Bab III Pengukuran Diameter Mur Dan Geometri Ulir

[PRAKTIKUM METROLOGI 2017] 2017 ] Diameter Mur dan Geometri Ulir

BAB III PENGUKURAN DIAMETER MUR DAN GEOMETRI ULIR

3.1

PROSEDUR PENGUKURAN

Dalam praktikum metrologi industri pada pos pengukuran diameter mur dan geometri ulir, langkah-langkah yang harus dilakukan oleh praktikan saat mengukur benda kerja dengan menggunakan menggunakan alat ukur adalah sebagai berikut. 3.1.1

Pengukuran Diameter Mur

Pengukuran diameter mur meliputi pengukuran diameter dalam, diameter luar, dan tebal mur. Berikut langkah-langkah pengukuran menggunakan Vernier caliper.

Gambar 3.1 Pengukuran diameter dalam mur (Laboratorium Metrologi

Industri, 2017) a.

Mempersiapkan alat dan bahan.

b.

Mempelajari fungsi masing-masing bagian dan cara menggunakan Vernier caliper .

c.

Menggerakkan rahang bebas sesuai dengan bagian ba gian yang ingin diukur.

d.

Menggunakan rahang luar pada Vernier caliper untuk mengukur diameter luar dan tebal mur, kemudian menggunakan rahang dalam untuk mengukur diameter dalam mur.

e.

Mencatat hasil pengukuran pada lembar kerja.

Teknik Mesin Universitas Diponegoro D iponegoro 33

[PRAKTIKUM METROLOGI 2017] Diameter Mur dan Geometri Ulir

3.1.1

Pengukuran Geometri Ulir

Pengukuran geometri ulir meliputi pengukuran jarak pitch, diameter pitch, diameter mayor, dan diameter minor. Berikut langkah-langkah pengukurannya. 1.

Pengukuran Jarak Pitch Berikut langkah-langkah pengukuran jarak pitch menggunakan screw pitch

gauge:

Gambar 3.2 Pengukuran jarak pitch (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)

a.

Memilih screw pitch yang sesuai dengan ukuran geometri ulir.

b.

Setelah screw pitch sudah sesuai dengan ukuran pitch, mencatat angka yang terdapat pada screw pitch tersebut.

c.

Misal screw pitch menunjukkan 20 G, artinya dalam 1 inci terdapat 20 pitch. Dengan angka ini dapat diketahui jarak pitch.

2.

Pengukuran Diameter Mayor Berikut langkah-langkah pengukuran diameter mayor menggunakan

mikrometer outside: a.

Mempelajari fungsi masing-masing bagian dan cara menggunakan outside mikrometer.

b.

Memeriksa setting nol, dengan menggunakan kaliber hingga posisi nol.

c.

Melakukan pengukuran pada tiga tempat yang berbeda, sepanjang ulir tersebut. Gunakan rachet untuk memberikan tekanan yang relatif sama pada setiap pengukuran.

d.

Mencatat hasil pengukuran pada lembar kerja.

Gambar 3.3 Pengukuran diameter mayor (www.google.com, 2017)

Teknik Mesin Universitas Diponegoro 34


3.

Pengukuran Diameter Pitch Berikut langkah-langkah pengukuran diameter pitch

menggunakan

mikrometer three wire unite gauge:

Gambar 3.4 Pengukuran diameter pitch (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)

a. Memilih wire yang sesuai dengan ukuran ulir. b. Melakukan pengukuran dengan mengunci baut hingga tidak bergerak. c. Melakukan pengukuran pada lima baut dengan 3 tempat yang berbeda. d. Mencatat hasil pengukuran pada Tabel.

3.2

ALAT DAN BENDA UKUR

3.2.1

Alat Ukur Dalam praktikum metrologi industri pada pos pengukuran diameter mur dan

geometri ulir, alat ukur yang digunakan diantaranya: 1.

Mikrometer Outside Spesifikasi Mikrometer Outside: Merk

: Mitutoyo

Kecermatan

: 0.01mm

Kapasitas ukur : 0 – 25mm

Gambar 3.5 Mikrometer outside (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)



Berdasarkan Gambar 4, mikrometer outside Mitutoyo merupakan assembly yang terdiri dari beberapa part , diantaranya a.

Frame U : merupakan pemberat micrometer sehingga pengukuran benda

kerja selalu berada dalam keadaan statis. b. Anvil

: bagian dari poros micrometer outside yang tidak bergerak.

c.

: bagian dari poros micrometer outside yang dapat digerakkan.

Spindle

d. Lock

: untuk mengunci spindle pada saat pengukuran berlangsung.

e.

Sleeve

: bagian micrometer dengan skala utama yang statis.

f.

Thimble : bagian dari micrometer dengan skala nonius yang dapat berotasi

akibat translasi spindle micrometer. g. Rachet

: digunakan untuk memutar thimble dengan sudut putar yang lebih kecil.

2.

Mikrometer Stand Spesifikasi Mikrometer Stand : Merk

: Mitutoyo

Gambar 3.6 Mikrometer stand (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)



3.

Screw Pitch Gauge

Spesifikasi Screw Pitch Gauge: Merk

: Whitworth

Kapasitas ukur: 4G-62G Kecermatan

: 55o

Gambar 3.7 Screw pitch gauge (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)

4.

Three Wires Unit Gauge

Spesifikasi Three Wires Unit Gauge: Merk

: Mitutoyo

Kapasitas ukur : Ø 0,17 – Ø 3,2 mm

Gambar 3.8 Three Wires Unit Gauge (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)

3.2.2

Bahan Ukur Dalam praktikum metrologi industri, terdapat dua benda kerja yang

digunakan sebagai objek pengukuran yakni baut dan mur seperti yang terlihat pada Gambar 3.9.



Baut

Mur

Gambar 3.9 Mur dan Baut (Laboratorium Metrologi Industri, 2017)

3.2.3

Perhitungan Tiga Kawat Berikut rumus yang digunakan

untuk menghitung geometri ulir

menggunakan metode Three Wires : a.

Menghitung harga kedalaman ulir (H), diameter kawat (W), diameter minor (d), dan diameter pits (E).

b.

H

= 0.86603 P

(3.1)

W

= 0.57735 P

(3.2)

(d)

= D-2

(E)

= D-2

( ) ( )

(3.3)

(3.4)

Menghitung Dmax, Emax untuk kualitas G Esg

= - (15+11P) μm

(3.5)

(Dmax)

= d + Esg

(3.6)

(Emax)

= E + Esg

(3.7)



c.

d.

Menghitung Dmin, Emin apabila ulir dimisalkan mempunyai kualitas 6

√



–

. √ 

Td (6)

= 180

TE (6)

= 90 P0.4 D0.1

(Dmin )

= Dmax-Td (6)

(3.10)

(Emin )

= Emax – TE (6)

(3.11)

(3.9)

Menghitung toleransi jarak M (M max dan Mmin) (Mmax) = Emax + [3 + 0.076 (Mmin) = Emin + [3 + 0.076

3.3

(3.8)

(Emax ) (Emin )

2] W – H

(3.12)

2] W – H

(3.13)

PENGOLAHAN DATA

3.3.1 Data Hasil Pengukuran Tabel 3.1 Diameter Inside Mur (mm)

Diameter Mur ke-

Pengukuran Ke

Rata-Rata

1

2

3

1

8,20

8,00

8,00

8,10

2

9,22

9,24

9,26

9,24

3

8,56

8,58

8,54

8,56

4

8,80

9,00

9,20

9,00

5

9,10

9,12

9,14

9,12

Tabel 3.2 Diameter Outside Mur (mm)

Hasil pengukuran

Rata-rata

Diameter Mur ke

1

2

3

1

16,78

16,80

16,82

16,80

2

14,18

14,20

14,20

14.19

3

16,68

16,70

16,72

16,70

4

14,00

14,02

14,04

14,02

5

16,86

16,88

16,90

16,88



Tabel 3.3 Ketebalan Mur (mm)

Hasil pengukuran

Ketebalan Mur ke

Rata-rata

1

2

3

1

7,82

7,84

7,80

7,82

2

8,20

8,00

8,10

8,10

3

8,74

8,76

8,78

8,76

4

7,20

7,40

7,60

7,40

5

8,94

8,96

8,98

8,96

Tabel 3.4 Spesifikasi Ulir (mm)

Toleransi Yang Digunakan

Geometri Ulir Ke-

ISO

1

2

3

4

5

Jarak Pits, P

1,27

1,02

1,81

1,27

1,59

Profil Dasar Ulir

20 G

25 G

14 G

20 G

16 G

Tabel 3.5 Harga Diameter Mayor (mm)

Ulir ke-

Pengukuran Ke

Rata-Rata

1

2

3

1

9.61

9.63

9.62

9.62

2

6.35

6.34

6.34

6.34

3

10.84

10.85

10.85

10.84

4

11.74

11.72

11.72

11.73

5

9.68

9.68

9.78

9.71

Tabel 3.6 Harga Diameter Pits dengan 3 wire unit gauge (mm)

Ulir ke-

Hasil Pengukuran ke-

Rata-rata

1

2

3

1

11.04

11.05

11.06

11.05

2

7.89

7.91

7.81

7.91

3

11.73

11.74

11.76

11.74

4

13.31

13.33

13.35

13.33

5

10.95

10.93

10.94

10.94



3.3.2 a.

Perhitungan Teoritis Geometri Ulir Menghitung harga H, diameter kawat (W), diameter minor (d), dan diameter

pits (E). Harga H

= 0,86603 P = 0,86603 (1,27) = 1.0998581 = 1,09 mm (pembulatan)

Diameter Kawat (W)

= 0.57735 P = 0.57735 (1,27) = 0.7332345 = 0,73 mm (pembulatan)

Diameter minor (d)

= D – 2

( ) ( 1.09)

= 9.62 – 2

= 8.245 mm Diameter pits (E)

= D – 2

( ) ( 1.09)

= 9.62 – 2

= 8.80 mm b.

Perhitungan Dmax. Emax untuk kualitas G Esg

= - (15 +11P ) μm = - (15 +11 x 1.27) μm = -28.97 μm = -0.0298 mm

Diameter mayor maksimum (Dmax)

= d + Esg = 8.245 - 0.0298 = 8.21 mm

Diameter pits maksimum (Emax)

= E + Esg = 8.80 - 0.0298 = 8.77 mm



c.

Perhitungan Dmin. Emin apabila ulir dimisalkan mempunyai kualitas 6 Td (6)

= 180 = 180

√ .√  √1.27 . √ . 

–

–

= 208.29 μm = 0.20829 mm = 90 P0.4 D0.1

TE (6)

= 90 x 1.27 0.4 x 9.620.1 = 124.19 μm = 0.12419 mm (Dmin )

= Dmax - Td (6) = 8.21 – 0.20829 = 8.0079 mm

(Emin )

= Emax - TE (6) = 8.77- 0.12419 = 8.6458 mm

d.

Perhitungan toleransi jarak M (M max dan Mmin) Jarak sisi luar maksimum (Mmax)

= Emax + [3 + 0.076

(Emax ) (.. )

2] W – H

= 8.77 + [ 3 + 0.076

2] 0.733 – 1.099

= 9.881 mm Jarak sisi luar minimun (Mmin)

= Emin + [3 + 0.076

(Emin ) (. . )

2] W – H

= 8.6458 + [ 3+ 0.076

2] 0.733 – 1.099

= 9.757 mm Tabel 3.7 Harga Teoritik Elemen Geometri dan Toleransi Ulir (mm)

Geometri

Rumus

Geometri Ulir Ke1

2

3

4

5

H

(4.1)

1.09

0.88

1.56

1.09

1.37

W

(4.2)

0.73

0.59

1.04

0.73

0.92

Diameter minor (d)

(4.3)

8.24

5.23

8.88

10.35

7.98



Diameter pits (E)

(3.4)

8.79

5.67

9.66

10.90

8.67

Esg

(3.5)

-0.0289

-0.0262

-0.0349

-0.0289

-0.0324

(3.6)

8.21

5.21

8.84

10.32

7.95

(3.7)

8.76

5.65

9.62

10.87

8.64

Td (6)

(3.8)

0.208

0.179

0.264

0.208

0.242

TE (6)

(3.9)

0.124

0.109

0.145

0.127

0.136

(3.10)

8.00

5.03

8.58

10.11

7.71

(3.11)

8.64

5.54

9.48

10.74

8.50

(3.12)

9.88

6.55

11.22

11.98

10.05

(3.13)

9.75

6.44

11.08

11.86

9.91

Diameter Mayor maksimum (Dmax) Diameter pits maksimum (Emax)

Diameter mayor minimum (Dmin) Diameter pits minimum (Emin) Jarak sisi luar kawat maksimum (Mmax) Jarak sisi luar kawat minimum (Mmin)

3.3.3 a.

Perhitungan Ralat Perhitungan Ralat Diameter Inside Mur

Contoh perhitungan ralat berdasarkan data diameter mur nomor 1 pada ta bel 3.1, maka perhitungan ralat diameter inside mur akan dijabarkan pada tabel 3.8 berikut. Tabel 3.8 Perhitungan Rata-Rata Diameter Inside Mur

D

Dn

D1

8,20

D2

8,00

D3

8,00

̅

8,10

̅

[Dn- ]2 0,01 0,01 0,01 ∑ = 0,03



Berdasarkan tabel 3.8 maka perhitungan ralat akan menjadi:

̅    =  ̅ .100% = |8,108,20 8,10 |.100% = 1,23%   = ̅ ̅ .100% = |8,108,00 8,10 |.100% = 1,23% ̅    =  ̅ .100% = |8,108.00 8,10 |.100% = 1,23% ̅) =  . =  = ∑(Dn− (−) (−)  ̅ ) [̅ ] [,, ] 0,070

Berdasarkan nilai

yang dihasilkan, maka hasil perhitungan ralat diameter inside

akan menjadi:

Nilai Sesungguhnya : ( +

= 8,10 + 0,070

Ralat Nisbi

:

.100% =

.100% = 0,864%

Keseksamaan

: 100% - R n = 100% - 0,864% = 99,136%

Tabel 3.9 Hasil Perhitungan Ralat Diameter Inside Mur

Ralat



Nisbi

1

0.070

2

Mur

Galat (%)

Keseksamaa

Nilai

n (%)

1

2

3

Sesungguhnya

0.864

99.13

1.23

1.23

1.23

8.10 + 0.070

0.018

0.197

99.80

0.432

0.228

0.216

9.24 + 0.018

3

0.011

0.134

99.86

0

0.218

0.233

8.56 + 0.011

4

0.115

1.283

98.71

2.22

0.485

2.22

9.00 + 0.115

5

0.011

0.126

99.87

0.219

0.219

0.219

9.12 + 0.011

b.

(%)

Perhitungan Ralat Diameter Outside Mur Berdasarkan data nomor 1 pada tabel 3.2, maka perhitungan ralat diameter

outside mur akan dijabarkan pada tabel 3.10 berikut.



Tabel 3.10 Perhitungan Rata-rata diameter outside mur

̅

D

Dn

[Dn- ]2

D1

16.78

0.0004

D2

16.80

0

D3

16.82

0.0004

̅

16.80

∑ = 0.0008

Berdasarkan tabel 3.9, maka perhitungan ralat akan menjadi:

̅  78|.100% = 0.1190%   =  ̅ .100% = |16.816.016. 80 80|.100% = 0%   = ̅ ̅ .100% = |16.816.016. 80 ̅  82|.100% = 0.1190%   =  ̅ .100% = |16.816.016. 80 ̅) =  . =  = ∑(Dn− (−) (−)  ̅ ) [̅ ] [.. ] 0.011

Berdasarkan nilai

yang dihasilkan, maka hasil perhitungan ralat diameter

outside akan menjadi:


= 16.80 + 0.011

Ralat Nisbi

:

.100% =

.100% = 0.0687%

Keseksamaan

: 100% - R n = 100% - 0.0687%= 99.93%

Tabel 3.11 Hasil Perhitungan Ralat Diameter Outside Mur

Ralat



Nisbi

1

0.011

2

Mur

Galat (%)

Keseksamaan

Nilai

(%)

1

2

3

Sesungguhnya

0.0687

99.93

0.119

0

0.119

16.80 + 0.011

0.007

0.0498

99.95

0.070

0.070

0.070

14.19 + 0.007

3

0.011

0.0691

99.93

0.119

0

0.119

16.70 + 0.011

4

0.011

0.0823

99.91

0.142

0

0.142

14.02 + 0.011

5

0.011

0.0684

99.93

0.118

0

0.118

16.88 + 0.011

(%)



c.

Perhitungan Ralat Ketebalan Mur Berdasarkan data nomor 1 pada tabel 3.3, maka perhitungan ralat ketebalan

mur akan dijabarkan pada tabel 3.11 berikut. Tabel 3.12 Perhitungan Rata-rata Ketebalan Mur

̅

D

Dn

[Dn- ]2

D1

7.82

0

D2

7.84

0.0004

D3

7.80

0.0004

̅

7.82

∑ = 0.0008

Berdasarkan tabel 3.11, maka perhitungan ralat akan menjadi:

  = ̅ ̅ .100% = |7.827.82 7.82 |.100% = 0 ̅    =  ̅ .100% = |7.827.84 7.82 |.100% = 0.255   = ̅ ̅ .100% = |7.827.80 7.82 |.100% = 0.255 ̅) =  . =  = ∑(Dn− (−) (−)  ̅ ) [̅ ] [.. ] 0.011

Berdasarkan nilai

yang dihasilkan, maka hasil perhitungan ralat ketebalan mur

akan menjadi:


= 7.82 + 0.011

Ralat Nisbi

:

.100% =

.100% = 0.147%

Keseksamaan

: 100% - R n = 100% - 0.147% = 99.85%



Tabel 3.13 Hasil Perhitungan Ralat Ketebalan Mur

Ralat



Nisbi

1

0.011

2

Mur

Galat (%) Keseksamaa

Nilai

n (%)

1

2

3

Sesungguhnya

0.147

99.85

0

0.255

0.255

7.82 + 0.011

0.057

0.712

99.28

1.234

1.234

0

8.10 + 0.057

3

0.011

0.131

99.86

0.228

0

0.228

8.76 + 0.011

4

0.115

1.560

98.44

2.702

0

2.702

7.40 + 0.115

5

0.011

0.128

99.87

0.223

0

0.233

8.96 + 0.011

d.

(%)

Perhitungan Ralat Diameter Mayor Ulir Berdasarkan data nomor 1 pada tabel 3.5, maka perhitungan ralat diameter

mayor ulir. akan dijabarkan pada tabel 3.14 berikut. Tabel 3.14 Perhitungan Rata-rata Diameter Mayor Ulir

̅

D

Dn

[Dn- ]2

D1

9.61

0.0001

D2

9.63

0.0001

D3

9.62

0

̅

9.62

∑ =0.0002


̅    =  ̅ .100% = |9.619.62 9.62 |.100% = 0.0001%   = ̅ ̅ .100% = |9.639.62 9.62 |.100% = 0.0001% ̅    =  ̅ .100% = |9.629.62 9.62 |.100% = 0% ̅) =  . =  = ∑(Dn− (−) (−)  0.0057

Berdasarkan nilai

yang dihasilkan, maka hasil perhitungan ralat diameter ma yor

ulir akan menjadi:



̅ ) [̅ ] [.. ]


= 9.62 + 0.005

Ralat Nisbi

:

.100% =

.100% = 0.06%

Keseksamaan

: 100% - R n = 100% - 0.06% = 99.94%

Tabel 3.15 Hasil Perhitungan Ralat Diameter Mayor Ulir

Ralat

Ulir

D

ke-

nisbi (%)

Galat (%)

Keseksamaan

Nilai

(%)

1

2

3

Sesungguhnya

1

0.0057

0.060

99.94

0.104

0.104

0

9.62  0.005

2

0.0041

0.064

99.93

0.157

0

0

6.34  0.004

3

0.0057

0.053

99.94

0

0.092

0.092

10.84  0.005

4

0.0070

0.060

99.94

0.085

0.085

0.085

11.73  0.070

5

0.0334

0.344

99.65

0.309

0.309

0.721

9.71  0.033

e.

Perhitungan Ralat Diameter Pits Ulir Berdasarkan data nomor 1 pada tabel 3.6, maka perhitungan ralat diameter

pits ulir. akan dijabarkan pada tabel 3.16 berikut. Tabel 3.16 Perhitungan Rata-rata diameter pits ulir

̅

D

Dn

[Dn- ]2

D1

11.04

0.0001

D2

11.05

0

D3

11.06

0.0001

̅

11.05

∑ = 0.0002


̅  04|.100% = 0.090%   =  ̅ .100% = |11.011.511. 05 05|.100% = 0%   = ̅ ̅ .100% = |11.011.511. 05 Teknik Mesin Universitas Diponegoro 48


06|.100% = 0.090%   = ̅ ̅ .100% = |11.011.511. 05 ̅) =  . =  = ∑(Dn− (−) (−)  ̅ ) [̅ ] [..] 0.0057

Berdasarkan nilai

yang dihasilkan, maka hasil perhitungan ralat diameter pits

ulir akan menjadi:


= 11.86 + 0.020

Ralat Nisbi

:

.100% =

.100% = 0.175%

Keseksamaan

: 100% - R n = 100% - 0.175% = 99.82%

Tabel 3.17 Hasil Perhitungan Ralat Diameter Pits Ulir

Ulir ke-

Ralat D

Nisbi (%)

Galat (%)

Keseksamaan

Nilai

(%)

1

2

3

Sesungguhnya

1

0.0057

0.052

99.91

0.090

0

0.090

11.04  0.005

2

0.0115

0.146

99.85

0.252

0

0.252

7.91  0.011

3

0.0091

0.077

99.92

0.085

0

0.170

11.74  0.009

4

0.0115

0.086

99.91

0.150

0

0.150

13.33  0.011

5

0.0057

0.052

99.94

0.0001

0.0001

0

10.94  0.057

3.3.4

Gambar 2D dan 3D Menggunakan Dimensi Hasil Pengukuran

1.

Gambar 2D dan 3D Mur (Terlampir)

2.

Gambar 2D dan 3D Baut (Terlampir)



3.4

APLIKASI PENGUKURAN DIAMETER MUR DAN GEOMETRI ULIR

Mur dan baut digunakan secara luas dalam kehidupan, terutama dalam perancangan mesin. Dalam perancangan mesin, pemilihan sambungan baut dan mur harus dipikirkan dengan cermat karena merupakan salah satu aspek keberhasilan atau kegagalan dalam permesinannya. Salah memilih baut dan mur dapat menyebabkan kegagalan yang merusak mesin maupun sistem itu sendiri. Penggunaan sambungan sangat banyak digunakan dalam dunia mechanical. sehingga bisnis desain dan manufaktur baut dan mur ini sangat dominan. baik dari kuantitas maupun perputaran uang didalamnya. Pada mesin kapal KMP Royal Nusantara misalnya. Mur dan baut digunakan dalam pondasi mesin kapal, seperti mesin induk dan mesin bantu dengan standarstandar tertentu. Ini dilakukan agar komponen-komponen bisa diperbaiki jika ada reparasi atau diganti. Pemasangan mur dan baut pada mesin induk menggunakan mur dan baut dengan ukuran lebih besar karena memerlukan pondasi yang lebih kuat dibandingkan mesin bantu.

Gambar 3.10 Penerapan sambungan mur dan baut pada mesin kapal (Indonesiaferry, 2012)


Bab III Pengukuran Diameter Mur Dan Geometri Ulir

Recommend Documents