Download - Laporan Kebulatan
LAPORAN AKHIR
METROLOGI INDUSTRI
MODUL: III PENGUKURAN KEBULATAN
DISUSUN OLEH :KELOMPOK 13
KHAIRUL ANWAR 1007121613RENHARD NIPTRO G 1007113735PANGGIH DWI RAHARJO 1007113746ESAU PANDIANGAN S 0907136053
LABORATORIUM PENGUKURAN
PROGRAM STUDI SARJANA
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah swt., yang telah melimpahkan rahmat dan
karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan metrologi
tentang”PENGUKURAN KEBULATAN”
laporan ini bertujuan untuk melengkapi tugas dan juga dapat digunakan
sebagai referensi bagi para pembaca untuk memahami dan mempelajari tentang
Proses pengukuran kebulatan.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan lapoaran ini, sehingga makalah ini dapat
diselesaikan dengan sebaik mungkin dan tepat pada waktu yang telah ditentukan.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih memiliki banyak kekurangan dan
kesalahan. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
pembaca untuk kesempurnaan makalah ini kedepannya. Akhir kata
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Pekanbaru, Desember 2011
Penulis
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.................................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR..................................................................................................iii
DAFTAR TABEL........................................................................................................iv
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................................1
1.1 Latar Belakang..............................................................................................................1
1.2 Tujuan Praktikum..........................................................................................................1
1.3 Alat Alat.........................................................................................................................2
1.4 Benda ukur.....................................................................................................................3
1.5 Pelaksanaan Praktikum................................................................................................4
BAB II TEORI DASAR................................................................................................5
2.1 Pengertian.......................................................................................................................5
2.2 Dial Indikator.................................................................................................................6
2.3 Prinsip Kerja..................................................................................................................7
2.4 Bagian-Bagian Dial Indikator.....................................................................................7
2.5 Cara Penggunaan Dial Indikator...............................................................................10
2.6 Metode Pengukuran Kebulatan.................................................................................10
BAB III DATA PENGAMATAN...............................................................................13
Tabel 3.1 Hasil Pengamatan.............................................................................................13
3.2 Perhitungan..................................................................................................................14
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN.....................................................................16
5.1 Kesimpulan..................................................................................................................20
5.2 Saran............................................................................................................................20
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................21
LAMPIRAN................................................................................................................22
ii
DAFTAR GAMBAR
Gambar. 1 Dial Indikator...........................................................................................................2
Gambar. 2 Meja Rata.................................................................................................................2
Gambar. 3 Water pass................................................................................................................3
Gambar 4 V Blok........................................................................................................................3
Gambar. 5 Benda Kerja..............................................................................................................3
Gambar.6 Bagian bagian Dial Indikator...................................................................................8
Gambar.7 Prinsip Pengubah Mekanik Yang Diterapkan Pada Jam Ukur..................................9
Gambar. 8 Cara Penggunaan Dial Indicator............................................................................10
Gambar. 9 Least Squares Circle..............................................................................................11
Gambar. 10 Minimum Circumscribed Circle...........................................................................11
Gambar.11 Maximum Inscribed Circle....................................................................................12
Gambar.12 Minimum Zone Circle...........................................................................................12
iii
DAFTAR TABEL
Tabel.3. 1 Hasil Pengamatan....................................................................................................13
iv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jam ukur/dial indikator adalah alat ukur pembanding yang digunakan dalam
industripermesinan dibagianproduksi dan kamar ukur.prinsif kerjanya secara mekanik
dimana gerak linier sensor menjadi gerak putaran jarum jam penunjuk.
Pengukuran kebulatan merupakan pengukuran yang ditunjukan untuk
memeriksa kebulatan suatu benda, atau dengan kata lain untuk mengetahui apakah
suatu benda benar-benar bulat atau tidak, jika dilihat secara teliti dengan
menggunakan alat ukur. Komponen dengan kebulatan ideal amat sulit dibuat, dengan
demikian kita harus mentolerir ketidak bulatan dalam batas-batas titik sesuai dengan
tujuan dan fungsi dari komponen itu. Kebulatan mempunyai peranan penting dalam
hal: Membagi beban sama rata, Menentukan umur komponen, Menentukan kondisi
suaian, Menentukan ketelitian putaran, Memperlancar pelumasan.
1.2 Tujuan Praktikum
Praktikum dilakukan dengan tujuan sebagai berikut :
1. Memahami prinsip dasar proses pengukuran kebulatan
2. Dapat menggunakan dan mengoperasikan alat ukur kebulatan
3. Mampu menganalisa hasil pengukuran kebulatan
4. Mampu mengambil kesimpulan hasil pengukuran kebulatan
MODUL 3/KELOMPOK 13 1
1.3 Alat Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum adalah
1. Satu Unit Dial Indikator
Gambar. 1 Dial Indikator
2. Meja Rata
Digunakan sebagai tempat kedudukan dial indikator
Gambar. 2 Meja Rata
MODUL 3/KELOMPOK 13 2
3. Water pass
Digunakan untuk mengukur kerataan kedudukan meja rata yang akan
digunakan pada pengukuran kebulatan
Gambar. 3 Water pass
4. V Blok
Gambar 4 V Blok
1.4 Benda ukur
Benda ukur yang digunakan adalah:
1 Sebuah benda kerja yang berbentuk selinder
MODUL 3/KELOMPOK 13 3
Gambar. 5 Benda Kerja
1.5 Pelaksanaan Praktikum
1. Meja rata dilakukan pengecekan dengan menggunakan water pass dengan
menggunakan metode union jack (vertikal dan horizontal)
2. Benda ukur diberi tanda pada pinggirnya dan diberi nomor urut searah jarum jam
(1 sampai dengan 12)
3. Alat dan benda ukur diletakkan di atas meja rata
4. Letakan benda ukur pada V blok, kemudian diatur sehinggan sensor jam ukur
menempel pada permukaan benda ukur yaitu pada posisi nomor 1
5. Atur ketinggian sensor jam ukur sehinggan jarum menunjuk nol
6. Putar (angkat) benda ukur dengan hati-hati dan perlahan sehingga sensor jam ukur
kurang lebih pada posisi nomor 2, baca kedudukan jam ukur
7. Ulangi prosedur nomor 6 sampai seluruh posisi benda ukur diperiksa (dilakukan
oleh pengamat A)
8. Lakukan pengukuran dengan cara membalik arah putaran benda ukur (dari nomor
12 sampai 1)
9. Dengan tanpa mengubah set up, ulangi prosedur nomor 6 sampai 8 (dilakukan
oleh pengamat B) di mana kedudukan sensor jam ukur tidak tepat pada posisi
MODUL 3/KELOMPOK 13 4
1 2 3 4
garis yang bernomor, melainkan lebih kurang pada tengah-tengah selang antara
kedua garis bernomor. (dari selang di antara nomor 1 dan 2 s/d nomor 12 dan 1,
kemudian diputar balik).
10. Buat grafik kebulatan dari benda ukur pada kertas grafik koordinat polar dengan
menggunakan metode least square.
11. Lakukan analisis kebulatan dengan menggunakan software pengukuran kebulatan
dengan menggunakan metode yang lain.lalu bandingkan.
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Pengertian
Pengukuran kebulatan merupakan pengukuran yang ditunjukan untuk
memeriksa kebulatan suatu benda, atau dengan kata lain untuk mengetahui apakah
suatu benda benar-benar bulat atau tidak, jika dilihat secara teliti dengan
menggunakan alat ukur. Pengukuran kebulatan merupakan salah satu dari tipe
pengukuran yang tidak berfungsi menurut garis. Kebulatan dan diameter adalah dua
karakter geometris yang berbeda, meskipun demikin keduanya saling berkaitan.
Ketidakbulatan akan mempengaruhi hasil pengukuran diameter, sebaliknya
pengukuran diameter tidak selalu akan menunjukan ketidakbulatan.
Sebuah benda yang berbentuk silinder pada dasarnya dalam perbedaan
tempat punya perbedaan jari-jari. Dengan menggunaakan alat ukur dial indikator pada
benda ukur poros hasil proses bubut/palat bubut, serta alat bantu V blok dan dial
standar kita dapat melakukan pengukuran kebulatan untuk memeriksa kebulatan
benda tersebut. Dial indikator dapat digunakan untuk mengukur perubahan ketinggian
pada permukaan suatu benda. Jadi dapat diketahui benda tersebut memiliki
permukaan yang rata atau tidak. Dengan memanfaatkan prinsip yang sama, sebuah
benda yang berbentuk silinder dapat diperiksa kebulatannya. Dengan menetapkan
suatu titik pada sisi silinder sebagai acuan (titik nol) kemudian melakukan
pengukuran terhadap titik lain dapat diketahui apakah terjadi pelekukan atau
MODUL 3/KELOMPOK 13 5
penggundukan yang mempengaruhi kebulatan kebulatan benda tersebut dan seberapa
besar nilainya.
Dalam mesin-mesin atau peralatan teknis, banyak sekali ditemukan
komponen-komponen yang mempunyai penampang bulat, baik berupa poros,
bantalan, roda gigi dengan dimensi kecil seperti pada halnya jam tangan sampai
dengan komponen yang berdimensi besar.
Komponen dengan kebulatan ideal amat sulit dibuat, dengan demikian kita
harus mentolerir ketidakbulatan dalam batas-batas titik sesuai dengan tujuan dan
fungsi dari komponen itu. Kebulatan mempunyai peranan penting dalam hal:
Membagi beban sama rata
Menentukan umur komponen
Menentukan kondisi suaian
Menentukan ketelitian putaran
Memperlancar pelumasan
Saat kebulatan dibicarakan, selain penyebab dan cara penanggulangan ketidak
bulatan, pasti akan mengait dengan cara mengukur kebulatan dan bagaimana cara
menyatakan harga ketidakbulatan, karena sampai saaat ini ada beberapa defenisi
mengenai parameter kebulatan. Ketidak bulatatan merupakan salah satu jenis
kesalahan bentuk dan umurnya amat berkaitan dengan beberapa kesalahan bentuk
lainya seperti:
Kesamaaan sumbu dan konsentrisitas (concentricity)
Kelurusan (straighness)
Ketegaklurusan (perpendicularity)
Kesejajaran (parallelism)
Kesilindrikan (clindricity)
Kebulatan dapat diukur dengan cara sederhana yang meskipun tidak memberikan
hasil yang memuaskan dapat kita terima untuk memprtimbangkan kualitas geometrik
dari komponen yang tidak menuntut persyaratan yang tinggi. Alat ukur kebulatan
MODUL 3/KELOMPOK 13 6
dibuat dengan persyaratan pengukuran kebulatan, dan pada beberapa jenis mampu
digunakan pula untuk mengukur berbagai kesalahan bentuk.
2.2 Dial Indikator
Proses pengukuran secara umum dapat diartikan sebagai suatu proses
membandingkan suatu parameter atau variabel dengan suatu parameter atau variabel
yang dianggap sebagai acuan (patokan) dan acuan inilah yang biasa disebut orang
sebagai “standar.
Dial indikator adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kebulatan
suatu benda.Berdasarkan jenis alat ukur, Dial Indikator termasuk jenis alat ukur
pembanding (komparator) .
Karena alat ukur ini biasa digunakan untuk pembanding atau komparator, angka
yang ditunjukan alat ukur ini merupakan selisih ukuran benda ukur dengan ukuran
benda standar. Hasil pengukuran adalah merupakan jumlah angka yang ditunjukan
oleh alat ukur tersebut dengan ukuran benda standar. Sedangkan menurut proses
pengukuran geometri Dial Indikator termasuk proses pengukuran tak langsung yaitu
pengukur yang dilaksanakan dengan menggunakan alat ukur dari jenis pembanding,
standar dan alat ukur bantu. Dimensi benda ukur adalah jumlah harga yang
ditunjukan oleh alat ukur pembanding dengan dimensi alat ukur standarnya
2.3 Prinsip Kerja
Prinsip kerja Dial Indikator menggunakan pengubah mekanik (kinematika)
yang menerusakan serta merubah isyarat sensor yang biasanya berupa gerakan
translasi mejadi gerakan rotasi. Yaitu pasangan roda gigi dengan batang gigi dari
sistem roda gigi yang diterapkann pada jam ukur (dial indikator).
2.4 Bagian-Bagian Dial Indikator
MODUL 3/KELOMPOK 13 7
Alat ukur ini terdiri dari sensor, pengubah batang gigi, roda gigi dan pegas serta
bagian penunjuk berupa jarum dan skala.
Pada bagian penunjukyang berupa jam untuk membaca skala hasil pengukuran
dibutuhkan posisi mata yang tegak lurus jarum skala, untuk menghindari kesalahan
dalam pembacaan hasil pengukuran. Kesalahan hasil pembacaan sering disebut
dengan kesalahan paralak.
Gambar.6 Bagian bagian Dial Indikator
Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada rancangan kinematik ini adalah:
Suatu gerakan translasi sensor sepanjang satu pits batang gigi(rack;misalnya
0,25 mm) akan memutar roda gigi pasangannya (pinion) sebesar 1/zp
putaran(zp;jumlah gigi pinion, misalnya 10) putaran pinion diteruskan
menjadi putaran jarum penunjuk melalui pasangan roda gigi. Bila
perbandingan pasangan roda gigi sebesar z2/z1(misalnya 50/10) dan satu
putaran penuh jarum penunjuk dinyatakan dengan n skala (misalnya 100) mka
kecermatan jam ukur ini dapat dirancang dengan rumus:
Kecermatan= 1 skala= = 0,005 ; mm
MODUL 3/KELOMPOK 13 8
Gigi suatu roda gigi (atau batang gigi) ftak mungkin di buat dengan profil
involute ideal. Oleh seba
b itu, tebal gigi umumnya dirancang dengan toleransi minus yang berarti tebal
gigi dibuat sedikit lebih kecil daripada ketebalan gigi nominal. Bila pasangan
roda gigi ini dirakit dengan jarak senter nominal, pasangan gigi akan
meneruskan dengan hanya salah satu giginya yang saling berhimpit (sisi gigi
lainnya tak saling bersinggungan, jadi ada celah di antaranyauntuk menjaga
jangan sampai pasangan roda macet gara-gara ada kesalahan profil yang
berharga positif)
Bila putaran diubah arahnya, sementara roda gigi pemutar dan yang diputar
tetap fungsinya, roda gigi pemutar akan berbalik dahulu untuk sepanjang celah
gigi sebelum berfungsi penuh memutar roda gigi yang diiputar. Kejadian ini
dinamakan sebagai keterlambatan gerakan balik (back-lash)
Back-lash yang terjadi pada pasangan roda gigi pemutar jarum penunjuk akan
mengganggu pembacaan skala karena posisi jarum penunjuk yang berubah-
ubah jika sensor sedikit berubah (bergetar)
Untuk mengurangi efek back-lash digunakan back lash ccompensator yaitu roda
gigi pemutar untuk arah putaran kebalikan dengan arah putaran roda gigi
pemutar utama. Roda gigi pemutar utama berfungsi saat sensor bergerak naik
dengan daya dorong berasal dan ensor. Roda gigi pemutar arah kebalikan
berfungsi saat sensor bergerak turun dengan daya dorong pegas spiral (energi
disimpan oleh pegas spiral saat sensor bergerak naik.
Tekanan ringan diberikan sensor permuakaan benda ukur (tekanan
pengukuran) berasal dari pegas penekanan batang gigi
MODUL 3/KELOMPOK 13 9
Gambar.7 Prinsip Pengubah Mekanik Yang Diterapkan Pada Jam Ukur
2.5 Cara Penggunaan Dial Indikator
Pengukuran kebulatan dilakukan dengan memutar benda ukur sejauh 360◦ dan
sensor menyentuh permukaan benda ukur yang diukur kebulatannya. Pengukuran
dilakukan untuk menemukan penyimpangan kebulatan benda ukur terhadap lingkaran
sempurna. Hal tersebut merupakan hal yang sangat esensial dalam kontrol produksi
mekanik.
Gambar. 8 Cara Penggunaan Dial Indicator
MODUL 3/KELOMPOK 13 10
2.6 Metode Pengukuran Kebulatan
Least Squares Circle.
referensi Least Squares Circle (LSC) adalah metode yang paling umum
digunakan. Luas daerah yang tertutup oleh profil sama dengarn luas daerah yang
berada pada luar. Hal ini dapat dilihat pada gambar
Gambar. 9 Least Squares Circle
Minimum Circumscribed Circle
Metode Minimum Circumscribed Circle (MCC) menghitung lingkaran
standar dengan jari-jari minimum yang dapat menutupi profil data. Hal ini
dapat dilihat pada gambar.
MODUL 3/KELOMPOK 13 11
Gambar. 10 Minimum Circumscribed Circle
Maximum Inscried Circle
Metode Maximum Iscribed Circle (MIC) menghitung lingkaran standar
dengan jari-jari maksimum yang ditutupi profil data. Hal ini dapat dilihat pada
gambar
Gambar.11 Maximum Inscribed Circle
Minimum Zone Circle
MODUL 3/KELOMPOK 13 12
Metode Minimum Zone Circle (MZC) menghitung dua lingkaran
konnsentrik yang menutupi profil data seperti memisah arah radial minimum.
Hal ini dapat dilihat pada gambar:
Gambar.12 Minimum Zone Circle
BAB III
DATA PENGAMATAN
3.1 Pengamatan A dan B
Tabel.3. 1 Hasil Pengamatan
NoPengamat A
NoPengamat B
Simpangan indikator µm Simpangan indicator µm
1 2 Average 1 2 Average
1 -2 2 0 1 -2 1 -0,5
2 1 0 0,5 2 -1 1 0
3 0 4 2 3 5 1 3
4 0 1 0,5 4 0 1 0,5
5 1 1 1 5 4 1 2,5
6 0 0 0 6 3 0 1,5
MODUL 3/KELOMPOK 13 13
7 1 1 1 7 0 4 2
8 0 4 2 8 0 4 2
9 4 4 4 9 -2 12 5
3 3 2 2,5 5 11 -2 1,5
11 0 2 1 11 -2 10 4
12 0 2 1 12 -1 0 -0,5
3.2 Perhitungan
Pengamat A
Perhitungan tiap titik
1.=0 µm
2.=0,5 µm
3.=2 µm
MODUL 3/KELOMPOK 13 14
4. =0,5 µm
5. =1 µm
6. =0 µm
7. =1 µm
8. =2 µm
9. =4 µm
10. =1,5 µm
11. =1 µm
12. =1 µm
Pengamat B
MODUL 3/KELOMPOK 13 15
Perhitungan tiap titik
1. =-0,5 µm
2. =0 µm
3. =3 µm
4. =0,5 µm
5. =2,5 µm
6. =1,5 µm
7. =2 µm
8. =2 µm
MODUL 3/KELOMPOK 13 16
9. =5 µm
10. =1,5 µm
11.=4 µm
12. =-0,5 µm
BAB IV
ANALISA DATA
4.1 Analisa Pengamatan
4.1.1 Analisa Pengamatan A
MODUL 3/KELOMPOK 13 17
Berdasarkan praktikum yang dilakukan tentang “pengukuran kebulatan”
maka diperoleh analisa sebagai berikut:
Setelah dilakukan pengukuran yang dilakukan pada 12 titik (mulai dari
titik 1 sampai dengan titik 12) maka diperoleh harga pengukuran yang berbeda-
beda, kemudian dilakukan pengukuran kebulatan dengan membalik arah putaran
pengukuran (mulai dari titik 12 sampai dengan titik 1) harga yang didapatkan
juga berbeda. Dari kedua metode pengukuran tersebut dirata-ratakan kemudian
MODUL 3/KELOMPOK 13 18
0
42
2
5
7
4
1
1
2
0
2
hasil nilai kebulatan yang didapat ada beberapa titik yang berbeda dan ada
beberapa titik yang nilai kebulatannya sama.
4.1.2 Analisa Pengamatan B
MODUL 3/KELOMPOK 13 19
-1
Berdasarkan praktikum yang dilakukan tentang “pengukuran kebulatan”
maka diperoleh analisa sebagai berikut
Seperti pada pengamatan A dengan melakukan pengukuran yang dilakukan
pada 12 titik yaitu pengukuran dilakukan tidak tepat pada posisi titik yang
bernomor, melainkan pada tengah-tengah selang antara kedua garis yang
bernomor. (dari selang diantara nomor 1 dan 2 S/D nomor 12) maka diperoleh
harga pengukuran yang berbeda-beda, kemudian dilakukan pengukuran
kebulatan dengan membalik arah putaran pengukuran (dari selang diantara
MODUL 3/KELOMPOK 13 20
0
5
1
4
3
4
4
10
3
7
-1
nomor 12 dan 11S/D nomor 1) harga yang didapatkan juga berbeda.Setelah hasil
pengukuran tersebut dirata-ratakan maka hasil pengukuran sangat jauh berbeda
tiap-tiap titik.
4.1.3 Perbandingan Analisa Pengamat A dan Pengamat B
Setelah pengamatan A dan pengmatan B dilakukan maka dari hasil
pengukuran kedua pengamatan tersebut berbeda, . kesalahan tersebut
disebabkkan oleh beberapa faktor seperti ketidakcermatan operator dalam
melakukan pengukuran, karena tiap pengamatan dilakukan orang yang berbeda
maka hasil yang diperoleh juga berbeda. kemudian adanya ketidakcermatan alat
ukur dalam peroses pengukuran serta adanya kesalahan pada benda ukur pada
saat peroses pemesinan sehingga benda ukur tidak memiliki nilai kebulatan yang
baik.
BAB V
MODUL 3/KELOMPOK 13 21
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari peraktikum pengukuran “kebulatan” maka diperoleh kesimpulan sebagai
berikut:
1. Dial Indikator merupakan alat ukur yang digunakan untuk pengukuran
kebulatan dengan ketilitian yang cukup cermat
2. Pengukuran Dial Indikator merupakan pengukuran yang berupa alat ukur
pembanding, yang membandingkan selisih harga ukuran dengan ukuran standar.
3. Kesalahan- kesalahan pengukuran disebabkan operator yang melakukan
pengukuran, kesalahan alat ukur yang sudah mengalami keausan, serta kesalahan
bentuk benda ukur yang disebabkan oleh kesalahan pada proses pemesinan.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan pada pembaca sebagai berikut:
1.Sebelum melakukan praktikum sebaiknya praktikan menguasai teori terlebih
dahulu agar memudahkan dalam melakukan praktikum
2. Dalam praktikum hendaknya mengikuti perosedur yang baik
3. Bersikap serius selama melakukan pengukuran
4.pengukuran harus dilakukan dengan cermat agar hasil pengukuran akurat
MODUL 3/KELOMPOK 13 22
DAFTAR PUSTAKA
A.Hald, Statistical Theory With Engineering Applications,Jhon Willey &
Sons, Inc.,New York, 1952
Modul praktikum metrologi industri, tahun 2011
Rochim Taufik. 2001. Spesifikasi, Metrology Dan Control Kualitas Geometric I. Bandung : ITB
www.scribed.com
MODUL 3/KELOMPOK 13 23
LAMPIRAN
MODUL 3/KELOMPOK 13 24