Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

27 November 2018 14:09


Getaran mesin adalah gerakan suatu bagian mesin maju dan mundur (bolak-balik) dari keadaan diam/netral, (F=0). Contoh sederhana untuk menunjukkan suatu getaran adalah pegas.

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Pegas tersebut tidak akan bergerak/bergetar sebelum ada gaya yang diberikan terhadapnya. Setelah gaya tarik (F) dilepas maka pegas akan bergetar, bergerak bolak-balik disekitar posisi netral.

1. Karakteristik Getaran


Kondisi suatu mesin dan masalah-masalah mekanik yang terjadi dapat diketahui dengan mengukur karakteristik getaran pada mesin tersebut. Karakteristik- karakteristik getaran yang penting antara lain adalah

  • Perpindahan Getaran. (Vibration Displacement)
  • Kecepatan Getaran (Vibration Velocity)
  • Percepatan Getaran (Vibration Acceleration)

Dengan mengacu pada gerakan pegas, kita dapat mempelajari karakteristik suatu getaran dengan memetakan gerakan dari pegas tersebut terhadap fungsi waktu.

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Gerakan bandul pegas dari posisi netral ke batas atas dan kembali lagi ke posisi netral dan dilanjutkan ke batas bawah, dan kembali lagi ke posisi netral, disebut satu siklus getaran (satu periode).


a. Frekuensi Getaran
Gerakan periodik atau getaran selalu berhubungan dengan frekuensi yang menyatakan banyaknya gerakan bolak-balik (satu siklus penuh) tiap satuan waktu. Hubungan antara frekuensi dan periode suatu getaran dapat dinyatakan dengan rumus sederhana: frekuensi = 1/periode. Frekuensi dari getaran tersebut biasanya dinyatakan sebagai jumlah siklus getaran yang terjadi tiap menit (CPM = Cycles per minute). Sebagai contoh sebuah mesin bergetar 60 kali (siklus; dalam 1 menit maka frekwensi getaran mesin tersebut adalah 60 CPM. Frekuensi bisa juga dinyatakan dalam CPS (cycles per second) atau Hertz dan putaran dinyatakan dalam revolution per minute (RPM).


b. Perpindahan Getaran (Vibration Displacement) Jarak yang ditempuh dari suatu puncak (A) ke puncak yang lain (C) disebut perpindahan dari puncak ke puncak (peak to peak displacement). Perpindahan tersebut pada umumnya dinyatakan dalam satuan mikron (μm) atau mils. 1 μm 0.001 mm

1 mils 0.001 inch


c. Kecepatan Getaran ( Vibration Velocity )
Karena getaran merupakan suatu gerakan, maka getaran tersebut pasti mempunyai kecepatan. Pada gerak periodik (getaran) seperti pada gambar 2.2; kecepatan maksimum terjadi pada titik B (posisi netral) sedangkan kecepatan minimum (=O) terjadi pada titik A dan titik C. Kecepatan getaran ini biasanya dalam satuan mm/det (peak). Karena kecepatan ini selalu berubah secara sinusoida, maka seringkali digunakan pula satuan mm/sec (rms). Nilai peak = 1,414 x nilai rms. Kadang-kadang digunakan juga satuan inch/sec (peak) atau inch/sec (rms). 1 inch = 25,4 mm


d. Percepatan Getaran ( Acceleration )
Karakteristik getaran lain dan juga penting adalah percepatan. Pada gambar 1.2, dititik A atau C kecepatan getaran adalah nol tetapi pada bagian-bagian tersebut akan mengalami percepatan yang maksimum. Sedang pada titik B (netral) percepatan getaran adalah nol. Secara teknis percepatan adalah laju perubahan dari kecepatan. Percepatan getaran pada umumnya dinyatakan dalam, satuan gs peak, dimana satu g adalah percepatan yang disebabkan oleh gaya gravitasi pada permukaan bumi. Sesuai dengan perjanjian intemasional satuan gravitasi pada permukaan bumi adalah 980,665cm/det2(386,087inc/det2 atau 32,1739 feet/40).


e. Phase Getaran
Pengukuran phase getaran memberikan informasi untuk menentukan 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.


Beberapa contoh pengukuran phase :


Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Dua bandul pada Gambar 2.4 bergetar dengan frekuensi dan displacement yang sama, bandul A berada pada posisi batas atas dan bandul B pada waktu yang sama berada pada batas bawah. Kita dapat menggunakan phase untuk menyatakan perbandingan tersebut. Dengan memetakan gerakan kedua bandul tersebut pada satu siklus penuh, kita dapat melihat bahwa titik puncak displacement kedua bandul tersebut terpisah dengan sudut 180 (satu siklus penuh = 360 ). Oleh karena itu kita dapat mengatakan bahwa kedua bandul tersebut bergetar.dengan beda phase 180.

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Pada gambar 2.5 bandul A berada pada posisi batas atas dan bandul B pada waktu yang sama berada pada posisi netral bergerak menuju ke batas bawah. Sehingga kita dapat mengatakan bahwa kedua bandul tersebut bergetar dengan beds phase 90.

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Pada gambar 2.6 pada waktu yang sama kedua bandul A dan B berada pada batas atas. Oleh karena itu kita dapat mengatakan bahwa kedua bandul tersebut bergetar dengan sudut phase 0 atau se-phase.


f. Spike Energy
Karakteristik lain dari getaran yang agak khusus adalah pengukuran SPIKE ENERGY. Besaran dari spike energi ini agak abstrak karena tidak dapat dijelaskan dengan gambar dari getaran bandul. Pengukuran spike energy adalah pengukuran getaran frekuensi tinggi akibat adanya pulsa dari energi getaran. Pulsa dari energi getaran yang terjadi pada mesin sebagai akibat dari:

  1. Permukaan yang cacat dari element rolling beraring atau gear.
  2. Rubs, impacts, dan tedadi kontak antara logam dengan logam di dalam mesin yang berputar.
  3. Aliran steam dengan tekanan tinggi atau kebocoran udara
  4. Kavitasi akibat aliran yang turbulen dalam fluids.

Sebelum diperkenalkan pengukuran spike energy, sangat sulit untuk mendeteksi dan menganalisa secara dini kerusakan yang terjadi pada bearing dan gear. Dengan pengukuran spike energy, getaran dengan frekuensi tinggi akibat kerusakan pada bearing dan gear dapat dideteksi dengan mudah. Secara dasar pengukuran spike energy adalah pengukuran percepatan dari suatu getaranf schingga pengukuran ini sangat sensitiv terhadap getaran dengan frekuensi tinggi yang di akibatkan karena terjadi kerusakan pada bearing atau gear. Pengukuran spike energi dinyatakan dalam satuan gSE.


B. Satuan-satuan Pengukuran
Ada beberapa satuan-satuan yang digunakan dalam suatu pengukuran getaran .
Harga Peak-to-peak : adalah harga amplitudo dari gelombang sinusoida mulai dari batas atas sampai ke batas bawah. Pengukuran displacement suatu getaran biasanya menggunakan harga peak-to-peak dengan satuan mils atau mikron. Harga Peak : adalah harga peak-to-peak dibagi dua atau setengah dari harga peak-to-peak.


Harga RMS (root-means-square) : harga ini sering digunakan untuk mengklasifikasikan keparahan getaran dari suatu mesin. Harga RMS ini mengukur harga energi efektif yang dipakai untuk menghasilkan getaran pada suatu mesin. Untuk gerak sinusoidal harga RMS adalah 0.707 X peak. Sedangkan Harga Average dari suatu gelombang sinusoidal adalah 0.637 X harga peak.

CONVERSION FACTORS

APPLIES ONLY TO SINUSOIDAL WAVEFORM

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah

Sekarang ini sudah ada alat khusus untuk menganalisa getaran mesin secara akurat, alat tersebut adalah vibration meter.

Testindo sebagai perusahaan yang bergerak di bidang pengukuran dan pengujian menyediakan layanan uji getaran untuk berbagai jenis mesin industri. Informasi pemesanan silakan hubungi kami melalui nomor Telepon : 021 29563045 dan email : atau bisa juga melalui chat interaktif kami yang ada di pojok kanan bawah website ini.

Apabila kamu memperhatikan pergerakan benda dari satu titik menuju titik lain pasti memunculkan jarak antar titik tersebut. Jarak itulah yang disebut dengan amplitudo yang menjadi pembahasan di bidang elektronika dasar. 

Namun, konsep yang dimiliki ternyata tidak sesempit itu. Masih terdapat definisi yang lebih luas dan penghitungan yang sistematis untuk menentukan nilainya dalam angka. 

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah


Pengertian Amplitudo Getaran dan Gelombang

Dalam KBBI, amplitudo memiliki definisi simpangan terjauh yang diukur dari titik keseimbangan pada getaran. Lebih detailnya lagi, simpangan paling jauh tersebut terjadi pada gelombang sinus. 

Pengertian lainnya yaitu pengukuran skalar non negatif dari besar osilasi gelombang. Istilah osilasi merujuk pada gerakan bolak-balik suatu benda dari satu titik hingga kembali lagi ke titik tersebut secara berulang kali. 

Berdasarkan Sistem Standar Internasional, simbol yang digunakan adalah huruf A sedangkan satuannya adalah meter (m). 

Simpangan atau jarak terjauh memiliki titik yang bervariasi tergantung dari pola gerakan yang dihasilkan oleh suatu benda, apakah itu getaran ataukah gelombang. 

a. Amplitudo Getaran

Pada intinya, getaran adalah gerak dengan pola bolak-balik yang hanya terjadi di sekitar kesetimbangan. Gerak tersebut hanya akan muncul apabila benda diberikan gaya dari luar. 

Walaupun sama-sama bergerak namun getaran tidak membutuhkan medium untuk merambat seperti halnya gelombang. Lama kelamaan, getaran akan melemah dan berhenti dengan sendirinya. 

Contoh paling sederhana dari getaran adalah bandul yang digerakkan. Agar lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini: 

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah


Saat kamu memberikan gaya pada bandul dengan menariknya, maka bandul akan bergerak secara bolak-balik dari satu titik ke titik lain. 

Bandul dianggap melakukan satu getaran penuh apabila bergerak melewati titik A-B-C-B-A. Sedangkan gerakan yang hanya melewati titik A-B-C dianggap baru ½ getaran. 

Lalu, bagaimana dengan simpangan terjauhnya? 

Pada getaran bandul, titik A sampai titik C merupakan simpangan maksimal yang dimiliki. Namun, karena adanya massa bandul dan gaya gravitasi, simpangan pada getaran bandul perlahan semakin mengecil yakni pada titik B – A dan B – C. 

b. Amplitudo Gelombang 

Sudah disinggung sebelumnya bahwa gelombang berbeda dengan getaran. Penyebabnya adalah pola gerakan pada gelombang bersifat kontinyu dan merambat dari satu titik ke titik lain. 

Terdapat 2 jenis gelombang yaitu gelombang transversal yang memiliki arah rambatan tegak lurus. Dan jenis yang kedua adalah gelombang longitudinal yang memunculkan arah rambatan sejajar. 

Simpangan pada gelombang dapat kamu lihat pada gambar di bawah ini: 

Mesin industri bergetar 60 kali dalam 1 menit besar frekuensi dan periode benda tersebut adalah


 

Gambar tersebut merupakan jenis gelombang transversal. Tanda panah ke atas yang berwarna merah menunjukan titik simpangan maksimal yang dapat dicapai oleh gelombang tersebut. 

Titik b dan f disebut dengan bukti gelombang sedangkan titik d dan h disebut lembah gelombang. Apabila diperhatikan dari permulaan munculnya gelombang sampai ujung gelombang pada gambar, maka terdapat 6 simpangan yang muncul. 

Enam simpangan tersebut terdiri dari 3 bukti gelombang dan 3 lembah gelombang.

Rumus Cara Menghitung Amplitudo dan Contoh Soalnya

Rumus yang digunakan untuk menentukan periode adalah: 

T = t/n

Keterangan: 

T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran 

Perlu diketahui bahwa rumus tersebut memiliki keterkaitan dengan frekuensi getar yang dicari menggunakan formula:

f = n/t

Keterangan: 

f = frekuensi dari getaran (Hz)
n = banyaknya getaran
t = waktu (s) 

Oleh sebab itu, hubungan antara simpangan terjauh dengan frekuensi dapat digambarkan melalui rumus berikut:

f = 1/T  atau T = 1/f


Berikut beberapa contoh soal untuk mencari simpangan atau jarak terjauh pada suatu getaran: 

1. Senar gitar milik Budi bergerak sebanyak 200 kali dalam waktu 1 menit. Hitung periode getar dari senar milik Budi! 

Berdasarkan soal, dapat diketahui bahwa: 

t : 1 menit atau 60 detik
n : 200

Maka, penghitungan untuk mencari nilai T adalah: 

T = t/n = 60/200  = 0,3 s

Jadi, periode dari senar gitar milik Budi adalah 0,3 second. 

2. Ani sedang bermain tali dan menggerakkannya sebanyak 60 kali selama 2 menit. Berapakah periode getar tali tersebut? 

Diketahui bahwa: 

n : 60
t : 2 menit atau 120 detik (s) 

Maka, cara menentukan periode getar (T) yaitu: 

T = t/n = 120/60 = 2 detik (s)

Jadi, periode getar tali selama 120 detik dengan gerakan sebanyak 60 kali adalah 2 detik. 

3. Sebuah benda bergerak hingga 90 kali selama 0,5 menit. Tentukan periode getar dari benda yang dimaksud! 

Diketahui bahwa: 

n : 90
t : 0,5 menit atau 30 detik 

Maka, cara menghitung besarnya nilai T adalah:

T = t/n = 30/90 = 0,3 detik (s) 

Jadi dapat disimpulkan bahwa periode getar benda tersebut adalah 0,3 detik. 

4. Diketahui getaran yang dilakukan oleh benda terhitung sebanyak 80 kali selama 1 menit. Lalu, berapakah frekuensi getar benda tersebut?

Berdasarkan soal, dapat diketahui bahwa:

n : 80
t : 1 menit atau 60 detik

Maka, nilai frekuensinya dicari menggunakan rumus:

f = n/t = 80/60 = 1,33 Hz

Jadi, frekuensi yang dihasilkan dari 80 kali getaran selama 1 menit adalah 1,33 Hz. 

Mencari Amplitudo Dari Persamaan Gelombang

Persamaan simpangan dimiliki oleh gelombang yang merambat dan berjalan. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut: 

y = ± A sin2π(t/T ± x/ λ)

y = ± A sin (ωt ± kx)

Adapun keterangan tiap simbol yaitu: 

y : simpangan (meter)
A : amplitudo gelombang (meter)
𝜔 : kecepatan sudut gelombang (rad/s)
t : waktu getaran dari gelombang
k : bilangan gelombang
T : periode gelombang (second)
x : jarak dari titik ke sumber getar (meter)
λ : panjang gelombang (meter)

Persamaan tersebut dapat digunakan untuk mencari nilai A. Contohnya sebagai berikut: 

Diketahui suatu persamaan gelombang berjalan

y = 5 sin (3πt + 3πx) cm

Maka, berapakah nilai amplitudo gelombangnya? 

Tidak perlu melakukan operasi hitung untuk menentukan mana nilai A karena sudah terpampang jelas bahwa nilai A sama dengan 5. 

Cara mengerjakannya mengacu pada persamaan gelombang pada gambar yakni:

y = ± A sin (ωt ± kx)

y = ± 5 sin (3πt + 3πx) cm

Jadi, nilai A terisi oleh angka 5 tersebut. 

Amplitudo (A) dipelajari secara khusus dalam bidang matematika dan fisika. Dengan menggunakan formula yang sudah ada, maka para ahli dapat mengetahui berapa nilai simpangan yang dihasilkan dari suatu gelombang selama waktu tertentu.