BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

(1)

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Perhitungan Frekuensi Cacat Bantalan Spesimen Uji

Perhitungan frekuensi cacat spesimen bantalan uji dilakukan dengan memanfaatkan fitur GUIDE yang terdapat pada perangkat lunak MATLAB 7.3. pada tugas sarjana ini digunakan bantalan FAG6211 yang dioperasikan pada kecepatan 900 rpm dan 1200 rpm.

Gambar 4.1 Hasil perhitungan frekuensi cacat bantalan pada kecepatan putar 900 rpm.

(2)

4.2 Implementasi metoda peakvue menggunakan MATLAB

Berikut ini merupakan contoh ilustrasi grafik hasil perhitungan tahapan metoda

peakvue seperti telah dijabarkan pada Gambar 2.5. Pada ilustrasi ini, bantalan uji memiliki cacat lintasan dalam diputar pada kecepatan 900 rpm dengan arah peletakan sensor horizontal.

Gambar 4.3 Grafik Bantalan cacat BPFI 900 rpm arah sensor horizontal (Raw Signal).

(3)

Gambar 4.5 Grafik Bantalan cacat BPFI 900 rpm arah sensor horizontal (Rectified Signal).

Gambar 4.6 Grafik Bantalan cacat BPFI 900 rpm arah sensor horizontal (Amplified Signal).

(4)

Gambar 4.7 Grafik Bantalan cacat BPFI 900 rpm arah sensor horizontal (Amplified Signal

hasil deteksi puncak).

Berdasarkan ilustrasi Gambar 4.3 sampai 4.7 yang merupakan rangkaian tahapan analisis metoda peakvue, disimpulkan bahwa nilai peakvue bantalan tersebut yaitu sebesar 7,865G. Prosedur serupa dilakukan sebanyak lima kali, kemudian hasil perhitungan dirata-ratakan. Hasil pengujian masing-masing bantalan kemudian diakumulasikan dalam Tabel 4.1 sampai 4.6.

4.2.1 Analisis getaran bantalan bola tanpa cacat

Pengujian dilakukan pada kecepatan putar 900 rpm dan 1200 rpm sebanyak lima kali masing-masing dengan arah penempatan sensor baik vertikal maupun horizontal. Seluruh hasil analisis kemudian ditampilkan pada Tabel 4.1 dan 4.2.

Tabel 4.1 Hasil perhitungan bantalan tanpa cacat dengan kecepatan putar 900 rpm.

Kecepatan putar [rpm] 900

Penempatan sensor Horizontal [log G] Vertikal [log G]

Pengujian 1 0 0

Pengujian 2 0 0

(5)

Pengujian 4 0 0

Pengujian 5 0 0

Rata-rata 0 0

Tabel 4.2 Hasil perhitungan bantalan tanpa cacat dengan kecepatan putar 1200 rpm. Kecepatan putar [rpm] 1200

Pengujian 1 0 0 Pengujian 2 0 0 Pengujian 3 0 0 Pengujian 4 0 0 Pengujian 5 0 0 Rata-rata 0 0

Seluruh hasil perhitungan nilai peakvue seperti tertera pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 menunjukkan bahwa bantalan uji memang belum memiliki cacat. Kesimpulan ini didapat dengan membandingkan nilai rata-rata tiap kecepatan putar terhadap standar yang ditunjukkan pada Tabel 2.1.

4.2.2 Analisis getaran bantalan bola dengan cacat BPFO

Tabel 4.3 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFO dengan kecepatan putar 900 rpm. Kecepatan putar [rpm] 900

Penempatan sensor Horizontal [G] Vertikal [G]

Pengujian 1 0 0 Pengujian 2 0 0 Pengujian 3 0 0 Pengujian 4 0 0 Pengujian 5 0 0 Rata-rata 0 0

(6)

Tabel 4.4 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFO dengan kecepatan putar 1200 rpm. Kecepatan putar [rpm] 1200

Penempatan sensor Horizontal [G] Vertikal [G]

Pengujian 1 0 0 Pengujian 2 0 0 Pengujian 3 0 0 Pengujian 4 0 0 Pengujian 5 0 0 Rata-rata 0 0

Seluruh hasil perhitungan nilai peakvue seperti tertera pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 menunjukkan bahwa bantalan uji belum memiliki cacat. Nilai ini tidak sesuai dengan Tabel 2.1 yang menyatakan bahwa jika suatu bantalan memiliki cacat pada lintasan luar memiliki nilai peakvue minimum sebesar 6G, berlaku baik pada kecepatan putar 900 rpm maupun 1200 rpm.

Kesalahan ini salah satunya dapat disebabkan karena perbedaan tingkat kekencangan baut yang selalu diatur ketika hendak melakukan penggantian bantalan. Perbedaan ini dapat menyebabkan terjadinya kasus kelonggaran mekanik. Kasus kelonggaran mekanik biasanya timbul pada nilai kecepatan putar sub-harmonik (1/2 x RPM ) atau inter-harmonik (3/2 x RPM).

(7)

4.2.3 Analisis getaran bantalan bola dengan cacat BPFI

Tabel 4.5 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFI dengan kecepatan putar 900 rpm.

Pengujian 1 7,865 18,926 Pengujian 2 14,855 7,765 Pengujian 3 12,942 17,746 Pengujian 4 9,694 19,105 Pengujian 5 16,155 19,520 Rata-rata 12,302 16,612

Tabel 4.6 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFI dengan kecepatan putar 1200 rpm. Kecepatan putar [rpm] 1200

Seluruh hasil perhitungan nilai peakvue seperti tertera pada Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 menunjukkan bahwa bantalan uji dengan cacat lintasan dalam memiliki cacat yang cukup serius karena melalui hasil perhitungan menunjukkan bahwa nilai peakvue sudah jauh melebihi batas minimum sebesar 3G. Berdasarkan pengujian ini dapat disimpulkan bahwa bantalan ini sudah tidak layak jika seandainya hendak dioperasikan. Fenomena lain yang juga bisa terbukti melalui pengujian ini adalah nilai peakvue akan meningkat seiring dengan kenaikan nilai kecepatan putar.

(8)

4.3 Implementasi metoda peakvue menggunakan mikrokontroler ATMEGA32 4.3.1 Pengaturan compiler CodevisionAVR 1.25.3

Sebelum penerapan metoda peakvue dilakukan, pengujian menggunakan mikrokontroler didahului dengan beberapa pengaturan dan sedikit pengujian sederhana untuk menguji fitur-fitur yang hendak digunakan. Berikut ini ditampilkan beberapa pengaturan untuk fitur-fitur yang akan dipakai dalam menerapkan metoda peakvue.

Gambar 4.9 Pengaturan awal compiler CodevisionAVR 1.25.3

4.3.2 Pengujian fitur ADC Mikrokontroler ATMEGA 32

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan peralatan bantu Signal Generator

yang mampu membangkitkan sinyal sinusoidal. Pada percobaan ini, beberapa fitur yang dapat diuji yaitu fitur ADC dan Timer0 yang digunakan untuk mengatur frekuensi cuplik. Sebelum sinyal sinusoidal dicuplik oleh mikrokontroler, sinyal terlebih dahulu dilewatkan pada dua buah resistor bernilai sama. Skema rangkaian dapat dilihat pada bagian lampiran. Pemakaian dua buah resistor yang bernilai sama ini ditujukan untuk menggeser nilai sinyal tegangan negatif karena mikrokontroler hanya mampu mencuplik sinyal yang berkisar antara 0 Volt sampai dengan 5 Volt. Pengujian sederhana ini dilakukan dengan memberikan sinyal sebesar 2V dan frekuensi 20 Hz yang dicuplik dengan frekuensi cuplik 100 Hz..

(9)

sinyal 2V 20 Hz -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 20 40 60 80 100 data [-] V i n p u t [V]

Gambar 4.10 Hasil pencuplikan sinyal 2V 20 Hz

Pengujian dilanjutkan dengan memberikan sinyal masukan sebesar 100mV frekuensi 20 Hz dan frekuensi cuplik tetap bernilai 100 Hz.

sinyal 100m V 20 Hz -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 20 40 60 80 100 Data [-] V i n put [ V ]

Gambar 4.11 Hasil pencuplikan sinyal 100mV 20 Hz.

Hasil pengujian menunjukkan adanya pergeseran sumbu horizontal sebesar 0,12 Volt. Hal ini salah satunya disebabkan karena efek pemakaian dua buah resistor guna mendeteksi sinyal diferensial. Pengujian dilanjutkan dengan nilai tegangan sinyal serupa, tetapi dengan melewatkan sinyal melalui elemen amplifier diferensial penguatan 10 kali.

(10)

sinyal 100m V 20 Hz am plifier 10x -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 0 20 40 60 80 100 data [-] V i nput [V ]

Gambar 4.12 Hasil penguatan sinyal 10 kali

Melalui pengujian sederhana ini, dapat diambil kesimpulan bahwa fitur ADC mikrokontroler ATMEGA32 kurang begitu baik jika dipakai untuk mendeteksi sinyal dengan nilai tegangan di bawah 1 Volt. Walaupun elemen penguatan dapat dilakukan oleh

amplifier diferensial, hasil penguatan belum bisa diyakinkan mewakili seluruh kondisi sinyal asli mengingat karakteristik ATMEGA32 yang kurang baik dalam mendeteksi sinyal di bawah 1 Volt.

4.3.3 Analisis getaran bantalan bola tanpa cacat.

Pengujian dilakukan pada kecepatan putar 900 rpm dan 1200 rpm sebanyak lima kali masing-masing dengan arah penempatan sensor baik vertikal maupun horizontal. Seluruh hasil analisis kemudian ditampilkan pada Tabel 4.7 dan 4.8. Berikut ini merupakan contoh grafik hasil perhitungan mikrokontroler bantalan tanpa cacat yang diputar pada kecepatan 900 rpm dengan arah sensor vertikal. Berbeda dengan analisis menggunakan MATLAB, Implementasi metoda peakvue menggunakan board ATMEGA32 dilakukan langsung di dalam chip mikrokontroler sehingga hasil yang didapat merupakan sinyal keluaran Amplified Signal seperti tertera pada Gambar 2.5. Data hasil perhitungan mikrokontroler kemudian dilewatkan pada program deteksi puncak dan diplot menggunakan MATLAB.

(11)

Gambar 4.13 Contoh grafik bantalan tanpa cacat 900 rpm arah sensor vertikal (Amplified Signal hasil deteksi puncak).

Tabel 4.7 Hasil perhitungan bantalan tanpa cacat dengan kecepatan putar 900 rpm

Pengujian 1 3,297 3,377 Pengujian 2 3,320 3,431 Pengujian 3 3,332 3,093 Pengujian 4 3,041 3,265 Pengujian 5 3,593 3,516 Rata-rata 3.316 3,336 Tabel 4.8 Hasil perhitungan bantalan tanpa cacat dengan kecepatan putar 1200 rpm

Penempatan sensor Horizontal [log G] Vertikal log G]

Pengujian 1 3,521 4,368 Pengujian 2 3,962 3,845 Pengujian 3 3,851 3,662 Pengujian 4 4,214 3,502 Pengujian 5 4,164 3,841 Rata-rata 3,942 3,844

(12)

Seluruh hasil perhitungan nilai peakvue seperti tertera pada Tabel 4.7 dan Tabel 4.8 menunjukkan bahwa bantalan uji sudah memiliki cacat dan dinyatakan rawan untuk beroperasi. Melalui ilustrasi di atas, terlihat bahwa hasil simulasi metoda peakvue

menggunakan mikrokontroler tidak sama dengan hasil simulasi MATLAB. Berdasarkan pengujian ini, bantalan uji dapat dikatakan sudah memiliki kerusakan karena nilai peakvue

berkisar di atas 3G.

4.3.4 Analisis getaran bantalan bola dengan cacat BPFO

Tabel 4.9 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFO dengan kecepatan putar 900 rpm

Tabel 4.10 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFO dengan kecepatan putar 1200 rpm Kecepatan putar [rpm] 1200

(13)

Berdasarkan hasil pengujian yang ditampilkan dalam Tabel 4.9 dan Tabel 4.10, bantalan dengan cacat lintasan luar masih dianggap layak untuk beroperasi. Hal ini dapat dikatakan demikian mengingat batas rawan untuk bantalan dengan cacat lintasan luar adalah 6G sesuai dengan Tabel 2.1.

4.3.5 Analisis getaran bantalan bola dengan cacat BPFI

Tabel 4.11 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFI dengan kecepatan putar 900 rpm

Tabel 4.12 Hasil perhitungan bantalan cacat BPFI dengan kecepatan putar 1200 rpm Kecepatan putar [rpm] 1200

Seluruh hasil perhitungan nilai peakvue seperti tertera pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12 menunjukkan bahwa bantalan uji dengan cacat lintasan dalam memang memiliki