PENGUKURAN LINIER

Laboratorium Metrologi Industri

BAB I TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Tujuan praktikum

1. Agar praktikan mampu memahami dan menggunakan me nggunakan alat ukur pengukuran linear. 2. Agar praktikan memahami dan mampu menentukan me nentukan kualitas lubang dan poros. 3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa geometri linear dari bendaUkur

1.2 Pengukuran Linier 1.2.1 Pengukuran Linier Langsung

Pengukuran linear langsung adalah pengukuran yang hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukur dari alat ukur yang digunakan.Alat ukur yang digunakan juga alat ukur yang mempunyai skala yang bisa langsung dibaca skalanya. Alat ukur linear langsung yang banyak digunakan dalam praktek sehari – hari dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu: 1. Mistar ukur dengan berbagai macam bentuk. 2. Jangka sorong dengan berbagai macam bentuk. 3. Micrometer dengan berbagai bentuk.

1.2.1.1 Verni er Cali per per

1. Vernier caliper Vernier caliper adalah alat ukur serupa dengan mistar ukur yang memiliki skala linear pada batang dengan ujung yang berfungsi sebagai sensor penahan benda ukur.

Gambar 1.1Vernier 1.1Vernier Caliper Sumber : Anonymous 1, Anonymous 1, 2014 Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

1

Laboratorium Metrologi Industri 2. Fungsi vernier caliper Fungsi dari vernier caliper adalah adalah sebagai berikut: a. Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar. b. Untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang. c. Untuk mengukur kedalaman celah atau lubang. 3. Bagian – Bagian – bagian bagian vernier caliper a. Outside Jaws Digunakan untuk mengukur diameter luar. b. Inside Jaws Digunakan untuk mengukur diameter dalam. c. Depth Probe Digunakan untuk mengukur kedalaman. d. Main Scale (cm) Scale (cm) Skala utama dalam cm. e. Main Scale (inch) Scale (inch) Skala utama dalam inchi f. Nonius Scale (cm) Scale (cm) Skala nonius dalam cm g. Nonius Scale (inch) Scale (inch) Skala nonius dalam inchi h. Retainer Digunakan untuk mengunci skala nonius saat pengukuran 4. Cara pembacaan vernier caliper dan dan perhitungan mencari ketelitian. - Cara membaca vernier caliper

Gambar 1.2 Cara Membaca Vernier Caliper Sumber : Anonymous 2, Anonymous 2, 2014 Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

2

Laboratorium Metrologi Industri 2. Fungsi vernier caliper Fungsi dari vernier caliper adalah adalah sebagai berikut: a. Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar. b. Untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang. c. Untuk mengukur kedalaman celah atau lubang. 3. Bagian – Bagian – bagian bagian vernier caliper a. Outside Jaws Digunakan untuk mengukur diameter luar. b. Inside Jaws Digunakan untuk mengukur diameter dalam. c. Depth Probe Digunakan untuk mengukur kedalaman. d. Main Scale (cm) Scale (cm) Skala utama dalam cm. e. Main Scale (inch) Scale (inch) Skala utama dalam inchi f. Nonius Scale (cm) Scale (cm) Skala nonius dalam cm g. Nonius Scale (inch) Scale (inch) Skala nonius dalam inchi h. Retainer Digunakan untuk mengunci skala nonius saat pengukuran 4. Cara pembacaan vernier caliper dan dan perhitungan mencari ketelitian. - Cara membaca vernier caliper

Gambar 1.2 Cara Membaca Vernier Caliper Sumber : Anonymous 2, Anonymous 2, 2014 Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

2

Laboratorium Metrologi Industri Pada hasil pengukuran diatas: a. Nilai ukur pada skala s kala utama dinyatakan dengan garis pada skala utama sebelah kiri terdekat dengan garis indeks (pada skala nonius). b. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan d engan garis pada skala nonius yang paling dekat dengan garis indeks (pada skala utama). c. Lihat garis skala nonius dan skala utama yang sejajar, kemudian kalikan garis skala nonius yang sejajar tadi dengan ketelitian alat.

- Cara mencari ketelitian vernier caliper 0.05 mm a. Pada vernier caliper dengan ketelitian 0.05 mm 1 skala nonius= 20 skala nonius b. Maka ketelitian vernier caliper itu adalah 1 bagian skala nonius dibagi jumlah skala nonius = 1/20=0.05 mm 5. Jenis – Jenis – jenis jenis vernier caliper Berdasarkan media pembacaan ukuran, dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu : a. Vernier Caliper Skala Skala Nonius Ada dua macam bentuknya, yaitu yang hanya mempunyai rahang ukur bawah dan yang lain mempunyai rahang ukur bawah dan atas. Untuk skala pembacaan dengan sistem siste m metrik, mistar ingsut ada yang panjang skala utamanya dari 150 mm, 200 mm, 250 mm dan 300 mm, bahkan ada juga yang sampai 1000 mm.

Gambar 1.3Vernier 1.3Vernier Caliper dengan dengan skala nonius Sumber : Anonymous1, Anonymous1, 2014 b. Vernier Caliper dengan dengan Jam Ukur Vernier Caliper jenis ini tidak mempunyai skala nonius. Sebagai ganti dari skala nonius maka dibuat jam ukur. Oleh karena itu namanya menjadi mistar

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

3

Laboratorium Metrologi Industri ingsut jam ukur. Pada jam ukurnya dilengkapi dengan jarum penunjuk skala dan angka-angka dari pembagian (divisi) skala.

Gambar 1.4Vernier Caliper dengan jam ukur Sumber : Anonymous4, 2014 c. Vernier Caliper Pengukur Ketinggian Salah satu alat ukur yang prinsip pembacaannya sama dengan mistar ingsut tapi penggunaannya hanya untuk mengukur ketinggian adalah mistar ukur ketinggian (vernier height gauge). Sistem pembacaannya ada yang menggunakan skala vernier (nonius) dan ada juga yang menggunakan jam ukur.

Gambar 1.5Vernier Caliper pengukur ketinggian Sumber : Anonymous5, 2014 6. Kalibrasi Kalibrasi vernier caliper bertujuan untuk mendapatkan titik nol sehingga dapat meminimalisasi kesalahan dalam pengukuran.Sebelum digunkan alat ukur vernier caliper tersebut, pastikan vernier caliper sudah terkalibrasi. Jika belum maka langkah-langkah mengkalibrasi vernier caliper adalah : a. Rapatkan kedua permukaan rahang ukur b. Longgarkan baut pada pelat skala nonius c. Tempatkan garis nol skala nonius dengan garis nol pada batang utama jangka sorong d. Kencangkan kembali baut pada pelat skala nonius


4

Laboratorium Metrologi Industri 1.2.1.2 Mikrometer outside

1. Mikrometer outside Mikrometer outside adalah alat ukur yang memiliki ketelitian sampai satu per seratus millimeter (0,01 mm). Ukuran mikrometer ditentukan oleh kemampuannya mengukur jarak minimum dan jarak maksimum. Biasanya perbedaan antara minimum dan maksimum adalah dua puluh lima millimeter (25 mm).

Gambar 1.6Mikrometer outside Sumber : Anonymous 6, 2014

2. Fungsi Mikrometer outside Fungsi dari mikrometer outside adalah untuk mengukur dimensi luar suatu bendaseperti tebal atau diameter luar poros. 3. Bagian – bagian Mikrometer outside: a. Bingkai ( frame) Bingkai ini berbentuk huruf C terbuat dari bahan logam yang tahan panas serta dibuat agak tebal dan kuat. Tujuannya adalah untuk meminimalkan peregangangan dan pengerutan yang menggangu pengukuran. b. Landasan ( Anvil ) Landasan ini berfungsi sebagai penahan ketika benda diletakan diantara anvil dan spindle. c. Spindle (gelendong) Spindle ini merupakan silinder yang dapat digerakan menuju landasan. d. Pengunci (lock ) Pengunci ini berfungsi sebagai penahan spindle agar tidak bergerak ketika mengukur benda. e. Sleeve Tempat skala utama.


5

Laboratorium Metrologi Industri f. Thimble Tempat skala nonius berada g. Ratchet Knob Untuk memajukan atau memundurkan spindel agar sisi benda yang akan diukur tepat berada diantara spindle dan anvil. 4. Cara pembacaan Mikrometer outside dan perhitungan mencari ketelitian.

- Pembacaan Mikrometer Outside

Gambar 1.7 Cara Membaca Mikrometer Outside Sumber : Anonymous7, 2014 Pada hasil pengukuran diatas : a. Nilai ukur pada skala tetap dinyatakan dengan garis pada skala utama sebelahkiri terdekat dengan skala putar (pada skala nonius). c. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan garis angka skala nonius yangsejajar garis normal skala utama. d. Jumlahkan skala utama dengan skala nonius yang terbaca.

- Cara mencari ketelitian mikrometer outside 0,01 mm a. Pada mikrometer outside dengan ketelitian 0,01 mm terlihat 1 skala utama = 100 skala nonius. b. Maka ketelitian mikrometer outside itu adalah 1 bagian skala utama dibagi jumkah skala nonius = 1/100 = 0,01 mm 5. Jenis – jenis Mikrometer outside a. Mikrometer dalam Mekrometer dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda b. Mikrometer luar Mikrometer luar digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisanlapisan, blok-blok dan batang-batang Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

6

Laboratorium Metrologi Industri c. Mikrometer kedalaman Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kerendahan dari langkah-langkah dan slot-slot d. Mikrometer lubang Mikrometer lubang secara khusus memliki tig kepala landasan yang digunakan untuk mengukur diametr dalam. e. Mikrometer pipa Mikrometer pipa untuk mengukur ketebalan dari pipa. 6. Kalibrasi Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat, maka alat ukur harusdikalibrasi terlebih dulu sebelum digunakan untuk pengukuran. Kalibrasi pada mikrometer outside adalah sebagai berikut : 1) Bersihkan alat ukur yang akan digunakan. 2) Tempatkan mikrometer pada ragum dengan menjepitnya pada bagian tangkai mikrometer 3) Ambil batang kalibrasi yang sesuai range-nya dan tempelkan salah satu ujungnya pada anvil. (Pada mikrometer dengan spesifikasi range 0 ~ 25 mm tidak menggunakan batang kalibrasi). 4) Putar thimble sehingga unjung spindle mendekati ujung lainnya dari batang kalibrasi. 5) Putar ratchet stopper untuk mengencangkan spindle hingga terdengar suara sebanyak 2 ~ 3 putaran. (pastikan posisi batang kalibrasi sudah benar atau tidak miring). 6) Jika belum diposisi nol maka putar sleeve sampai menunjukkan posisi nol. 1.2.2 Pengukuran Linear Tidak Langsung

Pada pengukuran tidak langsung hasil pengukurannya dapatdibaca langsung pada skala ukur pada alat ukur yang digunakan karena memang dari alat ukur tersebut memungkinkan untuk maksut tersebut.

1.2.2.1 Blok Ukur (Gauge Bl ock )

1. Blok ukur Blok ukur juga dikenal dengan berbagai nama, misalnya end gauge, slip gauge, jo gauge ( Johansen gauge). Sebagai alat ukur standar, maka blok ukur ini Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

7

Laboratorium Metrologi Industri dibuat sedemikian rupa sehingga fungsinya sesuai dengan namanya yaitu alat ukur standar.

Gambar 1.8Blok Ukur (Gauge Block ) Sumber : Anonymous8, 2014

2. Fungsi Blok Ukur Blok ukur digunakan untuk mencocokan ukuran dari alat-alat ukur dandigunakan pula sebagai alat kalibrasi untuk menera alat-alat yang aktif digunakan. 3. Bagian-bagian blok ukur a. Batang Ukur ( Length Bar ) Blok ukur dengan ukuran lebih panjang (lebih dari 250 mm) dari baja karbon dengan diameter 22 mm kedua ujung dikeraskan. b. Kaliber Induk Tinggi Pengukuran dengan blok ukur memakan waktu lama untuk persiapan dan penyusunan. c. Jam Ukur Prinsip

kerja

mekanis

merubah

gerakan

translasi

menjadi

rotasi

Kecermatan; 0,01 ; 0,005 ; 0,002 mm d. Pupitas Jam ukur dengan kapasitas lebih kecil komparatoralat ukur yang peka sebagai pembanding dalam kalibrasi blok ukur. e. Kaliber Batas Untuk memeriksa suatu produk/komponen mesin dalam jumlah besar diperlukan waktu lama,Yang diperlukan hanya batas-batas toleransi


8


4. Cara pembacaan dan perhitungan Blok Ukur Contoh pembacaan blok ukur bila diperlukan dimensi sebesar 91.658 maka dilakukan kombinasi blok seperti : Tabel 1.1Perhitungan blok ukur

Sumber : Anonymous9, 2014

Gambar 1.9Contoh gambar susunan blok ukur Sumber : Anonymous 10, 2014 5. Jenis-jenis Set Blok Ukur Biasanya jumlah blok ukur ini dikelompokan dalam satu set blok ukur dengan jumlah dan tingkatan ukuran yang sudah tertentu. Dimensiblok ukur dibuat dalam versi yaitu dalam standar inchi dan standar metrikuntuk blok ukur yang sistem satuannya dalam inchi dikelompokkandalam satu set yang terdiri dari blok ukur Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

9

Laboratorium Metrologi Industri dengan berbagai tingkatan,yaitu dari 0.0001 inchi, 0.001 inchi, 0.050 inchi, sampai dengan 1.000 inchi. 6. Kalibrasi Karena merupakan alat ukur standart maka tidak dapat kalibrasi, tetapi diperlukan perawatan pada blok ukur.

1.2.2.2 Di al I ndicator

1. Dial Indicator Dial indicator adalah alat ukur yang dipergunakan untuk memeriksa penyimpangan yang sangat kecil dari bidang datar, bidang silinder, atau permukaan bulat dan kesejajaran. Konstruksi sebuah alat dial indicator terlihat pada gambar 1.10, terdiri atas jam ukur (dial gauge) yang dilengkapi dengan alat penopang seperti blok diatas magnet, batang penyangga, penjepit, dan baut penyepit.

Gambar 1.10 Dial Indicator Sumber : Anonymous 11, 2014 2. Fungsi Dial Indicator Untuk mengukur kerataan pada benda kerja baik rata maupun bulat. Memeriksa kerataan, ini akan dapat menyatakan bahwa suatu benda datar, silindris atau benar - benar rata.


10

Laboratorium Metrologi Industri 3. Bagian – bagian Dial Indicator a. Jarum panjang Mikrometer dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda b. Jarum pendek c. Tanda batas toleransi d. Bidang sentuh dengan benda kerja 4. Cara pembacaan Dial Indicator dan perhitungan mencari ketelitian. a. Pastikan dial gauge terpasang pada magnetik base stand dengan kuat dan pada posisi yang datar.

Gambar 1.11 Pemasangan dial gauge yang baik Sumber : Anonymous12, 2014 b. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, usahakan posisi dial gauge saat pengukuran adalah vertikal dan probe dapat bergerak bebas naik – turun.

Gambar 1.12pemasangan dial gauge yang benar Sumber : Anonymous13, 2014 c. Gerakkan part yang diukur secara perlahan, agar pergerakan jarum dapat bergerak smooth dan mudah dibaca. Contoh pembacaan hasil ukur dial gauge:


11


Gambar 1.13Pembacaan hasil ukur dial gauge Sumber : Anonymous14 2014 a.

Lihat posisi dari jarum besar, terlihat posisi jarum pada strip ke-enam. Karena harga 1 strip adalah 0,01mm, maka 6 x 0,01 mm adalah 0,06 mm.

b.

Lihat posisi jarum kecil, terlihat posisi jarum pada strip ke-tiga lebih sedikit (melebihi strip). Karena harga 1 strip adalah 1 mm maka 3 x 1mm adalah 3 mm.

c.

Jadi hasil pembacaan dari dial gauge tersebut adalah 3 mm + 0,06 mm, yaitu 3,06 mm.

5. Jenis – jenis Dial Indicator Adapun jenis jenis dial gauge sendiri ada berbagai macam sesuai dengan skala yang digunakan, beberapa jenis dial gauge antara lain : a. Dial gauge dengan nilai skala 0,01 mm Jenis ini dapat digunakan untuk mengukur dengan batas ukuran sampai dengan 10 mm b. Dial gauge dengan nulai skala 0,01 mm Jenis ini mempunyai batas ukur sampai dengan 1 mm c. Dial gauge dengan nilai skala 0,0005 mm Jenis ini mempunyai batas ukur sampai 0,025 mm 6. Kalibrasi Untuk kalibrasi piringan skala dapat diputar keposisi angka 0. Ketelitian dan kecermatan alat jam ukur ini berbeda-beda ada yang kecermatan 0.01 : 0.02 : 0.005 dan kapasitas ukurnya juga berbeda – beda, misalnya 20, 10, 5, 2, 1 mm. Untuk dial indicator ini terdapat jarum pendek dalam piringannya, dimana satu putaran jarum besar sama dengan tanda satu angka jarum kecil. Pada piringan ada skala yang dilengkapi dengan tanda batas dan tanda bawah. Pada proses kalibrasi ini disesuaikan dengan dial indicator yang sudah distandarisasi dimana mengacu dari alat yang mampu telusur (tracbility) kestandar nasional


12

Laboratorium Metrologi Industri 1.3 Metrologi Lubang Dan Poros

Salah

satu

penerapan

lanjut

dari

analisa

pengukuran

linear

adalah

metrologilubang dan poros, dimana metrologi lubang dan poros mempelajari mengenai toleransidan kualitas antara kesesuaian sebuah lubang dan poros.

1.3.1 Toleransi Lubang Dan Poros

Toleransi ukuran adalah perbedaan antara ukuran kedua harga batas di mana ukuran atau jarak permukaan batas geometri komponen harus terletak. Untuk setiap komponen harus didefinisikan suatu basic size sehingga harga kedua batas dapat dinyatakan dalam suatupenyimpangan terhadap ukuran dasar.

Gambar 1.14 Poros dan Lubang Sumber : Takeshi Sato(2000 : 123) Poros dengan lubang yang berpasangan masing masing mempunyai ukuran yang mengacu pada ukuran dasar yang sama. Mereka diimajinasikan menempel pada bagian di bawahnya, dengan demikian muncul istilah atas dan bawah.Misalnya penyimpangan bawah lubang dengan notasi EI dan penyimpangan bawah poros dengan penyimpangan EI sedangkan untuk penyimpangan suatu ukuran atau dimensi bisa ditunjukkan pada gambar 1.15.


13


Gambar 1.15 Toleransi lubang dan poros Sumber : Taufiq Rachim(2001 : 16) Untuk dimensi luar poros atau lubang harganya dinyatakan dengan angka yang dituliskan di atas garis ukuran, jika dilihat sepintas maka A kurang memberikan informasi dibanding dengan B dan C. Sedangkan untuk D, meskipun tidak secara langsung tetapi simbol dan huruf angka mengandung informasi yang sangat bermanfaat yaitu sifat satuan bila komponen bertemu dengan pasangannya, cara pembuatan, dan metode pengukuran. 1. Penulisan Toleransi Lubang dan Poros Rincian mengenai penulisan tileransi yang benar adalah sebagai berikut: a. Ukuran maksimum dituliskan di atas ukuran minimum. Meskipun memudahkan penyetelan mesin perkakas yang mempunyai alat kontrol terhadap dimensi produk, tetapi tidak praktis dipandang dari segi perancangan, yaitu dalam hal perhitungan toleransi dan penulisan gambar teknik. b. Dengan menuliskan ukuran dasar beserta harga harga penyimpangannya, penyimpangan dituliskan di daerah atas penyimpangan bawah dengan jumlah angka desimal yang sama (kecuali untuk penyimpangan nol). c. Serupa dengan cara b, tetapi apabila toleransi terletak simetris terhadap ukuran dasar maka harga penyimpangan harus ditulis sekali saja dengan didahului tanda I. d. Cara penulisan ukuran (ukuran nominal) yang menjadi ukuran dasar bagi toleransi dimensi, dinyatakan dengan kode atau simbol ISO Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

14

Laboratorium Metrologi Industri 2. Suaian dan Jenis Suaian a. Suaian longgar (clearance fit ) Suaian ini selalu menghasilkan kelonggaran (celah bebas) dengan daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros. b. Suaian sesak (interference fit ) Suaian yang selalu menghasilkan kesesakan, dengan daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah daerah toleransi poros. c. Suaian pas (transition fit ) Suaian ini dapat menghasilkan celah bebas atau interferensi, namun poros harus dipaksakan masuk ke dalam lubang dengan kelegaan negatif. d. Suaian garis Batas – batas ukuran ditentukan sedemikian sehingga celah bebas atau kontak antar permukaan akan terjadi apabila elemen mesin yang berpasangan dirakit. 3. Sistem suaian basis lubang dan poros a. Sistem basis lubang Suaian dengan satuan lubang ini banyak dipakai. Suaian yang dikehendaki dapat dibuat dengan jalan mengubah-ubah ukuran dari poros , dalam hal ini ukran batas terkecil dari lubang adalah tetap sama dengan ukuran nominal b. Sistem basis poros Dalam suaian dengan satuan poros maka poros selalu dinyatakan dengan “h“ . Ukuran batas terbesar dari pros adalah selalu tetap sama dengan ukuran nominal. Pemilihan suaian yang dikehendaki dapat dengan mengubah-ubah ukuran dari lubang.

1.3.2 Kualitas Lubang dan Poros

1. Toleransi standar Dalam sistem ISO telah ditetapkan 18 kelas toleransi ( grades of tolerance) yang dinamakan toleransi standar, yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1, sampai dengan IT 16. Untuk kualitas 5 sampai 16 harga dari toleransi standar dapat dihitung dengan menggunakan satuan toleransi i (tolerance unit ), yaitu:

  


15

Laboratorium Metrologi Industri Keterangan: I = Satuan toleransi (dalam μm) D = Diameter nominal (dalam mm)

Tabel 1.2 Tingkatandiameter nominal sampai dengan 500 mm (D



500 mm)

Tingkatan utama (dalam mm) Tingkatan perantara (dalam mm) Di atas Sampai dengan Di atas Sampai dengan 3 3 6 6 10 10 14 10 18 14 18 18 24 18 30 24 30 30 40 30 50 40 50 50 65 50 80 65 80 80 100 80 120 100 120 120 140 120 180 140 160 160 180 180 200 180 250 200 225 225 250 250 280 250 315 280 315 315 355 315 400 355 400 400 450 400 500 450 500 Sumber : Taufiq Rachim(2001 : 36)


16

Laboratorium Metrologi Industri Tabel 1.3 Tingkatan diameter nominal untuk ukuran besar (D



500 mm)

Sumber : Taufiq Rachim(2001 : 34)

Tabel 1.4 Harga toleransi standar untuk kualitas 01, 0, 1 Kualitas

IT 01

IT 0

IT 1

Harga dalam µm, sedankan D

0,3 + 0,008

0,5 + 0,012

0,8 + 0,020

dalam mm

D

D

D

Sumber : Taufiq Rachim(2001 : 35)

2. Penyimpangan Fundamental Penyimpangan fundamental merupakan batas daerah toleransi yang paling dekat dengan garis nol. Perhitungan untuk

mencari harga penyimpangan

fundamental ini sama juga dengan perhitungan toleransi standar dengan diameter nominal sebagai variabel utamanya. Adapun rumus-rumus yang dipergunakan adalah rumus-rumus yang diperoleh melalui penyelidikan dan pengujian.Apabila kualitas toleransi sudah ditentukan, maka batas toleransi yang lain dapat ditentukan dengan menggunakan rumus-rumus berikut ini: - Untuk daerah toleransi a sampai g Ei = es – IT (harganya negatif) dalam μm - Untuk daerah toleransi j sampai zc Es = ei + IT (harganya positif) dalam μm - Untuk daerah toleransi a sampai g Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

17

Laboratorium Metrologi Industri EI = -es (harganya positif) - Untuk daerah toleransi j sampai zc ES = -ei (harganya negatif) Rumus di atas dibuat berdasarkan prinsip bahwa penyimpangan fundamental lubang dan penyimpangan fundamental poros pada daerah toleransi yang sama (huruf yang sama) adalah simetris terhadap garis nol.


18


BAB II METODE PRAKTIKUM 2.1 Metode Praktikum

1. Alat a. Pengukuran kualitas lubang dan poros 

Hand Glove

Gambar 2.1 Hand Glove Sumber : Dokumentasi Pribadi 

Vernier Caliper

Gambar 2.2 Vernier Caliper Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Brawijaya Spesifikasi :

Merk

: Hommel

Tipe

: INOX

Tahun

: 1986

Ketelitian

: 0,05 mm


19

Laboratorium Metrologi Industri b. Pengukuran geometri linear 

Hand Glove

Gambar 2.3 Hand Glove Sumber : Dokumentasi Pribadi 

Micrometer Outside

Gambar 2.4 Micrometer Outside Ketelitian 0,01 mm Sumber: Laboratorium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Brawijaya Malang Spesifikasi :

Merk

: Mitutoyo

Tipe

: 0-25 mm

Tahun

: 1986

Ketelitian : 0,01 mm


20

Laboratorium Metrologi Industri 2. Bahan a. Gambar Bahan Pengukuran Kualitas Lubang dan Poros

Gambar 2.5 Spesimen Pengukuran Kualitas Poros Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Gambar 2.6 Spesimen Pengukuran Kualitas Lubang Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Brawijaya b. Gambar bahan pengukuran geometri linear

Gambar 2.7 Spesimen Pengukuran Geometri Linear Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Brawijaya Malang Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

21

Laboratorium Metrologi Industri 2.2 Prosedur Pengujian

1. Vernier Caliper a. Gunakan hand gloves. b. Siapkan 10 poros dan lubang yang akan diukur c. Keluarkan vernier caliper dari tempatnya. d. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan kain yang telah disediakan. e. Periksalah kelengkapan alat ukur serta bagian - bagiannya. f. Ambil vernier caliper dengan hati-hati. g. Gerakkan rahang secara bebas dengan menggerakkan kekanan dan kekiri. h. Jika belum bisa bergerak bebas, kendurkan pengunci sampai rahang dapat bergerak dengan lancar. i. Ukur benda kerja dengan menggerakkan rahang sampai menempelpada sisi benda yang diukur. j. Kencangkan pengunci rahang agar skala yang didapat tidak berubah. k. Baca nilai skala utama kemudian tambahkan nilai pada skala nonius. l. Catat nilai yang sudah terbaca. m. Setelah selesai pengukuran pertama, lakukan kalibrasi pada alat vernier caliper, kemudian kembali ke langkah f untuk pengukuran ke-2 sampai ke-10 sehingga data yang didapat ada 10 data pengukuran. n. Setelah selesai pengukuran bersihkan vernier caliper dan olesi vernier caliper dengan oli. o. Kembalikan vernier caliper ke tempat semula dengan rapi. 2. Micrometer Outside a. Gunakan hand gloves. b. Siapkan 10 pasak yang akan diukur c. Keluarkan micrometer outside dari tempatnya. c. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan kain yang telah disediakan. d. Periksalah kelengkapan alat ukur serta bagian-bagiannya. e. Ambil micrometer outside dengan hati-hati. f. Gerakkan poros ukur secara bebas dengan memutar gigi gelincir. g. Jika belum bisa bergerak bebas, kendurkan pengunci poros ukur sampai h. Poros ukur dapat bergerak dengan lancar.


22

Laboratorium Metrologi Industri i. Periksalah apakah micrometer outside sudah dalam keadaan nol bila range skalanya dari nol. j. Jika belum, kalibrasi terlebih dahulu dengan menggeser skala tetap dengan menggunakan peralatan yang telah disediakan, dimana skala utama dan skala nonius harus di angka nol. k. Kuncilah micrometer outside agar skala yang didapat tidak berubah. l. Jika telah benar terkalibrasi, ukur benda kerja dengan menggerakkan poros ukur menggunakan gigi gelincir sampai menempel pada sisi benda yang diukur. m. Baca nilai skala utama kemudian tambahkan nilai pada skala nonius. n. Catat nilai yang sudah terbaca. o. Setelah selesai pengukuran pertama, lakukan kalibrasi pada alat mikrometer outside, kemudian kembali ke langkah f untuk pengukuran ke-2 sampai ke-10 sehingga data yang didapat ada 10 data pengukuran. p. Setelah selesai pengukuran bersihkan micrometer outside. q. Kembalikan micrometer outside ke tempat semula dengan rapi.

2.3 Gambar Spesimen

(Terlampir)

2.4 Lembar Data Pengukuran


23


BAB III ANALISA DATA, STATISTIK DAN PEMBAHASAN 3.1 Pengolahan Data

1. Tabel pengujian kualitas lubang dan poros Tabel 3.1 Data Kelompok Pengukuran Kualitas Poros

1

Diameter Poros Aktual (mm) 30.3

Diameter Poros Teoritis (mm) 30

2

30.0

30

3

30.0

30

4

30.1

30

5

300

30

6

30.0

30

7

30.1

30

8

29.9

30

9

30.1

30

10

29.9

30

No

Tabel 3.2 Data Kelompok Pengukuran Kualitas Lubang

1

Diameter Lubang Aktual (mm) 19.8

Diameter Lubang Teoritis (mm) 20

2

20.0

20

3

20.0

20

4

19.95

20

5

19.9

20

6

20.0

20

7

19.9

20

8

20.0

20

9

19.9

20

10

19.9

20

No


24

Laboratorium Metrologi Industri 2. Tabel pengukuran geometri linear

Tabel 3.3 Data Kelompok Pengukuran Geometri Linear

1

Diameter Poros Aktual (mm) 11.67

Diameter Poros Teoritis (mm) 11.70

2

11.67

11.70

3

11.68

11.70

4

11.67

11.70

5

11.67

11.70

6

11.67

11.70

7

11.67

11.70

8

11.66

11.70

9

11.67

11.70

10

11.67

11.70

No

3.2 Pengolahan Statistik

1. Perhitungan statistik interval penduga kesalahan pengukuran geometri linear

Tabel 3.4 Pengolahan Data Kelompok Pengukuran Geometri Linear No

Diameter (mm)

(̃ )

(̃)

1

11.67

2

11.67

0.001

0.000001

3

11.68

0.011

0.000121

4

11.67

0.001

0.000001

5

11.67

0.001

0.000001

6

11.67

0.001

0.000001

7

11.67

0.001

0.000001

8

11.66

-0.009

0.00081

9

11.67

0.001

0.000001

10

11.67

0.001

0.000001

Σ

116.69

0.01

0.000939

0.001

0.000001


25

Laboratorium Metrologi Industri -

    

Diameter poros rata – rata ( )

=

= 11.669

-

Simpangan baku ( δ )

              = 0.0102

-

Simpangan baku rata – rata

̅  √  √  =

= 0.0033

-

Kesalahan relatif

 ̅  

=

= 0.0003

α= Kr x 100% = 0.0003 x 100% = 0.03% -

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 1% Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9 t(α/2 ; db) → t(0.01/2 ; 9) → t(0.005 ; 9) → 3.24984 (Tabel t) Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

̅ ̅

- [ t(α/2 ; db) δ ]

 ̅ ̅̅ ̅   

- [3.24984 x 0.0102]

 ̅ 

11.635

+ [ t(α/2 ; db) δ ] + [3.24984 x 0.0102]

11.702


26


11.635

-

11.669

11.702

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 2% Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9 t(α/2 ; db) → t(0,02/2 ; 9) → t(0,01 ; 9) → 2,82144 (Tabel t) Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

̅ ̅

 ̅ ̅̅ ̅     ̅ 

- [ t(α/2 ; db) δ ]

+ [ t(α/2 ; db) δ ]

- [2,82144 x 0.0102] 11.640

11.698

11.640

-

+ [2,82144 x 0.0102]

11.669

11.698

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5% Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9 t(α/2 ; db) → t(0.05/2 ; 9) → t(0.025 ; 9) → 2.26216 (Tabel t) Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

̅ ̅

 ̅ ̅ ̅ ̅    ̅ 

- [ t(α/2 ; db) δ ]

- [ 2.26216 x 0.0102]

11.646

+ [ t(α/2 ; db) δ ] + [2.26216 x 0.0102]

11.692


27


19.646

11.669

19.692

3.3 Pembahasan

1. Pembahasaan kualitas lubang dan poros

Tabel 3.5 Perbandingan Ukuran Diameter Poros Teoritis dan Aktual Diameter

Diameter

Selisih

Aktual Poros

Teoritis Poros

Diameter

(mm)

(mm)

(mm)

1

30.3

30

0.3

30h12

2

30

30

0

30h

3

30

30

0

30h

4

30.1

30

0.1

30h10

5

30

30

0

30h

6

30

30

0

30h

7

30.1

30

0.1

30h10

8

29.9

30

-0.1

30h10

9

30.1

30

0.1

30h10

10

29.9

30

-0.1

30h10

No

Kualitas Poros


28

Laboratorium Metrologi Industri Tabel 3.6 Perbandingan Ukuran Diameter Lubang Teoritis dan Aktual Diameter

Diameter

Selisih

Aktual Lubang

Teoritis Lubang

Diameter

(mm)

(mm)

(mm)

1

19.8

20

-0.2

20H12

2

20

20

0

20H

3

20

20

0

20H

4

19.95

20

-0.05

20H9

5

19.9

20

-0.1

20H10

6

20

20

0

20H

7

19.9

20

-0.1

20H10

8

20

20

0

20H

9

19.9

20

-0.1

20H10

10

19.9

20

-0.1

20H10

No

Kualitas Lubang

Dari tabel di atas dapat didapatkan diameter aktual, diameter teoritis, selisih diameter dan juga kualitas lubang dan poros. Kualitas lubang dan poros dapat diketahui dengan cara mencocokkan selisih dan diameter aktual pada tabel toleransi. Kualitas poros bervariasi dari 30h12, 30h, 30h, 30h10, 30h, 30h, 30h10, 30h10, 30h10, dan 30h10. Sedangkan kualitas lubang bervariasi dari 20H12, 20H, 20H, 20H9, 20H10, 20H, 20H10, 20H, 20H10, dan 20H10. Angka 30 pada kualitas poros menyatakan ukuran teoritis dasar poros, huruf “h” menyatakan poros, dan angka di belakang huruf “h” merupakan angka kualitasnya. Sedangkan angka 20 pada kualitas lubang menyatakan ukuran teoritis dasar lubang, huruf “H” menyatakan lubang, dan angka di belakang huruf “H” merupakan angka kualitasnya. Semakin besar angka di belakang huruf “h” dan “H” maka penyimpangan yang terjadi semakin besar karena selisih antara diameter aktual dengan diameter teoritis semakin besar.Begitu pula sebaliknya, semakin kecil angka di belakang huruf “h” dan “H” maka penyimpangan yang terjadi semakin kecil karena selisih antara diameter aktual dengan diameter teoritis semakin kecil.


29

Laboratorium Metrologi Industri Nilai-nilai pengukuran yang didapatkan memiliki hasil yang bervariasi sehingga kualitas lubang lubang dan poros juga bervariasi.Hal ini disebabkan kurang telitinya pengukur dalam membaca hasil dari alat ukur, atau kesalahan pada saat pencatatan data oleh pengukur. 2. Pembahasaan geometri linear a. Statistik interval penduga kesalahan pengukuran geometri linear Dalam praktikum ini untuk mengetahui resiko kesalahan digunakan interval penduga antara lain α = 1%, 2% dan 5%. Dari hasil perhitungan statistik pada α = 1% menunjukkan jangkauan interval penduga kesalahan yaituantara 11.635 sampai 11.702. Pada α = 2% menunjukkan jangkauan interval penduga kesalahan yaitu antara 11.640sampai11.698.Pada α = 5% menunjukkan jangkauan interval penduga kesalahan yaitu 11.646sampai 11.692. semakin kecil tingkat kesalahan relatifnya maka daerah terimanya rangenya lebih lebar dan tingkat kepercayaannya semakin tinggi. Begitu juga sebalinya jika kesalahan relatifnya semakin besar maka range daerah terimanya semakin sempit dan tingkat kepercayaannya semakin berkurang dibanding yang kesalahan relatifnya lebih kecil.


30

Laboratorium Metrologi Industri b. Grafik pengukuran geometri linear

r a e n i l i r t e m o e g n a r u k u g n e p n a s a h a b m e P 1 . 3 k i f a r G


31

Laboratorium Metrologi Industri Dari grafik di atas didapatkan ukuran geometri linear aktual dari pengukuran ke-1 sampai ke-10 berturut-turut ; 11.67 mm, 11.67 mm, 11.68 mm, 11.67 mm , 11.67 mm, 11.67 mm, 11.67 mm, 11.66 mm, 11.67 mm, dan 11.67 mm. Sedangkan ukuran teoritis sebesar 11.70 mm, warna merah menunjukkan ukuran teoritis dan warna biru menunjukkan ukuran aktual. Pengukuran ke-1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, dan 10 memiliki nilai ukur yang sama, dapat dikatakan nilai ketelitiannya sudah sesuai. Tetapi pada pengukuran ke-3 dan ke-8 memiliki ketelitian yang berbeda.Dari masing-masing pengukuran menunjukkan ketelitian berubah ketika pada pengukuran ke-3 dan ke-8. Berdasarkan dengan nilai teoritis, nilai masing-masing menunjukkan ketepatan yang kurang sesuai dengan nilai teoritisnya.Pengukuran ke-1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, dan 10menunjukkan nilai kedekatan 0.03 dari nilai teoritisnya, pengukuran ke-3 menunjukkan nilai kedekatan 0.02 dari nilai teoritisnya, dan pengukuran ke-8 menunjukkan nilai kedekatan 0.04 dari nilai teoritisnya. Dari nilai tersebut yang paling memiliki nilai ketepatan adalah pengukuran ke-3 sedangkan yang paling jauh adalah pengukuran ke-8. Perbedaan nilai ukur terjadi karena adanya kesalahan pengukuran, kesalahan pengukuran bisa terjadi disebabkan kurang telitinya pengukur dalam membaca hasil dari alat ukur, atau kesalahan pada saat pencat atan data oleh pengukur.


32

PENGUKURAN LINIER

Recommend Documents