme inheren untuk memperlambat gerakan (kecepatan), satuannya dalam N /(m/s); lb.sec/in
Efek  ketiga  fundamental  tersebut  massa,  kekakuan,  redaman  menentukan  bagaimana  suatu  sistem akan  merespon  energi  getaran  yang  bekerja.  Kerusakan  atau  keausan  akibat  umur  pemakaian  peralatan dan deformasi akan mengubah karakteristik dinamik sistem dan cenderung meningkatkan energi getaran. Adanya perubahan ini dideteksi untuk dianalisa.

## 2.2.1 Karakteristik Getaran
Getaran  secara  teknik  didefenisikan  sebagai  gerak  osilasi  dari  suatu  objek  terhadap  posisi  objek awal/diam.  Kondisi  getaran  suatu  mesin  dan  masalah-masalah  mekanik  yang  terjadi  dapat  diketahui dengan mengukur karakteristik getaran yang timbul. Karakteristik utama getaran yaitu:
1. Frekuensi merupakan karakteristik dasar pengukuran dan menggambarkan jumlah gerak osilasi tiap detik.
2. Perpindahan mengindikasikan berapa jauh suatu objek bergetar
3. Kecepatan mengindikasikan berapa cepat objek bergetar
4. Percepatan mengindikasikan suatu objek bergetar terkait dengan gaya penyebab getaran
5. Phase mengindikasikan  bagaimana  suatu  bagian  bergetar  relatif terhadap  bagian  yang  lain,  atau untuk  menentukan posisi suatu bagian yang bergetar pada suatu saat, terhadap suatu referensi atau terhadap bagian lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama.
Gambar 2.2 Sistem Getaran Sederhana [6]
Gambar 2.3 Hubungan Antara Perpindahan, Kecepatan dan Percepatan Getaran [6]
Panjang  gelombang  adalah  sebuah  jarak  antara  satuan  berulang  dari  sebuah  pola  gelombang. Biasanya  memiliki  denotasi  huruf  Yunani  lambda  (λ).  Dalam  sebuah  gelombang  sinus,  panjang gelombang adalah jarak antara puncak.

## Gambar 2.4 Sifat Gelombang [8]
Amplitudo adalah pengukuran  skalar yang nonnegatif dari besar suatu gelombang. Amplitudo juga dapat didefinisikan sebagai jarak/simpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoide yang  kita  pelajari  pada  mata  pelajaran  fisika  dan  matematika  -  geometrika.  Amplitudo  dalam  sistem internasional biasa disimbolkan, dengan (A) dan memiliki satuan meter (m).
Frekuensi  merupakan  banyaknya  getaran  pada  periode  yang  terjadi  dalam  satu  putaran  waktu. Besarnya  frekuensi  yang  terjadi  saat  timbulnya  vibrasi  dapat  mengidentifikasikan  jenis-jenis  gangguan yang terjadi. Cycle per menit (cpm) merupakan bentuk dari nilai frekuensi yang biasanya disebut dengan istilah Hertz (Hz).

## 2.2.2 Gerak Harmonik
Getaran  dari  sebuah  mesin  merupakan  resultan  dari  sejumlah  getaran  individu  komponen  yang muncul. Setiap komponen individu yang bergetar memiliki gerak periodik. Gerakan akan berulang pada periode waktu pengulangan ( T) disebut perioda osilasi diukur dalam satuan detik dan kebalikannya adalah frekuensi [8] dengan rumusan:
𝑓 = 1 𝑇 .......................................... (2.1)
Frekuensi lingkaran atau kecepatan sudut dapat dihitung dengan rumus:
𝜔 = 2𝜋 1 𝑇 = 2𝜋𝑓 ....................... (2.2)
Kecepatan  sudut  ( ω) biasanya  diukur  dalam  radian  per  detik  (rps).  Bentuk  sederhana  dari  gerak periodik  adalah  gerak  harmonik,  pada  gerak  harmonik,  hubungan  antara  perpindahan  maksimum  dan waktu dinyatakan dengan:
𝑥 = 𝐴 𝑠𝑖𝑛𝜔𝑡 ............................... (2.3)
Kecepatan  dalam  gerak  harmonik  berdasarkan  persamaan  (2.3)  dapat  diperoleh  dari  hasil  diferensial perpindahan terhadap waktu, yaitu:
𝑑𝑥 𝑑𝑡 = 𝑥̇ = 𝜔𝐴 cos 𝜔𝑡 ................... (2.4)
Sedangkan percepatan harmonik diperoleh dari hasil diferensial kecepatan terhadap waktu:
𝑑2 𝑑𝑡2 = 𝑥̈ = −𝜔 2 𝐴𝑠𝑖𝑛 𝜔𝑡 ............. (2.5)
Amplitudo melekat pada ketiga besaran perpindahan, kecepatan, dan percepatan.

## 2.3  Penyebab Vibrasi
Penyebab  utama  getaran  adalah  gaya  yang  berubah-ubah  dalam  arah  dan  besarnya.  Karakteristik getaran  yang  dihasilkan  bergantung  pada  cara  bagaimana  gaya  penyebab  getaran  tersebut  ditimbulkan. Hal tersebut yang menjadi alasan mengapa setiap penyebab getaran mempunyai karakteristik tertentu.

## 2.3.1 Looseness
Looseness atau yang biasa disebut mechanical looseness (Kelonggaran mekanik) adalah salah satu jenis  kerusakan  pada  mesin  yang  menyebabkan  terjadinya  getaran.  Kelonggaran  mekanik  dapat  terjadi apabila  tutup  bantalan  longgar  atau  ikatan  mesin  ke  pondasi  tidak  kuat.  Gejala  kerusakan  ini  ditandai
dengan  adanya  frekuensi  getaran  dominan  pada  ½,  1,  1  ½,  2,  dst  x  rpm  atau  n  x  rpm  pada  domain frekuensinya [10] .
Salah  satu  pengukuran  getaran  untuk  mendeteksi  cacat looseness pada  sebuah  pembangkit/turbin, menunjukkan  frekuensi  getaran  yang  lebih  dominan/maksimum  di  2x  rpm,  dan  ketika  diberikan  beban ( unbalance ),  frekuensi  yang  terjadi  di  2x  rpm  turun  drastis,  dan  ketika  beban  tersebut  dihilangkan, frekuensi di 2x rpm kembali dominan [10] .
Komponen getaran yang dengan frekuensi lebih kecil dari kecepatan putar juga dapat terjadi. Teknik untuk mendeteksi kekendoran adalah dengan mengukur getaran, atau melalui signal suara pada beberapa titik ( transducer kecepatan dapat berfungsi baik). Sinyal yang terukur akan mencapai maksimumnya pada arah  getaran  (biasanya  arah  vertikal  memberikan  getaran  yang  lebih  besar  dari  arah  horizontal),  atau disekitar lokasi looseness . Bentuk looseness yang terjadi pada sistem berputar disajikan pada gambar.
Gambar 2.5 Loosnes [8]

## 2.4  Standart Pengukuran Getaran ISO 10186 dan ISO 2372
Dalam  mengindentifikasi  berbagai  macam  kerusakan  pada  mesin  yang  dianalisis  berdasarkan getarannya, maka kita menggunakan ISO 10186 dan ISO 2372 dalam prosesnya.
Tabel 2.1 ISO 10186 Vibration Diagnostic Table
[Sumber: Wikipedia, ISO 10186]
Tabel 2.2 ISO 2372 Vibration Diagnostic Table [Sumber: SKF Reliability Systems Vibration Diagnostic Guide ]

## 2.5  Pengolahan Data Vibrasi
Sinyal yang diperoleh melalui transduser pada pengukuran getaran mesin adalah gabungan berbagai respon (tanggapan) bangunan mesin terhadap bermacam-macam gaya ekstasi. Analisa yang efektif adalah menguraikan  sinyal  kompleks  ini  menjadi  komponen-komponennya.  Ada  pandangan  dalam  persoalan analisis getaran menjadi komponennya, yaitu:

## 2.5.1 Time Domain
Hasil pengukuran objek pemantauan dalam time domain dapat berupa sinyal dalam Grafik.
➢ Sinyal  statik,  yaitu  sinyal  yang  karakteristiknya  (misal:  amplitudo,  arah  kerjanya)  tidak  berubah terhadap waktu.
➢ Sinyal dinamik, yaitu sinyal yang karakteristiknya berubah terhadap waktu, sehingga tidak konstan.
Gambar 2.6 Karakterisik Sinyal Statik dan Dinamik (Ramses Y, hutahaen)
Dalam  kasus  pengukuran  untuk  memungkinkan  pengukuran  objek  pemantauan  berupa  sinyal dinamik,  maka  diperlukan  sensor  yang  memiliki  karakteristik  dinamik  tertentu.  Sinyal  dinamik  berasal dari  sinyal  getaran.  Untuk  keperluan  pengolahan  sinyal  getaran  dalam time  domain ,  perlu  diperhatikan karakteristik  sinyal  getaran  yang  dideteksi  oleh  masing-masing  sensor  percepatan,  kecepatan,  dan simpangan getaran.

## 2.5.2 Signal Processing Fast Fourier Transform (FFT)
FFT  adalah  algoritma  matematika  yang  dikomputerisasi  untuk  mentransformasi  sinyal  vibrasi  dari domain  waktu  ( time  waveform )  ke  domain  frekuensi.  FFT  menghasilkan  gambaran  amplitudo  vibrasi terhadap  frekuensi.  Pada  analisa  vibrasi,  frekuensi  merupakan  parameter  yang  dianalisa  untuk menemukan gangguan pada mesin. Analisa dapat dilakukan saat mesin sedang beroperasi.
Misalnya,  kami  mengukur  amplitudo  sinyal  pada  10  Hz,  kemudian  lagi  pada  20  Hz,  dll.,  Hingga kami memiliki daftar nilai untuk setiap frekuensi yang terkandung dalam sinyal. Nilai atau amplitudo ini kemudian diplotkan pada skala frekuensi. Jumlah frekuensi komponen yang bentuk gelombangnya dibagi disebut sebagai jumlah garis resolusi. Plot yang dihasilkan disebut spektrum FFT.
Spektrum FFT adalah alat yang sangat berguna. Jika ada masalah mesin, spektrum FFT memberikan informasi untuk membantu menentukan lokasi masalah, penyebab masalah dan, dengan tren, berapa lama sampai  masalah  menjadi  kritis.  Karena  kita  tahu  bahwa  masalah  mesin  tertentu  terjadi  pada  frekuensi tertentu, kami menganalisis spektrum FFT dengan mencari perubahan amplitudo dalam rentang frekuensi tertentu.
Gambar 2.7 Fast Fourier Transform Method

## HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Peralatan Pengujian

## 3.1.1 Objek Uji
Pada usulan penelitian ini, objek yang dianalisa adalah sistem transmisi pada mesin sludge separator dalam pabrik kelapa sawit. Objek mesin diamati dan dianalisa selama kurun waktu tertentu menggunakan alat komputasi dan eksperimental. Pengukuran dilakukan pada casing dari mesin tersebut.
Gambar 3.1 Sludge Separator Sebagai Objek Penelitian
Tabel 3.1 Spesifikasi Sludge Separator Produksi Separatech Mechanical Servicing & Supply SDN.BHD Manufacturing 2012 Tipe Paml Oil Centrifuge SMSS 410 Power 17kw (23 Hp) Kecepatan putaran motor penggerak (N) 1450 Rpm Transmisi ( Roda Gigi Cacing) i =63:13 Kecepatan putaran bowl 5200-5400 Rpm Kapasitas 7000L/Jam

## 3.1.2 Alat Ukur

## Gambar 3.2 Vibration meter
Vibration meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur getaran sebuah benda, misalnya motor, pompa,  atau  benda  bergetar  lainnya  terutama  dalam  dunia  industri.  Cara  kerja  alat  ini  adalah  dengan menempelkan vibration sensornya  ke  benda/  mesin  yang  akan  diukur  kemudian vibration meter  akan menampilkan nilai kuatnya getaran pada layar.

## 3.2 Pengukuran dan Analisa Getaran
Tabel 3.2 Data Hasil Pengukuran Vibrasi pada Titik 6 Cassing Sludge Separator
6 SUMBU A6 H6 V6 TIME 0.25 3.61 4.23 5.43 0.5 3.54 4.42 5.23 0.75 3.45 5.11 4.91 1 3.64 4.69 5.32 1.25 3.41 4.77 4.52 1.5 3.22 4.44 4.33 1.75 3.89 4.26 4.66 2 3.78 4.59 4.82 2.25 3.67 4.37 4.79 2.5 3.37 4.86 4.78
2.75 3.63 4.78 4.99 3 3.37 4.51 4.77 3.25 3.44 4.73 4.81 3.5 3.51 5.11 4.91 3.75 3.59 4.68 4.87 4 3.47 4.32 5.11
Gambar 3.3 Trend Grafik Time Domain Vibrasi pada titik 6

## Gambar 3.4 Posisi Pengukuran pada titik 6
Getaran pada titik 6 arah Aksial menunjukkan velocity getaran paling rendah terjadi pada detik 1.5 dengan  getaran  3.22  mm/s  sedangkan  yang  paling  tinggi  terjadi  pada  detik  1.75  dengan  getaran  3.89 mm/s. Rata- rata getaran pada arah Aksial adalah 3.54 mm/s.
Getaran pada titik 6 arah Horizontal menunjukkan velocity getaran paling rendah terjadi pada detik 1.75  dengan  getaran  4.26  mm/s  sedangkan  yang  paling  tinggi  terjadi  pada  detik  2  dengan  getaran  5.34 mm/s. Rata- rata getaran pada arah Horizontal adalah 4.87 mm/s.
Getaran pada titik 6 arah Vertikal menunjukkan velocity getaran paling rendah terjadi pada detik 1.5 dengan  getaran  4.33  mm/s  sedangkan  yang  paling  tinggi  terjadi  pada  detik  0.25  dengan  getaran  5.43 mm/s. Rata- rata getaran pada arah vertikal adalah 4.89 mm/s.
Secara keseluruhan dapat dilihat bahwa dari sumbu aksial, horizontal dan vertikal kita dapat melihat terjadinya  ketidaksesuaian  pada sludge  separator di  titik  6  ini  dengan  getaran  pada  sumbu  aksial  lebih rendah dari sumbu horizontal dan vertikal.
3.3  Grafik frekuensi domain Vibrasi Pada Titik 6 (arah Aksial)
Tabel 3.3 Fast Fourrier Transform data Aksial pada titik 6
freq IMABS 0.25 56.59 0.5 0.383807 0.75 0.851028 1 0.636643 1.25 0.75452 1.5 0.914431 1.75 0.381513 2 0.496784
0,00 2,00 4,00 6,00 0,250,751,251,752,252,753,253,75 V elo city ( m m /s ) time (s) titik 6 Aksial Horizontal Vertikal
2.25 0.79 2.5 0.496784 2.75 0.381513 3 0.914431 3.25 0.75452 3.5 0.636643 3.75 0.851028 4 0.383807
Gambar 3.5 Trend Grafik Frekuensi Domain Aksial pada titik 6
Gambar 3.6 Trend Grafik Frekuensi Domain Aksial pada titik 6
Grafik  frekuensi  domain  titik  6  diperoleh  dari  pengolahan  data  pada  exel  dan  setiap  data  diplot berdasarkan hasil fast fourrier transform seperti table, grafik 3.5 merupakan plot data secara keseluruhan hasil fast  fourrier  transform .  Kemudian  grafik  dibagi  2  seperti  gambar  3.6.  Hal  ini  dilakukan  agar  data dapat dilihat lebih jelas dan tidak saling mendistraksi antar satu data dengan data yang lain.
Berdasarkan  dari  data  hasil  pengukuran  pada  tabel  4.1,  data  yang  dihasilkan  adalah  berupa  hasil kecepatan.  Sehingga  berdasarkan  data  vibrasi  yang  didapatkan  maka  digambarkan  karakteristik  vibrasi dengan langkah sebagai berikut:
Kecepatan sudut pada kecepatan putaran poros : 1450 Rpm, maka :
𝜛 = 2𝜋 60 𝑥𝑛
𝜛 = 2𝜋 60 𝑥1450 = 151,76𝑟𝑎𝑑/𝑠
Frekuensi motor dapat dihitung :
𝜛 = 2𝜋𝑓, 𝑠𝑒ℎ𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎 𝑓 = 𝜛
2𝜋 Maka:
𝑓 = 𝜛 2𝜋 = 151,76 2𝜋 = 24,16𝐻𝑧
Sehingga Perioda motor dapat dihitung adalah sebagai berikut:
𝑇 = 1 𝑓 = 1 24,16 = 0,041 𝑠
Amplitudo  dapat  dihitung  melalui  persamaan velocity yang  di  dapat  dari  hasil  transduser,  dengan demikian persamaan amplitudo dapat dihitung sebagai berikut :
𝑥̇ = 𝜛𝐴. cos 𝜛𝑡
𝐴 = 𝑥̇
𝜛 cos 𝜛𝑡
-20 0 20 40 60 0 1 2 3 4 5 Ve locity (m m /s ) Frekuensi (Hz) A -0,5 0 0,5 1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Ve locity (m m /s ) Frekuensi (Hz) A
𝐴 =
3,61
151,76 cos(151,76) . 0,25 = 0,0301 𝑚𝑚 / 𝑠
Untuk  menghitung acceleration dapat  dicari  dengan  mendifferensialkan  persamaan velocity sebagai berikut:
𝑥̈ = 𝑑𝑥̈ 𝑑𝑡
𝑥̈ = 𝑑(𝜛𝐴. cos 𝜛𝑡) 𝑑𝑡 𝑥̈ = −𝜛 2 𝐴 sin 𝜛𝑡 𝑥̈ = −(151,76) 2 . 0,0301 sin(151,76) . 0,25 𝑥̈ = 427,11 𝑚𝑚 / 𝑠 2
Dari hasil perhitungan acceleration yang didapat dari mendifferensialkan persamaan velocity dapat dilihat pada table 3.4 sebagai berikut :
Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Acceleration pada titik 6
Titik 6 SUMBU A6 H6 V6 TIME mm/s 2 mm/s 2 mm/s 2 0.25 427.11  500.46  642.44 0.5 418.83  522.94  618.77 0.75 408.18  604.58  580.91 1 430.66  554.88  629.42 1.25 403.44  564.35  534.77 1.5 380.97  525.31  512.29 1.75 460.23  504.01  551.33 2 447.22  543.05  569.71 2.25 434.21  517.02  566.36 2.5 398.71  575.00  565.37 2.75 429.47  565.53  590.38 3 398.71  533.59  564.57 3.25 406.99  559.62  569.08 3.5 415.28  604.58  580.91 3.75 424.74  553.70  576.18 4 410.54  511.11  604.58
Gambar 3.7 Grafik Acceleration vs Time
Dapat  dilihat  dari  gambar  grafik acceleration bahwa  untuk  amplitudo  yang  dihasilkan  memiliki amplitudo terbesar pada arah vertikal
Untuk  menghitung displacement dapat  dicari  dengan  mengintegralkan  persamaan velocity sebagai berikut:
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75
2 2,25 2,5 2,75
3 3,25 3,5 3,75 4 acce le ra tio n (m m /s 2) time (s) acceleration titik 6 Aksial Horizontal Vertikal
𝑥 = ∫ 𝑥̇(𝑡)
𝑥 = 𝐴. sin 𝜔𝑡 𝑥 = 0.030162 sin(151,76). 0,25 𝑥 = 0,019
Dari hasil perhitungan displacement yang didapat dengan mengintegralkan persamaan velocity dapat dilihat pada tabel 3.5
Tabel 3.5 Hasil Pengukuran Displacement pada titik 6
Displacement SUMBU A H V TIME mm mm mm 0.25 0.019  0.022  0.028 0.5 0.093  0.116  0.137 0.75 0.051  0.076  0.073 1 0.013  0.017  0.019 1.25 0.004  0.005  0.005 1.5 0.023  0.032  0.031 1.75 0.332  0.363  0.397 2 0.038  0.046  0.048 2.25 0.008 0.01  0.011 2.5 0.008  0.011  0.011 2.75 0.037  0.049  0.051 3 0.24 0.322 0.34 3.25 0.024  0.033  0.034 3.5 0.004  0.005  0.005 3.75 0.013  0.017  0.018 4 0.054  0.067  0.079
3.4  Analisa Gejala/ Kondisi Terkini Berdasarkan ISO 10186 dan ISO 2372
Tabel 3.6 ISO 10186 Vibration Diagnostic Table
Dalam mengidentifikasi berdasarkan tabel 3.6 penulis menyesuaikan posisi mesin sludge separator yang  di  uji  dalam  grup  3  dengan  ukuran  mesin  sedang  yang  rigid  dengan velocity maksimal  4,5  mm/s. Rata- rata Velocity yang terjadi pada tiap titik adalah sebagai berikut :
Tabel 3.7 Diagnosa Getaran pada titik 6 dalam ISO 2372
Berdasarkan  ISO  2372  status  NO  sama  dengan  level good  –  satisfactory (0  mm/sec  ≤  x  <  4.5 mm/sec)  dalam  ISO  10183  sedangkan  status  YES  sama  dengan unsatisfactory  –  unacceptable (4.5 mm/sec ≤ x < ∞ mm/sec).

## KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1  Kesimpulan
Berdasarkan dari pengujian yang dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Berdasarkan  dari  hasil  komputasi  maka  ditentukan  posisi  pengukuran  vibrasi  pada  6  titik,  pola getaran yang terjadi pada titik 1 dan 2 tercatat hasil kecepatan getaran masih dibawah 2.8 mm/s di setiap  arah  getarannya,  sedangkan  pada  titik  3,4,5  dan  6  sudah  mencapai  batas  tidak  memuaskan pada  arah  horizontal  dan  vertikal  karena  sudah  mencapai  batas  kecepatan  getaran  4,5  mm/s  sesuai dengan standar ISO 10816.
2. Amplitudo aksial terbesar terjadi pada pada titik 6 dengan kecepatan getaran 3,22 mm/s, amplitudo horizontal terbesar terjadi pada titik 5 dengan 5,54 mm/s dan amplitudo vertikal terbesar terjadi pada titik 5 dengan 5,72 mm/s. Displacement terbesar terjadi pada arah vertikal pada titik 6 sebesar 0,376 mm. secara keseluruhan dari data kecepatan getaran mesin ini memiliki gejala kerusakan.
3. Berdasarkan  data  pengukuran  menunjukkan  karakteristik  kerusakan  pada  titik  1,2  belum  terlihat karena  pengukuran  dilakukan  pada  putaran  rendah.  Sedangkan  karakteristik  kerusakan  pada  titik 3,4,5,6 adalah gejala Mechanical Looseness . Tingkat keadaan yang sudah melampaui batas normal terdeteksi  karena  munculnya  sinyal  amplitudo  tinggi  pada  arah  horizontal  dan  vertikal  sedangkan tidak muncul di arah aksial (ISO 10816, ISO 2372).

## 4.2  Saran
Saran untuk penelitian ini adalah :
1. Peneliti  perlu  untuk  megembangkan  sebuah  perangkat  ukur  yang  dapat  secara  langsung  menerima data  vibrasi  yang  terukur  lalu  menerjemahkannya  kedalam  karakteristik  kerusakan  yang  dialami oleh  mesin  tersebut,  dimana  proses  deteksi  dilakukan  secara  terpadu  dan  terintegrasi  antara  setiap komponen.
2. Pengukuran  dilakukan  dengan  berbagai  alternatif  seperti  pengukuran  berbasis  bunyi  agar  dapat dibandingkan hasil pengukuran nya.
3. Melakukan predictive  maintenance pada  profil  roda  gigi  atau  bearing  untuk  memastikan  tidak adanya gejala kerusakan yang terjadi sehingga mesin dapat beroperasi dengan baik.

## REFERENSI
[1]  Bur,  M.,  Okuma,  M.,  Malta,  J.,  Huda,  F.  2005. Experimental  Study  of  Vibration  on  Rotor  System Due to Unbalance Mass and Misalignment . Jurnal Poros Vol 8 No 4, 24-234.
[2]  Fariha, Aidil Othman. 2008. “ Vibration Analysis for Diagnostic of Local Faults in Rolling Element Bearing” . Thesis. Universiti Teknikal Malaysia Melaka.
[3]  Harris, Cyril M & Allan G. Piersol (Eds), 2002. “Shock & Vibration Handbook” Fifth Edition, Mc. Graw-Hill Companies, New York.
[4]  Harsanto, Budi. 2013. Dasar Ilmu Manajemen Operasi. Bandung : UNPAD.
[5]  Kapidzic,  Z.,  H.  Ansell,  J.  Schon  and  K.  Simonsson.2015. “Fatigue  bearing  failure  of  CFRP composite  in  biaxially  loaded  bolted  joints  at  elevated  temperature .  Composite  Structures  ;  127: 298-307.
[6]  Mobley,  R.  K;  Lindley  R.  Higgins  dan  Darrin  J.  Wikoff.  2008  : Maintenance  Enginering Handbook ”., Seventh Edition, NewYork, McGraw-Hill Book Company.
[7]  Suhardjono,  2004, Analisis  Sinyal  Getaran  untuk  Menentukan  Jenis  dan  Tingkat  Kerusakan Bantalan Bola (Ball Bearing) , Jurnal Teknik Mesin, Vol. 6, No. 2, Hal. 39-48.
[8]  Scheffer  C.  dan  Girdhar  P.2004.  “ Practical  Machinery  Vibration  Analysis  and  Predictive Maintenance ”. Amsterdam: IDC Technologies.
[9]  Vierck. K Robert.1995. “ Analisis Getaran ” PT Eresco. Bandung.
[10]  V. Wowk.1991. “ Machinery Vibration” , New York : McGraw-Hill,Inc.
[11]  William T. Thomson.1992 “ Teori Getaran Dengan Penerapannya” . Edisi Kedua Erlangga.
[12]  Purnama, A. dan Ariosuko. 2014. Analisis Perbandingan Sifat Fisis dan Mekanis Bantalan Peluru Baru,  Telah  Dipakai  dan  Rusak  untuk  Kendaraan  Bermotor  Roda  Dua .  SINERGI.;  18(2):92-98