kelompok 00 pendahuluanlabmetrologi.teknik.ub.ac.id/wp-content/uploads/2021/02/...laporan praktikum...
TRANSCRIPT
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kini kita berada pada era yang serba otomatis, kemajuan dan perkembangan teknologi
menghasilkan produk yang berkualitas, canggih konstruksinya, dan presisi ukurannya. Salah
satu dari sekian banyak hasil kemajuan teknologi itu misalnya alat untuk mengukur, dalam
hal ini mengukur hasil-hasil industri atau pabrik. Dengan alat ukur yang serba canggih ini
kita dapat mengukur semua hasil produksi maupun benda lain disekitar kita dengan cara
yang mudah dan tepat. Bahkan benda yang tidak dapat dilihat misalnya suara, dapat diukur
kecepatannya maupun getarannya. Ini semua karena adanya perkembangan peradaban
manusia yang semakin maju yang setiap saat selalu berusaha menghasilkan sesuatu yang
baru dengan memanfaatkan kekayaan alam.
Hasil produksi permesinan mempunyai kualitas geometrik tertentu yang selalu
membutuhkan pemeriksaan. Untuk memeriksanya diperlukan metrologi. Kata Metrologi
berasal dari Bahasa Yunani “metrologia” yang dapat diartikan sebagai pengukuran
(Raghavendra, 2013, p.4).
Dalam laporan ini, dibahas mengenai apa itu pengukuran dalam bidang metrologi
industri yang sangat berguna dalam bidang keteknikan.
1.2 Instrumentasi, Metrologi dan Kontrol kualitas
1.2.1 Definisi Instrumentasi, Metrologi dan Kontrol kualitas
Menurut Hastono Wijaya (2018, p.11) instrumentasi adalah ilmu yang mempelajari
tentang penggunaan alat untuk mengukur dan mengatur suatu besaran baik kondisi fisis
maupun kimia. Menurut Suparni Setyowati Rahayu, instrumentasi adalah pengukuran
peranti ukur untuk menentukan harga besaran yang makin berubah-ubah dan seringkali
pengaturan besaran pada batas tertentu. Dimana instrumentasi memiliki beberapa fungsi,
yaitu:
• Sebagai Alat Ukur
Instrumentasi mendeteksi dan memberikan informasi tentang besarnya nilai proses
variabel yang diukur dari suatu proses industri, misalnya tekanan, suhu, dan sebagainya
sehingga dapat dipahami oleh pengamat (Wijaya, 2018, p.11).
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
2
• Sebagai Alat Pengendalian
Instrumentasi berfungsi untuk mengendalikan jalannya proses agar variabel proses
yang sedang diukur dapat diatur dan dikendalikan tetap pada nilai yang ditentukan
(Wijaya, 2018, p.11).
• Sebagai Alat Pengaman
Instrumentasi sebagai alat ukur untuk memberikan tanda bahaya atau tanda
gangguan apabila terjadi masalah atau kondisi yang tidak normal yang diakibatkan oleh
tidak berfungsinya suatu peralatan pada suatu proses (Wijaya, 2018, p.11).
• Sebagai Alat Analisa (Analyzer)
Instrumentasi yang berfungsi sebagai alat untuk menganalisa produk yang dikelola,
apakah sudah memenuhi spesifikasi seperti yang diinginkan sesuai dengan standar,
seperti polusi dari hasil produksi yang diproses agar tidak membahayakan dan merusak
lingkungan (Wijaya, 2018, p.11).
Metrologi adalah ilmu pengukuran. Metrologi dapat dibagi tergantung pada jumlah
yang dipertimbangkan ke dalam: metrologi panjang, metrologi waktu dll. Tergantung pada
bidang aplikasi itu dibagi menjadi metrologi industri, metrologi medis dll. Metrologi dalam
bidang teknik, dibatasi pada pengukuran panjang, sudut, dan jumlah lain yang dinyatakan
dalam istilah linier dan sudut, dalam arti yang lebih luas, metrologi juga berkaitan dengan
inspeksi industri dan berbagai tekniknya. Metrologi juga berurusan dengan penetapan satuan
pengukuran dan beberapa produksi dalam bentuk standar, memastikan keseragaman
pengukuran, mengembangkan metode pengukuran, menganalisis akurasi metode
pengukuran, menetapkan ketidakpastian pengukuran, dan menyelidiki penyebab kesalahan
pengukuran dan kemudian menghilangkannya (Raghavendra, 2013, p.4). Dari penjelasan di
atas didapatkan salah satu perbedaan antara instrumentasi dan metrologi dalam bidang teknik
adalah metrologi berfokus pada pengukuran geometri, sedangkan instrumentasi mengukur
segala aspek atau bidang pengukuran.
ASTME mendefinisikan QC sebagai upaya terarah dari semua elemen perusahaan
menuju standar kompetitif dengan kerugian minimum bagi perusahaan. Tujuan utama QC
adalah untuk memastikan kesesuaian dengan spesifikasi desain dalam hal dimensi, toleransi,
tekstur permukaan, dll., pada setiap tahap proses manufaktur. (Raghavendra, 2013, p.267).
Adapun terdapat organisasi standarisasi pengukuran Internasional salah satunya BIPM
(Bureau international des poids et mesures) dan untuk di Indonesia Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (LIPI) sebagai pengelola teknis ilmiah Standar Nasional untuk
Satuan Pengukuran (SNSU).
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
3
1.2.2 Jenis – Jenis Metrologi
A. Metrologi industri
Merupakan pengukuran dari sisi geometris suatu produk dengan memastikan bahwa
sistem pengukuran berfungsi dengan baik. Penggunaan metrologi ini digunakan ketika
menentukan kepresisian suatu produk yang berkaitan dengan kontrol kualitas dalam dunia
industri (Wijaya, 2018, p.12).
B. Metrologi Legal
Pengukuran yang berhubungan dengan pengaturan dan pengembangan standar-
standar pengukuran dan pemeliharaan suatu produk. Metrologi legal menonjolkan aspek
hukum untuk melindungi konsumen dari penyalahgunaan alat ukur dalam perdagangan
(Wijaya, 2018, p.12).
C. Metrologi Ilmiah
Ilmu metrologi yang berkaitan dan digunakan untuk pengembangan keilmuan dan
penelitian yang biasa digunakan di dunia pendidikan dan keilmuan. Biasanya penggunaan
metrologi ini pada dunia penelitian dan observasi (Wijaya, 2018, p.12).
1.3 Pengukuran
1.3.1 Definisi Pengukuran
Pengukuran dapat didefinisikan dalam beberapa definisi, yaitu :
1. Menurut Taufiq Rochim, (2006, p.78), pengukuran adalah membandingkan suatu
besaran dengan besaran acuan atau pembanding atau referensi.
2. Pengukuran adalah serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu
besaran dalam bentuk angka (kuantitatif). Jadi mengukur adalah suatu proses
mengaitkan angka secara empiris dan objektif pada sifa-sifat objek atau kejadian nyata
sehingga akan yang diperoleh tersebut dapat memberikan gambaran yang jelas
mengenai objek atas kejadian yang diukur (Wijaya, 2018, p.2).
3. Pengukuran dapat diartikan sebagai kegiatan untuk mengukur sesuatu. Pada
hakekatnya, kegiatan ini adalah membandingkan sesuatu dengan atau atas dasar ukuran
tertentu (Sudijono, 2011, p.4).
Maka dapat disimpulkan bahwa yang dimaksud dengan pengukuran adalah suatu
kegiatan yang membandingkan suatu besaran dengan besaran yang lain yang tujuannya
adalah untuk mendapatkan nilai atau angka kuantitatif yang dapat dibaca dan dipahami oleh
manusia.
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
4
1.3.2 Fungsi Pengukuran
a. Untuk mengetahui dan mengamati dimensi suatu bahan yang telah diproduksi atau
distandarkan.
b. Untuk keperluan analisis dan interpretasi.
c. Proses menyebutkan dengan pasti angka-angka tertentu untuk mendeskripsikan suatu
produk.
d. Proses mendapatkan informasi besaran tertentu dari suatu alat ukur.
(Wijaya, 2018, p.2)
1.3.3 Klasifikasi Pengukuran
A. Pengukuran Langsung
Pengukuran langsung adalah pengukuran yang hasil pengukurannya dapat dibaca
secara langsung pada alat ukurnya (Wijaya, 2018, p.3). Contohnya menggunakan
penggaris.
Gambar 1.1 Mistar ukur
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
B. Pengukuran Tak Langsung
Pengukuran tak langsung adalah pengukuran yang dilaksanakan dengan
menggunakan lebih dari satu alat ukur (pembanding, standar, dan alat ukur bantu)
(Wijaya, 2018, p.3). Bila dalam proses pengukuran tidak bisa digunakan satu alat ukur
saja dan tidak bisa dibaca langsung dari hasil pengukurannya, maka pengukuran yang
demikian ini disebut pengukuran tak langsung (Faradiba, 2020, p. 30). Contoh : Blok
ukur, Telescopic Gauge.
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
5
Gambar 1.2 Blok ukur
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
C. Pengukuran dengan Kaliber Batas
Pengukuran untuk melihat benda yang dibuat masih dalam batas-batas toleransi
tertentu atau tidak. Misalnya mengukur diameter lubang. Dengan menggunakan alat
ukur jenis kaliber batas dapat ditentukan apakah benda yang dibuat masuk dalam
kategori diterima (Go) atau masuk dalam kategori dibuang atau ditolak (No Go)
(Munadi, 2011, p.70).
Gambar 1.3 Ring Limit Gauge
Sumber : NIIGATA SEIKI
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
6
Gambar 1.4 NOGO Gauge
Sumber : Rochim (2006,p.391)
D. Pengukuran dengan Bentuk Standar
Bentuk suatu produk dapat dibandingkan dengan suatu bentuk acuan yang
dicocokkan pada layar ukur proyeksi. (Contoh : Mal ulir)
Pengukuran disini sifatnya hanya membandingkan bentuk benda yang dibuat
dengan bentuk standar yang memang digunakan untuk alat pembanding. Misalnya
mengecek sudut ulir atau roda gigi dicek menggunakan mal ulir atau alat pengecek ulir
(Munadi, 2011, p.71).
1.3.4 Klasifikasi Alat Ukur
A. Berdasarkan sifat alat ukur dapat dibedakan menjadi:
1. Alat ukur langsung, hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukurnya.
Misalkan jangka sorong, mikrometer, dsb.
2. Alat ukur tak langsung adalah alat ukur yang tidak dapat langsung dibaca oleh karena
itu membutuhkan bantuan alat ukur langsung untuk mengetahui besaran yang
didapat.
3. Alat ukur pembanding adalah alat ukur yang mempunyai skala ukur yang telah
dikalibrasi. Dipakai sebagai pembanding alat ukur lain. Misalnya: jam ukur (dial
indicator), pembanding (comparator).
4. Alat ukur standar, alat ukur yang mempunyai harga ukuran tertentu yang tidak dapat
dirubah, biasanya digunakan bersama-sama dengan alat ukur pembanding, misal :
blok ukur (gauge block), batang ukur (lenght bar) dan master ketinggian (height
master),
5. Alat ukur batas adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan apakah suatu
dimensi objek ukur masih terletak dalam batas-batas toleransi ukuran, misalnya:
kaliber-kaliber batas (go and no go).
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
7
6. Alat ukur bantu, alat ukur yang sifatnya hanya sebagai pendukung dalam proses
pengukuran, misalnya: dudukan mikrometer, penyangga jam ukur, dsb.
(Wijaya, 2018, p.4)
B. Alat ukur berdasarkan segi pemakaian
Alat ukur dari segi pemakaiannya dapat dikelompokkan menjadi :
a. Alat Ukur Linier
• Langsung : Dengan alat ukur linier langsung hasil pengukuran dapat langsung
dibaca pada bagian penunjuk (skala) alat ukur tersebut. Contohnya adalah mistar
ukur, mistar ingsut, dan mikrometer (Rochim, 2006, p.265).
Gambar 1.5 Mistar ukur
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
• Tak langsung : pengukuran yang tidak dapat dilakukan dengan alat ukur langsung,
karena diperlukan kecermatan yang lebih tinggi atau karena kondisi objek ukur
tidak memungkinkan menggunakan alat ukur langsung. Untuk itu diperlukan cara
pengukuran tak langsung yang dilaksanakan dengan memakai dua jenis alat ukur,
yaitu alat ukur standar dan alat ukur pembanding. Contohnya blok ukur, batang
ukur , dll (Rochim, 2006,p.293).
Gambar 1.6 Blok ukur
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
8
b. Alat Ukur Sudut,
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur sudut dilaksanakan dengan dua cara
yaitu cara langsung dan cara tak langsung (Rochim, 2006, p.320).
Contoh alat ukur sudut langsung :
• Bevel protractor, merupakan alat ukur untuk mengukur sudut.
Gambar 1.7 bevel protractor
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
• Profile projector, merupakan alat ukur sudut melalui bayangan yang terbentuk
melalui kaca buram pada proyektor profil.
Gambar 1.8 Profile projector
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
9
• Blok sudut adalah suatu alat ukur standar untuk mengukur sudut.
Gambar 1.9 Blok sudut
Sumber : Wijaya (2018, p.7)
• Pelingkup sudut adalah alat yang digunakan apabila benda ukur terlalu sulit untuk
diukur langsung maupun menggunakan blok sudut. Alat ini tidak mempunyai
skala dan terdiri atas dua atau tiga bilah pelingkup yang disatukan dengan
memakai poros pengunci.
Gambar 1.10 Pelingkup sudut
Sumber : Wijaya (2018, p.8)
• Alat ukur sinus adalah alat ukur dengan menentukan harga sinus sebagai acuan.
Gambar 1.11 Alat ukur sinus
Sumber : Wijaya (2018, p.8)
c. Alat Ukur Kedataran, Kelurusan, dan Kerataan
Kedataran adalah “datar air” atau horisontal, gaya tarik bumi (gravitasi) dianggap
tegak lurus terhadap bidang yang datar air (Rochim, 2006 ,p.349).
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
10
Kelurusan adalah suatu permukaan benda dikatakan lurus bila bidang permukaan
tersebut berbentuk garis lurus seandainya digambarkan dalam bentuk garis. Artinya
demikian, suatu benda yang diperiksa kelurusan permukaannya dalam panjang
tertentu, ternyata dalam pemeriksaannya tidak ditemukan adanya penyimpangan
bentuk ke arah horizontal atau vertikal yang berarti, maka dikatakan permukaan benda
tersebut adalah lurus. Beberapa peralatan ukur yang bisa digunakan antara lain adalah
mistar baja (steelrule), jam ukur dan autokolimator (Rochim, 2006, p.349).
Kerataan adalah keadaan dimana permukaan memiliki bentuk yang sama tanpa
ada perbedaan tinggi antara satu titik dengan titik yang lain. Suatu bidang rata teoritik
dapat dibuat dengan menggeserkan suatu garis lurus di atas dua buah garis lain yang
sejajar (dua garis tepi). Garis lurus tersebut dinamakan sebagai “garis pembentuk”
(generator line). Jadi, pada suatu bidang rata dapat diimajinasikan garis-garis
pembentuk yang sejajar yang tidak terhingga banyaknya (Rochim, 2006, p.349).
Gambar 1.12 Waterpass
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
e. Metrologi Ulir
Definisi ulir menurut ASTME adalah bagian yang menonjol berbentuk heliks
atau spiral yang diproduksi dengan membentuk alur heliks yang kontinyu dari bagian
yang seragam pada permukaan dalam atau luar dari silinder atau kerucut
(Raghavendra, 2013, p. 203).. Ulir mempunyai fungsi yang sangat penting bagi
konstruksi suatu mesin atau peralatan teknis lainnya. Fungsi tersebut adalah sebagai
alat pemersatu atau sebagai alat penerus daya. Jikalau pengukuran geometrik bagi
poros atau lubang adalah untuk memastikan suaian yang direncanakan, pengukuran
geometrik bagi ulir adalah lebih dimaksudkan untuk memastikan kekuatan atau daya
tahan kelelahan ulir atau mungkin juga untuk menjamin ketelitian pengubahan gerak
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
11
dari gerakan (rotasi menjadi gerakan translasi) dari sistem pengubahan gerakan yang
memakai ulir (Rochim, 2013,p.100).
Gambar 1.13 Mistar ulir
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
f. Metrologi Roda Gigi
Merupakan suatu cabang metrologi yang mungkin paling sulit untuk dipahami
maupun dilaksanakan. Dalam hal ini tidak hanya diperlukan pengetahuan dasar atas
elemen roda gigi, melainkan juga diperlukan keahlian dalam memakai alat ukur yang
khusus direncanakan bagi metrologi roda gigi (Rochim, 2006,p.395).
Gambar 1.14 Pengukuran geometri pada roda gigi
Sumber : Rochim (2006, p.420)
f. Pengukuran Kebulatan
Kebulatan memegang peranan penting dalam hal membagi beban sama rata,
memperlancar pelumasan, menentukan ketelitian putaran, menentukan umur
komponen, dan menentukan kondisi suaian. Namun, komponen dengan kebulatan
ideal amat sulit dibuat. Alat ukur kebulatan dibuat sesuai dengan persyaratan
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
12
pengukuran kebulatan, dan pada beberapa jenis mampu digunakan pula untuk
mengukur berbagai kesalahan bentuk (Rochim, 2011, p.439).
Gambar 1.15 Pengukuran kebulatan
Sumber : Rochim (2006, p.443)
Gambar 1.16 Pengukuran kesamaan sumbu
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
13
Sumber : Rochim (2016, p.124)
1.4 Komponen Alat Ukur
1.4.1 Sensor
Sensor merupakan bagian dari alat ukur yang menghubungkan alat ukur dengan benda
atau objek ukur atau bisa dikatakan juga bahwa sensor adalah peraba dari alat ukur. Hal ini
berarti bahwa sensor adalah bagian dari alat ukur yang mengalami kontak langsung dengan
benda kerja. Contoh dari sensor ini antara lain, kedua ujung mikrometer, kedua lengan
jangka sorong, dan alat ukur kekasaran (Munadi, 2011, p.53). Macam-macam sensor yaitu:
mekanik, optik, dan pneumatik.
1.4.2 Pengubah
Pengubah berfungsi sebagai penerus, pengubah atau pengolah semua isyarat yang
diterima oleh sensor. Dengan adanya pengubah, semua isyarat dari sensor diteruskan ke
bagian lain yaitu penunjuk atau pencatat yang terlebih dahulu diubah oleh pengubah. Dengan
demikian pengubah mempunyai fungsi untuk memperjelas dan memperbesar perbedaan
yang kecil dari dimensi benda ukur (Munadi, 2011, p.53). Ada beberapa jenis pengubah,
yaitu: mekanis, elektris, optis, optomekanik, optoelektrik dan pneumatis (Rochim, 2001,
p.95-129).
1.4.3 Penunjuk
Penunjuk adalah bagian alat ukur melalui mana harga sebagai hasil suatu pengukuran
ditunjukkan atau dicatat (Rochim, 2006, p.135). Secara umum, penunjuk ini dapat
dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
a. Penunjuk berskala
Susunan garis-garis yang dibuat secara teratur dengan jarak garis yang tetap serta tiap
garis mempunyai arti tertentu biasanya disebut dengan skala (Munadi, 2011, p.66).
b. Penunjuk berangka
Penunjuk berangka dimana hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada
penunjuknya yang secara otomatis menunjukkan besarnya dimensi obyek ukur (Munadi,
2011, p.69).
1.5 Sifat Umum Alat Ukur
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
14
1. Rantai Kalibrasi
Kalibrasi adalah mencocokkan harga-harga yang ada pada skala ukur dengan harga-
harga standart atau harga sebenarnya (Munadi, 2011, p.72).
Rantai kalibrasi dapat dilakukan melalui rangkaian sebagai berikut:
a. Tingkat 1 : Kalibrasi alat ukur kerja dengan alat ukur standar kerja
b. Tingkat 2 : Kalibrasi alat ukur standar kerja terhadap alat ukur standar
c. Tingkat 3 : Kalibrasi alat ukur standar dengan alat ukur yang terstandar lebih tinggi,
misal standar nasional
d. Tingkat 4 : Kalibrasi standar nasional dengan standar internasional
Gambar 1.17 Traceability chain
Sumber : Howarth (2008, p.20)
2. Kepekaan
Kepekaan adalah kemampuan dari alat ukur untuk memonitor perbedaan yang kecil
dari harga-harga yang diukur (Munadi, 2011,p.73).
3. Kemudahan Baca
Merupakan kemampuan alat ukur untuk menunjukan harga yang jelas pada skala
ukurnya. Pemberian skala nonius dengan sistem yang lebih rinci memegang peranan
penting dalam kemudahan baca (Munadi, 2011,p.73).
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
15
4. Histerisis
Histerisis adalah perbedaan atau penyimpangan yang timbul ketika dilakukan
pengukuran secara berkesinambungan dari dua arah yang berlawanan (mulai dari skala 0
hingga skala maksimum kemudian diulangi dari skala maksium hingga skala 0) (Rochim,
2006,p.152).
5. Kepasifan
Kepasifan adalah waktu respon yang terjadi pada sebuah alat ukur mulai dari sensor
sampai penujuk, kepasifan terjadi apabila sensor telah memberikan sinyal, namun
penunjuk belum menunjukkkan perubahan nilai harga pada harga ukur (Rochim, 2006,
p.153).
6. Pergeseran
Pergeseran adalah penyimpangan yang terjadi dari harga – harga yang ditunjukan
pada skala atau yang tercatat pada kertas grafik padahal sensor tidak melakukan
perubahan apa-apa (Munadi, 2011, p.74).
7. Kestabilan Nol
Merupakan kemampuan alat ukur untuk kembali ke posisi nol ketika sensor tidak lagi
bekerja (Munadi, 2011, p.75).
8. Pengambangan
Terjadi apabila jarum penunjuk selalu beruba posisinya (bergetar) atau angka
terakhir/paling kanan penunjuk digital berubah-ubah (Rochim, 2006, p.154).
1.6 Sistem dan Standar Pengukuran
Menurut Munadi, (2011, p.18-23) sistem dan standar pengukuran dapat dibagi menjadi:
1. Sistem Metrik
Sistem metrik telah dikembangkan oleh para ilmuwan prancis sejak tahun 1790-an.
Sistem ini mendasarkan pada meter untuk pengukuran panjang dan kilogram untuk
pengukuran berat. Dari satuan meter dan kilogram ini kemudian diturunkan unit satuan
lain untuk mengukur luas,volume, kapasitas, dan tekanan.
Sistem metrik adalah sebuah sistem satuan pengukuran internasional yang baku.
Biasa dikenal dengan satuan mks.
− Sistem metrik untuk satuan panjang = meter
− Sistem metrik untuk satuan massa = kilogram
− Sistem metrik untuk satuan waktu = detik/sekon.
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
16
Jika dikaji lebih jauh, sistem metrik ini mempunyai banyak keuntungan
dibandingkan sistem british. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
a. Konversinya lebih mudah, perhitungannya juga lebih cepat dan mudah karena
berdasarkan kelipatan sepuluh, dan terminologinya lebih mudah dipelajari.
b. Dunia perdagangan dari negara-negara industri sebagian besar menggunakan sistem
matrik sehingga hal ini memungkinkan terjadinya hubungan kerja sama antara industri
satu dengan lainnya karena sistem pengukuran yang digunakan sama. (Prinsip dasar
industri untuk menghasilkan komponen yang mempunyai sifat mampu ukur).
2. Sistem Inci
Sistem Inci secara garis besar berlandaskan pada satuan Inci, pound, dan detik
sebagai dasar satuan panjang, massa, dan waktu. Kemudain berkembang pula satuan-
satuan lain misalnya yard, mil, ounce, gallon, feet, barrel, dan sebagainya. Pada
umumnya sistem Inci yang digunakan di Inggris (british standart) dan di Amerika
(National Bareau of standarts) adalah tidak jauh berbeda. Hanya pada hal-hal tertentu
ada sedikit perbedaan. Misalnya satu ton menurut British Standart adalah sama dengan
2240 pound, sedangkan di amerika satu ton adalah sama dengan 2000 pound; satu yard
Amerika = 3600/3937 meter, sedangkan satu yard menurut British Imperial =
3600000/3937014 meter.
Sistem british/Inci/non metrik adalah sistem yang secara garis besar berlandaskan
pada satuan Inci, pound, dan detik sebagai dasar satuan panjang, massa, dan waktu.
3. Konversi antara Metrik dan Inci
Adalah sifat memudahkan hubungan perubahan antara sistem matrik dan sistem
british. Ada tiga jenis konversi antara matrik dan british, yaitu :
• Konversi secara matematika
Konversi Inci/british ke matrik secara matematika diperlukan faktor konversi,
caranya :
1 yard = 3600/3937 meter = 0,914440 meter
1 yard = 36 Inci, berarti;
1 Inci = 1/36 x 0,91440 meter = 0,025400
Kita tahu bahwa 1 meter = 1000 milimeter
Maka :
1 Inci = 0, 025400 x 1000 meter
= 2540000 mm (faktor konversi)
• Konversi dengan Chart
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
17
Konversi ini berupa tabel yang ada angka-angka konversinya. Sehingga mudah
untuk menggunakannya karena tinggal melihat tabel saja. Dan tabel atau chart ini
banyak terdapat di pabrik-pabrik. Tabel konversi Metrik ke Inci terdapat di bawah ini
Tabel 1.1
Konversi Metrik ke Inci
Milimeter Inci Milimeter Inci Milimeter Inci
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
0.17
0.18
0.19
0.20
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.30
0.31
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
0.38
0.00039
0.00079
0.00118
0.00157
0.00197
0.00236
0.00276
0.00315
0.00354
0.00354
0.00394
0.00433
0.00472
0.00512
0.00551
0.00591
0.00630
0.00709
0.00748
0.00787
0.00827
0.00866
0.00906
0.00945
0.00984
0.01024
0.01063
0.01102
0.01142
0.01182
0.01220
0.01260
0.01299
0.01339
0.01378
0.01417
0.01457
0.01496
0.54
0.55
0.56
0.57
0.58
0.59
0.60
0.61
0.62
0.63
0.64
0.65
0.66
0.67
0.68
0.69
0.70
0.71
0.72
0.73
0.74
0.75
0.76
0.77
0.78
0.79
0.80
0.81
0.82
0.83
0.84
0.85
0.86
0.87
0.88
0.89
0.90
0.91
0.02126
0.02165
0.02205
0.02244
0.02283
0.02323
0.02362
0.02402
0.02441
0.02480
0.02520
0.02559
0.02598
0.02638
0.02677
0.02717
0.02756
0.02795
0.02835
0.02874
0.02913
0.02953
0.02992
0.03032
0.03071
0.03110
0.03150
0.03189
0.03228
0.03268
0.03307
0.03346
0.03386
0.03425
0.03465
0.03504
0.03543
0.03583
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
0.31496
0.35433
0.39370
0.44307
0.47244
0.51181
0.55118
0.59055
0.62992
0.66929
0.70866
0.74803
0.78740
0.82677
0.86614
0.90551
0.94488
0.98425
1.02362
1.06299
1.10236
1.14173
1.18110
1.22047
1.25984
1.29921
1.33858
1.37795
1.41732
1.45669
1.40606
1.53543
1.57480
1.61417
1.65354
1.69291
1.73228
1.77165
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
18
0.39
0.40
0.41
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
0.49
0.50
0.51
0.52
0.53
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
0.01535
0.01575
0.01614
0.01654
0.01693
0.01732
0.01772
0.01811
0.01850
0.01890
0.01929
0.01969
0.02008
0.02047
0.02087
2.44094
2.48031
2.51968
2.55905
2.59482
2.63779
2.67716
2.71653
2.75590
2.79527
2.83464
2.87401
2.91338
0.92
0.93
0.94
0.95
0.96
0.97
0.98
0.99
1
2
3
4
5
6
7
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
0.03622
0.03661
0.03701
0.03740
0.03780
0.03819
0.03858
0.03898
0.03937
0.07874
0.11811
0.15748
0.19685
0.23622
0.27559
2.95275
2.99212
3.03149
3.07086
3.11023
3.14960
3.18897
3.22834
3.26711
3.30708
3.34645
3.38582
3.42519
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
60
61
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
1.81102
1.85039
1.88976
1.92913
1.96850
2.00787
2.04724
2.08661
2.12598
2.16535
2.20472
2.24409
2.29346
2.32283
2.36220
3.46456
3.50393
3.54330
3.58267
3.62204
3.66141
3.70078
3.74015
3.77952
3.81889
3.85826
3.89763
3.93700
Sumber : Munadi (2011,p.23)
• Konversi Dial Mesin
Konversi ini dilakukan pada dial yang terdapat pada mesin-mesin produksi,
misalnya mesin bubut, frais dan sebagainya. Dengan demikian satu unit mesin dapat
digunakan untuk membuat komponen-komponen baik yang ukurannya dalam Inci
maupun yang ukurannya dalam metrik (Munadi, 2011,p.24).
1.7 Parameter Pengukuran
1. Accuracy (ketelitian)
Ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang persis atau
mendekati sama dengan ukuran yang sudah ditentukan (Munadi, 2011,p.10).
2. Precision (Ketepatan)
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
19
Ukuran kemampuan pengukuran yang dilakukan secara berulang dimana hasil dari
masing - masing pengukuran tadi mendekati sama dengan harga rata – rata dari
keseluruhan hasil pengukuran tersebut (Munadi, 2011,p.11).
3. Ukuran Dasar
Merupakan dimensi atau ukuran nominal dari suatu obyek ukur yang secara teoritis
dianggap tidak mempunyai harga batas ataupun toleransi. Walaupun harga sebenarnya
dari obyek ukur tidak pernah diketahui, namun secara teoritis di atas dianggap yang paling
tepat (Munadi, 2011,p.11).
4. Toleransi
Merupakan perbedaan ukuran dari kedua harga batas yang dihasilkan sehingga dari
perbedaan ukuran ini dapat diketahui dimana ukuran dari komponen-komponen yang
dibuat itu terletak. Besarnya toleransi merupakan selisih dari ukuran maksimum dan
ukuran minimum (Munadi, 2011,p.12).
5. Harga Batas
Ukuran atau dimensi maksimum dan minimum yang diizinkan dari suatu komponen,
di atas dan di bawah ukuran dasar. Pada pembahasan mengenai statistik akan ada 2 harga
batas yaitu harga batas atas dan harga batas bawah (Munadi, 2011,p.14).
6. Kelonggaran
Merupakan perbedaan ukuran antara pasangan suatu komponen dengan komponen
lain dimana ukuran terbesar dari salah satu komponen adalah lebih kecil daripada ukuran
terkecil dari komponen yang lain (Munadi, 2011,p.14).
1.8 Karakteristik Geometrik, Fungsional, dan Material
1.8.1 Karakteristik Geometrik
Karakteristik geometrik yaitu menggambarkan spesifikasi produk berdasarkan ukuran
atau dimensi, bentuk, dan kehalusan permukaan serta apakah produk tersebut sesuai dengan
karakteristik geometrik fungsional. Karakteristik geometrik juga menampilkan kualitas dari
bentuk suatu produk yang dijelaskan pada toleransi dan angka kualitas suatu produk (Wijaya,
2018, p.24).
1.8.2 Karakteristik Fungsional
Karakteristik fungsional yaitu sifat yang diinginkan atau yang dirancang pada suatu
komponen (mesin) bila komponen (mesin) tersebut telah dibuat. Karakteristik fungsional
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
20
menunjukkan kegunaan dari suatu fungsi dimana karakteristik ini harus menjadi
karakteristik pertama yang dibandingkan (Wijaya, 2018, p.24).
1.8.3 Karakteristik Material
Sifat material secara umum dapat diklasifikasikan seperti dibawah ini:
1. Sifat Fisik
Sifat yang telah ada pada material. Contoh: warna, massa jenis, dimensi, bau,
dan lain-lain.
2. Sifat Kimia
sifat material yang berhubungan dengan komposisi kimia. Contoh: akemolaran,
kemolalan, dan konsentrasi.
3. Sifat Teknologi
Contoh: sifat mampu tempa.
4. Sifat termal
sifat material yang dipengaruhi oleh temperature. Contoh: Konduktifitas termal,
titik beku, dan titik didih.
5. Sifat Optik
sifat material yang berhubungan dengan pencahayaan.
6. Sifat Akustik
sifat material yang berhubungan dengan bunyi.
7. Sifat Magnetik
Sifat material untuk merespon medan magnet.
8. Sifat Mekanik
Sifat material yang muncul akibat pembebanan mekanik.
(Wijaya, 2018, p.25-26)
1.8.4 Hubungan Karakteristik Geometrik, Fungsional, dan Material
Antara karakteristik geometrik, karakteristik material, dan karakteristik fungsional suatu
komponen terdapat hubungan yang sangat penting. Untuk mendapatkan kualitas fungsional
yang tepat maka kualitas geometris harus diperhatikan dengan melihat material yang cocok
untuk diproses manufaktur agar tepat dan sesuai yang diinginkan (French College of
Metrology,2006). Untuk mendapatkan komponen yang berkualitas geometris menurut maka
pada proses pembuatannya harus berusaha mengurangi penyimpangan-penyimpangan
termasuk di dalamnya penggunaan metode pengukuran. Karakteristik material
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
21
memunculkan sifat mekanis (mechanical properties) yang akan menimbulkan banyak
pertimbangan untuk membuat produk disamping mempertimbangkan fungsi dan bentuknya.
Material yang sesuai pasti akan diproses manufaktur lebih mudah karena sudah diketahui
sifat-sifat materialnya (Wijaya, 2018, p.26).
1.9 Macam-Macam Kesalahan Dalam Pengukuran
1.9.1 Definisi kesalahan dalam pengukuran
Kesalahan dalam pengukuran adalah perbedaan antara harga yang ditunjukkan alat
ukurdengan harga yang dianggap benar yang dapat disebabkan karena benda ukur, alat ukur,
pengamat, dan juga karena pengaruh lingkungan (Rochim, 2006, p.156).
1.9.2 Macam macam kesalahan dalam pengukran
Menurut Munadi, (2011, p.76-79), ada beberapa kesalahan dalam pengukuran
diantaranya :
a. Kesalahan Pengukuran Karena Alat Ukur
Untuk mengurangi terjadinya penyimpangan pengukuran sampai seminimal
mungkin maka alat ukur yang dipakai harus dikalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi ini
diperlukan di samping untuk mengecek kebenaran skala ukurannya juga untuk
menghindari sifat-sifat yang merugikan dari alat ukur, seperti kestabilan nol, kepasifan,
pengambangan, dan sebagainya (Munadi, 2011, p.76).
b. Kesalahan Pengukuran Karena Benda Ukur
Tidak semua benda ukur berbentuk pejal yang terbuat dari besi, seperti rol atau bola
baja, balok dan sebagainya, adapun benda ukur yang terbuat dari bahan aluminium yang
memiliki sifat elastis, artinya bila ada beban dikenakan pada benda tersebut maka akan
terjadi perubahan bentuk. Bila tidak diperhatikan pada saat pengukuran pasti akan terjadi
penyimpangan hasil pengukuran, untuk mengetahui hal ini biasanya jarak tumpuan
ditentukan sedemikian rupa sehingga diperoleh kedua ujungnya tetap sejajar (Munadi,
2011, p.76).
Gambar 1.18 Kesalahan pengukuran karena benda ukur
KELOMPOK 00
PENDAHULUAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
22
Sumber : Munadi (2011, p.76)
c. Kesalahan Pengukuran Karena Pengukur
Manusia memang mempunyai sifat-sifat diri dan juga mempunyai keterbatasan. Sulit
diperoleh hasil yang sama dari kedua orang yang melakukan pengukuran walaupun
kondisi alat ukur yang digunakan sama. Hal ini disebabkan beberapa faktor yaitu :
• Kesalahan karena kondisi manusia
Kondisi badan yang kurang sehat dapat mempengaruhi proses pengukuran yang
mengakibatkan hasil pengukuran juga kurang tepat. Contoh yang sederhana, misalnya
pengukuran diameter poros dengan jangka sorong. Bila kondisi badan sedikit gemetar
maka posisi alat ukur terhadap benda ukur sedikit mengalami perubahan (Munadi,
2011, p.77).
• Kesalahan karena metode pengukuran yang digunakan
Alat ukur dalam keadaan baik, badan sehat untuk melakukan pengukuran tetapi
masih juga terjadi penyimpangan pengukuran. Hal ini disebabkan metode pengukuran
yang kurang tepat. Metode pengukuran berkaitan dengan cara memilih alat ukur dan
cara menggunakan atau memegangnya (Munadi, 2011, p.77).
• Kesalahan karena pembacaan alat ukur
Kurang terampilnya seseorang dalam membaca skala ukur dari alat ukur yang
sedang digunakan akan mengakibatkan banyak terjadi penyimpangan hasil
pengukuran, kebanyakan yang terjadi karena kesalahan posisi waktu membaca skala
ukur (Munadi, 2011, p.79).
d. Kesalahan Pengukuran Karena Lingkungan
Suatu kondisi lingkungan dapat mempengaruhi hasil pengukuran seperti suhu pada
saat pelaksanaan pengukuran dan meja perata sebagai alat pendukung terdapat bagian
yang tidak rata (Wijaya, 2018, p.28).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
23
BAB II
PENGUKURAN LINIER
2.1 Tujuan Praktikum
1. Mampu menggunakan vernier caliper dan Holtest (Triobor) dengan baik dan benar.
2. Mampu melaksanakan dan memahami pengukuran dengan vernier caliper dan Holtest
(Triobor).
3. Memahami serta mampu membaca skala pengukuran secara teori maupun aplikasi
dengan baik dan benar terutama vernier caliper dan Holtest (Triobor).
2.2 Tinjauan Pustaka
2.2.1 Pengukuran linear langsung
2.2.1.1.1 Vernier Caliper
Vernier caliper adalah alat ukur linier serupa dengan mistar ukur. Yang mana skala
linier pada batang dengan ujung yang berfungsi sebagai sensor penahan benda ukur. Suatu
peluncur dengan sisi yang dibuat sejajar dengan rahang ukur tetap dinamakan sebagai
rahang ukur gerak yang bisa digeserkan pada batang ukur. Prinsip kerja vernier caliper sama
dengan mistar ukur, yakni penggunaan skala linier perbedaannya ialah pada mengukur objek
ukur. Permukaan batang ukur harus relatif keras dan tahan aus dan dirancang dengan
ketelitian geometri yang tinggi. Kerataan masing-masing bidang pembimbing dan
kesejajarannya dirancang dengan toleransi bentuk yang tinggi, supaya permukaan dua sensor
akan tetap sejajar. Dengan demikian meskipun tak segaris garis ukur dan garis dimensi
diusahakan tetap sejajar untuk mengurangi efek kesalahan kosinus (Wijaya, 2018, p.33).
• Ketelitian Vernier Caliper
Gambar 2.1 Vernier caliper
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
24
Pada gambar diatas terbaca 39 skala utama = 20 skala nonius. Besarnya 1 skala nonius
= 1/20 x 39 skala utama = 1,95 skala utama. Maka : ketelitian dari jangka sorong tersebut
adalah = 2 – 1,95 = 0,05 mm
Atau, ketelitian jangka sorong itu adalah 1 bagian Skala utama itu, dibagi sebanyak
jumlah skala nonius = 1/20 = 0,05 mm
2.2.1.1.2 Macam-macam Vernier Caliper
• Mistar Ingsut Kedalaman
Gambar 2.2 Mistar ingsut kedalaman
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Berfungsi untuk mengukur kedalaman, pengukur lebar, dan posisi alur terhadap tepi
atau alur lainnya (dengan ujung berkait) (Rochim, 2006,p.277).
• Mistar Ingsut Pipa
Gambar 2.3 Mistar ingsut pipa
Sumber : Rochim (2006,p.275)
Berfungsi untuk mengukur tebal dinding pipa dan tebal pelat yang melengkung
(Rochim, 2006,p.275).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
25
• Mistar Ingsut Diameter Alur Dalam
Gambar 2.4 Mistar ingsut diameter alur dalam
Sumber : Rochim (2006,p.274)
Berfungsi untuk mengukur alur di dalam silinder, diameter silinder minimum 30 mm
(Rochim, 2006,p.274).
• Mistar Ingsut Posisi dan Lebar Alur
Gambar 2.5 Mistar ingsut prosisi dan lebar alur
Sumber : Rochim (2006,p.275)
Berfungsi untuk mengukur lebar alur dan posisi alur terhadap tepi atau alur lain
(Rochim, 2006,p.275).
• Mistar Ingsut Jarak Center
Gambar 2.6 Mistar ingsut Jarak Center
Sumber : Rochim (2006,p.274)
Berfungsi untuk mengukur jarak antara center lubang dan mengukur jarak dari center
ke tepi (Rochim, 2006,p.274).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
26
2.2.1.1.3 Bagian-bagian vernier caliper dan fungsi
Gambar 2.7 Bagian – bagian vernier caliper
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
1. Rahang Dalam
Terdiri dari rahang caliper dan rahang geser atas. Bagian ini digunakan untuk
mengukur bagian dalam suatu benda kerja seperti celah pada benda atau diameter dalam
silinder.
2. Rahang Luar (External Jaws)
Terdiri dari rahang caliper dan rahang geser bawah. Bagian ini digunakan untuk
mengukur bagian luar suatu benda kerja seperti tebal benda atau diameter luar poros.
3. Pengukur Kedalaman (Depth measuring blade)
Digunakan untuk mengukur kedalaman suatu lubang atau celah.
4. Skala Utama
Digunakan untuk menyatakan ukuran utama.
5. Skala Utama (Inci)
Digunakan untuk menyatakan ukuran utama dalam Inci.
6. Skala Vernier
Digunakan untuk mengukur suatu benda dengan tingkat ketelitian mencapai 0,05
mm.
7. Skala Vernier (Inci)
7
8
5
2
1
3 4 6
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
27
Digunakan untuk skala pengukuran yang menunjukkan angka belakang koma yang
dinyatakan dalam Inci.
8. Penggerak Rahang
Digunakan untuk menggeser rahang geser dan skala geser sehingga menempel pada
benda kerja yang diukur.
(Wijaya, 2018, p.39)
2.2.1.1.4 Cara Pembacaan Vernier Caliper
Gambar 2.8 Cara pembacaan vernier caliper
Sumber : Wijaya (2018,p.40)
Pada hasil pengukuran diatas :
1. Nilai ukur pada skala utama dinyatakan dengan garis pada skala utama sebelah kiri
terdekat dengan garis indeks (pada skala nonius).
2. Nilai ukur pada skala utama dinyatakan dengan garis angka skala nonius yang paling
dekat jaraknya dengan garis indeks (pada skala utama).
3. Lihat garis skala nonius dan skala utama yang sejajar kemudian kalikan garis skala nonius
yang sejajar tadi dengan ketelitian alat.
(Wijaya, 2018, p.40)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
28
2.2.1.1.5 Kalibrasi Vernier Caliper
Kalibrasi vernier caliper bertujuan untuk meminimalisasi kesalahan dalam pengukuran.
Sebelum digunakan 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. Tepatkan garis nol skala nonius dengan garis nol pada batang utama jangka sorong
c. Lalu lihatlah celah antara rahang ukur, pastikan kedua rahang ukur rapat.
(Wijaya, 2018, p.39)
2.2.1.2 Micrometer
Mikrometer adalah alat ukur linier yang memiliki ketelitian lebih baik dari pada jangka
sorong atau mistar ingsut. Mikrometer memiliki bentuk yang bermacam-macam sesuai
dengan benda ukurnya. Bagian yang sangat penting dari micrometer adalah ulir utama yang
terletak di dalam micrometer itu sendiri. Dengan adanya ulir utama poros ukur dapat
bergerak dari gerakan rotasi menuju translasi yang nantinya dapat menjauhi atau mendekati
bidang ukur dari benda ukur. Ulir utama dibuat sedemikian rupa sehingga denan memutar
satu putaran ulir utama dapat menggerakan kisaran tertentu sesuai benda ukurnya.
Secara umum, tipe dari micrometer ada tiga macam yaitu micrometer luar (outside
micrometer), micrometer dalam (inside micrometer), dan micrometer kedalaman (depth
micrometer). Meskipun micrometer ini terbagi dalam tiga jenis yang masing-masing
mempunyai bermcam-macam bentuk, akan tetapi komponen penting dan prinsip baca
skalanya pada umumnya sama.
2.2.1.2.1 Inside Micrometer
Gambar 2.9 Inside Micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
29
Inside Micrometer adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur dimensi dalam yang
mempunyai ketelitian yang sangat tinggi. Inside Micrometer yang tanpa sambungan dapat
langsung dipasang pada benda kerja yang akan diukur. Sambungan (rod extension) hanya
dipakai bila diperlukan. Panjang sambungan adalah bervariasi, pemakaiannya tergantung
lubang yang akan diukur.
2.2.1.2.2 Macam-macam Micrometer
a. Mikrometer Dalam Silinder (Tubular Inside Micrometer)
Gambar 2.10 Mikrometer dalam silinder
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Fungsi dari mikrometer dalam silinder adalah mengukur diameter dalam. Kedua
ujung mikrometer berfungsi sebagai sensor. Kapasitas ukur dari mikrometer dalam
silinder adalah 50 – 75 mm sampai dengan 275 – 300 (Rochim, 2006,p.288).
b. Mikrometer Dalam (Inside Micrometer)
Gambar 2.11 Mikrometer dalam
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Berfungsi untuk mengukur diameter dalam. Kapasitas ukur dapat diubah dengan
mengganti batang ukur dari 25 - 50 mm, 50 – 200 mm, 500 mm, dan 200 – 1000 mm.
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
30
Batang pemegang berfungsi untuk mempermudah pengukuran diameter yang dalam
letaknya (Rochim, 2006,p.288).
c. Mikrometer Dalam Tiga Kaki (Holtest, Triobor)
Gambar 2.12 Mikrometer dalam tiga kaki
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Mengukur diameter dalam dengan cepat dan teliti karena sensor mikrometer secara
mandiri akan memposisikan sumbu mikrometer berimpit dengan sumbu lubang (self
alignment) (Rochim, 2006,p.288).
d. Outside Micrometer
Gambar 2.13 Outside micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
31
Outside micrometer adalah alat ukur presisi untuk mengukur diameter luar, alat ini
lebih teliti dari vernier caliper dapat mengukur sampai ketelitian 0,01 mm. jangkauan
ukur outside micrometer mencapai 25 mm, dari 0 mm sampai 25 mm, dari 25 sampai 50
mm, dari 50 sampai 75 mm dan seterusnya (Wijaya, 2018, p.50).
e. Disc Micrometer
Gambar 2.13 Disc Micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Mikrometer Piringan (Disc Micrometer) merupakan alat ukur linier dengan muka
ukur yang lebar memungkinkan pengukuran jarak antara beberapa gigi, bagian
bersayap, dan sebagainya. (Rochim, 2006, p. 44)
2.2.1.2.3 Bagian-Bagian Holtest (Triobore) dan Fungsinya
Gambar 2.14 Bagian-bagian Holtest (Triobore)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
3
7
6 1 2
4 5 8
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
32
a. Bagian dan fungsi pada alat :
1. Sleeve
Digunakan sebagai skala utama.
2. Thimble
Digunakan untuk menggerakkan skala nonius.
3. Contact Point
Berfungsi sebagai sensir yang bersentuhan langsung dengan diameter dalam.
4. Ratchet Stop
Dipakai untuk memutar Spindle atau poros gerak saat ujung dari spindle telah
dekat dengan benda yang akan di ukur dan kemudian untuk mengencangkan spindle
atau poros gerak sampai terdengar suara bunyi. Untuk bisa dipastikan jika ujung
spindle telah menempel sempurna dengan benda yang akan diukur maka ratchet
diputar sebanyak 2 sampai 3 putaran.
5. Skala Nonius
Skala yang terdapat pada thimble dengan skala terendah bernilai 0,005.
6. Skala Utama
Skala yang terdapat pada sleeve merupakan skala utama daripada alat ukur dengan
satuan mm.
7. Extension
Menambah Panjang dari alat ukur untuk mengukur diameter lubang yang dalam.
8. Space calibration
Merupakan tempat engkol untuk kalibrasi.
2.2.1.2.4 Operasi Dasar Holtest (Triobore)
A. Ketelitian Holtest (Triobor)
Gambar 2.15 Holtest (Triobor)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
33
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
➢ Tabung Holtest terbagi dalam 100 garis Skala nonius.
➢ 2 Putaran Tabung = 1 Skala Utama.
➢ 1 Bagian Skala Tabung = 1/200 x 1 mm = 0,005 mm
B. Kalibrasi Holtest (Triobor)
Kalibrasi dengan menggunakan engkol dengan cara memutar calibration space
supaya mendapat angka nol. Misalnya range yang ada pada alat 10-15, maka 10 akan
digunakan sebagai pengganti angka nol, kalibrasi pada skala ini menggunakan ring yang
telah disediakan di dalam kotak, ring ini telah distandarkan dan digunakan sebagai alat
kalibrasi dari holtest tersebut.
C. Cara Membaca Skala
Gambar 2.16 Cara pembacaan Holtest (Triobore)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Pada hasil pengukuran diatas :
Ketelitian dari Holtest diatas adalah 0,005 mm dengan range 45-50 mm.
1. Nilai ukur pada skala tetap dinyatakan dengan garis pada skala utama yang
berhimpitan dengan skala putar (pada skala nonius).
2. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan garis angka skala nonius yang sejajar
garis normal skala utama.
3. Jumlahkan skala utama dengan skala nonius yang terbaca.
Skala Utama : 46,00 mm
Skala Nonius : 0,44 mm
Terbaca : 46,44 mm
+
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
34
2.2.1.2.3 Bagian-Bagian Disc Micrometer dan Fungsinya
Gambar 2.13 Bagian-bagian Disc Micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2019)
Bagian dan fungsi pada alat :
1. Sleeve
Digunakan sebagai skala utama.
2. Thimble
Digunakan untuk menggerakkan skala nonius.
3. Disc
Berfungsi sebagai sensor alat ukur pada Disc Micrometer.
4. Ratchet Stop
Dipakai untuk memutar Spindle atau poros gerak saat ujung dari spindle telah
dekat dengan benda yang akan di ukur dan kemudian untuk mengencangkan spindle
atau poros gerak sampai terdengar suara bunyi. Untuk bisa dipastikan jika ujung
spindle telah menempel sempurna dengan benda yang akan diukur maka ratchet
diputar sebanyak 2 sampai 3 putaran.
5. Pengunci
Adalah pengunci mempunyai fungsi untuk menahan spindle atau poros gerak agar
tidak bergerak saat proses pengukuran benda.
6. Bingkai
Bingkai mempunyai bentuk huruf C atau U. Terbuat dari bahan logam tahan panas
dengan desain yang cukup tebal dan kuat bertujuan untuk meminimalisir terjadinya
pemuaian panjang yang bisa mengganggu proses pengukuran.
(Wijaya, 2018, p.51)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
35
2.2.1.2.4 Operasi Dasar Disc Micrometer
A. Ketelitian Disc Micrometer
Gambar 2.14 Disc Micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2019)
➢ Tabung Disc Micrometer terbagi dalam 50 garis Skala nonius.
➢ 2 Putaran Tabung = 1 Skala Utama.
➢ 1 Bagian Skala Tabung = 1/100 x 1 mm = 0,01 mm
D. Kalibrasi Outside Micrometer
Kalibrasi dengan menggunakan engkol dengan cara memutar calibration space
supaya mendapat angka nol. Misalnya range yang ada pada alat 0-25 mm, maka Anvil
dengan sensor akan dirapatkan dan skala utama harus sama dengan angka nol.
E. Cara Membaca Skala
Gambar 2.15 Cara pembacaan Disc Micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2019)
Pada hasil pengukuran diatas :
Ketelitian dari Disc Micrometer diatas adalah 0,01 mm dengan range 0-25 mm.
4. Nilai ukur pada skala tetap dinyatakan dengan garis pada skala utama yang
berhimpitan dengan skala putar (pada skala nonius).
5. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan garis angka skala nonius yang sejajar
garis normal skala utama.
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
36
6. Jumlahkan skala utama dengan skala nonius yang terbaca.
Skala Utama : 7,00 mm
Skala Nonius : 0,37 mm
Terbaca : 7,37 mm
2.2.2 Pengukuran Linear tak Langsung
Dengan memakai vernier caliper dan mikrometer, pengukuran linier dapat dilaksanakan
secara langsung, sebab hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada skalanya. Namun tidak
semua masalah linier dapat diatasi dengan menggunakan alat ukur langsung, karena
diperlukan kecermatan yang lebih tinggi atau karena kondisi obyek ukur tidak
memungkinkan alat ukur langsung. Untuk itu diperlukan cara pengukuran tak langsung yang
dilaksanakan dengan memakai dua jenis alat ukur, yaitu alat ukur standar dan alat ukur
pembanding (Rochim, 2006,p.293).
2.2.2.1 Blok ukur
Blok ukur adalah alat ukur standar yang mempunyai dua permukaan yang sangat halus,
rata, dan sejajar dan dua muka ini dibuat dengan jarak nominal tertentu (Rochim,
2006,p.293).
a. Sifat – sifat blok ukur :
1. Tahan aus karena kekerasan tinggi
2. Tahan korosi serupa dengan stainless steel
3. Koefisien muai yang sama dengan baja komponen mesin (12x10-6 oC-1)
4. Kestabilan dimensi yang baik
Blok ukur ini tersedia dalam suatu set yang terdiri dari bermacam macam ukuran
nominal jumlah blok dalam blok ukur bermacam macam dan menurut standart metrik jumlah
tersebut adalah 27, 33, 50, 87, 105, 112.
Tabel 2.1
Set blok ukur 112 buah dengan tebal 1 mm
Selang Jarak Antara Kebaikan Jumlah Blok
1.001 – 1.009 0.001 9
1.010 - 1.490 0.010 49
0.5 – 24.5 0.5 49
25 – 100 25 4
+
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
37
1.0005 - 1
Sumber : Rochim (2006,p.294)
Tabel 2.2
Set blok ukur 112 buah dengan tebal 2 mm
Selang Jarak Antara Kebaikan Jumlah Blok
2.001 – 2.009 0.001 9
2.010 - 2.490 0.010 49
0.5 – 24.5 0.5 49
25 – 100 25 4
2.0005 - 1
Sumber : Rochim (2006,p.294)
b. Pemakaian Blok Ukur
1. Pemakaian
a. Ambil beberapa blok ukur dengan ukuran yang dikehendaki letakkan diatas lap
yang bersih
b. Bersihkan vaselin yang menutipinya dengan bensin yang bersih kemudian lap
dengan lap yang halus kemudian letakkan blok ukur diatas lap yang bersih dengan
muka lap yang di samping
c. Cara menyatukan blok ukur adalah dengan meletakan salah satu blok ukur
menyilang (90°) terhadap blok ukur dengan ukuran yanglain dan ditekan yang
cukup salah satu diputar sehingga sejajar
d. Blok ukur yang tipis jangan disatukan dengan blok ukur yang tipis karena dapat
menyebabkan deformasi
e. Susun blok ukur secara berurutan sehingga dicapai ukuran yang di kehendaki
f. Setelah digunakan pisahkan susunan tersebut dengan car menggeser satu persatu
jangan dipidsahkan secara kasar
g. Bersihkan blok ukur dengan lap yang halus kemudian kembalikan pada tempatnya
2. Cara Ukur
a. Contoh ukuran yang diukur 58,975
b. Mulailah angka desimal tebelakang dalam hal ini adalah 0,005 ambil
blok ukur dengan ukuran 1,005
c. Sisa ukuran 58,975-1,005=57,970
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
38
d. Perhatikan dua desimal terakhir ambil ukuran 1,47 karena ukuran
1,97 tidak tersedia
e. Sisa ukuran adalah 56,5
f. Untuk itu dapat dipilih blok ukur ukuran 6,5 dan 50mm
g. Dengan demikian diperoleh susunan sebagai berikut
1,005+1,47+6,5+50=58,975
Gambar 2.18 Blok ukur
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
2.2.2.2 Telescopic Gauge
Alat ukur ini digunakan untuk mengukur jarak yang kecil untuk dimensi dalam
(diameter dalam). Alat ini memiliki dua anvil yang dilengkapi spring dengan fungsi untuk
mempertahankan ujung-ujung anvil selalu menyentuh benda kerja pada saat pengukuran.
Alat ini juga dilengkapi dengan screw pengikat untuk mengikat atau melepaskan anvil
(Wijaya, 2018, p.58).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
39
Gambar 2.19 Telescopic gauge
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
a. Range ukuran telescopic gauge
- Telescopic AA : 8 – 12,7 mm
- Telescopic A : 12,7 - 19 mm
- Telescopic B : 19 – 32 mm
- Telescopic C : 32 - 54 mm
- Telescopic D : 54 - 90 mm
- Telescopic E : 90 - 150 mm
b. Bagian dan fungsi pada Telescopic Gauge
Gambar 2.20 Telescopic gauge
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
1. Anvil
Bagian yang akan kontak langsung dengan benda kerja, sebagai sensor yang
menentukan diameter dari benda kerja yang diukur.
2. Internal Spring
Pegas yang berada didalam silinder pembungkus anvil, berfungsi sebagai pengatur
gerak dari anvil.
3. Handle
Internal
Spring
Anvil
Handle
Lock
Screw
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
40
Sebagai pegangan yang menjadi penghubung anvil dan lock screw
4. Lock Screw
Sebagai pengunci agar hasil ukur dari anvil tidak mengalami perubahan.
Gambar 2.21 Penggunaan Telescopic Gauge
Sumber : Vegada (2019, p.223)
c. Cara Penggunaan Telescopic Gauge
1. Pemakaian telescopic gauge harus sesuai dengan ukuran diameter lubang yang diukur.
2. Pada saat membuka pengikat/pengunci, maka tabung dan spindle ditahan oleh ibu
jari penunjuk
3. Pada waktu mulai melaksanakan pangukuran, pengunci dibuka perlahan-lahan
sehingga menyentuh benda ukur.
4. Pada saat mengeluarkan telescoping gauge benda ukur dimiringkan sedikit (5 derajat)
agar alat ukur tersebut mudah lepas, apabila alat ukur tersebut tidak dimiringkan
mengalami kerusakan pada bagian permukaan ukur spindle dan tabung.
5. Apabila saat kita membuka pengunci/pengikat tidak ditahan akan menimbulkan
bahaya yaitu spindle dan tabung akan terlempar dan dapat mengenai mata.
6. Pada waktu melakukan pengukuran, letakkan alat ukur di atas panel (kain halus).
7. Ukur hasil pengukuran telescopic menggunakan Vernier caliper
Contoh pengukuran benda kerja dengan ukuran standar 65.50 mm
1. Pilih telescopic dengan range ukuran 54-90 mm
2. Masukkan alat ke benda kerja
3. Kunci dengan locking screw, kemudia keluarkan alat
4. Ukur hasil pengukuran dengan vernier, menghasilkan nilai aktual 65.35 mm
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
41
2.2.3 Metrologi Lubang dan Poros
Metrologi lubang dan poros adalah ilmu yang mempelajari tentang toleransi dan kualitas
lubang dan poros. Karena adanya ketidak telitian saat pembuatan maka suatu alat tidak dapat
dibuat seperti persis yang diminta agar persyaratan dapat dipenuhi maka ukuran sebenarnya
harus ada pada batas ukuran yang diizinkan (Smith, 2012).
2.2.3.1 Toleransi Lubang dan Poros
1. Penulisan Toleransi Lubang dan Poros
Toleransi adalah suatu penyimpangan ukuran yang diperbolehkan atau diizinkan.
Kadang-kadang seorang pekerja hanya mengerjakan bagian mesin yang tertentu saja,
sedangkan pekerja yang lain mengerjakan bagian lainnya. Tetapi antara satu bagian
dengan bagian lain dari bagian yang dikerjakan itu harus bisa dipasang dengan mudah.
Oleh karena itu, harus ada standar ketepatan ukuran yang harus dipatuhi dan dipakai
sebagai pedoman dalam mengerjakan sesuatu benda agar bagian-bagian mesin itu dapat
dipasang, bahkan ditukar dengan bagian lain yang sejenis (Wijaya, 2018,p.18).
Toleransi dituliskan di gambar kerja dengan cara tertentu sesuai dengan standar yang
diikuti (ASME atau ISO). Toleransi bisa dituliskan dengan beberapa cara:
• Ditulis menggunakan ukuran dasar dan penyimpangan yang diizinkan.
• Menggunakan ukuran dasar dan simbol huruf dan angka sesuai dengan standar ISO,
misalnya : 45H7, 45h7, 30H7/g6.
Pada penulisan toleransi ada dua hal yang harus ditetapkan, yaitu:
• Posisi daerah toleransi terhadap garis nol ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar.
Penyimpangan ini dinyatakan dengan simbol satu huruf (untuk beberapa hal bisa dua
huruf). Huruf kapital untuk lubang dan huruf kecil untuk poros.
• Toleransi, harganya/besarnya ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar. Simbol
yang dipakai untuk menyatakan besarnya toleransi adalah suatu angka (sering disebut
angka kualitas).
2. Suaian dan Jenis Suaian
Suaian yang terjadi ada beberapa macam, tergantung daerah toleransi dari poros,
maupun lubang yang dipakai sebagai basis pemberian toleransi. Kemungkinan-
kemungkinan jenis toleransi adalah sebagai berikut.
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
42
• Suaian longgar (Clearance fits), adalah suaian yang selalu akan menghasilkan
kelonggaran. Artinya, bila dua buah komponen disatukan maka akan timbul
kelonggaran, baik sebelum maupun sesudah dipasangkan (Munadi, 2011,p.31).
• Suaian transisi (Transition fits), adalah suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran
atau kesesakan/kerapatan (Munadi, 2011,p.31).
• Suaian sesak (Interfereance fits), adalah suaian yang akan selalu menghasilkan
kerapatan atau kesesakan (Munadi, 2011,p.31).
3. Sistem Suaian Basis Lubang dan Poros
a. Sistem Basis Lubang
Suaian dengan sistem basis lubang ini banyak dipakai. Suaian yang dikehendaki
dapat dibuat dengan jalan mengubah-ubah ukuran poros, dalam hal ini ukuran batas
terkecil dari lubang tetap sama dengan ukuran nominal. Dalam basis lubang ini akan
didapatkan keadaan suaian-suaian sebagai berikut.
Gambar 2.22 Sistem basis poros dan sistem basis lubang, (a) Lubang (Fitur Internal) (b)
Poros (Fitur Eksternal)
Sumber : (Raghavendra,2013,p.58)
1. Suaian longgar: dengan pasangan daerah toleransi untuk lubang adalah H
dan daerah toleransi poros dari a sampai h.
2. Suaian transisi: dengan pasangan daerah toleransi lubang H dan daerah-daerah
toleransi poros dari j sampai n.
3. Suaian sesak: dengan pasangan daerah toleransi lubang H dan daerah toleransi
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
43
poros dari p sampai z. Sistem basis lubang ini biasanya dipakai dalam pembuatan
bagian-bagian dari suatu mesin perkakas, motor, kereta api, pesawat terbang, dan
sebagainya.
b. Sistem Basis Poros
Dalam suaian dengan basis poros maka poros selalu dinyatakan dengan “h”.
Ukuran batas terbesar dari poros selalu sama dengan ukuran nominal. Pemilihan suaian
yang dikehendaki dapat dilakukan dengan mengubah ukuran lubang. Sistem basis
poros kurang disukai orang karena merubah ukuran lubang lebih sulit daripada
merubah ukuran poros. Dalam system basis poros juga akan didapatkan keadaan
suaian yang sama dengan suaian dalam system basis lubang dengan demikian dikenal
juga:
• Suaian longgar: dengan pasangan daerah toleransi h dan daerah toleransi lubang
A sampai H,
• Suaian transisi: dengan pasangan daerah toleransi h untuk poros dan daerah
toleransi lubang J sampai H,
• Suaian sesak: dengan pasangan daerah toleransi h untuk poros dan daerah untuk
lubang P sampai Z.
Tabel 2.1
Contoh Pengaplikasian Suaian Lubang dan Suaian Poros
Tabel 2.1 Contoh Pengaplikasian Suaian Lubang dan Suaian Poros
Sumber: (Raghavendra, 2013, p.51)
2.2.3.2 Cara penulisan toleransi ukuran/dimensi
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
44
Gambar 2.23 Penulisan toleransi
Sumber : Wijaya (2018, p.21)
Bagi dimensi luar poros atau lubang harganya dinyatakn dengan angka yang dituliskan
diatas garis ukuran jika dilihat dengan 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.
Perincian toleransi adalah sebagai berikut :
A. Ukuran maksimum dituliskan diatas ukuran minimum meski 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 2 tetapi apabila toleransi terletak simetrik terhadap ukuran dasar maka
harga penyimpangan haruslah dituliskan sekali saja dengan didahului tanda I.
D. Cara penulisan ukuran (ukuran nominal) yang menjadi ukuran dasar bagi toleransi
dimensi yang dinyatakan dengan kode atau simbol ajaran ISO.
Dalam menentukan toleransi ukuran untuk ukuran dasar ada 2 hal yang harus
ditetapkan:
1. Posisi daerah toleransi, terhadap garis nol ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran
dasar,penyimpangan ini dinyatakan dengan simbol satu huruf. Huruf kapital besar
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
45
digunakan untuk penyimpangan lubang sedangkan huruf biasa digunakan untuk
penyimpangan poros.
2. Toleransi besarnya ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar simbol yang dipakai
untuk menyatakan besarnya toleransi adalah suatu angka yang sering disebut dengan
angka kualitas. Contoh: 45 g 7 artinya suatu poros dengan ukuran dasar 45 mm posisi
daerah toleransinya (penyimpangan terhadap ukuran dasar mengikuti aturan kode huruf
dan besar toleransinya menuruti aturan kode angka 7).
2.2.3.3 Kualitas Lubang dan Poros
a. Toleransi Standar
Kualitas yang dimaksud adalah sekelompok toleransi yang dianggap mempunyai
ketelitian yang setaraf untuk ukuran dasar. Nilai kualitas ini ada 18 tingkatan mulai dari
IT 01, IT 0 IT 1 sd 16 yang menyatakan toleransi standar dapat dihitung menggunakan
suatu toleransi ,i (toleransi unit), yaitu:
𝑖 = 0,453 √𝐷3
+ 0,001 𝐷.......................................................................................(2-1)
Dimana :
i : satuan toleransi (µm)
D : diameter nominal (mm) ,p. harganya ditentukan berdasarkan harga rata-rata geometrik
dari dua harga batas pada tingkatan diameter nominal
(Raghavendra,2013,p.57)
Tabel 2.3
Tingkatan nominal s.d. 500 mm
Tingkatan utama (mm)
di atas s.d.
1
3
6
3
6
10
10 18
18 30
30 50
50 80
80 120
120 180
180 250
250 315
315 400
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
46
400
500
630
800
500
630
800
1000
Sumber : Raghavendra, (2013,p.57)
Harga D merupakan rata rata geometrik dari diameter minimum Dmin dan Dmax pada
setiap tingkatan diameter yaitu :
D=√𝐷𝑚𝑖𝑛 𝑥 𝐷 𝑚𝑎𝑥2
................................................................................................(2-2)
Keterangan :
D : rata-rata geometrik (mm)
Dmin : Diameter Minimum di satu tingkatan (mm)
Dmax : Diameter Maksimum di satu tingkatan (mm)
(Raghavendra,2013,p.57)
Selanjutnya berdasarkan satuan toleransi i besarnya toleransi standart dapat dihitung
sesuai dengan kualitasnya mulai dari 5 sampai dengan 16 dengan tabel 2.4
Tabel 2.4
Harga toleransi standar 5 sd 16
Harga
IT 5 7i
IT 6
IT 7
IT 8
IT 9
IT 10
IT11
IT12
IT13
IT 14
IT15
IT 16
10i
16i
25i
40i
64i
100i
160i
250i
400i
640i
1000i
Sumber : Munadi (2011,p.36)
Mulai dari IT 6 toleransinya dikalikan 10 untuk setiap 5 tingkat berikutnya.untuk
kualitas sd 1 harga toleransi standart langsung dihitung dengan menggunakan rumus pada
tabel 2.5
Tabel 2.5
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
47
Harga toleransi standar untuk 0 dan 1
Harga kualitas toleransi dalam mikrometer dan D dalam milimeter
IT 01 =0.3 + 0.008D
IT 0 =0.5 + 0.12D
IT 1 =0.8 + 0.020D
Sumber : Munadi (2011,p.36)
Tabel 2.3
Pengaplikasian Toleransi
Sumber: (Raghavendra, 2013, p.56)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
48
.3 Metode Praktikum
.3.1 Alat dan Bahan
a. Vernier Caliper
1. Hand Gloves
Gambar 2.24 Hand Gloves
2. Benda Kerja
Gambar 2.25 Benda Kerja Pengukuran dengan Vernier Caliper
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
49
3. Vernier Caliper
Gambar 2.26 Vernier Caliper
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
b. Holtest (Triobor)
1. Benda Kerja
Gambar 2.27 Benda Kerja Pengukuran dengan Holtest (Triobor)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
50
2. Holtest Triobor
Gambar 2.28 Holtest (Triobor)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
c. Disc Micrometer
1. Benda Kerja
Gambar 2.27 Benda Kerja Pengukuran dengan Holtest (Triobor)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
51
2. Disc Micrometer
Gambar 2.28 Holtest (Triobor)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
.3.2 Prosedur Pengujian
• Prosedur dengan Jangka Sorong (Vernier Caliper) :
1. Gunakan hand gloves.
2. Keluarkan vernier caliper dari tempatnya.
3. Periksalah kelengkapan alat ukur serta bagian bagiannya.
4. Ambil vernier caliper dengan hati hati.
5. Gerakan rahang secara bebas dengan menggerakkan kekanan dan kekiri.
6. Jika belum bisa bergerak bebas, kendurkan pengunci sampai rahang dapat bergerak
dengan lancar.
7. Ukur benda kerja dengan menggerakan rahang sampai menempel pada sisi benda
yang diukur.
8. Kencangkan pengunci rahang agar skala yang didapat tidak berubah ubah.
9. Baca nilai skala utama kemudian tambahkan nilai pada skala nonius.
10. Catat nilai yang sudah terbaca.
11. Setelah selesai pengukuran kembalikan vernier caliper ketempat semula dengan rapi.
• Prosedur dengan Holtest (Triobore):
1. Gunakan Hand Gloves.
2. Keluarkan Holtest (Triobore) dari tempatnya.
3. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan kain yang telah disediakan.
4. Periksa kelengkapan alat ukur dan semua bagian alat ukur.
5. Lihatlah ketelitian dan range dari Holtest (Triobore).
6. Gerakan skala nonius secara bebas dengan cara memutar Ratchet stop.
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
52
7. Lihatlah skala nonius dan skala utama harus berada pada angka nol.
8. Jika belum berada pada angka nol maka kalibrasi dengan menggunakan engkol
dengan cara memutar calibration space supaya ketika piringan tersebut rapat akan
mendapatkan angka nol.
9. Misalnya range yang ada pada alat 10-15 maka angka 10 akan digunakan sebagai
pengganti angka nol, kalibrasi pada skala ini menggunakan o ring yang telah
disediakan dalam kotak, ring ini telah distandartkan dan digunakan sebagai alat
kalibrasi dari holtest tersebut.
10. Jika telah benar terkalibrasi siapkan benda kerja yang akan diukur, pastikan benda
kerja yang diukur berada pada range skala dari Holtest (Triobore) agar tidak terjadi
kesalahan pengukuran.
11. Masukkan holtest secara perlahan-lahan kedalam benda kerja yang diukur, usahakan
dalam menggeser skala dengan memutar ratchetstop untuk menghindari penekanan
yang berlebihan dalam pengukuran.
12. Putarlah ratchet stop sampai berbunyi selama tiga kali.
13. Baca skala utama kemudian tambahkan dengan skala nonius.
14. Catat nilai yang sudah terbaca.
15. Setelah selesai pengukuran kembalikan Holtest (Triobore) kedalam tempat semula
dengan rapi.
• Prosedur dengan Disc Micrometer:
1. Gunakan Hand Gloves.
2. Keluarkan Disc Micrometer dari tempatnya.
3. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan kain yang telah disediakan.
4. Periksa kelengkapan alat ukur dan semua bagian alat ukur.
5. Lihatlah ketelitian dan range dari Disc Micrometer.
6. Gerakan skala nonius secara bebas dengan cara memutar Ratchet stop.
7. Lihatlah skala nonius dan skala utama harus berada pada angka nol.
8. Jika belum berada pada angka nol maka kalibrasi dengan menggunakan engkol
dengan cara memutar calibration space supaya ketika piringan tersebut rapat akan
mendapatkan angka nol.
9. Jika telah benar terkalibrasi siapkan benda kerja yang akan diukur, pastikan benda
kerja yang diukur berada pada range skala dari Outside Micrometer agar tidak terjadi
kesalahan pengukuran.
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN LINIER
53
10. Ukurlah benda ukur tersebut menggunakan Disc Micrometer secara perlahan-lahan,
usahakan dalam menggeser skala dengan memutar ratchet stop untuk menghindari
penekanan yang berlebihan dalam pengukuran.
11. Putarlah ratchet stop sampai berbunyi selama tiga kali.
12. Kuncilah poros ukur outside micrometer agar skala yang didapat tidak berubah.
13. Baca skala utama kemudian tambahkan dengan skala nonius.
14. Catat nilai yang sudah terbaca.
15. Setelah selesai pengukuran kembalikan Disc Micrometer kedalam tempat semula
dengan rapi.
•
.2.1 Gambar Spesimen
(Terlampir)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
54
BAB III
PENGUKURAN SUDUT DAN ULIR
3.1 Tujuan Praktikum
1. Agar praktikan mampu menggunakan profile projector dengan baik dan benar.
2. Agar praktikan memahami dan mampu menentukan karakteristik pengukuran ulir.
3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa geometri sudut ulir.
3.2 Tinjauan Pustaka
3.2.1 Pengukuran Sudut Langsung
Pengukuran sudut langsung adalah proses pengukuran yang dimana objek bendanya itu
memiliki dimensi sudut yang hasil pengukurannya dapat dibaca langsung dari alat ukur yang
digunakan. Ketepatan sudut benda kerja untuk maksud-maksud tertentu ternyata sangat
diperlukan. Misalnya sudut blok V, sudut ketirusan poros dan sebagainya. Untuk itu
pengukur sudut perlu dipelajari caranya, dalam pengukuran sudut juga ada alat-alat ukur
sudut yaitu busur baja, busur bilah, dan profile projector (Wijaya, 2018, p.71).
3.2.1.1 Bevel Protractor
Bevel protractor adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk pengukuran sudut antara
dua permukaan benda ukur dengan kecermatan lebih kecil daripada satu derajat. Gambar 3.1
menunjukkan sebuah busur bilah. Bagian-bagian dari busur bilah adalah piringan dasar, pelat
dasar, piringan index, dan bilah utama atau sword. Skala utama dan skala nonius berada
berdekatan sehingga memudahkan pengukur membaca pengukuran (Wijaya, 2018,p.71).
Skala utama mempunyai tingkat kecermatan hanya 1 derajat. Dengan bantuan skala
nonius maka busur bilah ini mempunyai ketelitian sampai 5 menit. Kunci nonius digunakan
untuk menyetel skala nonius dan kunci bilah digunakan untuk mengunci bilah utama dengan
piringan skala utama (Munadi, 2011,p.134).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
55
Gambar 3.1 Bevel protractor (busur bilah)
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
• Cara Baca Bevel Protractor
Cara Membaca Skala Ukur Busur Bilah, Prinsip pembacaannya sebetulnya tidak jauh
berbeda dengan prinsip pembacaan mistar ingsut, hanya skala utama satuannya dalam
derajat sedangkan skala nonius dalam menit. Yang harus diperhatikan adalah pembacaan
skala nonius harus searah dengan arah pembacaan skala utama. Jadi, harus dilihat ke mana
arah bergesernya garis skala nol dari nonius terhadap garis skala utama. Sebagai contoh
lihat Gambar 3.5. di bawah ini. Gambar tersebut menunjukkan ukuran sudut sebesar
50°55’ (lima puluh derajat lima puluh lima menit). Garis nol skala nonius berada di antara
50 dan 60 dari skala utama, tepatnya antara garis ke 50 dan 51. Ini berarti penunjukkan
skala utama sekitar 50 derajat lebih. Kelebihan ini dapat kita baca besarnya dengan
melihat garis skala nonius yang segaris dengan salah satu garis skala utama. Ternyata
yang segaris adalah garis angka 55 dari skala nonius. Ini berarti kelebihan ukuran tersebut
adalah 55 menit (11 garis di sebelah kiri garis nol: 11 x 5 menit = 55 menit). Jadi,
keseluruhan pembacaannya adalah 50 derajat ditambah 55 menit = 56 derajat 55 menit
(50° 55’) (Munadi, 2011,p.135).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
56
Gambar 3.2 Cara pembacaan bevel protractor
Sumber : Munadi, (2011,p.136)
Gambar 3.3 Bagian-bagian Bevel Protractor
Sumber : Raghavendra (2013, p.455)
• Bagian-bagian Bevel Protractor
Menurut (Rochim, 2006,p.321), bagian – bagian utama pada busur bilah adalah
sebagai berikut :
1. Badan atau piringan dasar
Berupa lingkarang penuh dengan diameter sekitar 55 mm. Permukaan bawah
piringan dasar ini rata, sehingga busur bilah dapat diletakan pada meja rata dengan
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
57
baik tak bergoyang. Pada tepi permukaan atas terdapat skala dengan pembagian dalam
derajat dan diberi nomor dari 00 – 900 – 00 – 900 (skala kiri dan kanan).
2. Pelat dasar
Menyatu dengan piringan dasar. Panjang, lebar dan tebal pelat dasar sekitar 90 x
15 x 7 mm. Sisi kerja pelat dasar dibuat rata dan lurus, dengan toleransi kerataan 0.01
mm untuk sepanjang sisi kerja.
3. Piringan indeks/skala nonius
Mempunyai titik pusat putaran berimpit dengan pusat piringan dasar. Pada
piringan ini tercantum garis indeks dan skala nonius sudut (skala nonius kiri dan
kanan), biasanya dengan kecermatan sampai 5 menit. Kadang dilengkapi dengan
pemutar halus atau cermat.
4. Bilah utama
Dapat diatur kedudukannya dengan kunci yang terletak pada piringan indeks.
Panjang, lebar dan tebal dari bilah utama, sekitar 150/300 x 13 x 2 mm, dan kedua
ujungnya dibuat menyudut masing – masing sebesar 450 dan 600. Kedua tepi dibuat
lurus dengan toleransi kerataan sebesar 0.02 sampai 0.03 mm untuk seluruh
panjangnya.
5. Prosedur pemakaian Bevel Protractor
1. Bersihkan specimen dan peralatan.
2. Tempatkan dasar bevel protractor terhadap permukaan referensi benda kerja dan
putar bilah utama agar sesuai dengan permukaan benda kerja lainnya, yang
menentukan sudut yang disertakan sedang diukur.
3. Kunci bilah utama menggunakan lock knop dan baca sudutnya.
(Reghavendra,2013.p.456)
3.2.1.2 Profile Projector
Profil Proyektor merupakan alat ukur dimensi dengan memproyeksikan bayangan
menuju lensa sehingga pengukur dapat mengukur dimensi yang ditampilkan di layar dengan
prinsip kerja menggunakan pengubah optis dan pengubah mekanis. Pengubah optis
digunakan untuk memperbesar bayangan dari benda ukur. Sedang pengubah mekanis
digunakan pada sistem pengubah mikrometernya. Bayangan benda ukur bisa dilihat pada
layar dan hasil pengukuran (besarnya dimensi benda ukur) bisa dilihat pada skala
mikrometer atau skala sudut. Dengan demikian, proyektor bentuk ini bisa digunakan untuk
mengukur bentuk, mengukur panjang dan mengukur sudut (Wijaya, 2018,p.75).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
58
Bagan dari proyektor bentuk dapat dilihat pada Gambar 3.5. Dari gambar tersebut dapat
dijelaskan disini beberapa komponen penting dari proyektor bentuk antara lain yaitu lampu,
lensa kondensor, filter penyerap panas, filter berwarna, kaca alas, lensa proyeksi, cermin
datar dan layar. Cara kerja ringkas dapat dijelaskan sebagai berikut: Benda ukur diletakkan
di atas kaca alat, bila perlu digunakan penjepit benda ukur. Lampu dinyalakan untuk
mendapatkan sinar yang sinarnya diarahkan ke benda ukur. Dengan adanya lensa proyeksi
dan kaca/cermin datar maka sinar dibiaskan menuju layar. Dengan adanya sinar ini maka
bayangan dari benda ukur akan dapat dilihat pada layar. Bayangan tersebut akan kelihatan
dengan dimensi ukuran yang lebih besar dari pada dimensi sesungguhnya. Hal ini terjadi
karena proyektor bentuk ini dilengkapi dengan lensa pembesar. Hasil pengukuran dapat
dilihat pada skala mikrometer ataupun skala sudut. Sistem skala sudutnya sama dengan
sistem skala sudut dari busur bila yang mempunyai skala utama dan skala nonius. Untuk
pengukuran sudut, tingkat kecermatan yang bisa diperoleh dengan proyektor bentuk adalah
1 menit (1’).
Gambar 3.3 Profile projector
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya (2020)
Untuk pengukuran benda ukur yang bersudut dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
dengan menggunakan layar yang berskala dan dengan memutar meja di mana skala sudut
berada. Bila yang digunakan layar berskala maka yang dibaca hasi pengukurannya adalah
skala yang ada pada layar. Sebaliknya bila yang digunakan untuk mengukur sudut adalah
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
59
dengan memutar meja (rotary table) maka hasil pengukurannya dapat dibaca pada skala
sudut yang diletakkan di atas meja putar tersebut (Munadi, 2011,p.137).
• Bagian-bagian Profil Proyektor
Pada profil proyektor terdapat beberapa komponen penting yang digunakan dalam
pengukuran.
1. Lampu ( lamp )
Lampu diposisikan dibagian depan profil proyektor yang mengarah ke proyektor.
Dan terdapat kondensor agar cahaya dapat diarahkan ke proyektor. Lampu digunakan
sebagai sumber cahaya pada sistem optiknya (Wijaya, 2018,p.78).
Gambar 3.5 Lampu
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
2. Proyektor ( projector )
Proyektor digunakan untuk memproyeksikan cahaya kecermin lalu diteruskan
kelayar. Proyektor memiliki pembesaran yang beragam, yaitu 10x, 25x, 50x, dan 100x
(Wijaya, 2018,p.78).
Gambar 3.6 Proyektor
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
60
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
3. 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 (Wijaya, 2018,p.79).
Gambar 3.7 Layar
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
4. 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 (Wijaya,
2018,p.79).
Gambar 3.8 (A) Eretan , (B) meja
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
61
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
5. Alat ukur
Pada profil proyektor digunakan tiga alat ukur yang berjenis vernier digital untuk
membaca panjang, lebar, dan sudut (Wijaya, 2018,p.80). Alat ukur ini dapat dilihat
pada gambar di bawah ini :
Gambar 3.9 Alat ukur (A) sudut, (B) jarak
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
6. Switch
Terdapat tiga switch pada profil proyektor, yaitu : switch lampu utama, switch
angle vernier, dan switch lampu sorot fleksibel (Wijaya, 2018,p.80). Yang dapat
dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.10 Switch (A) angle vernier, (B) lampu utama, (C) lampu sorot
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
• Cara baca profile projector
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
62
- Cara pertama : Salah satu garis silang pada kaca buram dibuat berhimpit dengan salah
satu tepi bayangan, dengan cara menggerakkan meja (dimana benda ukur dilatakkan)
kekiri atau kekanan, keatas atau kebawah. Dan dengan memutar piringan kaca buram
(garis silang). Setelah garis berhimpit pada tepi bayangan, kemiringan garis silang
dibaca pada skala piringan dengan bantuan skala nonius. Kemudian proses diulang
sampai garis bersangkutan berhimpit dengan tepi bayangan yang lain. Pembacaan
skala piringan dilakukan lagi. Dengan demikian sudut yang dicari adalah merupakan
selisih dari pembacaan yang pertama dan yang kedua.
- Cara kedua : Dengan memakai pola atau gambar beberapa harga sudut. Suatu pola
transparan berupa kumpulan beberapa sudut dengan harga tertentu dapat dipasang
pada kaca buram. Besar sudut objek ukur (kedua tepi bayangan) dapat ditentukan
dengan membandingkan pada gambar sudut tersebut sampai ditemukan sudut yang
paling cocok (Rochim, 2006,p.324).
3.2.2 Pengukuran sudut tak langsung
Pengukuran sudut tak langsung adalah proses pengukuran yang dimana objek bendanya
itu memiliki dimensi sudut yang hasil pengukurannya tidak dapat dibaca langsung dari alat
ukur yang digunakan. Adapun alat ukur sudut adalah pelingkup sudut, blok sudut, batang
sinus, senter sinus, rol dan bola baja (Munadi, 2011,p.137).
3.2.2.1 Blok Sudut
Munadi, dalam bukunya, Pada pengukuran linier tak langsung sudah dibicarakan
tentang blok ukur (gauge block). Pada pengukuran sudut secara tak langsung pun ada alat-
alat ukur yang berupa balok baja yaitu yang disebut dengan blok sudut. Blok sudut biasanya
mempunyai ukuran panjang lebih kurang 75 mm dan lebar biasanya 16 mm. Bagian tebalnya
tidak sejajar karena kedua ujung memanjangnya membentuk sudut. Dua permukaan dari sisi
yang membentuk sudut tadi mempunyai bentuk yang rata dan halus sehingga memungkinkan
dapat dilekatkan dengan permukaan blok sudut lainnya. Karena kedua sudut dari sisi-sisi
yang rata dan halus itu membentuk sudut maka sudut yang mengecil biasanya diberi tanda
minus (“ – “) dan sudut untuk ujung yang lebih besar diberi tanda plus (“ + “). Tanda-tanda
seperti itu diperlukan guna menghindari terjadinya kesalahan perhitungan. Bila dua atau
lebih blok sudut disusun dengan tanda-tanda yang sama pada satu ujungnya maka berarti
sudutnya makin menjadi besar yang nilainya adalah jumlah angka-angka yang tercantum
pada setiap blok sudut. Akan tetapi, bila yang disusun pada satu ujung susunan tanda-
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
63
tandanya tidak sama maka besarnya sudut adalah jumlah yang bertanda plus (+) dikurangi
dengan jumlah yang bertanda minus (–).
Tabel 3.1
Angle gauge block set
Kenaikan terkecil dengan
mana sudut dapat
dibentuk
Nomor dari setiap
blok yang terdapat
di set
List detail dari susunan blok di set
1o 6 6 blok dari 1o,3 o,5 o,15 o,30 o, dan 45 o
1’ 11 6 blok dari 1o,3 o,5 o,15 o,30 o, dan 45 o
5 blok dari 1’,3’,5’,20’, dan 30’
1’’ 16 6 blok dari 1o,3 o,5 o,15 o,30 o, dan 45 o
5 blok dari 1’,3’,5’,20’, dan 30’
5 blok dari 1”,3”,5”,20”, dan 30”
Sumber : Raghavendra (2013, p.127)
Gambar 3.11 Satu set blok sudut
Sumber : Munadi, (2011,p.139)
• Contoh penyusunan blok ukur
Berikut ini sebuah contoh penyusunan blok sudut dan cara mengecek benda ukur
dengan blok sudut yang sudah disusun. Misalnya akan membentuk sudut 360 23 5 ׳” dan
Benda ukur diletakkan diatas meja rata. Sudut antara salah satu permukaan .”16 ׳ 12 260
benda ukur terhadap meja rata dapat ditentukan dengan cara menyusun blok sudut dan
diletakkan disampin benda ukur. Harga sudut benda ukur terlebih dahulu diperkirakan
dengan memakai bevel protractor. Tinggi permukaan dengan benda ukur dengan muka
ukur teratas dari blok sudut diatur supaya berimpit dengan cara menggeserkan susunan
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
64
blok sudut atau dengan bantuan blok ukur untuk mempertinggi salah satu permukaan
yang dibandingkan. Kemudian kesejajaran antara permukaan benda ukur dengan muka
ukur blok sudut teratas diperiksa dengan pisau lurus. pisau digeserkan sepanjang
permukaan yang diukur. Selama pergeseran ini tidak boleh ada celah antara permukaan
pisau dan benda ukur. apabila masin terlihat adanya celah, susunan blok sudut harus
diubah dan pemeriksaan kesejajaran harus diulang lagi sampai tidak terjadi celah (wijaya,
2018, p. 84). Contoh susunannya lihat Gambar 3.12. di bawah ini:
Gambar 3.12 contoh susunan blok sudut
Sumber : Wijaya, (2018, p.84)
Gambar 3.13 contoh susunan blok sudut
Sumber :Raghavendra, (2013, p.128)
• Cara mengecek susunan blok sudut
Untuk mengecek apakah permukaan benda ukur sudah satu bidang dengan
permukaan susunan blok dapat dicek dengan pisau/bilah tipis pelengkap dari blok sudut.
Bila masih ada celah berarti sudut benda ukur belum sama dengan sudut susunan blok
sudut. Atau bisa juga dicek dengan jam ukur (Wijaya, 2018,p.85).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
65
Gambar 3.14 Mengecek sudut benda ukur dengan sudut susunan blok sudut
Sumber : Wijaya, (2018,p.85)
3.2.3 Metrologi Ulir
Definisi ulir menurut ASTME adalah bagian yang menonjol berbentuk heliks atau spiral
yang diproduksi dengan membentuk alur heliks yang kontinyu dari bagian yang seragam
pada permukaan dalam atau luar dari silinder atau kerucut (Raghavendra, 2013, p. 203). Ulir
mempunyai fungsi yang sangat penting bagi konstruksi suatu mesin atau peralatan teknis
lainnya. Fungsi tersebut adalah sebagai alat pemersatu atau sebagai alat penerus daya.
Jikalau pengukuran geometrik bagi poros atau lubang adalah untuk memastikan suaian yang
direncanakan, pengukuran geometrik bagi ulir adalah lebih dimaksudkan untuk memastikan
kekuatan atau daya tahan kelelahan ulir atau mungkin juga untuk menjamin ketelitian
pengubahan gerak dari gerakan (rotasi menjadi gerakan translasi) dari sistem pengubahan
gerakan yang memakai ulir (Rochim, 2013,p.100).
3.2.3.1 Karakteristik Ulir
1. Jenis Ulir Menurut Arah Gerakan Jalur Ulir
Menurut arah gerakan ulir dapat dibedakan dua macam ulir yaitu ulir kiri dan ulir
kanan. Ulir kanan dapat diketahui dari 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, begitu
pula sebaliknya (Wijaya, 2018,p.85).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
66
Gambar 3.15 Ulir kanan (a) dan ulir kiri (b)
Sumber : Wijaya, (2018, p.86)
2. Jenis Ulir Menurut Jumlah Ulir Tiap Gang (Pitch)
Dilihat 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, maka satu putaran pada
ulir ganda dapat memindahkan jarak yang lebih panjang dari pada satu putaran ulir
tunggal (Wijaya, 2018,p.86).
Gambar 3.16 Ulir tunggal (a) dan ulir ganda (b)
Sumber : Wijaya, (2018, p.86)
3. Jenis Ulir Menurut Bentuk Sisi Ulir
Melihat bentuk dari sisi ulir ini maka ulir dapat dibedakan menjadi ulir segi tiga,
segi empat, trapesium, parabola (knuckle). Bentuk ulir ini juga ada kaitannya dengan
standar yang digunakan (Wijaya, 2018,p.87).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
67
Gambar 3.17 Ulir segitiga
Sumber : Wijaya, (2018, p.87)
Gambar 3.18 Ulir trapesium
Sumber : Wijaya, (2018, p.87)
Gambar 3.19 Ulir tanduk
Sumber : Wijaya, (2018, p.87)
Gambar 3.20 Ulir parabola
Sumber : Wijaya, (2018, p.87)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
68
Gambar 3.21 Ulir persegi
Sumber : Bozdana (2011,p.4)
• Standar Umum untuk Ulir
Yang akan dibicarakan disini adalah ulir menurut ISO Metrik dan ulir Unified. Ulir
ISO metrik satuannya dalam milimeter dan ulir Unified satuannya dalam Inci (Munadi,
2011,p.154).
a. Ulir ISO Metrik
Gambar 3.22 Bentuk ulir isometrik
Sumber : Wijaya, (2018, p.88)
Dimana :
n = jumlah gang per Inci
p = jarak puncak ulir
H = kedalaman ulir
hb = kedalaman ulir luar
hm = kedalaman ulir dalam
E = Diameter tusuk
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
69
b. Ulir Unified
Gambar 3.23 Bentuk ulir unified
Sumber : Wijaya, (2018, p.88)
Dimana :
p = jarak puncak ulir
D = jarak puncak ulir ke lembah ulir
R = radius puncak atau lembah ulir
• Fungsi Ulir
Dengan adanya sistem ulir memungkinkan kita untuk menggabungkan atau
menyambung beberapa komponen menjadi satu unit produk jadi (Munadi, 2011,p.152).
Berdasarkan hal ini maka fungsi dari ulir secara umum dapat dikatakan sebagai berikut:
a. Sebagai alat pemersatu, artinya menyatukan beberapa komponen menjadi satu unit
barang jadi. Biasanya yang digunakan adalah ulir segi tiga baik ulir yang
menggunakan standar ISO, British Standard maupun American Standard (Wijaya,
2018,p.89).
b. Sebagai penerus daya, artinya sistem ulir digunakan untuk memindahkan suatu daya
menjadi daya lain misalnya sistem ulir pada dongkrak, sistem ulir pada poros berulir
(transportir) pada mesin-mesin produksi, dan sebagainya (Wijaya, 2018,p.89).
c. Sebagai salah satu alat untuk mencegah terjadinya kebocoran, terutama pada sistem
ulir yang digunakan pada pipa. Kebanyakan yang dipakai untuk penyambungan pipa
ini adalah ulir-ulir whitworth (Wijaya, 2018,p.89).
• Beberapa Istilah Penting Pada Ulir
Penggunaan kata istilah di atas tidak untuk menunjukkan adanya arti-arti lain dari
ulir, melainkan untuk menunjukkan adanya dimensi dimensi yang penting untuk
diketahui setiap kali membicarakan masalah ulir (wijaya, 2018, p.89).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
70
Gambar 3.24 Dimensi penting ulir
Sumber : Makwana (2019, p.7.25)
1. Angular pitch
2. Pitch Ini adalah jarak antara dua titik yang sesuai pada ulir yang berdekatan, diukur
sejajar dengan sumbu ulir.
3. Major Diameter Dalam hal ulir luar, diameter utama adalah diameter silinder utama
(imajiner), yang koaksial dengan sekrup dan menyentuh puncak-puncak ulir eksternal.
Untuk ulir internal, diameter silinder yang menyentuh akar ulir.
4. pitch diameter Ini adalah diameter silinder pitch, yang merupakan koaksial dengan
sumbu sekrup dan memotong sisi-sisi ulir sedemikian rupa sehingga lebar ulir dan
lebar ruang di antara keduanya sama. Secara umum, masing-masing ulir sekrup
ditentukan oleh diameter efektif karena menentukan kualitas kesesuaian antara sekrup
dan mur.
5. minor diameter Dalam hal ulir eksternal, diameter minor adalah diameter silinder
minor (imajiner), yang koaksial dengan sekrup dan menyentuh akar-akar ulir
eksternal. Untuk ulir internal, diameter silinder yang menyentuh puncak ulir. Itu juga
disebut diameter akar.
6. Pitch Line Ini adalah garis imajiner yang berjalan secara longitudinal melalui bagian
tengah sekrup.
7. Apex
8. Root
9. Crest
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
71
10. Addendum Ini adalah jarak radial antara diameter utama dan garis pitch untuk ulir
eksternal. Di sisi lain, ini adalah jarak radial antara diameter minor dan garis pitch
untuk ulir internal.
11. Dedendum Ini adalah jarak radial antara garis tengah dan garis kecil untuk ulir
eksternal. Di sisi lain, ini adalah jarak radial antara diameter utama dan garis pitch
untuk ulir internal.
12. Depth of thread
13. α Ini adalah sudut yang terbentuk antara sisi ulir dan tegak lurus terhadap sumbu ulir
yang melewati titik puncak segitiga dasar.
14. θ Ini adalah sudut antara sisi-sisi ulir yang diukur pada bidang aksial.
(Makwana, 2019, p.7.25)
3.2.3.2 Pengukuran Ulir
Bagian-bagian penting dari ulir yang harus diukur antara lain adalah : diameter mayor
(luar), diameter minor (dalam) dan sudut ulir (Wijaya, 2018, p.91).
1. Pengukuran Diameter Mayor Ulir
Untuk pengukuran secara kasar dapat dilakukan dengan menggunakan mistar
ingsut/jangka sorong. Untuk pengukuran yang lebih teliti lagi adalah dengan menggunakan
alat yang disebut Floating Carriage (Bench) Micrometer (Wijaya, 2018, p.91).
Gambar 3.25 Bench micrometer
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Untuk melakukan pengukuran diameter mayor ulir dengan menggunakan Bench
Micrometer diperlukan poros atau silinder 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
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
72
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 :
D = Dc + (Rt - Rc) ................................................................................................(3-1)
Dimana :
D = diameter mayor (mm)
Dc = diameter silinder standar (mm)
Rt = pembacaan pengukuran silinder standar (mm)
Rc = pembacaan pengukruan diameter mayor ulir (mm)
(Wijaya, 2018,p.92).
2. Pengukuran Diameter Minor Ulir
Diameter minor adalah diameter silinder khayal yang mempunyai sumbu yang
berimpit dengan sumbu ulir dan permukaannya menyingung dasar ulir. Pengukuran
diameter minor dilaksanakan dengan menggunakan mikrometer yang dibantu dengan
prisma (batang V), batang prisma ini dibuat dari berbagai dimensi dan ukuran radius
ujung sehingga bisa dipilih disesuaikan dengan dimensi ulir supaya ujungnya
menyinggung dasar ulir (Wijaya, 2018,p.92).
Gambar 3.26 Skematis pengukuran diameter inti ulir.
Sumber : Munadi, (2011,p.162)
Keterangan:
Di = Diameter minor
Ds = Diameter of Cylinder gauge
R2 = Pembacaan mikrometer pada benda kerja yang berulir
R1 = Pembacaan mikrometer pada Cylinder gauge standart
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
73
Gambar 3.27 Skema pengukuran
Sumber : Rochim, (2006,p.382)
3. Pengukuran Sudut dan Jarak Puncak Ulir
Untuk pengukuran sudut ulir dan jarak puncak ulir bisa digunakan alat ukur
pembanding misalnya mal ulir, juga bisa digunakan proyektor bentuk (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 bagi ulir metrik, dan antara 2½ - 28 gang per Inci
untuk ulir Inci (Munadi, 2011,p.167).
Gambar 3.28 Mal ulir
Sumber : Munadi, (2011,p.168)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
74
Gambar 3.29 Pembacaan Ulir
Sumber : Sato (2013, p.216)
Tabel 3.2
Lambang jenis-jenis ulir dan penunjukannya dalam gambar
Diketik sesuai format tabel
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
75
3.3 Metode Praktikum
3.3.1 Alat dan Bahan
1. Hand gloves
Gambar 3.30 Hand gloves
2. Benda kerja
Gambar 3.31 Benda kerja profile projector
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
3. Profile projector
Gambar 3.32 Profile projector
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN SUDUT
76
Spesifikasi
• Merk : Mitutoyo
• Type : PJ 311
• Tahun : 1986
• Ketelitian : 1µm (linier) dan 1 min (sudut)
3.3.2 Prosedur Pengujian
1. Gunakan hand gloves
2. Objek uji diletakkan di bidang uji
3. Proyektor dinyalakan sehingga bayangan dari objek terlihat di display lensa proyektor.
4. Fokus dari projector disesuaikan sampai kelihatan jelas.
5. Skala piringan diatur hingga skala utama dan nonius segaris pada angka nol.
6. Pengatur sumbu x – y, rotasi table dan garis silang pada kaca ke titik acuan dari objek uji
yang akan diukur.
7. Memutar skala piringan hingga garis acuan berhimpit dengan bayangan objek yang akan
diukur.
8. Mengukur karakteristik ulir dan dicatat hasilnya
9. Ulangi langkah kalibrasi tiap pengukuran
10. Mengukur diameter sudut pitch 1 sampai 10 dan dicatat hasilnya
11. Ulangi langkah kalibrasi tiap pengukuran
3.3.3. Gambar Spesimen
(Terlampir)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
77
BAB IV
PENGUKURAN VARIASI
4.1 Tujuan Pratikum
1. Agar pratikan mampu menggunakan Surface Roughness Tester dengan baik dan benar.
2. Agar praktikan mampu memahami dan mampu menentukan pengukuran kekasaran suatu
material.
3. Agar pratikan memahami dan mampu menganalisa tingkat kekasaran rata-rata permukaan
berdasarkan proses pengerjaannya pada suatu material.
4.2 Tinjauan Pustaka
4.2.1 Pengukuran Kedataran, Kelurusan Dan Kerataan
4.2.1.1 Kedataran (flatness)
Kedataran adalah “datar air” atau horisontal, gaya tarik bumi (gravitasi) dianggap tegak
lurus terhadap bidang yang datang air (Rochim, 2006,p.349).
Gambar 4.1 Waterpass
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
4.2.1.2 Pengukuran Kelurusan
Kelurusan adalah suatu permukaan benda dikatakan lurus apabila bidang permukaan
tersebut berbentuk garis lurus yang seandainya digambarkan dalam bentuk garis. Artinya
demikian, suatu benda yang diperiksa kelurusan permukaannya dalam panjang tertentu,
ternyata dalam pemeriksaannya tidak dtemukan adanya penyimpangan bentuk ke arah
horizontal maupun vertikal yang berarti dapat dikatakan permukaan benda tersebut adalah
lurus. Beberapa peralatan ukur yang bisa digunakan antara lain adalah mistar baja (steelrule),
jam ukur dan autokolimator (Rochim, 2006,p.349).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
78
Gambar 4.2 Autokolimator
Sumber : Rochim, (2006,p.353)
4.2.1.3 Pengukuran Kerataan
Kerataan adalah keadaan dimana permukaan memiliki bentuk yang sama tanpa ada
perbedaan tinggi antara satu titik dengan titik lain. Suatu bidang rata teoritis dapat dibuat
dengan menggeserkan suatu garis lurus diatas dua buah garis yang sejajar (dua garis tepi).
Garis lurus tersebut dinamakan sebagai “garis pembentuk”. Jadi, pada suatu bidang rata
dapat diimajinasikan garis-garis pembentuk yang sejajar yang tidak terhingga banyaknya
(Rochim, 2006,p.34).
4.2.2 Pengukuran Kekasaran Permukaan
American Society of Tool dan Manufacturing Engineers (ASTME) mendefinisikan
kekasaran sebagai penyimpangan yang lebih halus dalam tekstur permukaan, termasuk
penyimpangan yang dihasilkan dari tindakan yang terjadi pada proses produksi. Jarak
kekasaran adalah jarak antara puncak atau punggung puncak yang berurutan yang
membentuk pola kekasaran yang dominan. Tinggi kekasaran adalah deviasi rata-rata
aritmatika yang dinyatakan dalam mikrometer dan diukur tegak lurus terhadap garis tengah
(Raghavendra,2013, p.219).
• Penyebab penyimpangan pada permukaan
1. Goresan hasil dari pemakanan alat potong
2. Gelombang halus pada benda kerja karena getaran yang disebabkan selama
operasi proses manufaktur
3. Material benda kerja yang patah selama proses pemotongan logam
4. Deformasi pada benda kerja karena gaya pemotongan
5. Penyimpangan alat permesinan seperti kurangnya kestabilan permesinan
(Raghavendra. 2013, p.218)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
79
Waviness adalah kesalahan dalam bentuk karena geometri yang salah dari alat yang
memproduksi permukaan. Di sisi lain, kekasaran dapat disebabkan oleh masalah seperti
pemakanan pahat di mesin yang dianggap sempurna secara geometris. Jarak gelombang
adalah lebar antara puncak gelombang atau lembah berurutan. Ketinggian waviness adalah
jarak dari puncak ke lembah (Raghavendra,2013, p.219).
Gambar 4.3 Waviness
Sumber : Raghavendra (2013,p.218)
• Profil dan Surface Texture
Surface texture umumnya dipahami sebagai penyimpangan berulang atau acak dari
permukaan nominal yang membentuk pola permukaan. Tekstur permukaan meliputi
kekasaran, waviness, lay, dan cacat (Raghavendra, 2013, p.219).
Profil didefinisikan sebagai kontur bagian mana pun melalui permukaan (Makwana,
2019, p.8.5).
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
80
• Macam-macam Profil Permukaan
1. Profil Geometris Ideal
Profil ini merupakan profil dari geometris permukaan yang ideal yang tidak
mungkin diperoleh, dikarenakan banyaknya faktor yang mempengaruhi dalam proses
pembuatannya. Bentuk dari profil geometris ideal ini dapat berupa garis lurus,
lingkaran, dan garis lengkung (Wijaya, 2018,p.97).
2. Profil Referensi
Profil ini digunakan sebagai dasar dalam menganalisis karakteristik dari suatu
permukaan. Bentuknya sama dengan bentuk profil geometris ideal, tetapi tepat
menyinggung puncak tertinggi dari profil terukur pada panjang sampel yang diambil
dalam pengukuran (Wijaya, 2018,p.97).
3. Profil Terukur
Profil terukur adalah profil dari suatu permukaan yang diperoleh melalui proses
pengukuran. Profil inilah yang dijadikan sebagai data untuk menganalisis karakteristik
kekasaran permukaan produk permesinan (Wijaya, 2018,p.97).
4. Profil Dasar
Profil dasar adalah profil referensi yang digeser kebawah hingga tepat pada titik
paling rendah pada profil terukur (Wijaya, 2018,p.98).
5. Profil Tengah
Profil tengah adalah profil yang berada ditengah-tengah dengan posisi sedemikian
rupa sehingga jumlah luas bagian atas profil tengah sampai pada profil terukur sama
dengan jumlah luas bagian bawah profil tengah sampai pada profil terukur. Profil
tengah ini sebetulnya merupakan profil referensi yang digeser kebawah dengah arah
tegak lurus terhadap profil geometris ideal sampai pada batas tertentu yang membagi
luas penampang permukaan menjadi dua bagian yang sama yaitu atas dan bawah
(Wijaya, 2018,p.98). Untuk lebih memperjelas dimana posisi dari profil yang sudah
dijelaskan dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut ini :
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
81
Gambar 4.4 Profil suatu permukaan
Sumber : Munadi, (2011,p.227)
• Parameter Kekasaran Permukaan.
Menurut Munadi, (2011,p.227), adapun parameter kekasaran permukaan adalah
sebagai berikut :
1. Kedalaman Total (Peak to Valley), Rt,
Kedalaman total adalah besarnya jarak dari profil referensi sampai dengan profil
dasar. Satuannya adalah dalam mikron (Wijaya, 2018,p.98).
2. Kedalaman Perataan (Peak to Mean Line), Rp
Kedalaman perataan (Rp) merupakan jarak rata-rata dari profil referensi sampai
dengan profil terukur. Bila juga dikatakan bahwa kedalaman perataan merupakan jarak
antara profil tengah dengan profil referensi (Wijaya, 2018,p.99).
Gambar 4.5 Kedalaman total dan kedalaman perataan
Sumber : Munadi, (2011,p.227)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
82
3. Kekasaran Rata-rata Aritmetis (Center Line Average, CLA), Ra
Nilai Ra adalah standar umum untuk mengukur kekasaran permukaan. Ini
didefinisikan sebagai tinggi rata-rata dari garis rata-rata semua ordinat permukaan.
Menariknya, empat negara (AS, Kanada, Swiss, dan Belanda) secara eksklusif
mengadopsi nilai Ra sebagai standar untuk mengukur kekasaran permukaan. Semua
negara lain telah memasukkan metode penilaian lain selain metode Ra. Misalnya,
Prancis memiliki tujuh standar tambahan. Harus disebutkan di sini bahwa nilai Ra
adalah indeks untuk perbandingan tekstur permukaan dan bukan dimensi. Nilai ini
selalu jauh lebih sedikit daripada ketinggian puncak ke lembah. Ini umumnya
merupakan pilihan populer karena mudah dipahami dan diterapkan untuk tujuan
pengukuran (Raghavendra,2013, p.220).
𝑅𝑎 =𝐴1+𝐴2+⋯+𝐴𝑁
𝐿 (µm) ............................................................................... (4-1)
Menentukan kekasaran rata-rata (Ra) dapat pula dilakukan secara grafis. Adapun
caranya adalah sebagai berikut:
Pertama, gambarkan sebuah garis lurus pada penampang permukaan yang
diperoleh dari pengukuran (profil terukur) yaitu garis X – X yang posisinya tepat
menyentuh lembah paling dalam, gambar 4.6.
Kedua, ambil sampel panjang pengukuran sepanjang L yang memungkinkan
memuat sejumlah bentuk gelombang yang hampir sama.
Ketiga, ambil luasan daerah A di bawah kurva dengan menggunakan planimeter
atau dengan metode ordinat. Dengan demikian diperoleh jarak garis center C – C
terhadap garis X – X secara tegak lurus.
Keempat, sekarang diperoleh suatu garis yang membagi profil terukur menjadi
dua bagian yang hampir sama luasnya, yaitu luasan daerah di atas (P1+ P2+... dan
seterusnya) dan luasan daerah di bawah (Q1+ Q2 +... + dan seterusnya).
Gambar 4.6 Menentukan kekasaran rata-rata, Ra
Sumber : Raghavendra, (2013,p.221)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
83
Gambar 4.7 Kekasaran rata-rata, Ra
Sumber : Munadi, (2011,p.228)
4. Kekasaran Rata-rata Dari Puncak ke Lembah, Rz
Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah, Rz sebetulnya hampir sama dengan
kekasaran rata-rata aritmetis Ra, tetapi cara menentukan Rz adalah lebih mudah
daripada menentukan Ra, Gambar 4.18. menunjukkan cara menentukan Rz. Sampel
pengukuran diambil sejumlah profil yang memuat, misalnya 10 daerah yaitu 5 daerah
puncak dan 5 daerah lembah (Wijaya, 2018,p.100).
Gambar 4.8 Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah
Sumber : Munadi, (2011,p.229)
Kemudian buat garis lurus horizontal di bawah profil permukaan. Tarik garis
tegak lurus dari masing-masing ujung puncak dan lembah ke garis horizontal. Dengan
cara ini maka diperoleh harga Rz yang besarnya adalah:
𝑅𝑧 =1
5 (𝑅1 + 𝑅3 + 𝑅5 + 𝑅7 + 𝑅9 + 𝑃𝑎) −
1
5 (𝑅2 + 𝑅4 + 𝑅6 + 𝑅8 + 𝑅1) .
1000
𝑉𝑣 ........... (4-3)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
84
• Penulisan kekasaran permukaan
Gambar 4.9 Penulisan kekasaran permukaan
Sumber : Raghavendra (2013,p.222)
• Surface Roughness Tester / Profilo Meter
Pengukuran kekasaran permukaan diperoleh dari sinyal pergerakan stylus berbentuk
diamond untuk bergerak sepanjang garis lurus pada permukaan sebagai alat indicator
pengukur kekasaran permukaan benda uji. Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan
menggunakan transducer dan diolah dengan mikroprocessor. Roughness Tester dapat
digunakan di lantai di setiap posisi, horizontal, vertikal atau di mana pun.
Ketika mengukur kekasaran permukaan dengan roughness meter, sensor
ditempatkan pada permukaan dan kemudian meluncur sepanjang permukaan seragam
dengan mengemudi mekanisme di dalam tester.
Gambar 4.10 Surface roughness tester
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
85
4.3 Metode Praktikum
4.3.1 Alat dan Bahan
1. Hand Gloves
Gambar 4.11 Hand gloves
2. Benda Kerja
Gambar 4.12 Benda kerja
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
3. Height Gauge
Gambar 4.13 Height gauge
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Laporan Praktikum Metrologi Industri
Semester Genap 2020/2021
KELOMPOK 00
PENGUKURAN VARIASI
86
4. Surface Roughness Tester
Gambar 4.14 Surface roughness tester SJ-210
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya Brawijaya (2020)
Spesifikasi Surface Roughness Tester
• Merk : Mitutoyo
• Type : SJ 210
• Tahun : 2013
• Ketelitian : 0,02 µm
4.3.2 Prosedur Pengujian
1. Gunakan Hand Gloves
2. Keluarkan Surface Roughness Tester dari tempatnya
3. Periksalah bagian-bagain alat ukur beserta kelengkapannya
4. Pasangkan Drive Unit pada Surface Roughness Tester ke Height Gauge
5. Letakkan Stylus tepat pada permukaan benda ukur hingga indikator pada Surface
Roughness menunjukkan pada titik tengah dengan cara menaikan dan menurunkan Height
Gauge
6. Pilih berapa jarak yang diukur pada layar surface roughness tester, kita mengukur dengan
jarak 0,5 ,p. 1 ,p. 1,5
7. Pilih tombol start
8. Catat nilai yang terbaca, Setelah selesai pengukuran kembalikan Surface Roughness
Tester ke tempat semula dengan rapi
4.3.2 Gambar Spesimen
(Terlampir)