Kirim Laporan Metrologi Industri.docx

LAPORAN TUGAS MATA KULIAH Metrologi Industri Dosen pembimbing : Prof. Dr. Sudji Munadi , M.Pd.

HALAMAN JUDUL

Oleh : Wijdan Alfafa / 17503244024 Ichsan Cahya R / 17503244025 Ananta Sandhu P / 17503244026 Widodo Apriliyanto / 17503244027 Adam Muh Kurnia / 17503244028

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2018

PENGUKURAN TIRUS DALAM DAN TIRUS LUAR 1. Kompetensi

Setelah melaksanakan praktik praktikan/mahasiswa diharapkan: Terampil dalam mengukur dimensi radius dan sudut poros tirus dan lubang tirus. 2. Dasar Teori

Elemen mesin yang dipergunakan pada suatu mesin perkakas, alat bantu mesin perkakas, atau alat potong biasanya mempunyai ketirusan tertentu baik tirus dalam maupun luar. Untuk pengukuran sudutnya tidak mempunyai alat khusus, maka diperlukan alat ukur bantu yang berupa bola/rol baja (Steel Roller and Steel Ball). Dengan bantuan alat bantu tersebut kita akan dapat mengetahui ukurannya, yang biasanya alat ini tersedia di lab metrologi. Dengan bantuan rumus matematika (geometri dan trigonometri) kita dapat menyusun suatu rumus untuk mencari diameter atau dimensi suatu benda tirus. Benda tirus tersebut misalnya senter mati (dead center), senter jalan (live center), atau poros arbor (poros pemegang pahat frais). 3. Prosedur Praktikum

A. Alat dan Perlengkapannya Satu set bola/rol baja, satu set blok ukur, jangka sorong, mikrometer kedalaman/luar, high gauge (mistar ingsut ketinggian), V-Block, benda ukur (dead center) dan alat-alat pembersih. B. Keselamatan Kerja Hati-hati dalam menyetel posisi blok ukur, rol ataupun bola baja agar kesalahan pengukuran sekecil mungkin. C. Langkah Kerja Pengukuran Tirus Luar a) Benda ukur diatur posisinya diatas meja rata dengan bantuanV-

Block atau diberdirikan. b) Ambil bola baja atau rol baja dua buah yang sama ukurannya, serta

sepasang blok ukur (ukuran sama panjang). c) Letakkan bola tersebut pada posisi seperti gambar.

d) Ukurlah bagian-bagian yang ditunjukkan pada gambar. e) Demikian seterusnya dengan posisi yang lain sesuai pada tabel.

D max =

Pengukuran Tirus Dalam a) Prosedurnya sama dengan di luar bedanya pada penggunaan bola

baja. b) Ambil bola baja dua buah yang sama ukurannya. c) Letakkan bola baja tersebut pada posisi seperti pada gambar. d) Ukurlah bagian-bagian yang perlu diukur.

4. Data Pengukuran

a. Tabel Pengukuran Tirus Luar No

Tinggi Gage Block

Tinggi H

Jarak M

(h)

(mm)

(mm)

h1 = 10 mm

H1 = 20

M1 = 40 α = 2,98°

1 h2 = 50 mm

H2 = 60

M2 = 42,5

h1 = 15 mm

H1 = 25

M1 = 40,7

h2 = 55 mm

H2 = 65

M2 = 42,8

h1 = 20 mm

H1 = 30

M1 = 41

α = 2,98°

1

α = 2,98°

1

1

Hasil Perhitungan

h2 = 60 mm

H2 = 70

M2 = 43

h1 = 25 mm

H1 = 35

M1 = 41,2

h2 = 65 mm

H2 = 75

M2 = 43,3

α = 2,98°

b. Tabel Pengukuran Tirus Dalam No

1.

1.

1.

D.Rolers (mm)

h(mm)

Α

D1 = 22

h1 = 35,02

D2 = 23

h2 = 14,91

2,86°

D1 = 21

h1 = 55,55

2,86°

D2 = 23

h2 = 14,90

D1 = 21

h1 = 55,54

D2 = 22

h2 = 35,04

Suhu Ruang

: 29 ° C

Kelembaban

: 77 %

Tanggal Praktikum

: 05 November 2018

Keterangan (mm) Dmax = 24.509 Dmin = 20,759 Dmax = 24,512 Dmin = 20,762

2,86°

Dmax = 24,509 Dmin = 20,759

5. Pembahasan

Pada saat melakukan praktek waktu mencari nilai H, h, dan M agak sulit, dikarenakan bola baja yang terus bergerak, sehingga sering terjadi kesalahan data saat proses pengukuran yang melibatkan mikrometer dan bola baja, sehingga sensor mikrometer sulit untuk menyentuh titik tertinggi dari bola baja.

Dari data diatas kelompok kami dapat menganalisa:

I.

Pengukuran Tirus Dalam Apabila nilai α (sudut) yang didapat besar maka nilai diameter

maksimal akan semakin besar dan nilai diameter minimal yang dihasilkan semakin kecil. Dan apabila nilai α (sudut) yang didapat kecil maka nilai

diameter maksimal maka akan semakin kecil dan nilai diamter minimal yang dihasilak semakin besar.

II. Pengukuran Tirus Luar

Pada saat praktek kita menggunakan gage block dengan perbandingan antara gage block yang satu dengan yang lainnya besar, maka akan menghasilkan sudut yang besar dan akan mempengaruhi nilai diameter maksimal menjadi semakin besar, dan apabila kita menggunakan gage block dengan perbandingan yang kecil atau hampir sama maka akan menghasilkan sudut yang kecil dan akan mempengaruhi nilai dimeter maksimal menjadi semakin kecil.

6. Kesimpulan

Dari hasil menganalisa pengukuran diatas dapat kami simpulkan pada praktek mengukur tirus dalam maupun tirus dalam apabila sudut atau nilai α yang didapat akan mempengaruhi nilai diameter maksimal maupun minimal pada pengukuran tersebut. Dan pada saat praktikum sangat mungkin terjadi kesalahan, misalnya kesalahan menggunakan alat ukur, ketidak presisian alat ukur, serta faktor lingkungan (suhu dan kelembaban) yang mengakibatkan data yang dihasilkan kurang tepat dan akurat.

7. Lampiran

Perhitungan Tirus Luar a) Tabel Pengukuran Tirus Luar No

Tinggi Gage Block (h)

Tinggi H

Jarak M

(mm)

(mm)

h1 = 10

H1 = 20

M1 = 40,4

h2 = 50

H2 = 60

M2 = 42,5

Hasil Perhitungan

α = 2,98°

1

𝑇𝑔 1⁄2 𝛼 =

𝑀2 − 𝑀1 2(ℎ2 − ℎ1)

𝑇𝑔 1⁄2 𝛼 =

42,5 − 40,4 2(50 − 10)

𝑇𝑔 1⁄2 𝛼 =

2,1 2(40)

𝑇𝑔 1⁄2 𝛼 =

2,1 80

𝑇𝑔 1⁄2 𝛼 = 𝑎𝑟𝑐 tan 0,026 1⁄ 𝛼 = 1,49° 2 𝛼 = 2,98°

Perhitungan Tirus Dalam

b) Tabel Pengukuran Tirus Dalam No

1.

D.Rolers (mm)

h(mm)

D1 = 22

h1 = 35

D2 = 23

h2 = 9,8

Α

Keterangan (mm) Dmax = 23,959

2,29° Dmin = 21,109

H= 75mm

𝑠𝑖𝑛 1⁄2 𝛼 =

𝐷2 − 𝐷1 2(ℎ1 − ℎ2) − (𝐷2 − 𝐷1)

𝑠𝑖𝑛 1⁄2 𝛼 =

23 − 22 2(35,02 − 14,91) − (23 − 22)

𝑠𝑖𝑛 1⁄2 𝛼 =

1 49,4

𝑠𝑖𝑛 1⁄2 𝛼 = 0,025 1⁄ 𝛼 = 𝑎𝑟𝑐 sin 0,025 2 1⁄ 𝛼 = 1,432 2 𝛼 = 2,86° 𝐷𝑚𝑖𝑛 =

1 1 1 2 [2 𝐷1 − {𝐻 − {ℎ1 + 2 𝐷1} tan 2 𝛼]

𝐷𝑚𝑖𝑛 =

1 1 1 2 [2 22 − {75 − {35,02 + 2 22} tan 2 2,86]

1 cos 2 𝛼

1 cos 2 2,86

𝐷𝑚𝑖𝑛 =

2[11 − {75 − {35,02 + 11}0,025] 0,99

𝐷𝑚𝑖𝑛 =

2[11 − 0,724] 0,99

𝐷𝑚𝑖𝑛 = 20,759 𝑚𝑚

1 𝐷𝑚𝑎𝑥 = Dmin + 2H tan 𝛼 2 𝐷𝑚𝑎𝑥 = 20,759 + 2.75.0,025 𝐷𝑚𝑎𝑥 = 20,759 + 3,75 𝐷𝑚𝑎𝑥 = 24,509 mm

8. Lampiran

Pengukuran ulir dengan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 1. Judul Praktikum Pengukuran ulir dengan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 2. Tujuan Praktikum Mampu melakukan analisis dan pengukuran dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 3. Peralatan dan Bahan yang digunakan a. Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) b. Mal ulir c. Poros diameter standar d. Kawat ukur e. Prisma ukur f. Benda yang akan diukur 4. Konsep Teori a. Rumus mencari diameter luar

F = Dst ± perbedaan antara R dan R1

Dimana : F

= Diameter luar

Dst

= Ukuran Diameter standar dengan Mikrometer Outside

Rst

= Pembacaan FCBM pada standar

Rbk = Pembacaan FCBM pada standar benda kerja

b. Rumus mencari Diameter Efektif

E = Dst ± perbedaan antara (Rst – P) dan Rbk

P didapat dari rumus dibawah ini : i.

Untuk ulir whitworth (55°)

: P = 0,96049 X p –

1,16568 X d ii.

Untuk ulir B.A

: P = 1,12634 X p –

1,48295 X d iii.

Untuk ulir metris, USS dan Unified

: P = 0,86602 X p-d

Dimana : Rst

= Pembacaan mikrometer pada standard dan kawat ukur

(Cyilinder) Rbk = Pembacaan mikrometer pada benda kerja dan kawat ukur (Cylinder) Dst

= Ukuran Diameter standar dengan Mikrometer Outside

p

= Pitch ulir

d

= Diameter kawat ukur (Cylindrer)

c. Rumus mencari Diameter Inti

C = Dst ± perbedaan Rst dan Rbk

Dimana : Rst

= Pembacaan mikrometer pada standar dan prisma

Rbk = Pembacaan mikrometer pada benda kerja dan prisma Dst

= Ukuran Diameter standar dengan Mikrometer Outside

C

= Diameter inti

5. Prosedur Pelaksanaan Praktikum a. Mencari Diameter Luar 1) Ukurlah diameter standar dengan menggunakan mikrometer outside 2) Pasang poros standar pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 3) Ukur diameter poros standar dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) lalu lepas 4) Pasang benda pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 5) Mengukur diameter luar benda dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 6) Hitung dengan menggunakan rumus lalu catat hasilnya

b. Mencari Diameter Efektif 1) Ukurlah diameter standar dengan menggunakan mikrometer outside 2) Pasang poros standar dan kawat ukur pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 3) Ukur diameter poros standar yang telah diberi kawat ukur dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) lalu lepas

4) Pasang benda dan kawat ukur pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 5) Mengukur diameter benda yang telah diberi kawat dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 6) Hitung dengan menggunakan rumus lalu catat hasilnya c. Mencari Diameter Inti 1) Ukurlah diameter standar dengan menggunakan mikrometer outside 2) Pasang poros standar dan prisma pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 3) Ukur diameter poros standar yang telah diberi dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) lalu lepas 4) Pasang benda dan prisma pada Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 5) Mengukur diameter benda yang telah diberi dengan menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) 6) Hitung dengan menggunakan rumus lalu catat hasilnya 6. Hasil Praktikum a. Diameter Inti Diketahui : Rbk = 12,98 mm Rst

= 15,58 mm

Dst

= 15,2 mm

Ditanya

:C

Jawab

:

=?

C = Dst ± (Rst – Rbk) = 15 ± (15,58 – 12,98) = 15 ± ( 2,6) = 17,8 mm b. Diameter Efektif Diketahui : Rbk = 11,58 mm Rst

= 16,78 mm

Dst

= 15,2 mm

p

= 1,25

d

= 0,7 mm

Ditanya

:E?

Jawab

:

P = 0,96049 x p – 1,16568 x d = 0,96049 x 1,25 – 1,16568 x 0,7 = 1,2006125 – 0,815976 P = 0,3846365 E = Dst ± perbedaan antara (Rst – P) dan Rbk = 15,2 ± (16,78 – 0,384) – 11,58 = 15,2 ± 16,395 – 11,58) = 18,295

c. Diameter Luar Diketahui : Rbk = 16,139 mm Rst

= 18,172 mm

Dst

= 15,2 mm

Ditanya

:F

Jawab

:

=?

F = Dst ± ( Rst– Rbk ) = 15,2 ± (18,172 – 14,484) = 15,2 ± 3,699 = 15 ± 3,2236 = 18, 888 mm Suhu ruang

: 25° C

Kelembaman

: 77 %

7. Pembahasan Alat ukur yang bisa digunakan untuk mengukur diameter minor (inti) ulir antara lain adalah mikrometer ulir yang ujung ukurnya berbentuk runcing dan Bench Micrometer. Bila pengukurannya dengan mikrometer kedua maka ukurannya memang khusus untuk pengukuran diameter inti ulir maka pembacaan hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukur mikrometer tersebut.

Apabila alat ukur yang digunakan adalah Bench Micrometer maka cara pengukurannya juga sama dengan pengukuran diameter mayornya. Ambil silinder standar dan ukurlah dengan Bench Micrometer. Misalnya diameter silinder standar adalah Ds, dan hasil pembacaan mikrometer terhadap silinder standar misalnya R1. Kemudian silinder standar dilepaskan dari Bench Micrometer dan diganti dengan ulir yang akan diukur. Untuk pengukuran diameter inti diperlukan alat bantu lain yaitu prisma yang biasanya sudah disediakan sebagai pelengkap dari Floating Carriage Micrometer. Prismanya diletakkan sedemikian rupa sehingga bagian yang tajam (sisi prisma) masuk pada sudut ulir. Dengan memutar mikrometer maka batang prisma yang digunakan tepat menyentuh permukaan ukur dengan catatan bahwa kedudukan fiducial indicator harus betul-betul pada posisi nol. Dengan mikrometer dapat diketahui besarnya harga pengukuran, misalnya R2. Dengan hasil ini maka dapat dihitung besarnya diameter inti dari ulir yaitu :

Di = Ds

(R2 – R1) mm.

Keterangan : Ds = diameter poros standar (diketahui) R2 = hasil baca diameter standar (fiducial incdicator = 0) R1 = hasil diameter inti ulir (fiducial indicator = 0)

Cara pengukuran kedua ini adalah dengan jalan meletakkan kawat dengan diameter tertentu masing-masing pada tempat yang berlawanan. Dengan menggunakan perhitungan dari beberapa persamaan maka dapat dicari hubungan antara diameter kawat dengan sudut ulir dan diameter efektif.

Dari gambar tersebut : De = H + 2FG

De = diameter efektif H = X – 2d X = ukuran/jarak bagian luar kawat d = diameter kawat De = X – 2d + 2 FG

8. Kesimpulan 1. Metode ini bertujuan untuk mengukur bagian ulir secara tepat dan akurat. 2. Penyimpangan yang terjadi dalam menggunakan metode Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) sangat minim.

3. Dengan pengukuran ulir menggunakan Floating Carriage Bench Micrometer (FCBM) kita dapat mengalisis bagian-bagian dari ulir tersebut. 4. Dengam metode ini kita dapat mengukur bagian-bagian penting dari ulir seperti diameter mayor (luar), diameter minor (inti), diameter efektif (tusuk/pit), sudut ulir dan jarak puncak ulir. 9. Lampiran

Pengukuran Dengan Proyektor Bentuk (Profil Projector) 1. Judul Praktikum Pengukuran Dengan Proyektor Bentuk (Profil Projector) 2. Tujuan Praktikum 1. Mahasiswa mampu mengukur panajang benda dengan menggunakan profil projector. 2. Mahasiswa mampu mengecek sudut benda ukur dengan profil pojector 3. Peralatan dan Bahan yang digunakan 

Profil Projector



Benda ukur



Pembersih

4. Dasar Teori Proyektor

Bentuk

merupakan

alat

ukur

yang

prinsi

kerjanya

menggunakan sistem optis dan mekanis.Sistem Optis digunakan untuk memperbesat bayangan dari benda ukur. Sedang sistem mekanis digunakan pada sistem pengubah mikrometernya. Bayangan benda ukur bisa dilihat pada layar dan hasil pengukuran (besarnya dimensi benda ukur) bisa dilihat ada skala mikrometer atau skala sududt. Dengan demikian,proyektor bentuk ini bisa digunakan untuk mengukur bentuk ,mengukur panjang , dan mengukur sudut.Karena komponen-komponen utamanya banyak menggunakan lensa maka benda-benda yang diukur dengan proyektor ini harus memiliki bentuk dan ukuran yang kecil. Hal ini juga perlu guna menghindari rusaknya permukaan lensa tempat meletakkan benda ukur. Bagian

utama

kondensator,filter

dari

proyektor

penyerap

bentuk

panas,filter

ini

yaitu

berwarna,kaca

lampu,lensa alas,lensa

proyeksi,cermin datar dan layar.Cara ringkas kerjanaya dapat dijelaskan sebagai berikut: Benda yanag akan dikur diletakkan diatas 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 cahaya dibiaskan menuju layar. Bayangan tersebut akan kelihatan dengan dimensi dan ukuran yang lebih besardari pada dimensi yang sesungguhnya. Hal ini terjadi karena proyektor bentukini dilengkapi dengan lensa pembesar.Hasil pengukuran dapat dilihat pada skala mikrometer ataupun skala sudut. 6. Keselamatan Kerja 1. Patuhilah prosedur penggunaan alat 2. Hati-hatilah meletakkan benda ukur dalam meletakkan di meja ukur 3. Bersihkan bagian-bagian Profil Pojector terutama lensa agar tida buram 7. Langkah Kerja 1. Menghubungkan alat dengan arus listrik 2. Menghidupkan lampu-lampu dan tutup lensa 3. Meletakkan benda ukur pada landasan 4. Memeriksa kedudukan (posisi benda kerja) pada layar,kemudian mengatur fokusnya dengan memutar roda untuk menaikkan dan menurunkan meja 5. Mengatur tabir sorong (sliding shade) agar bayangan benda lebih jelas. 6. Mengukur dimensi benda kerja meliputi panjang diameter,sudut,kisar ulir,sudut ulir,diameter ulir,diameter ini ulir ,dsb

8. Data Pengamatan Lampiran

:

Suhu Ruang

: 290 C

Kelembaban : 80,5

9. Pembahasan Pada pengukuran kali ini menggunakan alat ukur berupa Profil projector dengan merk Mitutoyo dan memiliki ketelitian 0,005 mm. Benda yang diukur adalah plat trapesium dengan 2 lubang didalamnya dan benda lain berupa ulir pada baut. Pada pengukuran yang pertama dilakukan untuk mencari dimensi panjang,lebar,diameter dan sudut.Pengukuran yang dihasilkan dihasilkan seperti pada data pengukuran.Pengukuran pada dimensi panjang,lebar dan diameter tidak mengalami kesulitan apapun karena skala ukur terlihat jelas namun saat pengukuran sudut sedikit mengalami kesulitan karna harus memutar meja (rotary table) dan kurang menguasai untuk penentuan titik awalnya sehingga harus mengulangi percobaanbeberapa kali. Pada pengukuran ulir mengalami beberapa kesulitan daripada pengukuran sebelumnya.Hal ini disebabkan karena permukaan ulir yang tidak datar sehingga saat rotary table diputar benda ikut bergeser.selain itu kesulitan yang lainnya adalah dalam membaca ukuran lebar pitch karena kurangnyha pemahaman dalam memngoperasikan alat ukur ini. Pengukuran dengan alat ukur profil projector ini dapat digunakan untuk mengukur benda benda berdimensi kecil dan kurang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari,karena pengoperasian yang sedikit memakan waktu dan juga tidak dapat dilakukan diluar ruang laboratorium. 10. Kesimpulan Pengukuran profil proyektor dilakukan pada benda ukur yang berdimensi kecil. Profil proyektor memberikan cara termudah dalam mengukur benda kerja yang berdimensi kecil dengan menyorotkan cahaya ke benda ukur dan menampilkan bayangan benda ukur yang telah diperbesar oleh proyektor layar. Pengukuran menggunakan alat ukur vernier jenis digital yang memiliki tingkat ketelitian yang baik. Profil proyektor menggunakan beberapa pembesaran yanag berbeda tetapi hasil dari semua pengukuran akan memberikan hasil yang sama. Dari

pengukuran dengan perbesaran 10x dan perbesaran 25x , pada pengukuran dengan perbesaran 25x menghasilkan angka yang lebih akurat. Kesalahan pada proses pengukuran yang terjadi disebabkan oleh beberapa faktor yatu: 1. Kondisi atau bentuk benda ukur, 2. Kondisi alat ukur, 3. Pengambilan posisi pengukuran pada setiap titik, 4. Kecermatan operator dalam melakukan gerakan meja atau pengambilan data.