BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar Belakan Belakang g Benda bulat atau silinder adalah salah satu benda yang penting dalam
merancang suatu mesin. Tidak ada mesin yang tidak mempunyai komponen silinder. Silinder biasanya digunakan sebagai poros sumbu yang menghantarkan gaya dari motor kepada sistem. Salat satu aspek yang sangat penting untuk diperhatikan dalam silinder adalah kecenter kecenter annya, annya, terutama saat dilakukan proses pemesinan, seperti bubut. Jika tidak center (missalignment ) maka maka akan akan mempen mempenga garu ruhi hi hasil hasil prod produk uk tersebut. Missalignment yang yang terjadi pada poros yang terpasang dalam lubang disebut run-out . Selain benda silinder, hal yang juga harus diperhatikan dalam perancangan suatu mesin adalah kelurusan permukaan. Misalnya pada permukaan guideways mesin bubut. Jika tidak lurus, maka akan mempengaruhi posisi pahat saat proses pemotongan yang mengakibatkan terjadinya penyimpangan dimensi produk yang dihasilkan. leh karena run!out dan penyimpangan kelurusan dapat mengakibatkan hal!hal yang tidak diinginkan, maka kontrol terhadap penyimpangan tersebut harus harus terus terus dilaku dilakukan kan.. Salah Salah satu cara cara untuk untuk mengon mengontrol trolny nyaa adalah adalah dengan dengan melakukan pengukuran. "da banyak banyak cara yang diguna digunakan kan untuk mengetah mengetahui ui nilai nilai run-out dan keluru kelurusan san yang yang terjadi terjadi pada pada suatu suatu kompon komponen. en. #rinsi #rinsip p yang yang diguna digunakan kan pun berbeda!beda dengan alat ukur yang berbeda pula. Bahkan $S pun telah menetapkan standar mengenai cara!cara mengukur besar run-out dan dan kelurusan yang terjadi. Tentu Tentu saja cara!cara mengukur mengukur run-out dan tersebut tidak akan run-out dan kelurusan tersebut bisa dikuasai tanpa dipelajarai terlebih dahulu. Salah satu cara belajar bel ajar mengukur run-out kelurusan yang sangat e%ekti% adalah melalui praktikum. leh karena itu praktikum
pengukuran
dilaksanakan.
1.2 Tu Tujuan juan
1 | Page
run-out dan
kelu keluru rusa san n
san sangat gat
pen penting ting
untu ntuk
&. Mela Melaku kuka kan n stud studii lite litera ratu turr meng mengen enai ai run-out untuk untuk menget mengetahu ahuii cara pengurkuran run-out . '. ntu ntuk k meng menget etah ahui ui bes besar ar run-out pada spindle pada spindle dan dan kelurusan guideways kelurusan guideways terhadap carriage mesin carriage mesin bubut. . ntuk mengetahui mengetahui cara penggunaan penggunaan dial indikator indikator.. 1.3 Manfaa Manfaatt 1. *apat mengetahui cara pengukuran run-out. '. Mempu membaca hasil pengukuran run-out dan penyimp penyimpang angan an
kelurusan menggunakan dial indikator . *apat *apat menggun menggunaka akan n dial indikato indikatorr dengan dengan benar pada pada pengukur pengukuran an runout dan dan kelurusan 1.4 Batasan Batasan Masala Masalah h Melaku Melakukan kan percob percobaan aan penguk pengukura uran n run-out pad pada spindle dan kelurusan kelurusan
pada guideways pada guideways mesin mesin bubut berdasarkan standar $S &+-. 1. !"ste#t"ka !"ste#t"ka Penul"san Penul"san B"B B"B $ #end #endah ahul ulua uan n menj menjel elas aska ka hal! hal!ha hall yang yang
mela melata tarb rbel elak akan angi gi
dilaku dilakukan kanny nyaa prakti praktikum kum run-out dan dan kelu keluru rusan san,, tuju tujuan an dan dan man% man%aat aat serta serta batasan masalah pada praktikum. Sistematika penulisan juga dicantukkan dallam bab ini. B"B B"B $$ Tinjau injauan an #ust #ustaka aka.. Beri Berisi si penj penjela elasan san meng mengen enai ai metr metrol olog ogi, i, penjelasan standar $S &+- untuk run-out dan dan kelurusan, penjelasan mengenai run-out , tot total run-out , dan sirk sirku ular lar run-out serta serta penjela penjelasan san keluru kelurusan san dan pengenalan alat yang digunakan dalam pengukuran run-out dan dan kelurusan serata skema pengukuran. B"B $$$ Metodologi. Berisi penjelasan prosedur pengukuran dan prosedur praktikum run!out dan kelurusan serta alat danbahan yang digunakan. B"B $ /asil dan #embahasan #embahasan memaparkan memaparkan hasil praktikum praktikum dan analisa hasil tersebut yang telah diplotkan ke dalam gra%ik. B"B #enutup. Berisi kesimpulan dan saran dari prektikum pengukuran run-out dan dan kelurusan berdasarkan hasil yang didapat. *a%tar #ustaka berisi re%erensi yang dipakai.
BAB II TIN$AUAN PU!TA%A
2.1 Te Te&r" &r" U#u#
2 | Page
'.&.& '.&.& Metrologi Metrologi Metrol Metrologi ogi adalah adalah lmu yang yang mempela mempelajari jari pengur pengurkur kuran an besaran besaran teknik teknik.. Sedang Sedangkan kan penguk pengukura uran n adalah adalah memban membandin dingka gkan n suatu suatu besaran besaran yang yang belum belum diketah diketahui ui dengan dengan suatu suatu besaran besaran yang yang standar standar.. Besaran Besaran adalah adalah standar standar yang yang digunakan dalam pengukuran. Besaran terdiri dari dua jenis, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sesuai dengan standar internasional, berdiri sendi sendiri ri,, dan dan dapa dapatt dijad dijadik ikan an acua acuan. n. Seda Sedang ngka kan n besar besaran an turu turuna nan n adal adalah ah besaranyang diperoleh dari beberpa 0ariabel dalam bentuk persamaan. Syarat! syarat besaran adalah dapat dide%inisikan dide%inisikan secara %isik, dapat digunakan dimana saja, dan tidak berubah terhadap waktu. *alam *alam suatu suatu indust industri, ri, karakt karakteri eristik stik suatu suatu produk produk perlu perlu diukur diukur untuk untuk mengetahui apakah produk tersebut memehuhi spesi%ikasi atau tidak. $lmu yang mempelajari hal tersebut adalah metrologi industri. 1ata industri menunjukkan dimana ilmu tersebut sering dipakai seperti industri mesin dan pabrik. Seperti halnya ilmu!ilmu lain, metrologi juga mempunyai standar yang telah disepakati baik secara lokal mupun internasional. Banyak standar yang telah telah disepa disepakti kti secara secara lokal, lokal, seprti seprti "2S$ "2S$ ("meri ("merika), ka), J$S (Jepang (Jepang), ), dan *$2 (Jerman) serta $nternasional disebut $S. #eng #enguk ukur uran an run-out dan dan kelu keluru rusan san memp mempuny unyaa toler toleran ansi si yang yang haru haruss dipatuhi. dipatuhi. Menurut Menurut $S toleransi run-out dan dan kelurusan dapat dilihat pada Tabel '.&. 3' menun menunjuk jukkan kan skema skema penguj pengujian ian kelurusa kelurusan n geraka gerakan n carriage carriage dalam dalam bidang hori4ontal. #engujian menggunakan dial indikator dengan re%erensi silinder. #enyimpangan #enyimpangan yang dii4inkan adalah .' mm per meter. 35 menunj menunjukk ukkan an skema skema pengu pengujian jian run-out pada sumbu konis spindle dengan re%erensi ujung silinder jarak mm. pengukuran menggunakan alat ukur dial indikator. #enyimpangan yang dii4inkan adalah .& mm dan .' mm per mm. Tabel Tabel '.& Toleransi $S untuk run!out dan kelurusan #eralatan
Skema 2o
pengujian
3 | Page
Macam pengujian
#enyimpangan
yang dipakai yang dii4inkan
#engujian terhadap kelurusan dari pada 3'
gerakan carriage dalam bidang hori4ontal
&.Silinder6 re%erens '.*ial6
.' mm per meter
indikator
1esalahan putar ( run! out ) dari pada sumbu konis spindle. a.#ada ujung silinder 6
35
re%erens b.#ada jarak a 6 b 7
&.Silinder6 re%erens '.*ial 6 indikator
.& mm .' mm8 mm
mm Selain itu ada juga karakteristik geometrik yang dikontrol oleh toleransi seperti yang dapat dilihat pada Tabel '.'. Tabel tersebut memaparkan karakteristik yang dikontrol oleh toleransi beserta simbol yang digunakan pada gambar teknik. Tabel '.' 1arakteristik geometris dan simbolnya
*ari Tabel '.' diatas, tentang karakter yang dikontrol oleh toleransi menyebabkan beberapa garis!garis besar bentuk!bentuk suatu elemen orientasi dan posisi yang dibentuk dan disertai oleh simbol!simbol penulisan yang digunakan dalam gambar teknik. 2.2 Te&r" %husus 2.2.1 Run-Out Run-out adalah penyimpangan suatu benda yang berputar terhadapa sumbu putarnya. Run-out juga bisa dide%inisikan sebagai ketidakakuratan benda
4 | Page
yang berputar pada sistem mekanika dan tidak berputar terhadap sumbu putarnya. "rtinya selain sumbu putar utama, juga terdapat sumbu putar kedua. Sebgai contoh ketika membuat lubang menggunakan mesin drilling, run-out pada pahat terhdap spindle akan menghasilkan lubang yang lebih besar daripada lubang yang diinginkan (lubang nominal). #ada kasus bantalan, run-out akan menyebabkan getaran pada mesin dan menambah pembebanan pada bearing yang dapat menyebabkan bearing cepat rusak. Run-out bersi%at dinamis dan tidak boleh diabaikan. Sebuah komponen berputar, pada mesin bubut misalnya, jika chuck tidak mencekam komponen pada center nya, maka ketika berputar, komponen tersebut akan membentuk axis kedua yang menyebabkan unbalance pada putarannya. #engertian run-out lebih jelasnya dapat dilihat pada 3ambar '.&.
3ambar '.& $lustrasi run-out
#ada bearing, run!out dapat digambarkan seperti terlihat pada 3ambar '.'.
3ambar '.' 9un!out pada bearing "da ' jenis run-out , yaitu7 &. Total Run-out "dalah run!out yang terjadi pada seluruh permukaan benda pada jarak tertentu, biasanya pada benda yang berbentuk silinder. *erinisi total run!out dapat dilihatj pada 3ambar '..
5 | Page
3ambar '. Total run!out '. Sirkular Run-out Tidak seperti total run!out, sirkular run!out adalah run!out yang terjadi hanya pada & titi sirkular terhadap aksis utama. *apat dilihat pada 3ambar '.:
3ambar '.: Sirkular run!out '.'.' 1elurusan Suatu permukaan benda dikatakan lurus bila bidang permukaan tersebut berbentuk garis lurus seandainya digambarkan dalam bentuk garis. "rtinya, benda diukur kelurusan permukaannya dalam panjang tertentu tidak ditemukan penyimpangan baik arah 0ertikal mupun arah hori4ontal, berarti permukaan benda tersebut bisa dikatakan lurus. 1alu digambarkan secara gra%is maka akan diperoleh garis lurus. 1elurusan dari permukaan suaru komponen sangat penting peranannya dalam proses pemesinan. Meja mesin bubut, mesin skrap, mesin %reis dan mesin gerinda bekerja memerlukan tingkat kelurusan yang sangat teliti. 1eterampilan untuk membuat permukaan benda kerja betul!betul lurus juga sangat diperlukan, termasuk bagaimana memeriksa kelurusan tersebut. "da banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengukur kelurusan suatu benda berdasarkan alat ukurnya, yaitu dengan mistar baja, dial indikator dan autokolimotor. &. #engukuran 1elurusan dengan Mistar Baja
6 | Page
Tidak untuk mencari berapa besar ketidaklurusan suatu permkaan benda, melainkan hanya untuk melihat apakah permukaan benda tersebut mempunyai penyimpangan pada dimensi kelurusannya atau tidak. *alam pemeriksaannya tidak diperlukan skala ukur. Sebagai contoh, misal akan memeriksa kelurusan benda kerja berbentuk balok seperti pada 3ambar '.;.
3ambar '.; #engukuran kelurusan menggunakan mistar baja. *engan meletakkan mistar baja sedemikian rupa di atas permukaan bidang ukur maka dapat dilihat apakah muka ukur balok tersebut masuk dalam kategori lurus atau tidak. #emeriksaan sebaiknya dilakukan pada arah memanjang, melebar dan arah diagonal. 1esimpulan yang diambil adalah7 bila terlihat adanya celah antara muka ukur dan mistar baja maka dikatakan bahwa permukaan bidang ukur kelurusannya tidak baik. #emeriksaan kelurusan yang sederhana ini banyak dilakukan pada pekerjaan mengikir rata permukaan. '. #engukuran 1elurusan dengan *ial $ndikator *engan menggunakan jam ukur maka
bisa
diketahui
besarnya
penyimpangan dari kelurusan suatu permukaan benda ukur. 1arena setiap perubahan jarak yang dialami oleh sensor jam ukur akan ditunjukkan oleh jarum penunjuk jam ukur tersebut. #emeriksaan kelurusan dengan jam ukur ini bisa digunakan untuk melihat kelurusan dalam arah hori4ontal (penyimpangan ke kiri atau ke kanan) dan kelurusan dalam arah 0ertikal (penyimpangan ke atas atau ke bawah). "gar pemeriksaan memberikan hasil yang teliti maka pelaksanaannya harus dilakukan di atas meja rata (sur%ace table). "ntara benda ukur dengan landasan jam ukur harus diberi pelat lurus (straight edge) atau yang sejenis agar gerakan dari jam ukur tetap stabil sehingga tidak merubah posisi penekanan sensor terhadap muka ukur. #ada waktu meletakkan sensor pada muka ukur sebaiknya jarum penunjuk menunjukkan skala pada posisi nol. Seandainya muka ukurnya relati% panjang maka sebaiknya panjang muka ukur
7 | Page
tersebut dibagi dalam beberapa bagian yang besarnya jarak tiap!tiap bagian tergantung pada pertimbangan si pengukur sendiri. "ntara bagian satu dengan yang lain diberi tanda titik atau garis pendek8strip. #ada masing!masing titik inilah nantinya dapat digambarkan besarnya penyimpangan dari kelurusan muka ukur. *engan demikian dapat diketahui bagian!bagian mana dari muka ukur yang tidak lurus. Sebagai contoh dapat dilihat 3ambar '.5a. dan '.5b. berikut ini.
(a)
(b)
3ambar '.5 (a) #engukuran kelurusan arah hori4ontal (b) pengukuran kelurusan arah 0ertical *alam menggambarkan besarnya penyimpangan kelurusan dalam bentuk gra%ik biasa dibutuhkan tanda minus (!) untuk penyimpangan negati% dan tanda plus (<) untuk penyimpangan positi%. ntuk menentukan mana penyimpangan yang bertanda minus dan penyimpangan yang bertanda plus tergantung pada si pengukurnya sendiri. Biasanya yang banyak dilakukan oleh orang adalah bahwa kalau penyimpangan ke arah atas atau ke kanan maka penyimpangan diberi tanda plus (<) dan sebaliknya bila terjadi penyimpangan ke arah bawah atau ke kiri maka penyimpangannya diberi tanda minus (!). #enyimpangan dengan tanda positi% atau negati% bukan berarti bertanda positi% (<) lebih baik dari pada yang bertanda negati% (!). Baik penyimpangan itu bertanda positi% atau negati%, pengambilan keputusan didasarkan pada harga!harga batas yang diijinkan. "pabila hasil pemeriksaan ternyata melampaui harga!harga batas yang diijinkan maka dikatakan bahwa tingkat kelurusan dari muka ukur benda ukur adalah
8 | Page
tidak baik atau rendah, tanpa memperhatikan apakah penyimpangannya ke arah yang bertanda plus (positi%) atau ke arah yang bertanda minus (negati%). Secara gra%is dapat dilihat sebuah contoh hasil pemeriksaan kelurusan yang sudah dinyatakan dalam bentuk garis pada 3ambar '.+.
3ambar '.+ =ontoh gra%ik penyimpangan kelurusan *ari 3ambar '.+, panjang muka ukur diambil misalnya &; milimeter yang dibagi menjadi &; bagian yang sama dengan panjang masing!masing bagian & milimeter. *engan demikian ada &; titik pemeriksaan yang pada tiap! tiap itulah dicantumkan harga pengukurannya. *ari harga!harga ini lalu dapat dibuat semacam gra%ik seperti tampak pada 3ambar '.+ tersebut. *engan cara di atas nampaknya hanya cocok untuk pemeriksaan sisi muka ukur yang relati% sempit tanpa arahnya memanjang (bagian sisi tebal benda ukur). Seandainya muka ukur cukup lebar pada arahnya memanjangnya maka pemeriksaan kelurusan dapat dilakukan beberapa kali pada posisi yang berbeda! beda menurut pertimbangan yang lebih menguntungkan dalam proses pengukuran. Jadi, pemeriksaannya tidak hanya pada satu garis, melainkan bisa lebih dari satu garis. #emeriksaan kelurusan dengan jam ukur tidak saja bisa dilakukan terhadap benda berbentuk balok, tetapi juga bisa digunakan untuk memeriksa kelurusan poros. 3ambar '.- menunjukkan salah satu contoh pemeriksaan kelurusan poros. "nalisis hasil pemeriksaannya bisa dilakukan seperti yang sudah dibicarakan di atas (3ambar 5.).
9 | Page
3ambar '.- #emeriksaan kelurusan dengan dial indikator pada benda ukur berbentuk silinder . #engukuran 1elurusan dengan "utokolimator #emeriksaan kelurusan dengan autokolimator kebanyakan digunakan untuk memeriksa kelurusan meja!meja mesin produksi, baik dalam arah memanjang (hori4ontal) maupun dalam arah tegak lurus (0ertikal). Salah satu contoh misalnya pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut (kelurusan lathe!bed guide ways) yaitu tempat bergerak8berjalannya pembawa pahat potong (carriage). 3erakan pahat potong dari mesin bubut sepanjang mejanya harus betul!betul lurus (seolah!olah berada dalam satu garis lurus). 1arena, sedikit saja ada penyimpangan dari garis lurus akan mengakibatkan perubahan bentuk dan ukuran dari benda kerja yang diproduksi melalui mesin bubut. leh karena itu, tingkat kelurusan meja mesin bubut (lathe!bed guide ways) perlu diperiksa untuk menentukan apakah tingkat kelurusannya masih dalam batas!batas harga yang diijinkan menurut standar yang berlaku sehingga mesin bubut masih boleh digunakan untuk memproduksi suatu komponen. Sebagai ilustrasi dari cara pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut dapat dilihat 3ambar '.>. Sebelum dilakukan pemeriksaan maka sebaiknya dipasang sebuah pelat lurus atau yang sejenis (straight edge) di atas meja mesin bubut dengan posisi sedemikian rupa denagn maksud untuk mendapatkan tempat cermin pantul (re%lektor) selalu berada pada posisi garis lurus. 1arena seperti diketahui, pengukuran dengan autokolimator harus dibantuk dengan sebuah cermin pantul (re%lektor) yang harus dipindah!pindahkan posisinya pada sepanjang muka ukur.
10 | P a g e
3ambar '.> =ara pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut
"pabila arah pemindahan ini tidak pada satu garis lurus maka hasil pengukurannya sudah tentu banyak penyimpangan, khususnya penyimpangan dari kelurusan. ?andasan dari cermin pantul biasanya mempunyai panjang tertentu yang besarnya panjang ini digunakan sebagai dasar untuk perhitungan hasil pengukuran. Biasanya landasan tersebut mempunyai panjang &.; mm. /al ini berarti jarak selang pemindahan cermin pantul juga &.; mm. 2 π radian , Sehingga untuk 1 menit dari arc sudut = 360 x 60 landasan
&.;
− kira=
1 menitnyakira
2 π 360 ∙ 60
panjang
mm, ∙ 103.5 mm =0.03 mm .
maka
*engan
kata
lain
adalah setiap perubahan kemiringan & menit dari cermin pantul berarti terjadi penyimpangan dari kelurusan (niak turunnya permukaan meja mesin bubut) sebesar . mm. jadi, setiap harga yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk mikrometer dari autokolimator harus dikalikan . mm untuk menentukan besarnya harga penyimpangan. Seperti halnya pada pemeriksaan dengan jam ukur, setiap titik ujung dari landasan cermin pantul yang terletak di atas meja harus diberi tanda agar pemindahan cermin pantul tersebut ditunjukkan oleh " 6 B, B 6 =, = 6 *, * 6 @, dan seterusnya sampai panjang muka ukur selesai diperiksa. *engan mencatat setiap harga yang ditunjukkan oleh mikrometer pada setiap kali perpindahan cermin pantul maka dapat dibuat tabulasi data hasil pengukuran seperti tampak pada Tabel '..
11 | P a g e
Tabel '. Tabulasi hasil pemeriksaan kelurusan dengan autokolimator
#ada kolom &, menunjukkan posisi pemeriksaan yaitu sebanyak &' kali perpindahan cermin datar, $ni berarti panjang muka adalah &' A &.; mm &'' mm, atau kira!kira &C meter. 1olom ' menunjukkan hasil pembacaan mikrometer autokolimator dalam menit dan detik. 1olom menunjukkan perbedaan harga tiap pemeriksaan dengan harga pemeriksaan pertama. 1olom : menunjukkan perbedaan naik turunnya didapat dari perkalian harga kolom dengan .; mm. "ngka .; mm diperoleh dari7 & menit . mm,
berarti
1 detik =
1 60
∙ 0.03 mm= 0.0005 mm.
1olom ; menunjukkan harga naik
turunnya muka ukur secara kumulati%. Jumlah total harga naik turum secara kumulati% adalah ': mm. Berarti, untuk &' kali pemeriksaan maka proporsi tiap 24
pemeriksaan mempunyai perbedaan (increment) kenaikan sebesar
12
=2 mm
. 1olom + menunjukkan harga penyimpangan terhadap garis lurus yang besarnya didapat dari hasil pengurangan antara harga!harga pada kolom ; dengan harga!harga pada kolom 5. Selanjutnya dengan melihat harga!harga pada kolom ;, 5, dan + maka dapat dibuat suatu gra%ik penyimpangan terhadap kelurusan secara kumulati%. #ada gra%ik penyimpangan secara kumulati% terlihat sebuah garis lurus yang
12 | P a g e
ditarik dari kedua ujung pemeriksaan. 3aris lurus ini menunjukkan garis bidang ukur dari meja mesin bubut yang diperiksa kelurusannya. ?ihat 3ambar '.&
3ambar '.&. 3ra%ik penyimpangan kumulati% dan pen yimpangan sesungguhnya dari pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut dengan menggunakan autokolimator. 2.3 Te&r" Alat '..& *ial $ndikator *ial gauge atau ada yang menyebutnya dial indicator adalah alat ukur
yang dipergunakan untuk memeriksa penyimpangan yang sangat kecil dari bidang datar, bidang silinder atau permukaan bulat dan kesejajaran. 1onstruksi sebuah alat dial indikator seperti terlihat pada gambar di atas, terdiri atas jam ukur (dial gauge) yang di lengkapi dengan alat penopang seperti blok alas magnet, batang penyangga, penjepit, dan baut penjepit. '..&.&. =ara #embacaan *an #enggunaan "lat Saat akan digunakan dial indikator tidak dapat digunakan sendiri, tapi memerlukan kelengkapan seperti di atas yang harus diatur sedemikian rupa pada saat pengukuran. #osisi dial gauge harus tegak lurus terhadap benda kerja yang akan diukur.
13 | P a g e
3ambar '.&& =ara penggunaan dial indikator #ada dial indikator terdapat ' skala. Dang pertama skala yang besar (terdiri dari & strip) dan skala yang lebih kecil. #ada skala yang besar tiap stripnya bernilai ,& mm. Jadi ketika jarum panjang berputar & kali penuh maka menunjukkan pengukuran tersebut sejauh & mm. Sedangkan skala yang kecil merupakan penghitung putaran dari jarum panjang pada skala yang besar.
penunjuk
sensor
3ambar '.&' *ial $ndikator Sebagai contoh, jika jarum panjang pada skala besar bergerak sejauh 5 strip dan jarum pendek bergerak pada skala maka artinya hasil pengukurannya adalah,5 mm. #engukuran ini diperoleh dari 7 skala pada jarum panjang dibaca 7 5 A ,& mm ,5 mm skala pada jarum pendek dibaca 7 A & mm mm maka hasil pengukurannya adalah ,5 mm < mm ,5 mm.
14 | P a g e
Skala dan ring dial indikator dapat berputar ke angka agar lurus dengan penunjuk. #enghitung putaran ukur jam ber%ungsi menghitung jumlah putaran penunjuk. Dang perlu diperhatikan dalam menggunakan dial indicator adalah keadaan permukaan benda yang akan diukur harus bersih, posisi spindel dial (ujung peraba) tegak lurus pada permukaan komponen yang diperiksa, dan metode pengukuran yang digunakan.
'..&.'.
#rinsip 1erja *ial $ndikator
*ial indikator memiliki sensor yang berbentuk jarum (lihat 3ambar '.&'). Sensor terhubung ke batang bergerigi. 1etika sensor mendapatkan tekanan dari perkmukaan benda ukur, batang bergerigi bergerak dan memutar dan memutar roda gigi kecil & (lihat 3ambar '.&). 1etika roda gigi kecil & berputar, dia juga memutar roda gigi besar yang terhubung dengannya. 9oda gigi besar juga terhubung dengan roda gigi kecil '. 9oda gigi kecil ' berputar sehingga menggerakkan penunjuk dial indikator. #enunjuk menunjukkan harga dari pengukuran.
3ambar '.&. #rinsip kerja dial indikator Jika ditinjau dari perinsip kerja dial indikator, dapat disimpulkan bahwa pengubahnya adalah jenis pengubah mekanik, yaitu meman%aatkan gerakan dari roda gigi. #egas spiral ber%ungsi untuk mengembalikan sensor di keadaan normal saat tidak bersentuhan dengan benda ukur. Sedangkan pegas yang
15 | P a g e
lainnya ber%ungsi untuk mengembalikan jarum penunjuk ke keadaan normal saat tidak dilakukan proses pengukuran. Selain jenis pengubah diatas, ada juga pengubah yang menerapkan prinsip pneumatik dan mekanik dimanan pengubah jenis ini lebih cermat karena tidak tergantung pada ukuran roda gigi. #engubah dengan prinsip elektrik tentu lebih cermat lagi karena meman%aatkan sinyal!sinyal yang diberikan dari sensor tersebut. Sinyal tersebut dalam bentuk gelombang sehingga sentuhan sekecil apapun dapat dideteksi.
16 | P a g e
BAB III MET'D'L'(I
3.1 Pr&se)ur Pengukuran
Studi Literatur
Proses Pengukuran
Hasil Pengukuran Diplotkan dalam Grafk
Analisa Hasil Pengukuran dan Pembahasan
Kesimpulan
3ambar .& *iagram "lir #roses #engukuran
Studi literatur dilakukan untuk mencari acuan teori mengenai run!out dan kelurusan serta cara!cara menggunakan alat ukur. Setelah itu dilakukan proses pengukuran berdasarkan re%erensi. /asil pengukuran diplotkan dalam gra%ik. Berdasarkan gra%ik dan tabel hasil pengukuran dilakukan analisa. Beri kesimpulan berdasarkan analisa tersebut
17 | P a g e
3.2 Alat )an Bahan .'.& "lat &. *ial $ndikator *ial $ndikator merupakan alat ukur utama untuk mengurus run!out dan
kelurusan. Memiliki kecermatan .& mm. Sensor diletakkan diatas permukaan benda ukur.
3ambar .' *ial $ndikator '. Stand Magnetik *igunakan sebagai alat ukur bantu. Membantu memegang dial indikator dan agar mudah mengatur posisi dial indikator.
3ambar . Stand Magnetik . Mistar kur *igunakan untuk mengukur jarak antar titik yang akan diukur.
18 | P a g e
3ambar .: Mistar kur
:. Spidol *igunakan untuk menandai jarak titik pengukuran yang diukur menggunakan mistar.
3ambar .; Spidol .'.' Bahan &. 3uideways mesin bubut *iukur sepanjang &; mm kelurusannya. *aerah pengukuran berada di tengah.
19 | P a g e
3ambar .; 3uideways mesin bubut '. Spindle mesin bubut *iukur pada daerah 6 &-. Dang diukur adalah daerah permukaan silindernya. #engukuran dilakukan dengan cara memutar spindle secara perlahan dan berhenti di setiap & mm untuk dicatat hasilnya.
3ambar .5 Spindle mesin bubut.
3.3 Pr&se)ur Prakt"ku# ..& #rosedur #raktikum 9un!out &. Siapkan alat ukur dial indikator dan alat ukur bantu stand magnetik
20 | P a g e
'. Bersihkan permukaan spindle mesin bubut yang akan menjadi benda ukur. . 1alibrasi alat ukur dan tentukan titik pada spindle :. kur run!out pada spindle sudut ! &- ;. =atat hasil pengukuran pada tabel berikut7
2o.
Jarak !>8>!&- (mm)
9un!out (mm)
&
'
:
;
5
+
-
>
&
&&
&'
&
5. "nalisis hasil dan berikan pembahasanE +. Beri kesimpulan
..' #rosedur #raktikum 1elurusan &. Siapkan alat ukur dial indikator dan alat ukur bantu stand magnetik '. Bersihkan benda ukur yang akan diukur kelurusannya
21 | P a g e
. ?akukan kalibrasi alat ukur :. kur kelurusan guideways mesin bubut ;. =atat hasil pengukuran pada tabel berikut7
2o. & ' : ; 5 + > & && &' & &: &;
5. +. .. &. '. . :. ;.
22 | P a g e
Jarak (mm)
#enyimpangan (mm)
"nalisa hasil dan bahas hasil tersebut Simpulkan hasil dari praktikum #rosedur #raktikum mum #akai peralatan sa%ety seperti pakaian praktikum dan sepatu sa%ety Bersihkan laboratorium. Siapkan dan bersihkan alat ukur dan benda ukur ?akukan pengukuran dan catat hasil pengukuran Bersihkan kembali laboratorium.
BAB I* HA!IL DAN PEMBAHA!AN
4.1 Has"l #engukuran dilakukan untuk run!out pada sudut !> dan >!&-
spindle mesin bubut. Sedangkan kelurusan pada carriage terhadap guideways dengan &; titik dengan jarak & mm antar titik. /asil pengukuran dapat dilihat pada Tabel :.&, Tabel :.' dan Tabel :.. Tabel :.& hasil pengukuran run!out spindle daerah sudut !>
No.
Jarak !> (mm)
9un!out (mm)
1
1 mm
.!"
!
! mm
#.!"
$
$ mm
.!"
%
% mm
"
" mm
&
& mm
.!"
'
' mm
.'"
(
( mm
#.'"
)
) mm
.1
1
1 mm
#.!"
11
11 mm
.!"
1!
1! mm
1$
1$ mm
9un!out tertinggi yaitu .& mm pada jarak > mm dari titik . 9unout terendah yaitu F.'; mm, terjadi pada jarak & mm, ' mm, mm, 5 mm, +, & mm dan && mm. 9un!out tidak terjadi (bernilai ) pada jarak : mm, ; mm, &' mm dan & mm. Tabel :.' /asil pengukuran run!out spindle mesin bubut sudut > ! &-
23 | P a g e
No . 1 ! $ % " & ' ( ) 1 11 1! 1$
Jarak >!&- (mm)
9un!out (mm)
1 mm ! mm $ mm % mm " mm & mm ' mm ( mm ) mm 1 mm 11 mm 1! mm 1$ mm
." .!" .!" .!" #.!" .!" .1 .!" #."
9un!out terbesar yaitu .& mm terjadi pada jarak > mm. 9un!out terendah F.'; terjadi pada beberapa titik. Tabel :.. /asil pengukuran penyimpangan kelurusan guideways mesin bubut terhadap carriage No #enyimpangan . Jarak (mm) (mm) 1 1 mm .$ ! ! mm $ $ mm #.$ % % mm " " mm #.$% & & mm .! ' ' mm ( ( mm ) ) mm ." 1 1 mm 11 11 mm 1! 1! mm .1 1$ 1$ mm 1% 1% mm ." 1" 1" mm #enyimpangan terbesar terjadi pada titik ; mm yaitu sebesar !.: mm
dan penyimpangan terkecil yaitu .; mm terjadi pada beberapa titik. #enyimpangan tidak terjadi () pada - titik.
24 | P a g e
4.2 Perh"tungan 9ata!rata run!out spindle sudut !> • ´= x
•
)
(
)
)
13
0.005
+0.0025 +0.0025 + 0.0025 + 0 +(−0.0025 )+ 0.0075 + 0 + 0.0025 + 0.01+ 0.0025 +0 + 13
9ata!rata x ´=
(
)
(
)
0.03 + 0 + −0.03 + 0 + −0.03 + 0.02 + 0 + 0 + 0.005 + 0 + 0 + 0.01 + 0 + 0.005 + 0 15
4.3 (raf"k /asil pengukuran diplotkan dalam gra%ik agar lebih mudah untuk dianalisa.
:..&
(
9ata!rata x´ =
•
(
0.0025 + −0.0025 + 0.0025 + 0 + 0 + 0.0025 + 0.0075 + −0.0075 + 0.01 + −0.0025 + 0.00
3ra%ik hasil pengukuran run!out spindle mesin bubut daerah sudut !>. 3ra%ik hasil pengukuran dapat dilihat pada 3ambar :.&.
*un out pada #)
3ambar :.& 3ra%ik run!out pda spinle mesin bubut daerah sudut !> 9un!out terbesar yaitu .& mm terjadi pada titik > mm dan pada titik yang berdekatan tersebut dengan nilai run!out hampir sama yaitu .+; dan !.+; terjadi pada titik - dan + mm. Jika ditinjau dari letakknya titik tersebut berdekatan dengan lubang yang digunakan untuk mengunci chuck. 1arena lubang tersebut, menyebabkan perubahan bentuk pada permukaan
25 | P a g e
spindle, sehingga mempengaruhi kerataanya. #enyebab lainnya adalah karena ketidakcenteran spindle terhadap sumbu gear di dalam gearboA. #ada titik yang lain run!out yang terjadi tidak terlalu besar. :..'
3ra%ik hasil pengukuran run!out spindle mesin bubut sudut > !&- /asil pengukuran diplotkan pada gra%ik pada 3ambar :.'.
*un#out pada ) #1(
3ambar :.' 3ra%ik run!out spindle mesin bubut sudut > !&- 2ilai run!out tertinggi didapat pada jarak > mm dari titik >, yaitu .& mm. 1emungkinan terjadi karena ketidakcenteran spindle terhadap sumbu gear pada gearboA. 1etidakcenteran tersebut terjadi karena pembebanan oleh pahat kepada spindle saat proses pemotongan yang dilakukan terus menerus sehingga menyebabkan spindle bergeser dari sumbunya. Selain itu bisa juga karena permukaan spindle yang tidak rata akibat adanya lubang untuk mengunci chuck. :.. 3ra%ik hasil pengukuran kelurusan guideways terhadap carriage mesin bubut Setelah pengukuran kelurusan dilakukan dan telah didapat hasilnya seperti terlihat pada Tabel :., hasil pengukuran kelurusan guideways terhadap carriage tersebut kemudian diplotkan dalam gra%ik pada 3ambar :.. /al ini dilakukan untuk mempermudah analisis data.
26 | P a g e
Grafk Keluru san Permukaan Guide +a,s -erhadap arriage
Nilai Kelurus an
3ambar :. 3ra%ik niali penyimpangan kelurusan guideways terhadap carriage.
#enyimpangan terbesar di jarak ; mm yaitu !.: mm. 2ilai minus (!) berarti penyimpangan ke bawah. #enyimpangan kemungkinan terjadi karena pembebanan oleh pahat kepada carriage saat proses pemotongan terjadi. =arriage yang dibebani akan menimbulkan gesekan yang kuat pada guideways. 3esekan inilah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan kelurusan pada guideways. #ada jarak + mm sampai dengan jarak &; mm, nilai penyimpangan relati% stabil yaitu mm sampai dengan .; mm. 2ilai penyimpangan tersebut tidaklah terlalu besar karena tidak melewati batas nilai toleransi untuk penyimpangan kelurusan menurut standar $S, yaitu .' mm per meter. 4.4 Pe#+ahasan *ari gra%ik pada 3ambar :.& dan 3ambar :.' terlihat bahwa terjadi run! out pada spinle mesin bubut atau dengan kata lain spindle mesin bubut memiliki dua aksis putaran. "da dua kemungkinan penyebabnya, pertama karena posisi lubang spindle terhadap sumbu yang menghubungkan spindle dengan motor tidak center atau kedua karena permukaan spindle tidak rata. 1etidakcenteran antara spindle dan sumbu dari gearboA kemungkinan terjadi karena adanya pembebanan dari pahat terhadap benda kerja yang
27 | P a g e
berhubungan langsung dengan spindle yang berlangsung terus menerus. Sehingga menyebabkan pergeseran atau kelonggaran antara spindle dan sumbu yang terhubung dengan gear dan motor. #ergeseran atau kelonggaran tersebut menyebabkan terjadinya run!out. 9un!out terbesar yaitu .& mm terjadi pada jarak > mm dari titik dan pada jarak > mm dari titik > . Meskipun demikian, run!out yang terjadi tidak melebihi toleransi yang ditetapkan $S yaitu .& mm. #ermukaan spindle yang tidak rata diperkirakan juga menjadi penyebab adanya run!out. 1etidakrataan tersebut kemungkinan terjadi karena korosi atau pemukulan pada spindle yang dilakukan oleh operator saat pencenteran benda kerja sebelum melakukan proses bubut. ntuk guideways, seperti terlihat di gra%ik pada 3ambar :., terlihat bahwa permukaan guideways tidak lurus atau terjadi penyimpangan terhadap carriage mesin bubut. #enyimpangan terbesar yaitu !.: mm terjadi pada titik berjarak ; mm dari titik awal pengukuran dan penyimpangan semakin kecil dan stabil pada rentang jarak +!&; mm. #enyimpangan terjadi kemungkinan dikarenakan adanya pembeban oleh pahat kepada carriage saat proses pemotongan terjadi. =arriage yang terbebani akan memberikan beban juga kepada guideways. Sehingga saat carriage dijalankan, akan terjadi gesekan yang kuat antara carriage dan permukaan guideways. 3esekan ini menyebabkan sebagian permukaan guideways terkikis sehingga guideways menjadi tidak lurus terhadap carriage.
28 | P a g e
BAB * PENUTUP
;.& 1esimpulan &. Terjadi run!out pada spindle mesin bubut (spindle mempunyai dua sumbu putar saat berputar). '. 2ilai run!out terbesar adalah .& mm terjadi pada jarak > mm dari titik dan pada jarak > mm dari titik > . . 2ilai run!out masil dalam batas toleransi yang ditentukan oleh $S yaitu .& mm. :. *ua kemungkinan penyebab terjadi run!out, yaitu7 (a) Spindle tidak center terhadap sumbu yang menghubungkan spindle dan motor (b) #ermukaan spindle tidak rata ;. #ermukaan guideways mesin bubut tidak lurus. 5. #enyebab ketidaklurusan kemungkinan karena adanya pembebanan oleh pahat yang dapat menimbulkan gesekan antara carriage dan guideways sehingga terjadi de%ormasi pada permukaan guideways +. #enyimpangan kelurusan terbesar terjadi di titik ; mm dari titik awal pengukuran dengan nilai penyimpangan ,: arah penyimpangan negati% (ke bawah) ;.' Saran &. 3unakan alat ukur digital dengan kecermatan yang lebih tinggi untuk hasil yang akurat '. 3unakan stand magnetik yang lebih tinggi agar lebih mudah menyetting dial indikator terhadap benda ukur. . Sebaiknya, permukaan benda yang akan diukur dibersihkan terlebih dahulu baik dari kotoran8debu maupun dari korosi agar tidak mempengaruhi hasil pengukuran.
29 | P a g e
