ALAT BANTU & ALAT UKUR DISUSUN OLEH : SEDRIANUS MANGALIK : 20177103007 PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SORONG TAHUN 2019/2020 8. JENIS PENGUKURAN GEOMETRIS DAN PENJELASANNYA 1. Pengukuran linier A. Alat ukur linier langsung dan cara menggunakannya Telah dikemukakan bahwa pegukuran langsung adalah pengukuran yang hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala ukur dari alat ukur yang digunakan. Dengan demikian alat ukur yang digunakan juga alat ukur yang mempunyai skala yang bisa langsung dibaca skalanya. Alat ukur linier langsung yang banyak digunakan dalam praktek sehari-hari dapat digolongkan menjadi tiga golongan besar yaitu : 1. Mistar ukur dengan berbagai macam bentuk. 2. Mistar ingsut (jangka sorong) dengan berbagai bentuk. 3. Mikrometer dengan berbagai bentuk. 1. Mistar Ukur Dalam kehidupan sehari-hari dikenal yang namanya mistar atau penggaris. Ada yang terbuat dari kayu, ada yang dari bahan plastik, dan ada pula yang terbuat dari baja atau kuningan.Yang paling banyak saat ini adalah mistar yang terbuat dari plastik (untuk menggambar/menggambar teknik) dan mistar yang terbuat dari baja (untuk pengukuran di bidang permesinan). Yang akan dibicarakan disini mistar yang terbuat dari baja atau kuningan yang memang banyak digunakan untuk pengukuran dalam kerja mesin. Mistar ukur yang terbuat dari baja ini bermacam-macam bentuknya, misalnya meteran gulung, meteran lipat, mistar ukur berkait, mistar ukur pendek. Sistem pembagian skalanya juga ada yang dengan sistem inchi dan ada pula yang dengan sistem metrik. Meteran Gulung Jenis mistar ukur ini kebanyakan terbuat dari pelat baja yang tipis dan bisa digulung. Gulungan ini dimasukkan dalam kotak sedemikian rupa sehingga cara menggunakannya menjadi lebih praktis. Pada ujung dari meteran lipat ini biasanya diberi semacam kait guna mengaitkan ujung ukur dengan benda ukur sehingga pengukuran menjadi lebih mudah. Panjang maksimum dari meteran lipat ini biasanya mencapai 50 meter. Meteran gulung ini banyak digunakan oleh pekerja-pekerja bangunan/konstruksi bangunan. 2. Mistar Ingsut (Jangka sorong) Alat ukur ini banyak terdapat di bengkel-bengkel kerja, yang dalam praktek sehari-hari mempunyai banyak sebutan misalnya jangka sorong, mistar geser, schuifmaat atau vernier. Pada batang ukurnya terdapat skala utama yang cara pembacaannya sama seperti pada mistar ukur. Pada ujung yang lain dilengkapi dengan dua rahang ukur yaitu rahang ukur tetap dan rahang ukur gerak. Dengan adanya rahang ukur tetap dan rahang ukur gerak ini maka mistar ingsut bisa digunakan untuk mengukur dimensi luar, dimensi dalam, kedalaman dan ketinggian dari benda ukur. Di samping skala utama, dilengkapi pula dengan skala tambahan yang sangat penting perannya di dalam pengukuran yaitu yang disebut dengan skala nonius. Adanya skala nonius inilah yang membedakan tingkat ketelitian mistar ingsut. Mistar Ingsut dengan Skala Nonius secara umum bentuk dari mistar ukur dengan skala nonius. Ada dua macam bentuknya, yaitu yang hanya mempunyai rahang ukur bawah dan yang lain mempunyai rahang ukur bawah dan atas. Mistar ingsut yang hanya mempunyai rahang ukur bawah saja digunakan untuk mengukur dimensi luar dan dimensi dalam dari benda ukur. Sedangkan mistar ukur yang mempunyai rahang ukur atas dan bawah dapat digunakan untuk mengukur dimensi luar dan dalam, kedalaman (depth) dan ketinggian alur bertingkat. Untuk skala pembacaan dengan sistem metrik, mistar ingsut ada yang panjang skala utamanya dari 150 mm, 200 mm, 250 mm dan 300 mm, bahkan ada juga yang sampai 1000 mm. 3. Mikrometer Alat ukur linier langsung yang juga termasuk alat ukur presisi adalah mikrometer. Mikrometer inipun mempunyai bentuk yang bermacam-macam yang disesuaikan dengan bentuk yang bermacam-macam yang disesuaikan dengan bentuk dari benda ukur. Bagian yang sangat penting dari mikrometer adalah ulir utama. Dengan adanya ulir utama kita dapat menggerakkan poros ukur menjauhi dan mendekati permukaan bidang ukur dari benda ukur. 2. Pengukuran sudut atau kemiringan Alat ukur atau instrumen yang telah ada, dari segi kemampuan harus mengandung ketelitian dan ketepatan. Dalam pengukuran dibutuhkan adanya ketelitian dan ketepatan. Ketelitian adalah nilai terdekat dengan suatu pembacaan instrumen mendekati hasil sebenarnya dari variabel yang diukur. Ketepatan adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang serupa. Namun kebanyakan alat yang beredar harganya sangat mahal dan susah didapat. Potensiometer adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tahanan yang nilainya dapat divariasi besarannya dengan cara memutar kekanan ataupun kekiri. Potensiometer dapat digunakan sebagai pembagi arus, pembagi tegangan, alat pengatur suara, alat pengatur nada, alat pengatur nada tinggi, alat pengatur nada rendah, untuk menentukan sudut kemiringan, dll. Pentingnya pengukuran kemiringan sudut sangat diperlukan dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam pembuatan atau pembangunan gedung. Hal ini diperlukan untuk mengurangi kerugian fatal dari pembuatan gedung. Semakin miring suatu gedung maka tingkat ketahanan bangunan sangat rapuh namun apabila gedung yang dibuat memiliki konstruksi kemiringan yang sesuai dengan struktur bidang tanah, maka bangunan itu bisa bertahan lama bahkan sampai bertahun-tahun. Selain itu pengukuran kemiringan sangat penting pada pembuatan saluran air, pembuatan lantai dan laboratorium optik. Untuk itu pada alat ini mampu digunakan untuk mengukur kemiringan sudut bidang datar dengan membuat bagan mekanik antaralain pembuatan sudut, rangkaian pembagi tegangan, rangkaian ADCdan mikrokontroler hasil dari sudut kemiringan ditampilkan pada seven segment. 3. Pengukuran kedataran Kedataran (flatness). Suatu permukaan atau bidang dinyatakan rata atau datar bila perubahan jarak tegak lurus dari titik-titik itu terhadap sebuah bidang geometrik yang sejajar permukaannya, mempunyai harga di bawah suatu harga tertentu. Bidang geometrik dapat diwakilkan oleh sebuah plat rata (surface plate) atau oleh sekumpulan garis-garis lurus yang dapat diperoleh dengan pertolongan suatu pelurus (straight edge), pendatar atau sinar cahaya yang dipindah-pindahkan. Metode untuk mengukurnya dapat dilaksanakan dengan menggunakan alat ukur pendatar, atau alat ukur Autokolimator atau alat-alat ukur optik lainnya seperti Angle Dekkor dan jenis optik yang lainnya. autocollimator adalah suatu alat optik untuk-menghubungi pengukuran non sudut. Mereka biasanya digunakan untuk menyelaraskan komponen dan mengukur defleksi atau mekanis sistem optic. Autocollimator sebuah bekerja dengan memproyeksikan gambar ke target, Cermin dan mengukur defleksi dari gambar kembali terhadap skala, baik secara visual atau dengan sarana detektor elektronik. Sebuah autocollimator visual dapat mengukur sudut sekecil 0,5 detik busur , sementara autocollimator elektronik bisa sampai 100 kali lebih akurat. autocollimators Visual sering digunakan untuk berbaris laser rod berakhir dan memeriksa paralelisme wajah jendela optik dan potongan. Elektronik dan digital autocollimators digunakan sebagai standar pengukuran sudut, untuk memantau pergerakan sudut selama jangka waktu yang lama dan untuk memeriksa pengulangan posisi sudut pada sistem mekanis autocollimators Servo adalah bentuk khusus kompak autocollimators elektronik yang digunakan dalam kecepatan tinggi loop servo-umpan balik untuk aplikasi platform yang stabil. 4. Pengukuran profil Pengukuran profil bertujuan untuk menentukan elevasi titik-titik pada permukaan tanah sepanjang garis tertentu sehingga akan diperoleh profil (potongan tegak dari permukaan tanah sepanjang garis itu). Potongan-potongan tersebut sangat diperlukan dalam pembuatan bangunan sipil seperti saluran irigasi dan drainase, jalan raya, jalan kereta api dan lain-lain. Penyipat datar profil (profil levaling) adalah penyipat datar berantai dengan sejumlah pembacaan ke muka diantara titik-titik pindah. Jadi di sini ada stasiunstasiun tambahan yaitu titik antara, dan stasiun-stasiun pokok yaitu titik utama dan dan titik pindah. Pengukuran profil ini dibedakan menjadi dua yaitu pengukuran profil memanjang dan pengukuran profil melintang. Profil memanjang diperlukan dalam pembuatan trase jalan raya, jalan kereta api, saluran air dan lain-lain. Untuk menghitung berapa luas tanah yang harus digali maupun berapa luas daerah yang harus ditimbun, maka diperlukan data yang lengkap dari hasil pengukuran profil memanjang maupun pengukuran profil melintang. Data tersebut dituangkan dalam suatu grafik dengan garis mendatar menyatakan jarak antar titik dan garis tegak menyatakan elevasinya. Dalam pelaksanaan pengukuran profil melintang diusahakan sedetail mungkin, artinya jarak yang diambil dalam pengukuran profil melintang disesuaikan dengan kondisi medan. Bila kondisi medan berbukit-bukit, maka jarak antar profil lebih pendek dibandingkan dengan kondisi medan yang mendatar Langkah Kerja 1. Profil Memanjang Meletakkan waterpass di titik pertama kemudian mengatur sumbu menjadi vertikal. Kedudukan waterpass selalu tetap di titik pertama selama pengukuran profil memanjang. Membidik rambu pada titik kedua dengan alat bantu bidikan kasar (visier), kemudian mengunci pesawat. Menempatkan rambu tepat sepanjang garis antara titik pertama dan titik kedua dengan interval 5 m. Tetapi apabila kondisi medan tidak memungkinkan, maka interval jaraknya dapat diambil lebih panjang atau juga lebih pendek. Membidik rambu kemudian membaca bacaan benang. Mengulangi langkah i – iv pada titik-titik yang lain. 2. Profil Melintang Titik-titik yang dijadikan acuan pada pengukuran profil melintang adalah titiktitik hasil pengukuran profil memanjang dengan arah bidikan sebesar 90º dan 270º dan dengan jarak sejauh 15 m tiap sisinya. Langkah kerja dalam pengukuran profil melintang adalah sebagai berikut : Menempatkan waterpass di atas titik pertama kemudian mengatur sumbu I menjadi vertikal. Membuat arah 00˚00’00” dengan cara membidikan pesawat ke titik kedua. Memutar pesawat sebesar 90º, kemudian menempatkan rambu pertama pada titik terjauh (15 m), sedangkan rambu-rambu yang lain ditempatkan pada titik yang mempunyai beda tinggi (mewakili medan). Membaca bacaan benang pada tiap-tiap titik dan mencatatnya. Memutar pesawat sebesar 180º sehingga bacaan sudut menjadi 270º. Menempatkan rambu pertama di titik terjauh (15 m). Menempatkan rambu-rambu yang lain yang dapat mewakili kondisi medan searah bidikan pesawat. Penempatan rambu dimulai dari titik terjauh kemudian mendekat menuju pesawat. Mengulangi langkah i- vii untuk titik-titik yang lain. 5. Pengukuran ulir JENIS ULIR DAN FUNGSINYA Secara umum jenis ulir dapat dilihat dari gerakan ulir, jumlah ulir dalam tiap gang (pitch) dan bentuk permukaan ulir. Jenis ulir bisa juga dilihat dari standar yang digunakan, yaitu ulir Whitworth, ulir metrik Jenis Ulir Menurut Arah Gerakannya Menurut arah gerakannya, ulir dapat dibedakan menjadi dua macam ulir yaitu ulir kanan dan ulir kiri. Untuk mengetahui ulir kanan atau ulir kiri, bisa dilakukan dengan cara memutar pasangan dari komponen yang berulir, misalnya mur dan baut. Apabila sebuah mur dipasangkan pada baut yang kemudian diputar ke kanan (searah jarum jam) maka mur akan bergerak maju, maka ulir tersebut adalah ulir kanan. Sebaliknya, apabila mur diputar ke kiri (berlawanan arah jarum jam) maka mur akan bergerak maju, maka ulir tersebut adalah ulir kiri. Sedangkan ulir yang sering digunakan adalah ulir kanan. Jenis Ulir Menurut Jumlah Ulir tiap gang (Pitch) Di ilihat dari banyaknya ulir tiap gang (pitch) maka ulir dapat dibedakan 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. Ulir ganda ini dalam satu kali putaran dapat bergerak dengan jarak yang lebih panjang dari pada satu utaranulir tunggal. Jenis Ulir Menurut &entuk Sisi Ulir Melihat bentuk dari sisi ulir, ulir dapat dibedakan menjadi ulir segi tiga, segi empat, trapesium, dan parabol (knuckle). Bentuik ulir juga ada kaitannya dengan standar yang digunakan. Fungsi Ulir Dengan adanya ulir memungkinkan pengguna untuk menggabungkan atau menyambung beberapa komponen menjadi satu unit produk jadi. berdasarkan hal ini maka fungsi 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-ulir segi tiga, baik ulir yang menggunakan standar ISO', British Standard maupun American Standard. 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) ada mesin0mesin produksi. Dengan adanya sistem ulir ini beban yang relatif berat dapat ditahan2diangkat dengan daya yang relatif ringan. Ulir yang digunakan untuk hal tersebut adalah ulir segi empat. c.Sebagai salah satu alat untuk mencegah terjadinya kebocoran, terutama pada sistem ulir yang digunakan pada pipa. Sebanyakan yang dipakai untuk penyambungan pipa adalah ulir Whitworth. 6. Pengukuran roda gigi Kita telah mengenal apa yang dinamakan roda gigi.pada sepeda, kendaraan roda dua, mobil, kereta api, pesawat udara, kapal laut, dan semua jenis mesin-mesin perkakas selalu dilengkapi dengan komponen-komponen roda gigi. Dengan adanya komponen-komponen roda gigi ini maka sistem mekanisme mesin dan motor dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Makin tinggi kualitas suatu produk yang memerlukan perlengkapan roda gigi, maka makin tinggi dan makin presisi pula roda gigi yang harus dibuat. Untuk dapat membuat roda gigi dari kualitas rendah sampai pada roda gigi yang berkualitas tinggi sudah tentu tidak bisa lepas dari salah satu faktor dalam proses pembuatannya yaitu proses pengukuran. Dalam kaitan ini akan disinggung alat ukur roda gigi, bagian-bagian roda gigi yang perlu diukur dan bagaimana cara mengukurnya. Jenis dan Fungsi Roda Gigi Pada umumnya bentuk gigi roda gigi yang banyak diproduksi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu bentuk involute dan bentuk cycloidal. Yang paling banyak diproduksi adalah bentuk involute karena lebih cocok untuk keperluan produk-produk permesinan secara umum yang memerlukan ketelitian-ketelitian tertentu. Sedangkan untuk keperluan mesin-mesin dengan beban berat dan pekerjaan kasar biasanya digunakan roda gigi dengan bentuk cycloidal. Dalam bidang permesinan, jenis roda gigi adalah bermacam-macam. Ada yang membedakan roda gigi dari bentuk giginya dan ada pula yang membedakannya menurut posisi dari poros untuk masing-masing roda gigi pada suatu pasangan roda gigi. Akan tetapi, dari dua cara membedakan itu pada dasarnya jenis roda gigi yang dibedakan adalah sama. 1. Jenis Roda Gigi Menurut Bentuk Gigi Berdasarkan dari bentuk giginya maka roda gigi dapat dibedakan : Roda gigi lurus (spurgear) Pada jenis roda gigi ini, pemotongan gigi-giginya adalah searah dengan porosnya. Ada pula jenis gigi lurus lainnya tetapi badan gigi tidak berbentuk lingkaran melainkan berbentuk batang segi empat panjang. Pada permukaan memanjang inilah pemotongan gigi-giginya dilakukan yang arahnya kadang-kadang tegak lurus dan kadang-kadang membentuk sudut terhadap batang gigi (badan gigi). Bentuk gigi yang demikian ini biasa disebut dengan Gigi Rack 1.2. Roda gigi helix (helicalgear) Jenis roda gigi ini pemotongan gigi-giginya tidak lurus tetapi sedikit membentuk sudut di sepanjang badan gigi yang berbentuk silinder. Bila dilihat arah alur giginya nampak bahwa alur tersebut membengkok. 1.3. Roda gigi payung (straightbevelgear) Pada jenis roda gigi ini pemotongan gigi-giginya adalah pada bagian yang konis. Pada permukaan yang konis ini gigi-gigi dibentuk yang arahnya lurus dan searah dengan poros roda gigi. 1.4. Roda gigi spiral (spiralgear) Gigi-gigi roda gigi spiral arahnya membentuk suatu kurve. Biasanya pemotongan gigigiginya juga pada permukaan yang konis. 1.5. Roda gigi cacing (wormgear) Jenis roda gigi ini biasanya merupakan satu pasangan yang terdiri dari batang berulir cacing dan roda gigi cacing. Pada batang ulir cacing bentuk giginya seperti ulir. Dan pada roda gigi cacing bentuk giginya hampir sama dengan roda gigi helix, akan tetapi permukaan giginya membentuk lengkungan ke dalam. 1.6. Roda gigi dalam (internalgear) Pada jenis roda gigi ini pemotongan gigi-giginya adalah pada bagian dalam dari permukaan ring/lubang. Biasanya bentuk giginya adalah lurus seperti roda gigi lurus (spurgear). 2. Jenis Roda Gigi Menurut Posisi Poros Pasangan Roda Gigi Cara membedakan roda gigi yang kedua ini adalah dengan melihat posisi dari masing-masing roda gigi untuk pasangan roda gigi. Jenis roda gigi tersebut antara lain adalah : 2.1. Roda gigi yang masing-masing porosnya satu sama lain posisinya sejajar sewaktu roda-roda gigi tersebut dipasangkan. Contohnya adalah roda gigi lurus (spurgear) dan roda gigi helix (helicalgear). 2.2. Roda gigi yang masing-masing porosnya mempunyai posisi saling menyiku satu sama lain. Contoh nya adalah roda gigi payung dan roda gigi spiral. Menyiku di sini artinya poros roda gigi yang satu posisinya tegak lurus terhadap poros roda gigi yang lain. 2.3. Ada pula pasangan roda gigi yang poros-porosnya satu sama lain posisi tegak lurus, akan tetapi poros yang satu berada di atas poros yang lian dengan posisi menyilang. Roda gigi yang termasuk dalam jenis ini adalah roda gigi cacing, juga roda gigi helix. 3. Fungsi Roda Gigi Secara umum fungsi dari roda gigi adalah untuk : a. Meneruskan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. b. Mengubah putaran dari poros penggerak ke poros yang digerakkan, yaitu dari putaran tinggi ke putaran rendah atau dari putaran rendah ke putaran tinggi. Bisa juga mengubah putaran di sini berarti membuat arah putaran poros yang digerakkan berlawanan dengan arah putaran poros penggerak. c. Memindahkan zat cair dari satu tempat ke tempat lain, misalnya oli, minyak tanah, dan sebagainya. Jadi, fungsi roda gigi di sini adalah sebagai pompa zat cair. Dalam otomotof dikenal adanya sistem pelumas dengan roda gigi. 7. Pengukuran posisi Pergeseran Yaitu terjadinya perubahan posisi pada penunjuk harga ukur sementara sensor tidak memberikan / merasakan sinyal atau perbedaan. Kestabilan nol Yaitu kemampuan alat ukur untuk kembali ke posisi nol ketika sensor tidak lagi bekerja. Pengambangan Yaitu suatu kondisi alat ukur dimana jarum penunjuk tidak menunjukkan harga ukur yang konstan. Dengan kata lain, penunjuk selalu berubah posisi atau bergerak. 8. Pengukuran kekasaran permukaan Salah satu karakteristik geometris yang ideal dari suatu komponen adalah permukaan yang halus. Dalam prakteknya memang tidak mungkin untuk mendapatkan suatu komponen dengan permukaan yang betul-betul halus. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, misalnya faktor manusia (operator) dan faktorfaktor dari mesin-mesin yang digunakan untuk membuatnya. Akan tetapi, dengan kemajuan teknologi terus berusaha membuat peralatan yang mampu membentuk permukaan komponen degan tingkat kehalusan yang cukup tinggi menurut standar ukuran yang berlaku dalam metrologi yang dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris benda melalui pengalaman penelitian. Tingkat kehalusan suatu permukaan memang peranan yang sangat penting dalam perencanaan suatu komponen mesin khususnya yang menyangkut masalah gesekan pelumasan, keausan, tahanan terhadap kelelahan dan sebagainya. Oleh karena itu, dalam perencanaan dan pembuatannya harus dipertimbangkan terlebih dulu mengenai peralatan mesin yang mana harus digunakan untuk membuatnya serta berapa ongkos yang harus dikeluarkan. Agar proses pembuatannya tidak terjadi penyimpangan yang berati maka karakteristik permukaan ini harus dapat dipahami oleh perencana lebih-lebih lagi oleh operator. Komunikasi karakteristik permukaan biasanya dilakukan dalam gambar teknik. Akan tetapi untuk menjelaskan secara sempurna mengenai karakteristik suatu permukaan nampaknya sulit. 1. Permukaan Menurut istilah keteknikan, permukaan adalah suatu batas yang memisahkan benda padat dengan sekitarnya. Dalam prakteknya, bahan yang digunakan untuk benda kebanyakan dari besi atau logam. Oleh karena itu, benda-benda padat yang bahannya terbuat dari tanah, batu, kayu dan karet tidak akan disinggung dalam pembicaraan mengenai karakteristik permukaan dan pengukurannya. 2. Parameter-parameter permukaan Sebelum membicarakan parameter-parameter permukaan perlu dibicarakan terlebih dulu mengenai profil permukaan. 2.1. Profil Geometris Ideal (GeometricallyIdealProfile) 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.