BAB II

PENGUKURAN DIAMETER MUR DAN GEOMETRI ULIR

2.1 DASAR TEORI

2.1.1 Pengukuran Diameter dan Geometri Untuk Benda Kerja Mur Dan Ulir

Ulir (screw thread) mempunyai peranan sangat penting didalam konstruksi suatu

mesin atau peralatan teknis lainnya. Fungsi tersebut adalah sebagai alat pengunci atau

sebagai alat penerus (transmisi) daya. Salah satu contoh penggunaannya dalam jumbo

jet sepeti boeing 747 dan Lockheed L1011 yang memerlukan sebanyak 2,5 juta alat

pengunci. Dalam pengukuran geometri ulir ada tiga komponen utama yaitu :Jarak puncak

(pitch) adalah jarak antara bentuk ulir yang berdekatan diukur sejajar dengan sumbu ulir,

diameter besar (major diameter) adalah diameter terbesar dari ulir sekrup, diameter

kecil (minor diameter) adalah diameter terkecil dari sekrup.

Pengukuran geometri ulir dimaksudkan untuk memastikan kekuatan atau daya

tahan kelelahan dari ulir atau mungkin juga untuk menjamin ketelitian pengubahan

gerak dari gerakkan (rotasi menjadi gerakkan translasi) dari system pengubahan gerakan

yang memakai ulir.

Sistem ulir telah menjadi salah satu faktor penting dalam kemajuan industri pada

semua jenis produksi. Makin tinggi tingkat ketelitian suatu komponen dibuat berarti

makin tinggi pula tingkat ketelitian sistem ulirnya. Untuk dapat membuat komponen

yang berulir maka perlu dipelajari seluk beluk mengenai ulir khususnya dalam hal

sistem pengukurannya. [1]

Gambar 2.1 Profil Ulir

Keterangan bagian Ulir :

1. Diameter mayor (diameter luar) adalah diameter terbesar dari ulir.

2. Diameter minor (diameter inti) adalah diameter terkecil dari ulir.

3. Diameter pit adalah diameter semu yang letaknya di antara diameter luar dan

diameter inti.

4. Pitch adalah jarak antara puncak ulir.

2.1.2 Alat Ukur yang Digunakan

1. Mikrometer Outside

Mikrometer Outside merupakan alat untuk mengukur diameter luar seperti pada

piston,pin,poros engkol dll. Konstruksi mikrometer luar secara umum sama tetapi untuk

setiap jenisnya dilengkapi dengan perangkat tambahan yang membantu menunjukkan

tingkat ketelitian pengukuran alatnya. Tingkat ketelitian micrometer luar bervariasi

yaitu 1/100 mm (0,01 mm) dan 1/1000 mm (0,001 mm).

Spesifikasi Micrometer Outside :

Merk : Mitutoyo

Kecermatan : 0.01 mm

Kapasitas ukur: 0 – 25 mm

2 3 4 5 6 7

1

Gambar 2.2 Mikrometer Outside [2]

Bagian-bagian dan fungsi mikrometer sekrup :

1. Bingkai (Frame)

Bingkai ini berbentuk huruf C terbuat dari bahan logam yang tahan panas serta

dibuat agak tebal dan kuat.

2. Landasan (Anvil)

Landasan ini berfungsi sebagai penahan ketika benda diletakan diantara anvil

dan spindle.

3. Spindle (gelendong)

Spindle ini merupakan silinder yang dapat digerakan menuju landasan.

4. Pengunci (lock)

Pengunci ini berfungsi sebagai penahan spindle agar tidak bergerak ketika

mengukur benda.

5. Sleeve

Tempat skala utama.

6. Thimble

Tempat skala nonius berada

7. Ratchet Knob

Untuk memajukan atau memundurkan spindel agar sisi benda yang akan diukur

tepat berada diantara spindle dan anvil.

2. Mikrometer Ulir

Mikrometer Ulir merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur diameter

minor suatu ulir. Konstruksi mikrometer luar secara umum sama tetapi untuk setiap

jenisnya dilengkapi dengan perangkat tambahan yang membantu menunjukkan tingkat

ketelitian pengukuran alatnya. Tingkat ketelitian mikrometer ulir bervariasi yaitu 1/100

mm (0,01 mm) dan 1/1000 mm (0,001 mm).

Spesifikasi Mikrometer Ulir :

Merk : Mitutoyo

Kecermatan : 0.01mm

Kapasitas ukur: 0 – 25 mm

Gambar 2.3 Mikrometer Ulir [2]

3. Mikrometer Stand

Mikrometer Stand merupakan alat untuk tempat meletakkan mikrometer ketika

mengukur part-part kecil. Konstruksi mikrometer luar secara umum sama tetapi untuk

setiap jenisnya dilengkapi dengan perangkat tambahan yang membantu menunjukkan

tingkat ketelitian pengukuran alatnya. Tingkat ketelitian mikrometer stand bervariasi yaitu

1/100 mm (0,01 mm) dan 1/1000 mm (0,001 mm).

Spesifikasi Micrometer Stand

Merk : Mitutoyo

Gambar 2.4 Micrometer Stand [2]

4. Screw Pitch Gauge

Screw Pits Gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur pitch

(jarak antar ulir) yang ada pada mur atau baut. Hal ini diperlukan supaya

tidak terjadi kesalahan saat penggantian mur atau baut, karena pitch ulir

mempunyai standar ukuran tertentu yang berbeda-beda sesuai dengan

kebutuhannya.  Screw pitch dalam satu set terdapat beberapa bilah ukur

dan tercantum angka ukuran ulirnya. Terdapat dua satuan ukuran ulir

yaitu inchi dan metrik. Proses pengukuran dilakukan beberapa kali

dengan memilih bilah ukur yang tepat supaya hasil pengukuran tepat. 

Spesifikasi Screw Pits Gauge :

Merk : Whitworth

Kapasitas ukur: 46 - 62G

Gambar 2.5 Screw Pitch Gauge [2]

5. Vernier Caliper

Vernier caliper sering juga disebut sigmat atau jangka sorong adalah sebuah alat

ukur yang dapat dipakai untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, ketebalan dan

kedalaman celah. Vernier caliper ini dapat mengukur dengan tingkat akurasi sampai

dengan 0,05 mm (didapat dari jumlah strip pada skala slider ada 20 strip, berarti 1 mm :

20 adalah 0,05 mm).

Spesifikasi Vernier Caliper :

Merk : Mitutoyo

Kecermatan : 0,02 mm

Kapasitas ukur: 0-150 mm

1 3 4

5

2

Gambar 2.6 Vernier Caliper [2]

Keterangan :

1. Rahang sorong atas untuk mengukur diameter dalam

2. Rahang sorng bawah untuk mengukur diameter luar

3. Tombol kunci untuk mengunci rahang agar tidak bergerak

4. Skala menunjukan hasil pengukuran (Skala utama)

5. Skala menunjukan hasil pengukuran (Skala nonius)

2.1.3 Prosedur Pengukuran

1. Pengukuran Geometri mur

A. Longgarkan rachet penjepit rahang sehingga silinder utama dapat bergerak bebas

B. Geser silinder utama sedemikian rupa, sehingga diameter paku dapat dijepit pada Mikrometer Sekrup

C. Kencangkan rachet sehingga paku yang dijepit berada dalam keadaan steady,

lalu lakukan pengukuran diameter paku dengan memperhatikan skala yang

terukur pada skala tetap dan skala putar pada miscometer sekrup.

Gambar 2.7 Pengukuran Mur [3]

2. Pengukuran Geometri Ulir (Jarak pitch)

A. Pilih screw pits yang sesuai dengan ukuran geometri ulir

B. Setelah terpilih screw pits yang tepat, catat angka yang terdapat pada screw pits

tersebut.

C. Missal 20 G, artinya dalam 1 inchi terdapat 20 pits. Dengan angka ini dapat

diketahui jarak pits

Gambar 2.8 Pengukuran Jarak Pitch [3]

3. Pengukuran Geometri Ulir (Diameter Minor)

A. Pelajari cara menggunakan mikrometer screw.

B. Pilih mana ulir sesuai dengan jarak pits teoritis.

C. Periksa kedudukan nol, dengan cara menyentuhkan kedua sensor pana tersebut,

minta bantuan asisten.

D. Ukur diameter pits (d2) pada tiga posisi yang berbeda.

E. Tuliskan hasil pengukuran pada lembar kerja

Gambar 2.9 Pengukuran Diameter Minor [3]

4. Pengukuran geometri Ulir (Diameter Mayor)

A. Pelajari cara menggunakan outside mikrometer.

B. Pelajari fungsi masing-masing bagian outside mikrometer .

C. Periksa setting nol, dengan menggunakan kaliber hingga posisi nol.

D. Lakukan pengukuran pada tiga tempat yang berbeda, sepanjang ulir tersebut.

Lihat gambar 1.2 Gunakan rachet untuk memberikan tekanan yang relatif sama

pada setiap pengukuran.

E. Tuliskan hasil pembacaan pengukuran pada lembar kerja tabel

Gambar 2.10 Pengukuran Diameter Mayor [3]

2.1.4 Foto Benda Kerja

Gambar 2.11 Mur dan Ulir [2]

2.1.5 Aplikasi Pengukuran Diameter Mur dan Geometri Ulir

1. Pengaplikasian ulir pada dongkrak untuk Menaikkan beban

Dongkrak ulir mekanis merupakan salah satu jenis alat angkat, dimana

pengangkatan beban digerakkan dengan sebuah batang berulir.

Gambar 2.12 Dongkrak [3]

Cara penggunaan dongkrak:

A. Pada saat handle diputar searah jarum jam, maka poros ulir akan ikut berputar

mengikuti putaran handle dan pada poros ulirnya dihubungkan nuts.

B. Maka nuts dan poros ulir akan berkerja seperti halnya sepasang baut dan mur

yang dapat bergerak maju sesuai arah putaran.

C. Bergeraknya ulir mengakibatkan rangka lengan atas dan bawah saling mendekat,

sehingga ketinggian dongkrak pun berubah.

D. Bertambahnya tinggi dongkrak mengakibatkan beban yang ada diatas penyangga

atas pun terangkat.

2. Pengaplikasian ulir pada mesin bubut

Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk memotong

benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang

sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada

pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.

Gambar 2.13 Mesin Bubut [3]

Cara Penggunaanya :A. Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga

memutar roda gigi pada poros spindel.

B. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir.

C. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi

pada eretan yang membawa pahat.

2.2 PENGOLAHAN DATA

2.2.1 Data Hasil Pengukuran

Tabel 2.2 Geometri Ulir

Geometri Ulir

Nomor baut 1 2 3 4 5

Jarak pits 1,85 mm 1,00 mm 1.70 mm 1,05 mm 1,60 mm

Profil dasar 14G 20G 20G 14G 14G

Tabel 2.3 Diameter Mayor

Ulir kePengukuran Ke

Rata-Rata1 2 3

1 10,90 mm 10,90 mm 10,90 mm 10,90 mm

2 10,92 mm 9,08 mm 10,76 mm 10,88 mm

3 10,76 mm 10,76 mm 10,764 mm 10,75 mm

4 10,86 mm 10,88 mm 10,86 mm 10,87 mm

5 10,86 mm 10,82 mm 10,82 mm 10,84 mm

Tabel 2.4 Diameter Minor

Ulir kePengukuran Ke

Rata-Rata1 2 3

1 9,02 mm 9,01 mm 9,02 mm 9,02 mm

2 8,18 mm 8,18 mm 8,18 mm 8,18 mm

3 10,0 mm 10,04 mm 10,02 mm 10,03 mm

4 9,02 mm 9,04 mm 9,04 mm 9,03 mm

5 8,80 mm 8,88 mm 8,75 mm 8,81 mm

Tabel 2.5 Ukuran Diameter Inside Mur

Diameter Mur kePengukuran Ke

Rata-Rata1 2 3

1 9,12 mm 8,94 mm 9,26 mm 9,70 mm

2 8,84 mm 8,80 mm 8,70 mm 8,78 mm

3 8,98 mm 8,92 mm 8,96 mm 8,95 mm

4 9,00 mm 8.94 mm 9,00 mm 8,98 mm

5 8,88 mm 8,72 mm 8,72 mm 8,77 mm

Tabel 2.6 Ukuran Diameter Outside Mur

Diameter Mur keHasil pengukuran Rata-rata

Diameter Luar1 2 3

1 16,10 mm 16,14 mm 16,02 mm 16,09 mm

2 13,98 mm 13,90 mm 13,84 mm 13,91 mm

3 22,40 mm 22,36 mm 22,36 mm 22,37 mm

4 16,80 mm 16,84 mm 16,88 mm 16,80 mm

5 21,86 mm 21,92 mm 21,98 mm 21,92 mm

Tabel 2.7 Ketebalan Mur

Ketebalan Mur keHasil pengukuran Rata-rata

Ketebalan1 2 3

1 7,74 mm 7,96 mm 7,96 mm 7,88 mm

2 7,54 mm 7,50 mm 8,84 mm 7,52 mm

3 8,92 mm 8,96 mm 7,86 mm 8,91 mm

4 8,74 mm 8,78 mm 8,76 mm 8,74 mm

5 9,08 mm 9,16 mm 9,14 mm 9,12 mm