Bab 3 Metro Kelompok 7

Kelompok 07Kelompok 07

LAPORAN PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRISEMESTER GANJIL 2015/2016

BAB III

PENGUKURAN SUDUT DAN ULIR

3.1 Tujuan Praktikum

1. Agar praktikum mampu memahami dan menggunakan alat ukur pengukuran sudut

yaitu profile projector.

2. Agar praktikan memahami dan mampu menentukan karakteristikulir.

3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisis geometri sudut dari benda

ukur.

3.2 Tinjauan Pustaka

3.2.1 Pengukuran Sudut Langsung

Pengukuran sudut langsung merupakan pengukuran dimana hasil

pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukurnya. Beberapa alat ukur yang

bisa digunakan untuk mengukur sudut secara langsung yaitu profile projector dan

bevel protector (busur bilah)

.

3.2.1.1 Profile Projector

1. Definisi dan Fungsi

Profile projector adalah alat yang digunakan untuk mengukur bentuk,

panjang dan sudut. Benda-benda yang diukur dengan profile projector harus

mempunyai dimensi ukuran yang relatif kecil karena komponen-komponen utama

alat ukur ini banyak menggunakan lensa. Hal ini untuk menghindari kerusakan pada

permukaan lensa tempat meletakkan benda ukur.



Gambar 3.1 Profile ProjectorSumber :Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

2. Bagian – bagian Profile Projector

Gambar 3.2 Profile Projector dan Bagian – bagiannyaSumber :Anonymous 1, 2014

Pada profile projector terdapat beberapa komponen penting yang digunakan

dalam pengukuran adalah sebagai berikut:

a) Lampu

Lampu diposisikan dibagian depan profile projector yang

mengarah ke proyektor. Dan terdapat kondensor agar cahaya dapat diarahkan

ke proyektor.Lampu digunakan sebagai sumber cahaya pada sistem optiknya.



Gambar 3.3 Lampu

Sumber: Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas TeknikUniversitas

Brawijaya

b). Lensa

Proyektor digunakan untuk memproyeksikan cahaya kecermin lalu

diteruskan kelayar. Proyektor memiliki pembesaran yang beragam, yaitu 10x,

25x, 50x, dan 100x.

Gambar 3.4 Lensa

Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya

c). Layar ( screen )

Layar adalah penerima cahaya yang telah diproyeksikan oleh

proyektor.Pada layar terdapat garis silang untuk memposisikan bayangan benda

ukur.piringan layar dapat diputar 360o untuk dapat membaca sudut bayangan.



A

B

A

Gambar 3.5 Layar

Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas TeknikUniversitas

Brawijaya

d). Eretan dan Meja

Eretan ini terdapat pada meja, digunakan untuk menggerakkan meja

searah vertikal untuk eretan X, dan searah horizontal untuk eretan Y. Meja

digunakan sebagai dudukan benda ukur.Meja diposisikan di antara kondensor

dengan proyektor.

Gambar 3.6 (A) Eretan , (B) Meja

Sumber: Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya

e). Alat ukur

Pada profil proyektor digunakan tiga alat ukur yang berjenis vernier

digital untuk membaca panjang, lebar, dan sudut. Alat ukur ini dapat dilihat pada

gambar di bawah ini :



Gambar 3.7 Alat ukur (A) Sudut, (B) Jarak

Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas TeknikUniversitas

Brawijaya

f). Switch

Terdapat tiga switch pada profil proyektor, yaitu : switch lampu

utama, switch angle vernier, dan switch lampu sorot fleksibel. Yang dapat dilihat

pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.8Switch (A) angle vernier, (B) lampu utama, (C) lampu sorot

Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya

g). Kaca Alas

Kaca alas digunakan sebagai dudukan benda ukur (meja).Meja

diposisikan di antara kondensor dengan proyektor.

A B

A B C



Gambar 3.9 Kaca AlasSumber :Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya

3. Cara pembacaan profile projector.

a. Benda ukur diletakkan di atas kaca alat, bila perlu digunakan

penjepit benda ukur.

b. Lampu dinyalakan yang sinarnya diarahkan ke benda ukur.

c. Lensa proyeksi dan kaca/cermin datar digunakan untuk

membiaskan sinar menuju layar sehingga bayangan dari benda ukur

akan dapat dilihat pada layar. Bayangan memiliki dimensi ukuran

yang lebih besar dari pada dimensi sesungguhnya. Hal ini terjadi

karena proyektor bentuk ini dilengkapi dengan lensa pembesar.

4. Hasil pengukuran dapat dilihat pada skala mikrometer ataupun skala

sudut. Sistem skala sudutnya sama dengan sistem skala sudut dari busur

yang mempunyai skala utama dan skala nonius.

5. Pengukuran benda ukur yang bersudut dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:

a. Menggunakan layar yang berskala

Hasil pengukuran yang dibaca adalah skala yang ada pada layar.

b. Memutar meja di mana skala sudut berada.

Hasil pengukurannya yang dibaca adalah pada skala sudut yang

diletakkan di atas meja putar tersebut.Untuk pengukuran sudut, tingkat

kecermatan yang bisa diperoleh dengan menggunakan profile projector

adalah 1 menit (1’).



6. Kalibrasi

Kalibrasi profile projector untuk pengukuran sudut benda ukur dengan

langkah :

1. Meletakan benda kerja di atas meja ukur.

2. Menentukan titik referensi benda kerja sebagai acuan.

3. Memutar skala piringan sehingga skala utama dan skala nonius segaris pada

angka nol masing– masing skala tersebut.

Sedangkan untuk pengukuran linier kalibrasinya dengan langkah

sebagai berikut:

1. Meletakan benda kerja di atas meja ukur.

2. Menentukan titik referensi benda kerja sebagai acuan.

3. Menekan tombol reset pada koordinat X dan koordinat Y.

4. Lalu kita dapat melakukan pengukuran linier.

3.2.2 Pengukuran Sudut Tidak Langsung

Dalam pengukuran sudut sering kita tidak bisa membaca langsung hasil dari

pengukuran tersebut karena pengukuran yang memerlukan kecermatan yang tinggi

ataupun karena benda ukur yang tidak memungkinkan diukur dengan alat ukur

sudut langsung. Maka diperlukan alat ukur sudut tidak langsung. Beberapa alat

ukur tidak langsung yaitu blok sudut dan batang sinus.

3.2.3 Metrologi Ulir

Ulir adalah garis atau profil melingkar (melilit pada silinder yang mempunyai

sudut kisar atau uliran tetap) yang bertujuan untuk memudahkan dalam menggabungkan

atau menyambung dua buah komponen sehingga gabungan ini menjadi satu kesatuan

unit yang bermanfaat sesuai fungsinya.

3.2.3.1 Karakteristik Ulir

1. Jenis Ulir

a. Berdasarkan arah gerakan ulir



Berdasarkan arah gerakan ulir dapat dibedakan dua macam ulir yaitu

ulir kiri dan ulir kanan. Cara mengetahui ulir tersebut termasuk ulir kiri atau

ulir kanan dapat dilihat arah dari kemiringan sudut sisi ulir atau bisa juga

dicek dengan memutar pasangan dari komponen-komponen yang berulir

misalnya mur dan baut. Apabila sebuah mur dipasangkan pada baut yang

kemudian diputar ke kanan (searah jarum jam) ternyata murnya bergerak

maju maka ulir tersebut termasuk ulir kanan.Sebaliknya, jika mur diputar

arahnya ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam) ternyata murnya

bergerak maju maka ulir tersebut termasuk ulir kiri.

b. Berdasarkan jumlah ulir tiap gang (Pitch)

Berdasarkan dari banyaknya ulir tiap gang (pitch) maka ulir dapat di

bedakan menjadi ulir tunggal dan ulir ganda. Ulir ganda artinya dalam satu

putaran (dari puncak ulir yang satu ke puncak ulir yang lain) terdapat lebih

dari satu ulir, misalnya dua ulir, tiga ulir dan empat ulir. Untuk ulir ganda

ini biasanya disebutkan berdasarkan jumlah ulirnya, misalnya ganda dua,

ganda tiga dan ganda empat.Dengan demikian, satu putaran pada ulir ganda

dapat memindahkan jarak yang lebih panjang dari pada satu putaran ulir

tunggal.



Gambar 3.10 Ulir Tunggal dan Ulir GandaSumber :Anonymous 26, 2014

c. Berdasarkan bentuk sisi ulir

Berdasarkan bentuk dari sisi ulir ini maka ulir dapat dibedakan

menjadi ulir segi tiga, segi empat, trapesium, parabol (knuckle).Bentuk ulir

ini juga ada kaitannya dengan standar yang digunakan. Beberapa contoh ulir

adalah sebagai berikut:



Gambar3.11 Jenis – jenis Ulir Menurut Bentuk UlirSumber :Anonymous 27, 2014



4. Dimensi-dimensi pada ulir

Gambar 3.12 Dimensi UlirSumber: R.S. Khurmi, 2005: 378

Major diameter: diameter terbesar dari ulir

Minor diameter: diameter terkecil dari ulir

Pitch diameter: diameter silinder imajiner, pada ulir sekrup silinder, permukaan

yang akan melewati ulir pada titik-titik seperti membuat sama lebar benang dan

lebar ruang antara ulir.

Pitch: jarak antara ulir terhadap ulir berikutnya

Lead: jarak antara dua titik yang sesuai pada helix yang sama

Crest: permukaan atas ulir

Root: permukaan bawah ulir

Depth of thread: jarak tegak lurus antara puncak dan dasar ulir

Flank: permukaan diantara puncak ulir dan dasar ulir

Angle of thread: sudut yang tercakup oleh sisi-sisi ulir

Slope: setengah pitch dari ulir

5. Perbedaan ulir ISO dan ulir Unified



Standar umum ulir ada dua yaitu ulir menurut ISO Metrik dan ulir

Unified. Ulir ISO metrik satuannya dalam milimeter dan ulir Unified

satuannya dalam inchi.

1. Ulir ISO Metrik

Gambar 3.13 Bentuk Ulir ISO MetrikSumber :Anonymous 23, 2014

Keterangan : p = jarak puncak ulir (mm)

H = kedalaman ulir (0,86603p)

2. Ulir Unified

Gambar 3.14 Bentuk Ulir UnifiedSumber :Anonymous 24, 2014



Keterangan: n = jumlah gang per inchi

p = jarak puncak ulir (inchi) = 1n

H = kedalaman ulir (0,86603p)

3.2.3.2 Pengukuran Ulir

Bagian-bagian penting dari ulir yang harus diukur dan cara mengukurnya

antara lain adalah sebagai berikut:

1. Pengukuran Diameter Mayor

Untuk pengukuran secara kasar dapat dilakukan dengan menggunakan

jangka sorong.Untuk pengukuran yang lebih teliti lagi dapat digunakan

mikrometer yang memang khusus untuk mengukur ulir.Untuk mendapat hasil

pengukuran yang lebih teliti lagi adalah dengan menggunakan alat yang disebut

Floating Carriage (Bench) Micrometer.

Untuk melakukan pengukuran diameter mayor ulir dengan

menggunakan Bench Micrometer diperlukan poros yang presisi sebagai silinder

starndar. Misalnya diameter silinder standar adalah Ds. Silinder standar diukur

diameternya dengan Bench Micrometer di mana jarum penunjuk (fiducial

indicator) harus menunjukkan posisi nol. Dari mikrometernya dapat dibaca

besarnya diameter silinder menurut ukuran Bench Micrometer, misalnya R1.

Kemudian silinder standar dilepas dan diganti dengan ulir yang hendak diukur

diameter mayornya. Dengan cara yang sama, kemudian dicatat harga

pengukuran yang ditunjukkan oleh skala mikrometer, misalnya R2. Dengan

demikian dapat diperoleh besarnya diameter mayor ulir yang besarnya adalah

sebagai berikut:

Dm= Ds+ (R2 - R1)

Keterangan: Dm= Diameter mayor ulir (mm)

Ds= Diameter silinder standar (mm)

R1 = Pembacaan mikrometer untuk pengukuran silinder standar

R2 = Pembacaan mikrometer untuk pengukuran diameter mayor

ulir



Gambar 3.15 Diamater Mayor Minor UlirSumber :Anonymous 25, 2014

2. Pengukuran Diameter Minor

Alat ukur yang bisa digunakan untuk mengukur diameter minor (inti) ulir

antara lain adalah mikrometer ulir yang ujung ukurnya berbentuk runcing dan

Bench Micrometer. Bila pengukurannya dengan mikrometer biasa yang kedua

maka ukurnya memang khusus untuk pengukuran diameter inti ulir maka

pembacaan hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukur

mikrometer tersebut.

Apabila alat ukur yang digunakan adalah Bench Micrometer maka cara

pengukurannya juga sama dengan pengukuran diameter mayornya. Ambil

silinder standar dan ukurlah dengan Bench Micrometer.Misalnya diameter

silinder standar adalah Ds, dan hasil pembacaan mikrometer terhadap silinder

standar misalnya R1. Kemudian silinder standar dilepaskan dari Bench

Micrometer dan diganti dengan ulir yang akan diukur. Untuk pengukuran

diameter inti diperlukan alat bantu lain yaitu prisma yang biasanya sudah

disediakan sebagai pelengkap dari Floating Carriage Micrometer. Prismanya

diletakkan sedemikian rupa sehingga bagian yang tajam (sisi prisma) masuk

pada sudut ulir. Dengan memutar mikrometer maka batang prisma yang

digunakan tepat menyentuh permukaan ukur dengan catatan bahwa kedudukan

fiducial indicator harus betul-betul pada posisi nol. Dengan mikrometer dapat

diketahui besarnya harga pengukuran, misalnya R2. Dengan hasil ini maka dapat

dihitung besarnya diameter inti dari ulir yaitu:

Di = Ds ± (R2– R1)

Keterangan: Di = Diameter minor ulir (mm)

Ds = Diameter poros standar (diketahui)

R1 = Hasil baca diameter standar (fiducial indicator = 0)



R2 = Hasil diameter inti ulir (fiducial indicator = 0)

3. Pengukuran Diameter Pitch

Pengukuran diameter efektif ulir bisa dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

a. Pengukuran dengan mikrometer ulir

Alat yang digunakan adalah mikrometer biasa, namun ujung dari

sensornya mempunyai bentuk yang khusus sehingga dapat menyentuh muka

ukur dengan posisi yang pas.Dengan adanya ujung kontak (sensor) yang

khusus ini maka hasil pengukurannya dapat dibaca langsung pada skala ukur

mikrometer yang digunakan.

Gambar 3.16 Bentuk Ujung Sensor Mikrometer

Sumber :Anonymous 26, 2014

b. Pengukuran dengan dua kawat

Cara pengukuran ini adalah dengan jalan meletakkan kawat dengan

diameter tertentu masing-masing pada tempat yang berlawanan.Dengan

menggunakan perhitungan dari beberapa persamaan maka dapat dicari

hubungan antara diameter kawat dengan sudut ulir dan diameter efektif.



Gambar 3.17 Pengukuran Dengan Metode Dua KawatSumber :Anonymous 27, 2014

Dari gambar tersebut didapatkan:

De= H + 2FG

Keterangan: De = Diameter efektif

H = X – 2d

X = Ukuran / jarak bagian luar kawat

D = Diameter kawat

c. Pengukuran dengan tiga kawat

Untuk pengukuran diameter efektif dengan metode tiga kawat juga

dilakukan dengan perhitungan-perhitungan sehingga diperoleh persamaan-

persamaan tertentu.Dengan adanya persamaan-persamaan itu maka dapat

dihitung hubungan antara diameter kawat dengan sudut ulir dan diameter

efektif.

Gambar 3.18 Pengukuran Dengan Metode Tiga KawatSumber :Anonymous 28, 2014



Keterangan : M = Jarak luar kawat

Ed = Diameter efektif ulir

D = diameter kawat

r = Jari – jari kawat = 12d

α = Sudut ulir

4. Pengukuran Pitch dan Sudut Pitch

Untuk pengukuran sudut ulir dan jarak puncak ulir bisa digunakan alat

ukur pembanding misalnya mal ulir, juga bisa digunakan profile

projector.Dengan menggunakan mal ulir kita dapat mengecek langsung

besarnya sudut dan juga besarnya jarak puncak ulir, terutama untuk ulir-ulir

dalam ukuran kecil yang jarak puncak ulirnya berkisar antara 0.25 – 6.00 mm

untuk ulir metrik, dan antara 2½ - 28 gang per inchi untuk ulir inchi.

Gambar 3.19 Mal Ulir ISO MetrikSumber :Anonymous 29, 2014

Gambar 3.20 Mal Ulir US StandarSumber :Anonymous 30, 2014



Apabila bentuk ulirnya dalam ukuran yang besar tidak memungkinkan

diukur dengan mal ulir maka lebih baik digunakan dua buah rol baja untuk

mencari sudut ulir.Kedua rol baja diameternya harus berbeda.

Gambar 3.21 Mengukur Sudut Ulir Dengan 2 Rol BajaSumber :Anonymous 31, 2014

Dari gambar di atas dihasilkan rumus sebagai berikut:

5. Pengukuran Kedalaman Ulir

Untuk ulir-ulir bagian dalam pengukurannya adalah lebih sulit dari pada

pengukuran ulir luar. Untuk memeriksa besar dan diameter inti biasanya digunakan

alat ukur kaliber batas poros pengukur ulir (thread plug gauge) yang diberi batasan

GO dan NOT GO. Kaliber poros pemeriksa ulir ini mempunyai bentuk ulir yang

agak kurus dengan sudut ulir yang agak kecil serta longgar pada diameter

intinya.Untuk memeriksa diameter efektif ulir dalam dapat digunakan kaliber poros

pemeriksa ulir GO dan NOT GO.Pada bagian diameter puncak dan diameter

pembuatannya dilonggarkan, namun masih tetap mempunyai sudut dan jarak kisar

yang tepat. Sedangkan untuk memeriksa diameter kecilnya bisa digunakan kaliber

poros yang lurus yang permukaannya rata dan halus, disebut juga kaliber poros

lurus GOdan NOTGO (plug plain gauge).

Untuk mengukur sudut dan jarak puncak ulir dapat dilakukan dengan

jalan membuat suatu cetakan sehingga cetakan tersebut biasanya adalah lilin,

belerang atau lak.Pengukuran yang dilakukan adalah terhadap cetakan yang kita

buat dan alat ukur yang digunakan biasanya dengan proyektor bentuk.Untuk



mencetak ulir dalam dengan lak maka tidak semua muka ulirnya dicetak tetapi

cukup sepertiganya saja.

Bila bahan yang dibuat untuk cetakan adalah lilin maka sebaiknya lilin

itu diberi pegangan, dimasukkan pada pipa yang dicowak (dikurangi sebaik

permukaannya), kemudian lilin yang ada di ujung pipa tersebut ditekankan pada

ulir. Dengan cara-cara tersebut akan diperoleh profil-profil dari ulir dalam yang

kemudian dilakukan pengukuran seperti halnya mengukur ulir luar.

Gambar 3.22 Membuat Cetakan Untuk Pengukuran Ulir DalamSumber :Anonymous 32, 2014

Bab 3 Metro Kelompok 7

Documents

Transcript of Bab 3 Metro Kelompok 7