Vibration Motor: Cara Kerja, Pemilihan, dan Pemasangannya

Vibration motor atau motor vibrator adalah motor listrik yang sengaja dibuat tidak seimbang, sehingga putarannya menghasilkan getaran. Pada ujung porosnya terpasang bobot eksentrik, dan bobot itulah yang melempar gaya ke segala arah saat berputar.

Getaran tersebut diteruskan ke struktur tempat motor dibaut, misalnya ayakan, corong, meja getar, atau dinding silo. Tujuannya membuat material mengalir, terpisah, memadat, atau tidak menggumpal.

Satu hal perlu diluruskan karena sering muncul bahkan di halaman penjual industri: motor vibrator industri bukan motor getar kecil pada ponsel. Keduanya memang sama-sama memakai bobot tak seimbang, tetapi yang satu berdaya kecil dan bertegangan rendah untuk memberi isyarat, sedangkan yang lain adalah motor listrik industri yang menghasilkan gaya ribuan newton. Artikel ini membahas yang kedua. Pengertian dasar motor listrik sebagai penggerak dibahas pada panduan dinamo motor listrik.

Dua Angka yang Menentukan Pemilihan Vibration Motor

Vibration motor tidak dipilih berdasarkan daya kuda seperti motor biasa. Yang menentukan adalah dua besaran lain, dan memahaminya langsung memotong kebingungan saat membaca katalog.

Hubungan keduanya penting dipahami. Gaya sentrifugal mengikuti rumus dasar massa dikali jari-jari dikali kuadrat kecepatan sudut. Artinya gaya bertambah sebanding kuadrat putaran, bukan sebanding lurus.

Akibatnya, pada momen statis yang sama, motor berputaran tinggi menghasilkan gaya jauh lebih besar tetapi simpangan yang lebih kecil. Sebaliknya motor berputaran rendah menghasilkan simpangan lebih besar dengan gaya lebih kecil.

Simpangan sendiri ditentukan perbandingan antara momen statis total dengan berat keseluruhan yang digetarkan, termasuk berat motornya dan berat material di dalamnya. Karena itu satu motor yang sama akan menghasilkan simpangan berbeda pada struktur yang berbeda beratnya.

Jumlah Kutub Menentukan Putaran, dan Putaran Menentukan Sifat Getarannya

Katalog vibration motor selalu menyebut jumlah kutub. Angka itu menentukan putaran, dan putaran menentukan karakter getaran yang dihasilkan.

Aturan praktisnya: material halus butuh frekuensi tinggi dengan simpangan kecil, material kasar dan berat butuh simpangan besar dengan frekuensi rendah.

Kesalahan yang sering terjadi adalah memilih 2 kutub untuk material kasar karena terlihat paling bertenaga. Hasilnya material tidak bergerak meski motor bekerja keras, karena simpangannya terlalu kecil untuk mengangkat butiran besar.

Angka putaran di atas adalah putaran sinkron. Putaran sebenarnya sedikit di bawah itu karena ada selip, dan katalog biasanya mencantumkan angka yang sudah memperhitungkannya. Prinsip hubungan kutub dan putaran dibahas pada panduan motor listrik 3 fasa. Untuk unit tiga fasa berdaya besar, rangkaian penyalaannya dibahas pada panduan wiring star delta.

Dua Motor Berlawanan Arah Menghasilkan Getaran Terarah

Ini bagian yang paling menarik secara teknis dan hampir tidak pernah dijelaskan halaman berbahasa Indonesia.

Satu motor vibrator menghasilkan gaya yang berputar ke segala arah, sehingga struktur bergetar melingkar. Untuk banyak keperluan hal itu sudah cukup, misalnya melancarkan aliran di corong.

Tetapi bila dibutuhkan getaran yang terarah pada satu garis, misalnya untuk mendorong material maju di sepanjang ayakan atau pengumpan, dipakai dua motor yang dipasang berdampingan dan diputar berlawanan arah.

Yang terjadi kemudian cukup menakjubkan: ketika keduanya dibaut pada struktur yang kaku, kedua motor akan menyelaraskan putarannya sendiri tanpa roda gigi maupun kendali tambahan. Struktur meneruskan getaran antar keduanya sehingga keduanya saling merasakan dan terkunci pada irama yang sama.

Hasilnya, gaya yang tegak lurus garis saling meniadakan, sedangkan gaya sepanjang garis saling menjumlah. Struktur pun bergetar maju mundur pada satu garis, bukan berputar.

Dua hal praktis dari sini:

• Kedua motor harus benar-benar berlawanan arah. Bila keliru dan keduanya searah, getaran terarah tidak terbentuk dan mesin bergetar kacau. Periksa arah putaran saat pemasangan.
• Keduanya harus bertipe sama dengan setelan bobot yang sama. Bila berbeda, gaya tidak seimbang dan penyelarasan tidak terjadi dengan baik.

Dengan memiringkan arah gaya terhadap bidang ayakan, material dapat sekaligus terangkat dan terdorong maju. Itulah dasar kerja pengumpan dan konveyor getar.

Menyetel Bobot Eksentrik

Hampir semua vibration motor memiliki bobot yang dapat disetel, tersembunyi di balik tutup pelindung di kedua ujungnya. Dengan memutar bobot yang bisa digeser, gaya keluaran dapat dikurangi dari nilai penuhnya.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan:

• Kedua ujung harus disetel pada angka yang sama. Setelan berbeda di ujung depan dan belakang membuat poros menerima beban puntir yang merusak bantalan.
• Mulai dari setelan rendah, lalu naikkan bertahap sampai material bergerak sebagaimana diinginkan. Memulai dari gaya penuh membebani struktur tanpa perlu.
• Gaya berlebih tidak membuat material bergerak lebih baik setelah titik tertentu, tetapi mempercepat kelelahan sambungan las dan baut pada struktur.
• Kencangkan kembali baut bobot sesuai anjuran setelah disetel, dan pasang kembali tutup pelindungnya.
• Catat setelan yang dipakai, agar penggantian unit di kemudian hari bisa langsung disamakan.

Tutup pelindung bukan sekadar penutup debu. Bobot yang berputar pada kecepatan tinggi berbahaya bila terbuka, sehingga motor tidak boleh dijalankan tanpa tutup terpasang.

Pemasangan Menentukan Umur Pakainya

Vibration motor adalah satu dari sedikit alat yang dirancang menggetarkan dirinya sendiri sepanjang waktu. Karena itu pemasangannya jauh lebih menuntut daripada motor biasa.

Baris terakhir sering diabaikan dan akibatnya menyebar. Bila struktur getar tidak dipisahkan dari rangka bangunan, getaran merambat ke lantai, ke pipa, dan ke peralatan lain di sekitarnya. Prinsipnya sederhana: getarkan hanya yang memang ingin digetarkan. Masalah serupa pada peralatan lain dibahas pada panduan inline pump, yang juga menyoroti tegangan yang merambat lewat pemipaan.

Baut harus dikencangkan ulang, dan ini bukan pilihan

Inilah perawatan terpenting sekaligus yang paling sering dilewatkan.

Baut pengikat vibration motor akan mengendur dengan sendirinya karena getaran, terutama pada minggu-minggu pertama setelah pemasangan. Baut yang kendur sedikit membuat motor bergerak halus terhadap dudukannya, gerakan itu mempercepat pengenduran berikutnya, dan akhirnya dudukan retak atau motor terlepas.

Jadwal yang lazim dianjurkan:

• Periksa dan kencangkan ulang setelah beberapa jam pertama beroperasi.
• Periksa kembali setelah beberapa hari.
• Setelah itu masukkan ke jadwal perawatan rutin.

Gunakan kunci momen, bukan perkiraan. Ikuti angka yang ditentukan pabrik untuk ukuran baut yang dipakai.

Bantalan, Komponen Aus Utama Vibration Motor

Pada motor listrik biasa, bantalan hanya menahan berat rotor. Pada motor vibrator, bantalan menahan gaya lempar bobot eksentrik yang berputar terus-menerus ke segala arah.

Karena itu bantalannya dipilih khusus dan umurnya lebih pendek dibanding motor biasa. Beberapa akibat praktisnya:

• Jangan mengganti dengan bantalan biasa meski ukurannya sama. Gunakan tipe yang ditentukan pabrik.
• Pelumasan mengikuti anjuran pabrik, baik jenis gemuk maupun jadwalnya. Terlalu banyak gemuk sama buruknya dengan terlalu sedikit.
• Suhu badan motor adalah petunjuk awal. Kenaikan suhu yang tidak biasa sering mendahului kerusakan bantalan.
• Perubahan suara saat motor berjalan biasanya tanda pertama bantalan mulai rusak.
• Setelan bobot yang berlebihan memperpendek umur bantalan secara langsung.
• Untuk unit satu fasa, periksa pula komponen bantu penyalaannya, sebagaimana dibahas pada panduan kapasitor pompa air.

Untuk instalasi yang tidak boleh berhenti lama, simpan satu unit cadangan beserta bantalannya. Prinsip penyediaan komponen aus dibahas pada panduan sparepart pompa air. Motor vibrator termasuk komponen yang kerusakannya menghentikan seluruh jalur produksi.

Penerapan yang Paling Umum

Pada jalur material curah, peralatan lain yang sering bekerja berdampingan dibahas pada panduan blower futsu, sedangkan pemindahan material basah memakai peralatan yang berbeda sebagaimana dibahas pada panduan slurry pump.

Untuk corong yang menyumbat, satu catatan penting: motor vibrator mengatasi material yang menggumpal ringan, tetapi tidak memperbaiki sudut corong yang memang terlalu landai. Bila penyebabnya rancangan corong, menambah gaya getar hanya akan memadatkan material dan memperparah sumbatan.

Gangguan yang Sering Terjadi

Baris pertama adalah pemeriksaan yang paling cepat dan paling sering menyelesaikan masalah pada mesin baru dipasang.

Data yang Perlu Disiapkan Sebelum Membeli

• Jenis material beserta ukuran butiran dan sifatnya, kering, lembap, atau lengket.
• Berat keseluruhan yang akan digetarkan, termasuk struktur dan material di dalamnya.
• Tujuan getaran: melancarkan aliran, memisahkan, memadatkan, atau memindahkan.
• Ukuran dan tebal pelat struktur tempat motor akan dibaut.
• Apakah dibutuhkan getaran terarah, karena itu berarti dua unit.
• Tegangan dan jumlah fasa listrik di lokasi, karena hal ini menentukan cara penyalaannya seperti dibahas pada panduan electric pump.
• Kondisi lingkungan: berdebu, lembap, atau area dengan persyaratan khusus.
• Posisi pemasangan, mendatar atau tegak.

Butir kedua paling menentukan dan paling sering tidak disiapkan. Tanpa angka berat yang digetarkan, pemasok hanya bisa menebak, karena simpangan yang dihasilkan bergantung pada perbandingan momen statis terhadap berat tersebut.

Butir ketujuh perlu disampaikan bila lokasinya mengandung debu yang mudah terbakar, misalnya sebagian industri pangan dan pengolahan biji-bijian, karena persyaratan kelistrikannya berbeda.

Apa yang Menentukan Harganya

• Gaya sentrifugal dan momen statis. Perbedaan terbesar.
• Jumlah kutub. Pada gaya yang sama, kutub lebih banyak berarti unit lebih besar dan lebih mahal.
• Bahan rumah motor. Aluminium untuk ukuran kecil, besi cor untuk yang lebih besar.
• Tingkat kedap debu dan air. Menentukan ketahanan di lingkungan berat.
• Persyaratan khusus. Misalnya untuk area berdebu mudah terbakar.
• Jumlah unit. Getaran terarah menuntut sepasang, bukan satu.
• Ketersediaan bantalan dan suku cadang. Biaya berulang sepanjang umur pakai.

Butir terakhir sering menentukan biaya jangka panjang lebih besar daripada harga belinya, karena bantalan adalah komponen yang pasti diganti berkala.

Motor industri umum beserta cara memilihnya dibahas pada panduan Siemens electric motors.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa itu vibration motor?

Vibration motor atau motor vibrator adalah motor listrik dengan bobot eksentrik pada porosnya, sehingga putarannya menghasilkan getaran. Getaran itu diteruskan ke struktur yang terhubung, seperti corong, ayakan, atau meja getar, untuk membuat material mengalir, terpisah, atau memadat.

Apa beda dengan motor getar pada ponsel?

Prinsipnya sama, yaitu bobot tak seimbang yang berputar, tetapi skalanya berbeda jauh. Motor getar ponsel berdaya sangat kecil dan bertegangan rendah untuk memberi isyarat, sedangkan motor vibrator industri adalah motor listrik yang menghasilkan gaya besar untuk menggetarkan struktur baja.

Bagaimana memilih jumlah kutubnya?

Sesuaikan dengan material. Material halus umumnya butuh putaran tinggi dengan simpangan kecil, sehingga 2 atau 4 kutub sesuai. Material kasar dan berat butuh simpangan lebih besar dengan frekuensi lebih rendah, sehingga 6 atau 8 kutub lebih tepat.

Kenapa harus dua motor untuk ayakan?

Satu motor menghasilkan getaran melingkar, sedangkan ayakan dan pengumpan membutuhkan getaran terarah pada satu garis agar material terdorong maju. Dua motor yang diputar berlawanan arah akan menyelaraskan diri sendiri sehingga gaya tegak lurus saling meniadakan dan gaya sepanjang garis saling menjumlah.

Kenapa bautnya sering kendur?

Karena alat ini memang menggetarkan dirinya sendiri sepanjang waktu. Pengenduran paling cepat terjadi pada minggu-minggu pertama, sehingga baut wajib dikencangkan ulang setelah beberapa jam pertama, lalu setelah beberapa hari, kemudian masuk jadwal rutin. Gunakan kunci momen sesuai angka dari pabrik.

Apakah menambah gaya getar mengatasi corong yang menyumbat?

Belum tentu. Bila penyebabnya sudut corong yang terlalu landai atau bukaan yang terlalu sempit, menambah gaya justru memadatkan material dan memperparah sumbatan. Periksa rancangan corongnya lebih dulu.

Kesimpulan

Vibration motor dipilih dari gaya sentrifugal dan momen statisnya, bukan dari daya kudanya. Cara membaca spesifikasi mesin lain yang juga tidak dinilai dari daya kudanya dibahas pada panduan positive displacement pump adalah. Jumlah kutub menentukan putaran, dan putaran menentukan apakah getarannya bergaya besar bersimpangan kecil atau sebaliknya.

Setelah unitnya tepat, umur pakainya ditentukan pemasangan: dudukan yang rata dan cukup tebal, baut bermutu yang dikencangkan ulang secara terjadwal, struktur yang dipisahkan dengan peredam, dan setelan bobot yang tidak berlebihan.

Untuk kebutuhan motor vibrator pada corong, ayakan, pengumpan, maupun meja getar, tim kami siap membantu menelaah data material dan berat struktur serta menentukan spesifikasi yang sesuai dengan mesin Anda.