Pengukuran Tidak Langsung 2020 PDF

Preview

Summary

PENGUJIAN BAHAN DAN METROLOGI IPENGUKURAN TIDAK LANGSUNGPEMBIMBING :Ahmad Zubair Sultan, S.,M.,Ph NIP. 197404231999031002Praktikan :Nama : NIM : Kelas :PROGRAM STUDI TEKNIK MANUFAKTURJURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2020TOPIK: PENGUJIAN BAHAN DAN METROLOGI IA. SUB TOPIK : PENGUKURA...

Description

PENGUJIAN BAHAN DAN METROLOGI I PENGUKURAN TIDAK LANGSUNG

PEMBIMBING : Ahmad Zubair Sultan, S.T.,M.T.,Ph.D NIP. 197404231999031002

Praktikan : Nama : NIM

:

Kelas :

PROGRAM STUDI TEKNIK MANUFAKTUR JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 2020

TOPIK: PENGUJIAN BAHAN DAN METROLOGI I

A. SUB TOPIK

: PENGUKURAN TIDAK LANGSUNG

B. TUJUAN :

1.

Dapat menggunakan berbagai macam alat-alat ukur dengan benar.

2.

Dapat mengukur berbagai bentuk obyek ukur yang tidak memungkinkan diukur dengan pengukuran langsung

3.

Dapat menggunakan berbagai alat bantu pengukuran yang sesuai

C. TEORI DASAR Pengukuran adalah serangkaian operasi yang bertujuan untuk mendapatkan nilai suatu besaran. Proses pengukuran merupakan perbandingan kwantitatif antara standar yang telah ditentukan sebelumnya dengan yang diukur. Pengukuran dapat pula diartikan

sebagai

tindakan

manusia dalam

mengamati suatu

besaran

atau

kuantitas/variable. Dalam pengukuran ada bermacam-macam besaran yang berhubungan dengan operasi dan unjuk kerja atau proses yang sedang dikembangkan.

Tujuan dari pengukuran itu sendiri adalah untuk mengetahui nilai yang sebenarnya dari suatu variable atau kuantitas besaran. Yang menjadi pertanyaan apakah nilai yang sebenarnya tersebut dapat diperoleh? Tentu tidak tetapi dapat didekati atau dihampiri. Alasanya setiap pengukuran selalu disertai atau dihinggapi dengan kesalahan atau

ketidakpastian. Sehingga untuk menghampiri nilai sebenarnya harus dilakukan pengukuran berulang-ulang. Jangan bosan. Dari bermacam-macam masalah pengukuran komponen mesin maka pengukuran linier merupakan hal yang sering ditemukan. Dari cara pengukuran linier dikenal dua jenis alat ukur linier alat ukur linier langsung dan alat ukur linier tak langsung. Dengan alat ukur linier langsung maka hasil pengukuran dapat dibaca langsung pada bagian penunjuk (skala) dari alat ukur tersebut. Contoh mistar ukur, mistar ingsut/jangka sorong, mikrometer. Akan tetapi tidaak semua masalah pengukuran linier dapat diatasi dengan menggunakan alat ukur langsung, karena dalam beberapa hal mungkin diperlukan kecermatan yang lebih tinggi ataupun karena kondisi obyek ukur tidak memungkinkan penggunaan alat ukur langsung. Untuk itu diperlukan cara pengukuran tak langsung yang dilaksanakan dengan memakai dua jenis alat ukur, yaitu : alat ukur standar (blok ukur, batang ukur, kaliber induk) dan alat ukur pembanding (jam ukur, jam ukur test, pembanding). Dalam praktikum ini, akan dilakukan pengukuran tak langsung yaitu :

C1. Pengukuran Keradiusan Pengukuran radius dalam maupun radius luar yang dilakukan, merupakan salah satu pengukuran tak langsung, dimana untuk mendapatkan ukuran sebenarnya dengan menggunakan persamaan dasar segitiga siku-siku (rumus phytagoras) dengan panjang sisinya A, B dan C.

Gambar 2. Segitiga siku-siku

Dalam praktikum pengukuran keradiusan dilakukan dengan beberapa cara sebagai

berikut :

1.

Pengukuran Radius Dalam

Radius dalam dapat diukur dengan bantuan 3 batang rol (lihat gambar 3). Perlengkapan pengukuran radius dalam adalah tiga buah rol  = d, blok ukur (S), mistar ingsut, pisau perata. Adapun langkah kerja pengukuran sebagai berikut:  Tempatkan ketiga rol tersebut pada bagian dalam benda kerja radius  Letakkan pisau perata diatas batang rol dan posisikan sampai ketiga batang rol seimbang dan berada pada posisi tengah radius.  Ukur jarak tinggi S

Hitung radius dengan menggunakan rumus

Dimana : R = radius benda kerja yang diukur S= Jarak permukaan atas batang selender tengah dengan permukaan bawah pisau perata d = diameter batang selinder

2.

Pengukuran radius luar I

Gambar 4. Pengukuran Radius Luar I Lihat gambar 4,

Dimana : R = radius benda kerja yang diukur r = radius bola / batang selinder D = diameter bola / batang selinder

3.

Pengukuran radius luar II

Gambar 5. Pengukuran Radius Luar II Lihat gambar 5,

R = radius benda kerja yang diukur r = radius bola / batang selinder D = diameter bola / batang selinder

C2. Mengukur sudut dengan alat sinus

Ada empat macam pengukur atau pemeriksa sudut benda kerja yang memakai rumus sinus, yaitu batang sinus / meja sinus, senter sinus, meja ganda sinus, dan busur sinus. Jika pada batang sinus pengukuran dan pemeriksaan ditekankan untuk bentuk geometris yang berupa pelat-pelat atau balok-balok datar, maka pengukuran atau pemeriksaan dari bentuk-bentuk konis lebih baik dipakai senter sinus yang dilengkapi dengan dua poros yang sejajar dengan garis singgung kedua rol (senter sinus). Pada batangnya dilengkapi alur T yang berguna untuk menempatkan pemegang poros. Mengukur sudut konis dengan menggunakan senter sinus berarti mengukur setengah dari sudut konis itu.

Senter sinus berupa suatu batang baja dengan dua buah rol yang diletakkan pada kedua ujungnya pada sisi bawah, lihat gambar 4. Batang dan rol tersebut dikeraskan dan diasah halus pada permukaan yang penting. Kedua silinder/rol mempunyai kesamaan diameter dan kesilindrisan dengan toleransi yang cukup sempit (0,003 mm). Mereka dipasangkan pada batang dengan jarak antar senter yang tertentu (100, 200, 250 atau 300 mm), dengan toleransi posisi dan kesejajaran yang tinggi (0,005 mm). Kesejajaran kedua rol tersebut terhadap batang permukaan sebelah atas atau kesamaan jarak dari sumbu kesumbu terhadap permukaan sebelah atas dibuat dengan toleransi sempit (0,003). Toleransi kerataan dari permukaan batang sebelah atas adalah sekitar 0,003 mm. Tidak semua batang sinus dibuat dengan toleransi sebagaimana yang disebutkan diatas, ada pula yang dibuat dengan kualitas yang lebih rendah. Toleransi yang sempit tersebut dimaksudkan untuk menjamin ketelitiaan dari harga sudut yang akan diukur. Dalam pemakaiannya, batang sinus diletakkan pada meja rata, kemudian benda ukur diletakkan pada permukaan atasdan menempel pada sisi penahan. Ujung dari batang sinus pada sisi yang tidak berpenahan diangkat dan suatu susunan blok ukur dengan tinggi yang tertentu diletakkan di bawah selinder dari batang sinus sedemikian rupa sehingga permukaan yang lain dari benda ukur menjadi sejajar dengan permukaan meja rata (permukaan referensi). Kesejajaran tersebut diperiksa dengan memakai jam ukur atau pupitas sebagaimana yang diperlihatkan pada gambar 6. Berikut ini cara pengukuran sudut benda konis dengan menggunakan senter sinus.

Sebelum pengukuran dimulai, tinggi h terlebih dahulu diperkirakan yaitu dengan mengukur sudut α ari benda kerja dengan memakai busur bilah. Setelah dihitung harga sinusnya, maka dicari kombinasi blok ukur supaya mempunyai tinggi susunan sebesar h. Setelah susunan blok ukur tersebut diletakkan di bawah selinder batang sinus, maka pemeriksaan kesejajaran permukaan atas benda ukur dengan meja rata dilakukan dengan memakai jam ukur. Apabila tinggi h tersebut ternyata memang tepat, maka selama digeserkan sepanjang I’ jarum jam ukur tetap diam (tetap menunjuk nol). Seandainya tidak, maka akan timbul penyimpangan dari jam ukur sebesar d (positif atau negatif). Dalam hal ini tinggi dari susunan blok ukur harus diubah sebesar y, (positif atau negatif), bagaimana rumus pada gambar 8.

C3. Mengukur besar sudut ‘bentuk alur V’

Bentuk alur V dapat diukur secara tak langsung dengan menggunakan alat bantu pengukuran meja perata, dua buah roller pin dengan diameter D dan diameter d. pengukur ketinggian dan mikrometer. Adapun cara pengukuran yaitu; pertama ukur diameter dua buah roller pin dengan ‘mikrometer’, merangkai alat (lihat gambar 9), ukur tinggi H dengan pengukur ketinggian dan hitung besar sudut α dengan rumus

C4. Mengukur besar sudut bentuk konis

Mengukur besar sudut bentuk konis dapat dilakukan dengan pengukuran tak langsung dengan menggunakan beberapa alat bantu diantaranya meja perata, roller bar/roll, pelat parallel, mikrometer/jangka sorong. Pengukuran dapat dilakukan dengan cara ukur diameter roller bar/ball dengan mikrometer/jangka sorong, ukur tinggi/tebal pelat parallel yang diperlukan (b), dengan mikrometer, ukur panjang l 1 dan ukur panjang l2 dengan jangka sorong (lihat gambar). Setelah semua data lengkap hitung besar sudut γ dengan rumus berikut

D. Kesalahan Pengukuran dan Ketidakpastian pengukuran (Error and uncertainty of Measurement)

Kesalahan bisa didefenisikan sebagai perbedaan antara hasil pengukuran dan nilai sesungguhnya (true value). Kita tidak mengetahui nilai sesungguhnya, sehingga kita tidak mengetahui kesalahan tersebut. Kita bisa memperkirakan (mengestimasi)

kesalahan, tetapi tetap tidak dapat mengetahui true value. Jika kita ingin menentukan suatu nilai sebagai perkiraan kesalahan maka kita akan mengacu ke nilai tersebut sebagai suatu ketidakpastian. Ketidakpastian adalah perkiraan yang paling baik terhadap kesalahan. Kesalahan pengukuran terdiri dari dua komponen yaitu komponen acak (random error) dan komponen sistematik(systematic error). 1. Kesalahan Rambang/Acak (Random deviation) Disebut juga kesalahan kebetulan. Biasanya disebabkan oleh karena kepekaan alat ukur itu sendiri. Misalnya noise pada alat ukur elektronik, perubahan tegangan pada alat ukur listrik, getaran pada alat ukur mekanik. 2. Kesalahan Sistematik (Systematic Deviation) Disebut juga kesalahan tetap. Biasanya dihasilkan dari kondisi atau prosedur yang sudah tertentu dalam pengukuran. Kesalahan yang terjadi disini kelihatannya selalu sama. Misalnya kesalahan kalibrasi, kesalahan eksperimental, kesalahan teknik atau efek pembebanan. Ketidakpastian adalah parameter hasil pengukuran yang memberikan karakter sebaran nilai-nilai yang secara layak dapat diberikan pada besaran ukur. Agar bisa berguna, pengukuran harus bisa dipercaya (reliable). Oleh karena itu ketidakpastian pengukuran harus diketahui, sehingga seberapa besar derajat kepercayaan terhadap suatu hasil pengukuran bisa ditentukan.

X = X + ΔX dimana : X = nilai benar (true value) X = nilai terbaik (best value) ΔX = ketidakpastian Dalam ilmu statistik, nilai terbaik dari besaran ukur yang diuku secara terbatas (n kali) adalah sama dengan nilai rata-rata. X=X/n Kemudian ketidakpastian ΔX dapat ditentukan dari standar deviasi

ΔX = 0,68 x 0,5 x nst alat ukur (pengukuran tunggal)

ΔX = deviasi standar (pengukuran berulang) SD = |1/n · (XI – X)2 |1/2 untuk n ≤ 20 SD = |1/(n-1) · (XI – X)2 |1/2 untuk n > 20 Ketidakpastian untuk pengukuran berulang masih dapat dibedakan atas ketidakpastian yang berkaitan (dependent error) dan ketidakpastian yang berdiri sendiri (independent error) Data hasil pengukuran yang diinginkan adalah data dengan derajat kepercayaan tinggi serta ketidakpastian yang tidak terlalu besar. Tabel 1 Hubungan ketidakpastian dan derajat kepercayaan ± ΔX ±1σ ±2σ ±3σ … ±nσ

Derajat Kepercayaan 68 % 95,3 % 96,4 % … 100 %

Ada empat kemungkinan yang bisa terjadi dari hasil pengukuran, yaitu : 1. Proses pengukuran yang tidak tepat dan tidak teliti 2. Proses pengukuran yang tidak tepat tetapi teliti 3. Proses pengukuran yang tepat tetapi tidak teliti 4. Proses pengukuran yang tepat dan teliti Untuk pengukuran geometrik, berbagai sumber yang bisa menjadi penyebab proses pengukuran menjadi tidak teliti dan tidak tepat adalah : 1. Penyimpangan yang bersumber dari alat ukur 2. Penyimpangan yang bersumber dari benda ukur 3. Penyimpangan yang bersumber dari posisi 4. Penyimpangan yang bersumber dari lingkungan 5. Penyimpangan yang bersumber dari operator E. Target Kompetensi

Setelah menyelesaikan praktek ini, mahasiswa diharapkan memeiliki kompetensi berupa: 1.

Mengukur radius dalam dan radius luar dengan mengunakan batang rol dengan ketelitian sedang.

F.

2.

Mengukur sudut dengan menggunakan senter sinus

3.

Mengukur sudut “V” dengan dua roll pin

4.

Mengukur sudut konis dengan alat bantu pelat parallel dan rol pin

5.

Menggunakan blok ukur dengan baik dan benar

6.

Menggunakan dial indicator dengan baik dan benar

7.

Menggunakan alat ukur dengan baik

ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

1. Jangka sorong / Mikrometer 2. Alat ukur ketinggian 3. Meja perata 4. Pisau Perata 5. Batang Selinder 6. Benda ukur 7. Alat pembersih 8. Cairan pembersih 9. Senter sinus 10.Meja perata 11.Blok ukur 12.Dial indicator / jam ukur 13.Lap pembesih 14.Cairan/gel pembersih 15.Dua buah roller pin dengan diameter D dan diameter d, 16.Pengukur ketinggian 17. Roller bar/roll 18.Pelat parallel 50 mm 2 buah

G. LANGKAH KERJA 1. Siapkan peralatan yang diperlukan

2. Bersihkan benda kerja dan alat ukur dari kotoran/minyak agar tidak mengganggu pengukuran 3. Susun benda ukur dan alat bantu sesuai gambar

5.1. Langkah kerja Latihan I: Pengukuran radius dalam Sebelum melakukan kegiatan pengukuran perhatikan media praktek dengan baik beserta kelengkapannya. Radius dalam dapat diukur dengan bantuan 3 batang rol (lihat gambar 11). Langkah pengukurannya yaitu: 1. Siapkan alat yang diperlukan serta benda keja radius yang akan diukur radiusnya. 2. Bersihkan benda kerja radius dan meja perata dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 3. Letakkan benda kerja radius diatas meja perata 4. Tempatkan ketiga rol tersebut pada bagian dalam 5. Letakkan pisau perata diatas batang rol dan posisikan sampai ketiga batang rol seimmbang dan berada pada posisi tengah radius. 6. Ukur jarak tinggi S 7. Tunjukan hasil pengukuran pada pembimbing 8. Hitung radius 5.2. Langkah kerja Latihan II: Pengukuran radius luar I Sebelum melakukan kegiatan pengukuran perhatikan media praktek dengan baik beserta kelengkapannya. 1. Siapkan alat yang diperlukan serta benda keja radius yang akan diukur radiusnya. 2. Bersihkan benda kerja radius dan meja perata dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 3. Letakkan benda kerja radius diatas meja perata

4. Letakkan 2 buah batang selinder pada benda kerja radius dengn posisi tepat seperti pada gambar (lihat gambar 12) 5. Lakukan pengukuran jarak X secara cermat (lihat gambar 12) dengan menggunakan jangka sorong dan catat hasil pengukurannya. 6. Lakukan pengukuran diameter batang selinder (D) secara cermat dan catat hasil pengukurannya. 7. Tunjukkan hasil pengukuran pada pembimbing 8. Hitung radius luar 1

5.3. Langkah kerja Latihan III: Pengukuran radius luar II Sebelum melakukan kegiatan pengukuran perhatikan media praktek dengan baik beserta kelengkapannya. 1. Siapkan alat yang diperlukan serta benda keja radius yang akan diukur radiusnya. 2. Bersihkan benda kerja radius dan meja perata dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 3. Letakkan benda kerja radius diatas meja perata dengan posisi seperti gambar 13. 4. Letakkan 2 buah batang selinder pada benda kerja radius dengn posisi yang tepat seperti pada gambar 13. 5. Lakukan pengukuran jarak X dan tinggi EF secara cermat (lihat gambar 13) dengan menggunakan jangka sorong dan catat hasil pengukurannya. 6. Lakukan pengukuran diameter batang selinder (D) secara cermat dan catat pengukurannya. 7. Tunjukkan hasil pengukuran pada pembimbing 8. Hitung radius luar 2 5.4. Langkah kerja Latihan IV: Pengukuran Sudut Kemeiringan Benda Kerja Konis dengan menggunakan Senter Sinus Sebelum melakukan kegiatan pengukuran perhatikan media praktek dengan baik beserta kelengkapannya. Benda kerja yang mempunyai sudut konis luar dapat diukur dengan metode pengukuran tak langsung dengan menggunakan senter sinus. Langkah kerja pengukuran yaitu;

1. Siapkan peralatan (jam ukur dengan dudukannya, mistar ingsut, blok ukur, senter sinus 250, meja rata) 2. Siapkan benda keja tirus konis yang akan diukur sudut kemiringannya (θ) 3. Bersihkan benda kerja tirus (konis), meja perata, senter sinus, blok ukur dengan lap pembersih dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 4. Letakkan senter sinus diatas meja rata 5. Pasang benda kerja poros tirus (sudut = θ) diantara dua senter (diameter yang besar pada pihak rol engsel atau rol tetap). 6. Kencangkan poros senter dan pemegang poros senter sinus 7. Sebelum pengukuran dimulai, tinggi h terlebih dahulu diperkirakan yaitu dengan mengukur sudut α dari benda kerja dengan memakai busur bilah. 8. Setelah dihitung harga sinusnya, maka dicari kombinasi blok ukur supaya mempunyai tinggi susunan seperti h. 9. Pasang susunan blok ukur pada rol bergerak dan untuk mengindari pelengkungan dari blok ukur yang tipis, maka blok ukur yang tipis disimpan paling bawah (dekat landasan) 10. Setelah susunan blok ukur tersebut diletakkan dibawah selinder batang sinus, maka pemeriksaan kesejajaran permukaan atas dari benda ukur dengan meja rata dilakukan dengan memakai jam ukur. 11. Apabila tinggi h tersebut memang tepat, selama digeserkan sepanjang l’ jarum jam ukur tetap diam (tetap menunjuk nol). 12. Seandainya tidak, maka akan timbul penyimpangan dari jam ukur sebesar d (positif atau negatif). Sehingga tinggi susunan blok ukur harus diubah/dikoreksi sebesar y (positif atau negatif). Nilai y dapat dihitung sesuai gambar 8 yiatu y = d l/l’ Jika tinggi h tersebut memang tepat setelah dikoreksi, selama digeserkan sepanjang l’ jarum jam ukur tetap diam (tetap menunjuk nol). 14. Tunjukan hasil pengukuran pada pemimbing 15. Hitung sudut dengan rumus sin α = h/l  5.5. Langkah kerja Latihan V: Pengukuran sudut ‘bentuk alur V blok Mengukur sudut dengan dengan dua buah roller pin. Bentuk alur V dapat diukur secara tak langsung dengan menggunakan alat bantu pengukuran meja perata, dua buah

roller pin dengan diameter D dan diameter d, pengukur ketinggian dan mikrometer. Pengukuran dilakukan dengan langkah – langkah sebagai berikut: 1. Siapkan alat yang diperlukan serta benda keja radius yang akan diukur radiusnya. 2. Bersihkan benda kerja radius dan meja perata dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 3. Letakkan benda kerja radius diatas meja perata dengan posisi seperti gambar 14. 4. Ukur diameter dua buah roller pin dengan ‘mikrometer’. 5. Rangkai alat seperti gambar 14. 6. Ukur tinggi H dengan pengukur ketinggian 7. Tunjukan hasil pengukuran pada pemimbing 8. Hitung besar sudut α 5.6. Langkah kerja Latihan VI: Pengukuran besar sudut bentuk konis Benda kerja yang mempunyai sudut konis dapat diukur dengan metode pengukuran tak langsung. Langkah kerja pengukuran yaitu: 1. Siapkan alat (meja perata, roller bar, pelat parallel dan jangka sorong/mikrometer) 2. Bersihkan benda kerja radius dan meja perata dari kotoran minyak, debu atau kotoran lain agar tidak mengganggu proses pengukuran. 3. Letakkan benda kerja radius di atas meja perata dengan posisi seperti gambar 16 4. Ukur diameter roller bar dengan jangka sorong 5. Ukur tinggi/tebal plat parallel yang diperlukan (b), dengan menggunakan angka sorong 6. Perhatikan gambar 16, ukur panjang l1 dan l2. Pengkuran dengan menggunakan jangka sorong 7. Tunjukan hasil pengukuran pada pemimbing 8. Hitung besar sudut γ

H. KESELAMATAN KERJA 1.

Dalam penggunaan alat ukur, perhatikan supaya sensor alat ukur tidak tergores.

2.

Jangka meletakkan alat ukur dengan cara menumpuk, letakkan secara terpisah.

3.

Setelah selesai menggunakan alat ukur, bersihkan dengan lap halus, berikan lapisan vaelin/minyak lumas pada permukaannya, kemudian masukkan kedalam kotak alat ukur sesuai tempatnya.

I.

Daftar Pustaka

………….., Pengukuran Tak Langsung., Keradiusan & Meja Sinus., Job Sheet Laboratorium Mekanik., Jurusan Teknik Mesin., Politeknik Negeri Ujung Pandang. Rachim Taufik., S.M. Soetarto., Teknik Penguk...