ALIGNMENT OF SHAFT BY DIAL INDICATOR

ALIGNMENT OF SHAFT BY DIAL INDICATOR

WORK PROCEDURE

Step 1 : : Familiarize with terms, techniques and procedure.
              

*follow all safety rules and procedures

Step 2 : Learn about the machine you are aligning.

2. 1.    Visually check coupling, pipe hangers, base bolts, coupling spacing etc.

2. 2.    Check for coupling & shaft run out.

Step 3 : Know the characteristics of your tool. Perform a Sag Check

3. 1.     A sag check is a test that determines the amount an indicator bracket will sag at a given distance.

3. 2.     How to perform a sag check:
Clamp the brackets on a sturdy piece of pipe the same distance they will be when placed on the equipment. Zero both indicators on top, and then rotate to the bottom. The difference between the top and bottom reading is the sag.

3. 3.     Sag will always have a negative value, so when allowing for sag on the vertical move always start the dial indicator with a plus(+) reading.  For example if you have .002" sag; when you zero your indicators on top put the needle on a +2 instead of zero to compensate for the sag.

 

Step 4 : Prepare the machine.

              4.1. Remove all existing shims from under the feet
                        -if old shims are to be used, clean them thoroughly.
                        -always use minimum amount of shims.

              4.2. Clean the base thoroughly.
                        -scrape and file away all rust, nicks, and burrs

              4.3. Examine the base bolts and holes.
                        -re-tap if necessary
                        -replace bolts if necessary

Step 5 : Clean mounting surface, file off nicks and burrs.

5.1   Check indicators for sticking and loose needle.
5.2   Aim indicator stem directly toward center line of shaft.

Step 6 : Measurement  

             

6. 1.          Measure distance between the two indicators.

6. 2.          Measure distance between indicator and front feet.

6. 3.          Measure distance between front and back feet.

Step 7 : Layout graph paper 
               

7. 1.          Mark indicator position

7. 2.          Mark feet position.

7. 3.          Remember to mark + and -  signs (this eliminates confusion)
  

example: graph layout

Step 8 : Preliminary Horizontal Move

 

The horizontal move is the part of the alignment process that aligns the shaft's centerlines from side to side.  View the machine from the pump end, zero the indicators on the left, and then rotate and read on the right.  Make sure that you always view the pump from the same direction in order for you to keep the left and right directions correct. There is no sag compensation on the horizontal move.

For Example:

    the indicator on the pump reads -8
    the indicator on the motor reads +10

The shafts are collinear at 1/2 the Total Indicator Reading.

Using graph paper to illustrate the position.  Under the indicator position mark the point that is 1/2 the indicator reading.  (-4 for the pump and +5 for the motor)  Connect these points and extend the line past the motors feet.  This will show you how much you need to move the motor for horizontal alignment.

These indicator readings mean that you need to move the motor:
                front foot .006" left
                back foot .007" left

You can avoid graphing the horizontal move by zeroing the indicators on the left and rotate them to right.  Now turn the indicator needles half way to zero and begin to walk the motor into place by moving the farthest foot toward zero and then the nearest foot.  Slowly walk the motor into place by alternating the moves until you obtain two zero indicator readings. 

Now begin the procedure for the vertical move.  Be sure to check your equipment for sag and soft foot.

Step 9 : Check for Soft Foot 

Soft foot is a condition in which one of the feet does not sit flat on the base.  The foot or the base may have been warped.  When you tighten the bolt on the foot, the machinery will distort.

 

How to check for Soft Foot

1.      Move indicators to 12 o'clock position, depress indicators and then zero.

2.      Loosen one base bolt.  If indicator moves away form zero, place the amount of shims that will slide under that foot. Retighten bolt and make sure the dial indicator needle does not move.

3.      Repeat this procedure for the remaining feet.

Step 10 : Perform Vertical Move

The vertical move is the part of the alignment process that aligns the two shaft's centerlines into their proper up and down position.  Usually you will have to add or remove shims in this step.  The indicators are zeroed on the top and read at the bottom.  (start with a plus + reading if you need to compensate for sag)

Example:
                             the indicator on the pump reads -12
                             the indicator on the motor reads +8

This means that the shafts are one half the total indicator reading from being collinear at these points.

Using a square grid graph paper to illustrate the position.  Under the indicator position mark the point that is half the indicator reading.  ( -6 for pump side indicator and +4 for the motor side indicator)   Connect these two points with a line and then continue the line past the lines representing the feet on the motor.  The graph now shows that the front foot needs to have a .003" shim added and the back foot needs to have a .001" shim added.

Now with your shims in place.  Tighten all bolts and take and check your readings.  If the readings are within tolerance than your equipment should be aligned.

Step 11 : Tighten all bolts and recheck indicator readings.

Step 12 ; Remove alignment brackets.

The more you become familiar with these steps the faster you will be able to align your machinery.

Compiled by : Jelantik

ALIGNMENT

SHAFT ALIGNMENT

1.      PENDAHULUAN

Alignment dirasakan penting dan mandatori bagi teknisi/operator yang menangani pemasangan dua buah poros yang disambungkan dan nantinya berputar.

Sebuah poros berputar pada garis sumbunya sebagai garis bidang putarnya. Bila dua buah poros disambungkan menjadi satu dan diputar dari salah satu poros tersebut, maka kedua poros tersebut akan berputar pada garis sumbu putarnya masing-masing.

Bila kedua garis sumbu putar poros tersebut membentuk satu garis lurus, maka kedua poros tersebut akan berputar dengan baik & stabil. Namun apa jadinya bila kedua garis sumbu poros tersebut tidak dalam satu garis sumbu putar ?

Satu poros cenderung berputar pada garis sumbu putarnya sendiri dan poros yang lain berputar pada sumbu putarnya sendiri juga. Hal ini mengakibatkan pertarungan garis sumbu putar kedua poros tersebut.

Pertarungan ini menimbulkan  gaya yang saling berlawanan dan dapat mengakibatkan :

Bearing failure Shaft failure Seal failure Coupling wear Overheating Energy loss High vibration High Power Consumption

Misalignment Force

adapun dampak lain kerugian dari ketidak-lurusan poros tersebut adalah :

1. Kerugian ‘Manhour” untuk memperbaiki ulang pemasangan.
2. Kerugian Material dalam perbaikan ulang dan penggantian.
3. Kerugian operasional & produksi.

2.      DEFINISI

Alignment adalah suatu proses pengerjaan yang menyatukan dua atau lebih sumbu putar pada sebuah rangkaian sumbu putar terhadap sumbu X, Y & Z.

Pengertian “Lurus” dalam kenyataan tidaklah bias diperoleh 100% secara pastinya, untuk itu dapatlah diberikan besaran toleransi penyimpangan yang mana besaranya dtentukan oleh perhitungan masing2 sesuai dengan aplikasinya.

Dalam proses Alignment pada kondisi mesin tidak beroperasi (dingin), hasilnya bisa saja akan berubah pada saat mesin beroperasi (panas). Hal ini sangatlah tidak diharapkan terjadi, namun demikian bias saja terjadi dan biasa disebut “Thermal Growth”.

3.      KLASIFIKASI ALIGNMENT & MISALIGNMENT

Alignment bila dilihat dari kondisi mesin :

·        Cold Alignment

Adalah Alignment yang dilakukan pada kondisi asumsi dimana poros pada saat diam dan beroperasi ada dalam kondisi yang sama (khususnya temperature).

·        Hot Alignment

Adalah Alignment yang memperhitungkan efek temperature operasional pada poros saat berputar (beroperasi)

Condition of Alignment

Alignment bila ditinjau dari proses & metoda pelaksanaannya :

·        Face – Rim (Face – Out Side Diameter)

Metoda ini adalah dimana Dial Indicator diukurkan pada poros/coupling dibagian muka (face) dan Rim-nya dalam keadaan poros tidak diputar, sedangkan Dial Indicator didudukkan pada poros lainnya yang akan diatur ganjal Shim-nya pada saat diputar pembacaannya.

·        Reverse Indicator Methode

Adalah metoda Alignment dimana indicator dipasangkan pada poros/coupling kemudian diputar seterusnya untuk memperoleh pembacaannya. Umumnya dipergunakan 2 Indikator untuk memperoleh hasil pembacaan secara bersamaan dan cepat.

·        Laser Method

Prose dengan Reverse Metode di mana indikatornya adalah dua laser pemancar/ganda yang dipasang di setiap bagian dari poros/penggan yang akan diukur, pengukuran nilai baca dilakukan ketika shaft diputar untuk pengukuran posisi jam 9 - 12 – 3. Hasil akan dapat dilihat pada Display dimana posisi Misalignment-nya.

Face _ Rim Method                        Reverse Method                            Laser Method

Namun bila dilihat dari posisi equipment :

·        Vertical Alignment

Adalah Alignment yang dilakukan untuk memperbaiki kelurusan terhadap bidang Vertical daripada sumbu putar.

·        Horizontal Alignment.

Adalah Alignment yang dilakukan untuk memperbaiki kelurusan terhadap bidang Horizontal daripada sumbu putar.

Dan macam – macam dari Misalignment adalah :

·        Parallel (Offset) Misalignment

Garis Sumbu kedua poros tidak menyatu tetapi sejajar.

·        Angular Misalignment

Garis Sumbu putar dari kedua poros tidak sejajar.

·        Combination Misalignment

·        Softfoot

Sebuah kondisi dimana mesin duduk pada landasan dasar lantai, hal ini berarti sebuah kondisi yang kurang stabil, baik karena sifat dasar pondasi lantai maupun material dudukannya. Proses Leveling, pelurusan dan perataan (alignment) haruslah dilakukan terlebih dahulu.

 4.      ALIGNMENT TOLERANCE

Meluruskan 2 posisi poros tidkalah dapat dilakukan dengan sempurna untuk pencapaian nilai 0 atau 100%. Alignment adalah pada poros yang berputar secara berkelanjutan adalah sebuah kondisi dinamis yang mana pada kondisi ini perubahan Alignment dapat terjadi.

Mengacu daripada tujuan Alignment dimanen adalah proses pendekatan titik sumbu poros dank arena ketidak-sempurnaan itu maka diberikanlah besaran nilai penyimpanga (toleransi).

Dari beberapa sumber, besaran nilai toleransi berbeda – beda, namun secara umum dapatlah dberikan : Toleransi Face maupun Rim : TIR 2 – 3 mils

Alignment Tolerance

5.      KESALAHAN PENGAMBILAN DATA

Kesalahan pembacaan dan pengambilan data adalah merupakan penyebab utama ketidak berhasil proses Alignment.

Adapun kesalahan-kesalahan tersebut lebih  kepada mekanis, seperti :

·        Clamping pengikat Indikator kurang pas & tidak kencang.

·        Dial Indicator atau alat pembaca lain tidak terkalibrasi atau bahkan eror/rusak.

·        Poros-nya bengkok atau Run Out kurang bagus.

·        Coupling terikat kurang bagus.

·        Adanya penyimpangan toleransi Run Out Coupling terhadap poros duduknya.

·        Pembacaan Indikasi yang salah.

·        Poros bergerak secara axial.

6.      KEUNTUNGAN ALIGNMENT

Melakukan proses Alignment dengan benar akan dapat mengurangi risiko kerusakan pada mesin. Adapun problem yang dapat ditimbulkan oleh Tidak-Alignment-nya mesin adalah :

·        LOST PRODUCTION

·        LEAKING SEALS

·        INCREASED VIBRATION

·        HIGHER ENERGY CONSUMPTION

·        BEARING FAILURE

·        SHAFT BREAKAGE

·        COUPLING WEAR

·        QUALITY PROBLEMS

ada banyak yang akan diperoleh dari proses Alignment yang baik yaitu dalam hal waktu (Umur Mesin dan Durasi Produksi) dan tentunya akan berdampak pada biaya produksi & perawatan.

Hasil akhir dari proses Alignment adalah meminilkan perbedaan setiap sumbu putar untuk tujuan memaksimalkan performa operasional.

7.      KESIMPULAN

Manakala mesin beroperasi dan adanya Misalignment, beban putar poros akan secara dramatis menjadi berat akibat reaksi gaya yang terjadi pada sambungan Coupling. Hal ini akan memberi dampak :

·        Cepatnya kerusakan pada Bearing, Seal, Coupling itu sendiri atau bahkan pada poros (bengkok atau patah)

·        Naiknya Bearing Temperatur & Vibrasi

·        Konsumsi daya meningkat, namun performa menurun.

Proses (system) Alignment adalah hal yang terpenting (Mandatori) dari program maintenance dan ini akan dapat memberikan keuntungan :

·        Meningkatkan Umur Mesin (Plant Operating) dan kehandalannya.

·        Mengurangi Biaya perawatan secara menyeluruh dan penyediaan spare part.

·        Meningkatkan keselamatan dalam operasional.

·        Menekan atau mengurangi biaya operasional.

Dapatlah disimpulkan bahwa Biaya-biaya akan turun (berkurang) dan didapatkan nilai bisnis yang signifikan.

Oleh : Jelantik