BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi sebagai pendukung kelengkapan sistem trasportasi menjadi suatu hal tersendiri dalam penyempurnaan dan pendesainan mesin diesel agar menjadi lebih baik serta inovatif di dalam kemajuan yang berkenaan dengan sistem pendukung transportasi. Kemajuan ini juga akan memperpanjang umur ekonomis mesin diesel maupun kehandalan mesin diesel dalam operasinya dengan mempertimbangkan perancangan dari fondasi mesin (machine foundation) diesel tersebut, yang di dukung oleh kondisi profil machinebased sebagai faktor terintegrasi dengan kondisi vibrasi pada saat mesin beroperasi, terkhusus disini kepada tipe fondasi mesin yang dipasangkan kepada poros mesin diesel itu sendiri di duga mempengaruhi karakteristik vibrasi yang ditimbulkan mesin diesel, dimana hal ini juga menjadi sebuah kontroversi yang timbul dilapangan bahwa vibrasi yang terjadi pada mesin diesel sering dijadikan penyebab utama dari ketidakstabilan kendaraan yang mengunakan mesin diesel. Sementara itu vibrasi pada mesin diesel yang tidak tepat dapat mengakibatkan gelombang elastis pada seluruh komponen mesin diesel, hal itu sendiri juga bisa merambat pada struktur bodi kendaraan dan juga menimbulkan efek merugikan yang terjadi di dalam kenyamanan pengendaranya. Jangkauan efek lainnya juga menimbulkan gangguan serius pada kondisi kerja peralatan yang sensitif, bahkan dapat menimbulkan kerusakan struktur disekitarnya. Oleh karena itu, untuk menjaga kondisi mesin diesel agar tetap baik atau setidaknya tetap stabil
diperlukan suatu tindakan penelitian agar dapat meminimalisir itu semua dan juga dapat memberikan suatu kontribusi kepada industri tentang perawatan yang lebih baik diantara beberapa jenis yang perawatan mesin yang kita ketahui sering dipakai pada umumnya untuk dapat lebih memperpanjang umur pakai mesin diesel itu sebanyak satu tingkat. Dalam hal ini peneliti menggunakan mesin diesel yang ada pada laboratorium motor bakar dengan memprediksikan adanya vibrasi disekeliling konstruksi landasan mesin, struktur, maupun kelengkapannya. Prinsip-prinsip vibrasi sebagai prinsip dasar dalam meneliti mesin diesel yang cocok untuk landasan pada mesin diesel standart ini merupakan prinsip analisis yang paling sesuai namun masih langka dijadikan sebagai parameter untuk melihat kinerja mesin secara optimum dengan umur pakai yang lebih lama, mengingat sebuah prinsip bahwa mesin yang menghasilkan momen poros yang besar memberikan momen reaksi yang sama besar pada landasan mesin, misalnya pada chasis atau badan kendaraan bermotor, atau pada lantai untuk mesin stasioner. Setiap mesin atau hal apapun yang telah melakukan gerakan dinamis dengan frekuensi dan waktu tertentu maka bisa dipastikan pada mesin atau benda itu akan terjadi vibrasi, besar-kecilnya vibrasi yang timbul pada sebuah sistem sangat mempengaruhi kelayakan, kinerja optimum dan umur pakai dari sistem itu sendiri. Hal inilah yang menjadi latar belakang mengapa penulis melakukan riset ini dengan menggunakan analisis vibrasi sebagai dasar penelitian dan pemikiran.
1.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan karya akhir ini dilaksanakan untuk beberapa tujuan dan manfaat yang ingin dicapai setelah terlaksana dan dilaluinya tahapan-tahapan yang ada dengan baik. 1.2.1. Tujuan A. Tujuan Umum 1. Melakukan pengujian Vibrasi pada motor bakar diesel untuk memonitor kondisi dan perilaku predictive maintenance. B. Tujuan Khusus 1. Mampu menggunakan Vibrometer untuk mengukur dan mengidentifikasi sinyal vibrasi pada landasan mesin pada mesin diesel. 2. Mampu memahami makna grafis hasil pengukuran sinyal vibrasi setiap dilakukan pengukuran. 3. Mampu menginterpretasikan makna grafik hasil pengolahan dari data hasil pengukuran sinyal vibrasi yang telah dilakukan pada objek pengukuran. 4. Dapat memberikan solusi kepada industri tentang pemilihan perawatan (maintenance) yang lebih baik diantara beberapa perawatan (maintenance) yang sering dipakai pada umumnya untuk mesin diesel.
5. Diperolehnya karakteristik getaran dan kondisi kerja mesin diesel yang optimum berdasarkan sinyal getaran yang ditimbulkan mesin diesel yang terjadi pada landasan mesinnya.. 6. Diketahuinya perbandingan pengaruh dan perilaku vibrasi dari penggunaan landasan mesin terhadap kinerja mesin diesel. 7. Diperolehnya verifikasi data antara hasil pengukuran dan analisa teoritis getaran mekanis. 8. Diketahuinya pengaruh dan prilaku vibrasi sehubungan dengan alternatif solusi (berupa tindakan praktis/sederhana) dengan melakukan pemilihan serta pemakaian yang tepat. 9. Dapat memberikan masukan bagi pihak industri yang menggunakan. 1.2.2. Manfaat Ada beberapa manfaat yang ingin dicapai dari sistem mesin diesel ini, antara lain: 1. Sehubungan dengan predictive maintenance, sinyal vibrasi dapat dimanfaatkan untuk mendeteksi dan memantau kondisi mesin (condition monitoring), terutama pada sistem mesin diesel. 2. Hasil (result) dari respon sinyal vibrasi dapat diolah sehingga mampu memberikan informasi perkembangan mesin dan dianalisis untuk mendapatkan interpretasi masalah kondisi mesin.
1.3. Batasan Masalah Mesin diesel ini dibaut pada base plate baja, dimana base plate ini disatukan antara mesin diesel dan torsion bar yang dihubungkan dengan sebuah propeller, mesin ini direncanakan akan dioperasikan pada putaran 2000 rpm, dengan pembebanan yang bervariasi, yaitu 5 kg, 10 kg dan 15 kg. Pengukuran vibrasi pada alat pengujian ini hanya akan dilakukan pada landasan mesin. Selanjutnya akan dilakukan penyelidikan kondisi vibrasinya dengan mengatur putaran dan pembebanan. Pada saat percobaan dilakukan pada variabel putaran mesin, pembebanan yang diberikan akan tetap yaitu 5 kg. Dan untuk variabel pembebanan yang bervariasi digunakan putaran yang tetap 2000 rpm. Hal ini dilakukan agar mendapat bentuk karakteristik vibrasi pada mesin diesel tersebut. Sementara itu, untuk analisa secara teoritis system yang dianalisis dibatasi hanya sampai kepada landasan mesin, yang mengalami pembebanan arah aksial akibat putaran mesin diesel. 1.4. Metodologi Metodologi yang digunakan dalam meneliti landasan mesin untuk instalasi mesin diesel, secara garis besar adalah sebagai berikut : 1. Penentuan titik-titik pengukuran pada base plate Mesin diesel, dalam hal ini diambil empat titik yang selanjutnya disebut titik P-01 dan P-02, P-03, P-04. Penentuan arah-arah (directions) pengukuran respon sinyal vibrasi yang akan dilakukan terhadap base plate, yakni arah aksial, vertikal dan horizontal.
2. Melakukan setting Vibrometer sebagai instrumen pengukur sebelum melakukan pengukuran terhadap respon sinyal vibrasi pada base plate. 3. Penentuan kondisi pengukuran terhadap perubahan kecepatan putaran dengan mengatur kondisi trhotle valve dan pembebanan dengan mengatur control pembebanan yang ada pada motor diesel. 4. Pengambilan/pencatatan data hasil pengukuran pada tabel yang sudah ditentukan formatnya. 5. Pengolahan data hasil pengukuran dalam bentuk grafik dengan software pengolah data untuk selanjutnya menginterpretasikan makna grafik yang ditampilkan mengenai kondisi sinyal vibrasi hasil pengukuran vibrasi pada base plate. 6. Melakukan analisa secara teoritis system motor diesel yang selanjutnya akan dibandingkan dengan data hasil pengukuran. 1.5. Sistematika Penulisan Karya akhir ini ditulis dalam enam bab, dimana untuk setiap babnya dibagi dalam beberapa sub-bab. Pendahuluan berada dalam bab I yang menjelaskan latar belakang, tujuan yang ingin dicapai, batasan masalah, metodologi, sistematika penulisan dan diagram alir penelitian dalam tugas karya akhir ini. Pada bab II dijabarkan beberapa landasan teori yang praktis dan aplikatif tentang kinerja motor diesel, transmisi daya dan penumpu mesin, dan teknik-teknik pengukuran vibrasi dengan analisis data frequency domain dan time domain. Bab III berisikan tentang pengukuran vibrasi, alat dan bahan pendukung motor diesel, bab ini membahas penentuan kondisi-kondisi yang perlu diperhatikan dalam pengukuran
sinyal vibrasi pada motor diesel. Pada bab IV analisa data hasil pengukuran dengan melakukan interpretasi grafik dari tabulasi data vibrasi yang sudah direkapitulasikan dan dilengkapi dengan perhitungan amplitudo untuk tiap-tiap kondisi pengukuran. Pada bab V analisa teoritis getaran mekanis dimana hasilnya akan dibandingkan dengan data hasil pengukuran yang diperoleh. Kesimpulan dan saran terhadap interprestasi yang dilakukan pada kondisi vibrasi yang terjadi dirangkum pada bab VI yang merupakan bab penutup dalam karya akhir ini.
DIESEL ENGINE - Motor Diesel - Landasan mesin Lokasi Titik Pengukuran - Base Plate Motor Diesel - Point ; P-01 & P-02,P-03, P-04 Opsi Pengukuran Vibrasi - Displacement - Velocity - Acceleration Arah Pengukuran - Vertikal - Aksial - Horizontal Data Vibrasi - Tabulasi Hasil Pengukuran - Pengolahan Grafis dengan Software Pengolah Data Karakteristik Vibrasi Konfigurasi Pengukuran - Titik-titik yang Dianggap Penting - Komponen Titik-titik yang Diamati - Arah vertikal, Aksial, dan Horizontal - Interpretasi Kondisi Vibrasi - Kesimpulan - Rekomendasi Instrumentasi Vibrometer Analog, VM-3314A, Buatan IMC Corporation, Japan. Prosedur Pengukuran - Setting Vibrometer - Frequency Domain Gambar 1.1. Skema diagram alir penelitian dan pengukuran sinyal vibrasi. 8