EN
Mengapa pompa hidrolik bergetar sangat keras?
Getaran parah pada pompa hidrolik dalam sistem hidrolik merupakan masalah umum namun menantang dalam perawatan peralatan. Getaran intensif ini tidak hanya menghasilkan suara bising yang mengganggu, tetapi juga mempercepat keausan komponen, menyebabkan longgarnya sambungan pipa atau bahkan retak, dan dalam kasus parah dapat menyebabkan kegagalan komponen hidrolik, sehingga memengaruhi keselamatan dan efisiensi produksi. Getaran pompa cukup sering terjadi di lokasi proyek, dan dampaknya tidak boleh diremehkan. Oleh karena itu, memahami penyebab getaran parah pada pompa serta melakukan penanganan kerusakan secara cepat sangat penting bagi insinyur sistem hidrolik dan teknisi perawatan peralatan. Di bawah ini, kita akan menganalisis alasan di balik getaran parah pada pompa dari perspektif prinsip teknis, dikombinasikan dengan penerapan praktis pompa roda gigi, pompa sudu, dan pompa piston
- Infiltrasi Udara dan Fenomena Kavitasi
Ketika udara bercampur ke dalam sistem hidrolik, sifat tidak termampatkan dari oli hidrolik berkurang, yang sering menyebabkan kavitasi dan mengakibatkan getaran intensif yang tidak teratur selama operasi pompa hidrolik. Kavitasi mengacu pada runtuhnya cepat gelembung-gelembung yang terbentuk dalam oli ketika memasuki area tekanan tinggi, menghasilkan benturan lokal. Kavitasi tidak hanya menyebabkan pompa menghasilkan suara keras yang tajam, tetapi juga mengikis permukaan logam, meninggalkan lubang-lubang seperti spons, yang selanjutnya memperparah getaran dan kerusakan peralatan. Jalur masuknya udara meliputi: kebocoran pada saluran hisap oli, level oli yang rendah di dalam tangki oli hidrolik, ujung saluran kembali oli tidak terendam di bawah permukaan oli, serta penyegelan badan pompa yang buruk. Ketika kerataan badan pompa roda gigi dan tutup ujungnya tidak mencukupi atau segel oli mengalami penuaan, udara akan tersedot masuk selama operasi. Pompa vane, karena kemampuan isap sendiri yang lebih rendah dibandingkan pompa roda gigi (terutama pompa vane berkapasitas kecil), memerlukan perhatian khusus terhadap kelancaran isap oli dan integritas penyegelan. Pompa piston juga rentan terhadap masuknya udara di sisi hisap dalam kondisi operasi yang menuntut tinggi; begitu udara bercampur dan menyebabkan gangguan pasokan bahan bakar, hal ini dapat menyebabkan benturan kavitasi dan getaran yang parah. Oleh karena itu, menjaga penyegelan yang baik dan level oli yang benar dalam sistem hidrolik sangat penting. Jika dicurigai terjadi kavitasi, dapat dinilai dari suara dan alat pengukur tekanan: jika jarum pengukur tekanan berayun sangat hebat disertai suara \"berderak\", hal ini sering menunjukkan kavitasi akibat isap oli yang buruk, dan inlet hisap pompa serta filternya harus segera diperiksa untuk penyumbatan atau kebocoran udara.
- Kesulitan dalam penyerapan oli dan kondisi kerja yang tidak tepat.
Kondisi kerja pompa hidrolik yang tidak tepat juga dapat menyebabkan getaran hebat, dengan dua situasi umum yaitu pompa tidak mampu menghisap oli cukup banyak dan beroperasi dalam kondisi overload. Ketika kecepatan pompa hidrolik terlalu tinggi, proses pengisapan oli mungkin tidak dapat mengikuti ritme pembuangan oli, sehingga menyebabkan pengisapan oli tidak mencukupi, menimbulkan tekanan vakum parsial di inlet pompa disertai fluktuasi tekanan, dan pada akhirnya mengakibatkan getaran hebat pada pompa. Secara sederhana, jika pompa berputar terlalu cepat tetapi tidak dapat memasok oli, maka pompa akan berjalan dalam kondisi idle dan menyebabkan getaran. Hal ini terutama berlaku untuk pompa roda gigi: saat beroperasi pada kecepatan tinggi, jika pengisapan oli tidak tepat waktu, ruang kedap antar gigi akan mengalami kenaikan tekanan cepat dan kevakuman mendadak secara berulang, menyebabkan getaran dan kebisingan yang kuat. Karena alasan ini, biasanya alur pelepas beban digerinda pada struktur pompa roda gigi untuk mengurangi dampak yang disebabkan oleh terperangkapnya oli pada gigi. Skenario lainnya adalah operasi overload sistem hidrolik, di mana pompa beroperasi dalam waktu lama melebihi tekanan atau laju aliran desain, mengakibatkan tegangan abnormal pada komponen internal dan menyebabkan getaran keseluruhan mesin. Ketika pompa plunger berubah secara cepat di bawah tekanan tinggi dan laju aliran tinggi, jika kinerja pengisapan tidak dapat mengikuti, pemisahan kolom cairan ("liquid column separation") transien juga akan terjadi, menyebabkan getaran benturan yang parah. Selain itu, perubahan suhu dan viskositas oli hidrolik juga dapat memengaruhi kinerja penyerapan oli: viskositas oli yang tinggi pada suhu rendah dapat meningkatkan hambatan penyerapan oli, sehingga sulit bagi pompa untuk menghisap oli dalam jumlah cukup secara tepat waktu; jika oli terlalu encer pada suhu tinggi, hal ini dapat menyebabkan penguapan (penguapan dini oli). Semua kondisi ini akan menyulitkan pompa dalam menyerap oli dan memicu getaran. Dalam bidang teknik, pompa sebaiknya dihindari dari bekerja dalam waktu lama melebihi kecepatan atau beban nominalnya. Jika diperlukan, kecepatan dapat dikurangi atau pasokan oli dialihkan, serta suhu oli hidrolik harus dipastikan sesuai. Pada sistem pompa daun dan pompa plunger, terkadang dipasang pompa pelumas tambahan atau akumulator untuk memastikan kebutuhan pengisapan oli pada operasi frekuensi tinggi dan mencegah getaran akibat pasokan oli yang tidak mencukupi.
- Faktor viskositas oli dan polusi.
Viskositas oli hidrolik yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan getaran abnormal pada operasi pompa hidrolik. Ketika viskositas terlalu tinggi (seperti saat pengoperasian pada suhu rendah atau menggunakan oli dengan tingkat viskositas tinggi), hambatan aliran oli meningkat, dan hisapan masuk pompa menjadi tidak lancar, yang dapat mengakibatkan terjadinya vakum lokal sehingga menyebabkan kavitasi dan getaran. Sebaliknya, viskositas rendah (seperti suhu oli tinggi atau menggunakan oli yang terlalu encer) dapat menyebabkan lapisan pelumas menjadi lebih tipis, meningkatkan gesekan internal dalam pompa, serta menyebabkan pelumasan komponen yang buruk, yang berujung pada keausan dan getaran abnormal. Oleh karena itu, oli hidrolik dengan tingkat viskositas yang sesuai harus dipilih berdasarkan lingkungan kerja peralatan, dan suhu sistem harus dijaga berada dalam kisaran normal. Selain itu, kebersihan oli juga sangat penting bagi kelancaran operasi pompa. Kontaminan dapat memperparah keausan pompa dan bahkan menyebabkan bagian bergerak macet, sehingga menimbulkan getaran dan kebisingan. Celah pasangan presisi pada pompa vane sangat kecil, sehingga sangat sensitif terhadap kontaminasi oli; begitu saja adanya kotoran yang menghambat pergerakan sudu (vane), maka akan menyebabkan tekanan keluaran pompa tidak stabil dan timbul getaran. Jika partikel seperti serpihan besi masuk ke dalam pompa roda gigi, dapat menyebabkan goresan pada permukaan gigi, keausan eksentrik roda gigi, serta menimbulkan suara bising dan getaran mirip gigi yang saling bergesekan selama operasi. Pompa plunger memiliki persyaratan paling ketat terhadap kebersihan oli, bahkan partikel kecil sekalipun dapat mempercepat keausan plunger dan lubang silinder, sehingga menyebabkan fluktuasi tekanan dan gangguan getaran. Menjaga kebersihan oli hidrolik dapat sangat mengurangi risiko semacam ini. Mengganti elemen filter secara berkala dan memantau kualitas oli untuk mencegah penurunan viskositas serta kontaminasi berlebih merupakan tugas harian utama personel pemeliharaan peralatan.
- Pemasangan mekanis dan masalah struktural:
Pemasangan dan faktor struktural internal pompa hidrolik juga dapat menyebabkan getaran hebat. Pertama, pemasangan yang tidak tepat. Jika poros penggerak pompa hidrolik tidak sejajar dengan poros motor atau kopling dipasang dengan buruk, maka akan timbul stres mekanis tambahan dan gaya eksentrik selama operasi pompa, menyebabkan getaran hebat pada rangka. Banyak kasus di lapangan menunjukkan bahwa ketidaksejajaran poros yang kecil saja dapat menyebabkan pompa melompat saat berputar pada kecepatan tinggi, sehingga menyebabkan kerusakan dini pada segel dan keausan bantalan. Saat memasang dengan benar, gunakan kopling untuk menyelaraskan poros dan kencangkan penopang pompa. Jika perlu, tambahkan peredam getaran. Kedua, pembuatan atau keausan komponen internal pompa mungkin menjadi penyebab utama getaran. Misalnya, pompa roda gigi dengan akurasi roda gigi yang rendah, celah gigi yang kecil, atau keausan bantalan dapat mengganggu keseimbangan operasi dan menghasilkan getaran serta kebisingan yang signifikan. Pompa roda gigi sendiri memiliki kelemahan inheren berupa gaya tidak seimbang secara radial, yang dapat menghasilkan beban bolak-balik pada bantalan dan rumah pompa, serta lebih rentan bergetar jika desain dan perakitan tidak tepat. Jika terdapat keausan lokal pada permukaan dalam stator atau elastisitas bilah yang tidak mencukupi pada pompa vane, hal ini juga dapat menyebabkan gaya yang tidak merata pada bilah, sehingga menimbulkan getaran saat berputar. Pompa plunger memiliki banyak komponen bolak-balik berkecepatan tinggi. Jika ada plunger atau sepatu geser tertentu yang aus atau longgar, maka dapat terjadi benturan dan pulsasi aliran, yang tampak sebagai getaran keseluruhan. Selain itu, baut pengikat pompa dan pipa yang longgar, serta kekakuan penopang dasar yang tidak mencukupi, juga dapat memperbesar getaran halus selama operasi normal, menghasilkan "getaran hebat" yang terlihat jelas oleh mata telanjang. Oleh karena itu, selama perawatan peralatan, kondisi kopling, pengencang, dan komponen internal pompa harus diperiksa, serta komponen yang bermasalah harus segera diperbaiki atau diganti.
Saran insinyur
Mengenai masalah getaran parah pada pompa hidrolik, para insinyur memberikan saran-saran berikut untuk dijadikan referensi:
Periksa secara tepat waktu adanya kavitasi dan kebocoran udara: Dalam kasus munculnya suara abnormal atau fluktuasi parah pada jarum pengukur tekanan, hal pertama yang harus diperiksa adalah apakah elemen filter hisap tersumbat, apakah segel sambungan pipa hisap masih utuh, apakah tingkat oli dalam tangki terlalu rendah, dan apakah pipa balik terendam di bawah permukaan oli. Menghilangkan bahaya masuknya udara dapat secara efektif mengurangi getaran pompa hidrolik. Jika perlu, tambahkan tekanan pelumas oli yang cukup di inlet pompa (misalnya dengan memasang pompa tambahan atau menaikkan ketinggian tangki bahan bakar) untuk mencegah kavitasi.
Kendalikan parameter operasi secara wajar: patuhi spesifikasi kecepatan dan tekanan nominal pompa hidrolik, serta hindari operasi kelebihan kecepatan dan beban berlebih dalam jangka panjang. Untuk pompa dengan kapasitas hisap mandiri terbatas seperti pompa roda gigi, mesin harus dipanaskan terlebih dahulu dengan menghidupkan mesin dalam kondisi idle pada suhu rendah untuk mengurangi viskositas oli sebelum beroperasi pada beban penuh, guna mencegah getaran akibat kesulitan pengisapan oli. Pada sistem pompa ganda, dapat dipertimbangkan penggunaan akumulator paralel untuk menstabilkan tekanan pulsasi dan mengurangi dampak aksi cepat terhadap pompa.
Pilih oli yang sesuai dan lakukan perawatan secara rutin: Pilih oli hidraulik dengan tingkat kekentalan yang sesuai berdasarkan suhu lingkungan untuk menghindari oli terlalu kental atau terlalu encer, yang dapat memengaruhi hisapan dan pelumasan pompa. Ganti atau saring oli secara berkala untuk menjaga kebersihannya. Terutama pada peralatan yang menggunakan pompa vane dan pompa plunger, rencana penyaringan dan penggantian oli harus diterapkan secara ketat guna mencegah masuknya kotoran yang dapat menyebabkan kerusakan getaran.
Periksa pemasangan dan kondisi suku cadang: Pastikan poros pompa hidraulik dan motor sejajar dengan baik, pemasangan kopling memenuhi persyaratan, dan kencangkan secara rutin baut angker pompa serta penopang pipa. Jika ditemukan keausan tidak normal atau bagian yang longgar di dalam pompa, segera lakukan perbaikan atau penggantian. Untuk pompa roda gigi, periksa keausan roda gigi dan bantalan; Periksa apakah sudu dan stator pas dengan benar pada pompa sudu geser; Untuk pompa plunger, perhatikan keausan plunger, sepatu geser, dan pelat miring. Pemecahan masalah peralatan harus dilakukan secara bertahap dari luar ke dalam, dari yang mudah ke yang sulit, agar dapat mendeteksi masalah lebih awal dan mencegah terjadinya kerusakan sebelum terjadi.
Dari analisis di atas, dapat dilihat bahwa "mengapa pompa hidrolik bergetar hebat" bukanlah misteri yang tidak bisa dipecahkan. Kavitasi, kesulitan penyerapan oli, kondisi kerja yang tidak tepat, masalah oli, serta faktor pemasangan mekanis merupakan penyebab umum. Bagi praktisi di industri hidrolik, menguasai prinsip-prinsip ini dan mengambil langkah pencegahan adalah suatu keharusan untuk secara efektif mengurangi kebisingan dan getaran pompa roda gigi, memperpanjang masa pakai peralatan, serta memastikan operasi sistem hidrolik yang stabil dan efisien. Apabila terjadi getaran tidak normal pada pompa hidrolik, disarankan untuk meninjau kembali poin-poin di atas dalam proses pemecahan masalah peralatan. Kami yakin hal ini akan membantu Anda dengan cepat mengidentifikasi penyebabnya, memberikan solusi yang tepat, dan menyelesaikan permasalahan tersebut.