Top Banner
Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI Semester GANJIL 2015/2016 Kelompok 12 BAB I TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu berhadapan dengan benda hidup dan benda mati. Suatu saat kita kadang- kadang harus mengkomunikasikan sesuatu obyek, baik obyek hidup (bergerak) maupun obyek mati (diam) kepada orang lain. Seandainya informasi tentang obyek yang kita komunikasikan itu kurang lengkap maka orang yang menerima informasi sangat dimungkinkan untuk bertanya lebih jauh lagi. Misalnya kita mengkomunikasikan cepatnya lari seseorang, Orang yang menerima informasi tentu akan bertanya lebih jauh lagi berapa kecepatan lari orang tersebut. Pertanyaan ini sangat dimungkinkan timbul apabila obyek yang dikomunikasikan tidak dilengkapi dengan obyek pelengkap. Obyek pelengkap ini biasanya dinyatakan dalam bentuk ukuran dan satuan sehingga obyek yang diinformasikan mempunyai arti lebih luas. Misalnya, kecepatan larinya sekitar 1 kilometer per jam, Dengan demikian peranan obyek pelengkap sebagai penambah keterangan dari obyek yang diinformasikan memang sangat penting. Mata kuliah metrologi industri ini dipelajari agar mahasiswa dalam hal ini calon sarjana dapat mengetahui kegunaan dari tiap – tiap alat ukur yang biasa digunakan dalam dunia kerja. Sehingga nantinya apabila mahasiswa tersebut diterjunkan ke dunia kerja maka dia telah mampu menguasai ilmu tersebut tanpa harus mempelajarinya lagi. Selain itu dengan adanya praktikum ini, diharapkan para
61

pembahasan metro

Jan 23, 2016

Download

Documents

pembahasan praktikum metrologi industri
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

BAB I

TINJAUAN PUSTAKA

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu berhadapan dengan benda hidup dan

benda mati. Suatu saat kita kadang-kadang harus mengkomunikasikan sesuatu obyek,

baik obyek hidup (bergerak) maupun obyek mati (diam) kepada orang lain. Seandainya

informasi tentang obyek yang kita komunikasikan itu kurang lengkap maka orang yang

menerima informasi sangat dimungkinkan untuk bertanya lebih jauh lagi. Misalnya kita

mengkomunikasikan cepatnya lari seseorang, Orang yang menerima informasi tentu

akan bertanya lebih jauh lagi berapa kecepatan lari orang tersebut. Pertanyaan ini sangat

dimungkinkan timbul apabila obyek yang dikomunikasikan tidak dilengkapi dengan

obyek pelengkap. Obyek pelengkap ini biasanya dinyatakan dalam bentuk ukuran dan

satuan sehingga obyek yang diinformasikan mempunyai arti lebih luas. Misalnya,

kecepatan larinya sekitar 1 kilometer per jam, Dengan demikian peranan obyek

pelengkap sebagai penambah keterangan dari obyek yang diinformasikan memang

sangat penting.

Mata kuliah metrologi industri ini dipelajari agar mahasiswa dalam hal ini calon

sarjana dapat mengetahui kegunaan dari tiap – tiap alat ukur yang biasa digunakan

dalam dunia kerja. Sehingga nantinya apabila mahasiswa tersebut diterjunkan ke dunia

kerja maka dia telah mampu menguasai ilmu tersebut tanpa harus mempelajarinya lagi.

Selain itu dengan adanya praktikum ini, diharapkan para mahasiswa memiliki satu nilai

tambah yang bias membuat mahasiswa tersebut bersaing dalam dunia kerja secara

kompetitif.

1.2 Pengukuran

1.2.1 Definisi Pengukuran

Pengukuran adalah proses perbandingan suatu obyek yang belum diketahui

nilainya dengan suatu besar yang sudah memiliki standar dengan menggunakan alat

ukur yang telah terkalibrasi.

1.2.2 Fungsi pengukuran

Menurut para ahli, pengukuran mempunyai beberpa fungsi diantaranya adalah :

a. Membuat gambaran melalui karakteristik suatu obyek atau proses.

Page 2: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

b. Mengadakan komunikasi antara designer pelaksana pembuatan penguji kualitas dan

berbagai pihak yang terkait lainnya.

c. Melakukan kontrol kualitas agar hasil sesuai design.

1.2.3 Klasifikasi Pengukuran

A. Pengukuran Langsung

Pengukuran dengan mengguanakan alat ukur langsung dan hasil pengukuran

dapat langsung terbaca, contohnya adalah penggaris.

B. Pengukuran Tak Langsung

Pengukuran yang dilaksanakan dengan memakai beberapa jenis alat ukur

pembanding, standar dan alat ukur bantu, contohnya blok ukur.

C. Pengukuran Kaliber Batas

Proses pemeriksaan untuk memastikan apakah objek ukur memiliki harga yang

teletak di dalam atau di luar daerah toleransi ukuran, bentuk dan posisi, contohnya

adalah kaliber go or not go.

D. Pengukuran dan Pembagian Bentuk Standar

Disini sifatnya hanya membandingkan bentuk benda yang dibuat dengan standar

yang memang digunakan untuk hal pembanding.

1.2.4 Jenis jenis Pengukuran

A. Pengukuran Linear

Pengukuran linear langsung adalah pengukuran yang hasil pengukurannya

langsung dibaca pada skala ukur dan alat ukur yang mempunyai skala yang bisa

langsung dibaca skalanya. Alat ukur linear langsung yang banyak digunakan dalam

praktek sehari-hari dapat digolongkan menjadi tiga golongan besar yaitu :

a. Mistar ukur dengan berbagai macam bentuk

b. Mistar langsung ( vernier caliper ) dengan berbagai bentuk

c. Mikrometer dengan berbagai bentuk

Pengukuran linear tidak langsung adalah pada pengukuran linear langsung hasil

pengukurannya dapat dibaca langsung pada skala ukur alat ukur yang digunakan

karena memang dari alat ukur tersebut memungkinkan untuk maksud-maksud diatas

akan tetapi, kadang-kadang kita tidak bisa melakukan pengukuran langsung

dikarenakan dan adanya pengukuran yang memerlukan pengolahan data lebih lanjut

ataupun karena bentuk benda ukur yang tidak memungkinkan untuk diukur dengan

Page 3: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

alat ukur langsung, untuk keadaan seperti diatas maka biasanya dilakukan

pengukuran tak langsung untuk melakukannya, pengukuran linear tak langsung ada 2

jenis alat ukur yang biasa digunakan yaitu alat ukur standar dan alat ukur

pembanding.

B. Pengukuran sudut

Pengukuran sudut adalah pengukuran yang dimana objek bendanya itu memiliki

dimensi sudut. Ketepatan sudut benda kerja untuk maksud tertentu ternyata sangat

diperlukan. Misalnya sudut blok V, sudut alur berbentuk ekor burung, sudut

ketirusan poros dan sebagainya. Untuk itu pengukur sudut perlu dipelajari caranya .

C. Pengukuran Ulir

Pengukuran ulir adalah secara umum jenis pengukuran ulir ditentukan dari jenis

ulirnya, antara lain ulir whitworth, ulir metrik dan sebagainya.

D. Pengukuran Roda Gigi

Pengukuran roda gigi untuk membuat roda gigi dari kualitas rendah sampai

pada roda gigi yang berkualitas tinggi sudah tentu tidak bisa lepas dari salah satu

faktor dalam pembuatannya yaitu proses pengukuran. Dalam kaitan ini akan

disinggung alat ukur roda gigi, bagian - bagian roda gigi yang perlu diukur dan

bagaimana cara mengukurnya dengan perhitungan trigonometri.

E. Pengukuran Kelurusan, Kedataran, dan Kerataan

Pengukuran kelurusan adalah pengukuran yang dilakukan pada bidang

permukaan tersebut berbentuk garis lurus, artinya suatu benda yang diperiksa

kelurusan permukaannya dalam panjang tertentu kelurusan dari permukaan suatu

komponen sangat penting perannya dalam permesinan.

Pengukuran kedataran adalah bias dilakukan dengan menggunakan peralatan

penyipat datar dan autokolimeter untuk memeriksa kedataran.

Pengukur kerataan adalah untuk mengetahui tingkat kerataan permukaan, ada

berbagai macam cara maupun alat ukurnya.

F. Pengukuran Kekasaran

Pengukuran kekasaran permukaan salah satu karakteristik yang ideal dari suatu

komponen adalah permukaan halus dalam prakteknya memang tidak mungkin untuk

mendapatkan suatu komponen yang permukaannya benar-benar halus.

1.3 Instrumentasi

1.3.1 Definisi Instrumentasi

Page 4: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Instrumentasi adalah bidang ilmu yang mempelajari pengukuran benda yang

tidak memiliki bentuk geometri.

1.3.2 Fungsi Instrumentasi

Instrumentasi memiliki 4 fungsi utama yaitu:

a. Sebagai alat pengukuran

b. Sebagai alat analisis

c. Sebagai alat kendali

d. Sebagai alat pembanding

1.4 Metrologi dan kontrol kualitas

1.4.1 Definisi metrologi dan kontrol kualitas

Metrologi didefinisikan sebagai ilmu untuk melakukan pengukuran karakteristik

geometri suatu produk atau komponen mesin dengan alat dan cara yang tepat sehingga

hasil pengukuran dianggap sebagai hasil yang paling dekat dengan geometri

sesungguhnya dari komponen mesin tersebut. Sedangkan kontrol kualitas (quality

control) adalah suatu aktivitas untuk menjaga standar kualitas suatu produk atau

material mulai dari proses persiapan, penyimpanan, produksi sampai ke tahap

pemakaian oleh konsumen.

1.4.2 Fungsi metrologi dan kontrol kualitas

Fungsi dari metrologi antara lain :

a. Dapat mengelola laboratorium pengukuran baik yang ada di industri maupun di

bengkel kerja pada pendidikan keterampilan teknik.

b. Dapat merendahkan biaya inspeksi semurah mungkin dengan penggunaan fasilitas

secara efektif dan efisien

c. Dapat mengkalibrasi dan memelihara alat-alat ukur sehingga alat-alat ukur tetap

terjamin ketepatannya bila digunakan untuk pengukuran

Fungsi dari kontrol kualitas antara lain :

a. Sebagai konsep, merupakan batas statistik yang dapat membuat peningkatan

keseragaman kualitas.

b. Sebagai teknik untuk mencapai kualitas

c. Sebagai pengambilan keputusan.

Page 5: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

1.4.3 Jenis-jenis metrologi

1. Metrologi legal : metrologi ini berkaitan langsung dengan ketelitian pengukuran

yang berdampak pada kejujuran dan keterbukaan khususnya dalam transaksi

perdagangan, sehingga metrologi legal ini lebih ke arah perdagangan. Menjaga

ketelitian alat ukur yang berhubungan dengan publik langsung. Contohnya:

Disperindag,pom bensin, dan orang orang yang berkecimpung di pasar.

2. Metrologi Teknik : Terkait dengan proses ukur produksi (dalam pabrik) atau mesin

pabrik dan performa barang, dan ketelitian terbagi kedalam 2 tingkatan yaitu

metrologi ilmiah dan metrologi industri

a. Metrologi Ilmiah : Berkenaan dengan pemeliharaan dan pengembangan standar

standar pengukuran. Selain itu juga bertugas untuk mengembangkan standar

seperti LIPI , PTN , dll .

b. Metrologi Industri : Berkenaan dengan penjaminan kebenaran fungsi peralatan

ukur di industri, proses produk, dan pengujian. Metrologi Industi ini tidak boleh

mengembangkan standar karena metrologi industri hanya tinggal menggunakan

apa yang sudah di standarkan.

1.5 Parameter Pengukuran

1. Akurasi

Akurasi adalah hasil ukuran yang dekat ataupun tepat dengan ukuran asli

benda tersebut pada sekali pengukuran. Semakin dekat hasil pengukuran terhadap

ukuran asli benda maka alat ukur disebut semakin akurat.

2. Presisi

Presisi adalah ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran

secara berulang dari pengulangan pengukuran yang dilakukan. Atau merupakan

perbedaan hasil pengukuran yang dilakukan secara berurutan dan diambil hasil

yang sesuai.

3. Ukuran dasar

Merupakan dimensi atau ukuran nominal dari suatu obyek ukur yang secara

teoritis dianggap tidak mempunyai harga batas ataupun toleransi. Walaupun harga

sebenarnya dari obyek ukur tidak pernah diketahui, namun secara teoritis di atas

dianggap yang paling tepat

Page 6: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

4. Toleransi

Merupakan perbedaan ukuran dari kedua harga batas dimana ukuran

geometri benda harus terletak yang dihasilkan sehingga dari perbedaan ukuran ini

dapat diketahui dimana ukuran dari komponen-komponen yang dibuat itu terletak.

5. Harga batas

Ukuran atau dimensi maksimum dan minimum yang diizinkan dari suatu

komponen, di atas dan di bawah ukuran dasar. Pada pembahasan mengenai statistik

akan ada 2 harga batas yaitu harga batas atas dan harga batas bawah.

6. Kelonggaran

Kelonggaran merupakan perbedaan ukuran antara pasangan suatu

komponen dengan komponen lain di mana ukuran terbesar dari salah satu

komponen adalah lebih kecil dari pada ukuran terkecil dari komponen yang lain.

1.6 Konstruksi Alat Ukur

1. Sensor

Sensor merupakan bagian dari alat ukur yang menghubungkan alat ukur

dengan benda atau objek ukur. Atau dengan kata lain sensor merupakan peraba dari

alat ukur sebagai peraba maka sensor ini akan kontak langsung dengan benda ukur.

Contoh dari sensor ini antara lain yaitu kedua ujung mikrometer, ujung dari jam

ukur dan lain-lain.

2. Pengubah

Pengubah merupakan salah satu bagian dari alat ukur yang befungsi sebagai

penerus, pengubah atau pengolah semua isyarat yang diterima oleh sensor. Dengan

adanya pengubah inilah semua isyarat dari sensor diteruskan ke bagian lain, yaitu

penunjuk. Macam-macam pengubah berdasarkan cara kerjanya, yaitu :

a. Mekanik

Cara kerja pengubah mekanis berdasarkan pada prinsip kinematis yang

melakukan perubahan gerak translasi menjadi gerak rotasi atau sebaliknya.

Contohnya pada sistem roda gigi dan poros gigi.

Page 7: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 1.1 Pengubah Mekanis

Sumber: Anonymous 1, 2015

b. Elektrik

Cara kerja dari pengubah elektrik berdasarkan pada prinsip kelistrikan

atau mengubah besaran fisik menjadi besaran listrik. Contohnya pada system

digital pada vernier caliper.

c. Optik

Cara kerja dari pengubah optis berdasarkan pada prinsip optikal yang

berhubungan dengan lensa dan cahaya. Pengubah ini berfungsi untuk

membedakan berkas cahaya dari benda ukur sehingga terjadi bayangan maya

atau nyata. Contoh dari pengubah optis yaitu kaca pembesar dan mikroskop.

Gambar 1.2 Pengubah Optik

Sumber: Anonymous 2, 2015

d. Pneumatik

Page 8: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Cara kerja dari pengubah pneumatik berdasarkan sistem pneumatik yang

memanfaatkan aliran udara. Dalam pengubah sistem pneumatik paling tidak

terdapat tiga komponen, yaitu :

o Sumber udara tekan

o Sensor sebagai pengubah

o Pengukur perubahan aliran udara

Ada dua macam pengubah pneumatis yang biasa digunakan, yaitu :

Sistem Tekanan Balik

Pada sistem tekanan balik pengubah pneumatik ini bekerja

berdasarkan atas perubahan tekanan yang terjadi di dalam lubang

pengontrol dan ruang perantara yang diakibatkan oleh perubahan dari

benda ukur.

Gambar 1.3 Sistem tekanan balikSumber: Anonymous 3, 2015

Sistem Tekanan Aliran

Pada sistem kecepatan aliran pengubah pneumatik jenis bekerja

berdasarkan perubahan kecepatan aliran udara. Kecepatan aliran

udara ini dapat diukur menggunakan tabung gelas yang di dalamnya

dilengkapi dengan pengapung dan skala ukuran.

Page 9: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 1.4 Tekanan AliranSumber: Anonymous 4, 2015

3. Penunjuk

Penunjuk adalah bagian dari alat ukur yang berfungsi sebagai penunjuk atau

bagian yang menunjukkan besaran hasil pengukuran. Secara umum penunjuk

dibagi menjadi 2 macam, yaitu :

a. Penunjuk yang mempunyai skala

Penunjuk yang mempunyai susunan garis-garis yang dibuat secara

teratur dengan jarak garis yang tetap serta tiap garis mempunyai arti

tertentu. Dalam pembacaan skala biasanya dibantu dengan garis indeks

atau jarum penunjuk yang bergeser secara relatif terhadap skala.

b. Skala Berangka (Sistem Digital)

Penunjuk berangka tidak mempunyai susunan skala yang berbentuk

garis-garis, melainkan yang langsung mencantumkan harga hasil

pengukuran pada display digital. Dalam pembacaan penunjuk berangka

tidak diperlukan alat bantu seperti indeks dan jaru penunjuk

1.7 Sifat Umum Alat Ukur

Semua alat ukur pasti mempunyai kekurangan dan kelebihan yang diakibatkan

dari sifat alat ukur itu sendiri. Secara umum sifat alat ukur dapat dibagi menjadi berikut.

1. Rantai Kalibrasi

Kalibrasi adalah pengecekan harga-harga yang ada pada skala ukur dengan

harga-harga standar atau harga sebenarnya. Sedangkan rantai kalibrasi adalah proses

pencocokan harga-harga yang ada pada skala ukur dengan harga standarnya dan harga-

harga standar tersebut juga dicocokkan dengan harga standar yang tingkatannya lebih

tinggi. Pemeriksaan alat ukur standar panjang dapat dilakukan melalui rangkaian

sebagai berikut :

Page 10: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Tingkat 1 : Pada tingkat ini kalibrasi alat ukur kerja dengan alat ukur standar

kerja.

Tingkat 2 :..Pada tingkatan yang kedua, kalibrasi dilakukan untuk alat

ukur standar kerja terhadap alat ukur standar.

Tingkat 3 : Pada tingkat yang ketiga, dilakukan kalibrasi alat ukur standar

dengan alat ukur standar yang mempunyai tingkatan yang lebih tinggi

misalnya standar nasional.

Tingkat 4 : Pada tingkat terakhir ini dilakukan kalibrasi standar nasional

dengan .standar meter internasional.

2. Kepekaan

Kepekaan alat ukur menyangkut masalah kemampuan dari alat ukur untuk

memonitor perbedaan yang kecil dari harga-harga yang diukur. Kepekaan alat ukur

berkaitan erat dengan mekanisme dari pengubahnya. Semakin teliti pengubah

mengelola isyarat dari sensor maka makin peka pula alat ukur tersebut.

3. Kemudahan baca

Kemampuan sistem penunjukan dari alat ukur untuk memberikan suatu angka

yang jelas dan berarti dinamakan kemudahan baca. Dengan membuat skala nonius

dan/atau membuat garis-garis skala yang tipis dengan jarak yang kecil serta jarum

penunjuk yang tipis memungkinkan kemudahan baca dari penunjuk alat ukur

dipertinggi.

4. Histeris

Dalam pengukuran benda ukur biasanya dilakukan secara berulang-ulang dan

pergerakan dua arah yaitu dari titik tertentu (tertinggi) menuju titik rendah. Jika terjadi

penyimpangan sewaktu dilakukan pengukuran dari titik terendah (titik nol) sampai titik

tertinggi (maksimum) dan sebaliknya maka alat ukur tersebut bersifat histerisis.

5. Kepasifan atau keterlambatan reaksi

Kepasifan adalah kelambatan gerak dari penunjuk alat ukur untuk menunjukkan

harga pengukuran. Hal ini terjadi sewaktu pengukuran yaitu jarum penunjuk tidak

bergerak sama sekali saat terjadi perbedaan harga yang kecil ataupun besar yang artinya

sensor alat ukur tidak menimbulkan perubahan sama sekali pada penunjuk.

6. Pergeseran

Pergeseran adalah penyimpangan yang terjadi dari harga-harga yang

ditunjukkan pada skala atau yang tercatat pada kertas grafik padahal sensor tidak

melakukan perubahan apa-apa. Kejadian seperti ini sering disebut dengan istilah

Page 11: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

pergeseran, banyak terjadi pada alat ukur elektris yang komponenkomponennya sudah

tua.

7. Kestabilan nol

Jarum penunjuk pada alat ukur yang sudah menunjukkan harga hasil pengukuran

benda ukur tidak kembali pada posisi nol lagi saat benda ukur diambil. Hal inilah yang

disebut dengan kestabilan nol alat ukur dan banyak terjadi pada alat ukur sistem

penggerak jarumnya sudah aus.

1.8 Karakteristik Geometri dan kualitas

1.8.1 Karakteristik Geometri

Karakeristik Geometri adalah sifat ukuran yang harus dipenuhi agar

komponen (mesin) dapat bekerja sesuai rencana. Misalnya dudukan poros pompa

sentrifugal dengan bantalan luncur. Diameter poros harus lebih kecil dari diameter

bantalan luncur dengan kelonggaran tertentu.

1.8.2 Karakteristik Kualitas

Karakteristik kualitas adalah hasil suatu proses yang berkaitan dengan

kualitas, karakteristik kualitas dibagi menjadi 3:

a. Karakteristik kualitas yang memiliki nominal yang menuju nilai target yang

tepat pada suatu nilai tertentu, contoh : panjang, lebar, volume, dan berat.

b. Memiliki sifat pencapaian karakteristik, jika semakin kecil (mendekati nol)

maka semakin baik, contoh : penyimpangan, waktu proses.

c. Sifat pencapaian karakteristik kualitas tersebut yang semakin besar maka

semakin bagus, contoh : kekuatan, efisiensi, ketahanan korosi

1.8.3 Perbedaan Karakteristik Geometri dan Kualitas

Perbedaan yang terdapat pada Karakteristik Geometri dan kualitas yaitu

Karakteristik geometri hanya mempertimbangkan ukuran geometri pada benda kerja

agar mesin dapat bekerja sesuai dengan rencana. Sedangkan Karakteristik Kualitas

tidak hanya mempertimbangkan geometri atau ukurannya namun juga

mempertimbangkan proses dan hasil yang terjadi pada benda kerja.

Page 12: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

1.9 Sistem dan Standar Pengukuran.

1. Sistem Metrik

Sistem metrik telah dikembangkan oleh para ilmuwan perancis sejak tahun

1790-an. Sistem ini mendasarkan pada meter untuk pengukuran panjang dan

kilogram untuk pengukuran berat. Dari satuan meter dan kilogram ini kemudian

diturunkan satuan lain untuk mengukur luas, volume, kapasitas, dan tekanan.

Sistem metrik adalah sebuah sistem satuan pengukuran internasional

yang.baku. Biasa dikenal dengan satuan inks.

a. Satuan metrik untuk satuan panjang adalah meter.

b. Satuan metrik untuk satuan massa adalah kilogram

c. Satuan metrik untuk satuan waktu adalah detik / sekon.

Keuntungan sistem metrik dibandingkan sistem british adalah

a. Konversi lebih mudah

b. Sebagian Negara – Negara industri menggunakan sistem metrik sehingga dapat

memungkinkan terjadinya hubungan kerja sama.

2. Sistem British

Secara garis besar system ini berlandaskan pada inchi, pound,dan detik

sebagai dasar satuan panjang, massa, dan waktu. Kemudian berkembangkan pada

satuan – satuan lainnya, misal yard,mil, dan feet.

3. Konversi antara metrik dan british

Adalah sifat untuk memudahkan hubungan antara sistem metrik dan british,

ada tiga jenis konversi antara metrik dan british yaitu

a. Konversi secara matematika

Konversi inchi atau british ke metrik secara matematika diperlukan faktor

konversi Misalnya

1 yard = 36002927

meter = 0.914440

1 yard = 36 inchi. Hal ini berarti

1 inchi = 1

36 x 0.91440 meter = 0.025400 meter.

b. Konversi dengan tabel

Page 13: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Konversi ini berupa tabel yang ada angka – angka konversinya sehingga

mudah untuk menggunakan, karena kita tinggal melihat ke tabel saja

Tabel 1.1 Tabel Konversi

Sumber : Anonymous 1, 2015

Page 14: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

c. Konversi Dial mesin

Konversi ini dilakukan pada dial yang terdapat pada mesin – mesin produksi,

misalnya mesin bubut, Frais dan sebagainya. Dengan demikian satu unit mesin dapat

membuat komponen – komponen baik yang ukurannya dalam metrik ataupun inchi.

1.10 Suaian

1.10.1 Definisi Suaian

Suaian adalah keadaan atau hubungan yang terjadi pada dua

komponen yang disatukan (dirakit) yang disebabkan karena adanya perbedaan

ukuran antara kedua komponen sebelum kedua komponen tersebut disatukan.

Disinilah nanti timbul pasangan yang longgar atau yang sulit untuk dipasangkan.

1.10.2 Macam Macam Suaian

1. Suaian Longgar (Clearance Fit)

Suaian longgar adalah suaian yang selalu akan menghasilkan kelonggaran

atau clearance “daerah toleransi lubang selalu terletak diatas toleransi poros” (Taufiq

Rochim,(15:2001)) . Contoh: Bantalan luncur.

2. Suaian Pas (Transition Fit)

Suaian pas adalah suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran atau

kesesakan/kerapatan. Hal ini terjadi karena daerah toleransi lubang dan daerah

toleransi poros saling berpotongan(Taufiq Rochim,(15:2001)). Contoh: roda gigi

lepas pada mesin produksi.

3. Suaian Paksa (Interfence Fit)

Suaian paksa adalah suaian yang akan selalu menghasilkan kerapatan

atau kesesakan. Hal ini terjadi karena daerah toleransi lubang selalu terletak di

bawah daerah toleransi poros. (Taufiq Rochim,(15:2001)). Contoh: rotor motor

listrik dengan porosnya,cincin gigi kuningan pada roda besi tulang, dan sebagainya.

Page 15: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Untuk memberikan gambaran di mana letak atau posisi dari ketiga jenis

suaian (longgar, pas, paksa) pada kedua sistem suaian dapat dilihat pada

gambar.

Gambar 1.5 Tiga jenis suaian dalam sistem basis poros dan sistem

basis lubang

Sumber: Anonymous 5

Dari Gambar 1.5. tersebut nampak jelas bahwa apabila sistem yang

digunakan adalah sistem basis poros maka penyimpangan atas dari toleransi

poros akan selalu berharga nol. Untuk menyatakan penyimpangan atas dari

toleransi poros biasanya dipakai simbol es, jadi es = 0. Sebaliknya bila

sistem yang digunakan adalah sistem basis lubang maka penyimpangan

bawah dari toleransi lubang akan selalu berharga nol. Untuk menyatakan

penyimpangan bawah dari toleransi lubang biasanya dipakai simbol Il, jadi

El = 0. Mengenai pemilihan dari kedua sistem (lubang dan poros), sebetulnya

tidak terlalu mengikat dan harus dipilih salah satu. Bisa saja digunakan

kombinasi sistem yang lain mengingat fungsi dari pasangan yang dikehendaki.

1.11 Kesalahan dalam pengukuran

1.11.1 Definisi Kesalahan dalam Pengukuran

Kesalahan dalam pengukuran adalah perbedaan antara nilai sebenarnya dari

suatu pekerjaan pengukuran yang dilakukan oleh pengamat.

1.11.2 Jenis Kesalahan dalam pengukuran

1. Kesalahan pengukuran karena alat ukur

Page 16: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Kesalahan alat ukur yaitu jenis kesalahan yang tidak dapat dihindari

dari alat itu sendiri karena akibat struktur mekanisnya.

2. Kesalahan pengukuran karena benda ukur

Kesalahan ini biasanya terjadi karena benda ukur yang memiliki sifat

elastis. Benda ukur tersebut akan mudah mengalami deformasi (perubahan

bentuk) jika ada kontak beban yang bereaksi pada benda tersebut.

3. Kesalahan pengukuran karena pengukur

Bagaimanapun presisinya alat ukur yang digunakan dan perubahan bentuk

(deformasi) benda ukur sudah dihindari, namun dalam proses pengukuran masih

dapat menghasilkan hasil pengukuran yang salah. Hal ini disebabkan karena

faktor manusia. Faktor yang menyebabkan kesalahan pengukuran antara lain

karena salah membaca skala alat ukur dan salah dalam menerapkan metode

pengukuran yang salah.

4. Kesalahan pengukuran karena lingkungan

Ruangan laboratorium atau ruangan lainnya yang digunakan untuk

pengukuran harus bersih, terang, dan tertata rapi. Jika banyak debu atau kotoran

sudah tentu mengganggu jalannya proses pengukuran.

Page 17: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

BAB II

PENGUKURAN LINEAR

2.1 Tujuan praktikum

1. Agar praktikan mampu memahami dan menggunakan alat ukur pengukuran linear.

2. Agar praktikan memahami dan mampu menentukan kualitas lubang dan poros.

3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa geometri linear dari benda

ukur.

2.2 Tinjauan Pustaka

2.2.1 Pengukuran Linear Langsung

Pengukuran linear 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 linear langsung yang banyak digunakan dalam praktek

sehari – hari dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu:

1. Mistar ukur dengan berbagai macam bentuk.

2. Jangka sorong dengan berbagai macam bentuk.

3. Mikrometer dengan berbagai bentuk.

2.2.1.1 Vernier Caliper

1. Vernier Caliper

Vernier caliper adalah alat ukur serupa dengan mistar ukur yang memiliki

skala linear pada batang dengan ujung yang berfungsi sebagai sensor penahan

benda ukur. Suatu peluncur dengan sisi yang dibuat sejajar dengan rahang ukur

tetap dinamakan sebagai rahang ukur gerak yang bisa digeserkan pada batang

ukur.

2. Fungsi dari vernier caliper adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar.

2. Untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang.

Page 18: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

3. Untuk mengukur kedalaman celah atau lubang.

3. Cara membaca Vernier Caliper

Gambar 2.1 Cara Membaca Vernier CaliperSumber : Buku Panduan Praktikum Metrologi Industri, 2015

Pada hasil pengukuran diatas:

a. Nilai ukur pada skala utama dinyatakan dengan garis pada skala utama

sebelah kiri terdekat dengan garis indeks (pada skala nonius).

b. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan garis pada skala nonius yang

paling dekat dengan garis indeks (pada skala utama).

c. Lihat garis skala nonius dan skala utama yang sejajar, kemudian kalikan garis

skala nonius yang sejajar tadi dengan ketelitian alat.

Page 19: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

4. Bagian – bagian Vernier Caliper

Gambar 2.2 Vernier CaliperSumber : Anonymous 1, 2015

1. Rahang dalam

Digunakan untuk mengukur diameter luar

2. Rahang Luar

Digunakan untuk mengukur diameter dalam

3. Pengukur Kedalaman

Digunakan untuk mengukur kedalaman

4. Skala Utama (cm)

Skala utama dalam satuan cm

5. Skala Utama (inch)

Skala utama dalam satuan inchi

6. Nonius Scale (cm)

Skala nonius dalam satuan cm

7. Nonius Scale (inch)

Skala nonius dalam satuan inchi

8. Retainer

Digunakan untuk mengunci skala nonius saat dilakukan pengukuran

Page 20: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

5. Cara MengKalibrasi

Kalibrasi vernier caliper bertujuan untuk meminimalisir kesalahan dalam

pengukuran. Sebelum dipergunakan, periksa alat ukur vernier caliper tersebut.

Langkah–langkah mengkalibrasi vernier caliper adalah:

a. Rapatkan kedua permukaan rahang ukur.

b. Longgarkan baut pada pelat skala nonius.

c. Tetapkan garis nol sekala nonius dengan garis nol pada batang utama jangka

sorong.

d. Kencangkan kembali baut pada plat sekala nonius.

2.2.1.2 Micrometer Outside

1. Micrometer Outside

Micrometer outside adalah alat ukur yang memiliki ketelitian sampai satu

per seratus millimeter (0,01 mm). Ukuran micrometer ditentukan oleh

kemampuannya mengukur jarak minimum dan jarak maksimum. Biasanya

perbedaan antara minimum dan maksimum adalah dua puluh lima millimeter (25

mm).

2. Fungsi dari micrometer outside

Fungsi dari micrometer outside adalah untuk mengukur dimensi luar

suatu bendaseperti tebal atau diameter luar poros.

3. Cara membaca Micrometer Outside

Page 21: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 2.3 Cara Membaca Micrometer OutsideSumber : Buku Panduan Praktikum Metrologi Industri, 2015

Pada hasil pengukuran diatas :a. Nilai ukur pada skala tetap dinyatakan dengan garis pada skala

utama sebelah kiri terdekat dengan skala putar (pada skala nonius).

b. Nilai ukur pada skala nonius dinyatakan dengan garis angka skala

nonius yang sejajar garis normal skala utama.

c. Jumlahkan skala utama dengan skala nonius yang terbaca.

4. Bagian – bagian Micrometer Outside

Gambar 2.4 Bagian – bagian Micrometer OutsideSumber : Anonymous 8, 2015

1. Mulut ukur

Tempat diletakkan benda yang akan diukur.

2. Poros ukur

Tempat diletakkan benda yang akan diukur.

3. Kunci

Untuk mengunci Micrometer Outside ketika teah diukur.

4. Silinder tetap

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Sk7.00 mmSk0.37 mTer

Skala Utama 7 mm +Skala nonius 0,36 mm Terbaca 7,37 mm

Skala

Skala

Page 22: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Bagian silinder Micrometer Outside yang tidak berputar ketika saat

mengukur.

5. Silinder putar

Bagian silinder Micrometer Outside yang berputar ketika saat mengukur.

6. Mur penyetel ulir utama

Mur untuk menyetel ulir utama.

7. Gigi gelincir

Untuk menggerakkan silinder putar/skala nonius.

8. Ulir utama

Ulir yang digunakan sebagai lintasan gerak silinder putar.

9. Skala putar

Skala yang berputar/skala nonius.

10. Skala tetap

Skala tetap/skala utama.

11. Rangka

Tempat semua bagian Micrometer Outside menempel.

5. Cara Mengkalibrasi

Cara Mengkalibrasi Micrometer Outside adalah dengan menggeser skala

tetap dengan menggunakan peralatan yang telah disediakan, dimana skala utama dan

skala nonius harus di angka 0. Kemudian putar gigi gelincir sebanyak 3 langkah lalu

kuncilah Micrometer Outside agar skala yang didapat tidak berubah.

2.2.2 Pengukuran Linear Tidak Langsung

Pada pengukuran tidak langsung hasil pengukurannya dapat dibaca langsung

pada skala ukur pada alat ukur yang digunakan karena memang dari alat ukur

tersebut memungkinkan untuk maksut tersebut. Namun kadang – kadang kita tidak

bisa melakukan pengukuran langsung karena adanya pengukuran yang memerlukan

kecermatan yang tinggi atau karena bentuk benda ukur yang tidak memungkinkan

untuk diukur dengan alat ukur langsung.

Untuk keadaan seperti diatas, maka biasanya dilakukan pengukuran tidak

langsung, dalam hal ini adalah pengukuran linear dan pengukuran sudut. Untuk

Page 23: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

melakukan pengukuran linear tidak langsung ada dua jenis alat ukur yang biasa

digunakan, yaitu alat ukur standard an alat ukur pembanding.

2.2.3 Metrologi Lubang dan Poros

Salah satu penerapan lanjut dari pengukuran linier adalah metrologi lubang dan

poros, dimana metrologi lubang dan poros mempelajari mengenai toleransi dan

kualitas antara kesesuaian sebuah lubang dan poros.

2.2.3.1 Toleransi Lubang dan Poros

1. Penulisan Toleransi Lubang dan Poros

Berdasarkan pertimbangan akan pentingnya komponen yang berbentuk

silinder dalam bangunan mesin, untuk pembahasan selanjutnya harga akan

dipandang sebagai komponen silindris. Dengan demikian istilah lubang dan

poros dapat diartikan lebih luas dengan maksud menunujukkan ruang kosong dan

ruang padat yang dibatasi oleh dua buah bidang singgung, contohnya lebar alur

dan tebal pasak.

Gambar 2.5 Poros dan LubangSumber : Takeshi Sato, 2000 : 123

Page 24: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 2.6 Toleransi Lubang dan PorosSumber : Taufiq Rachim, 2001 : 19

Poros dengan lubang yang berpasangan masing masing mempunyai ukuran

yang mengacu pada ukuran dasar yang sama. Mereka di imajinasikan menempel

pada bagian di bawahnya, dengan demikian muncul istilah atas dan bawah.

Misalnya penyimpangan bawah lubang dengan notasi EI dan penyimpangan

bawah poros dengan penyimpangan EI sedangkan untuk penyimpangan suatu

ukuran atau dimensi bisa ditunjukkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.7 Penulisan toleransiSumber : Taufiq Rachim, 2001 : 16

Untuk dimensi luar poros atau lubang harganya dinyatakan dengan angka

yang dituliskan di atas garis ukuran, jika dilihat sepintas maka A kurang

memberikan informasi dibanding dengan B dan C. Sedangkan untuk D,

meskipun tidak secara langsung tetapi simbol dan huruf angka mengandung

informasi yang sangat bermanfaat yaitu sifat satuan bila komponen bertemu

dengan pasangannya, cara pembuatan, dan metode pengukuran.

Rincian mengenai penulisan toleransi yang benar adalah sebagai berikut:

1. Ukuran maksimum dituliskan di atas ukuran minimum. Meskipun

memudahkan penyetelan mesin perkakas yang mempunyai alat kontrol

terhadap dimensi produk, tetapi tidak praktis dipandang dari segi

perancangan, yaitu dalam hal perhitungan toleransi dan penulisan gambar

teknik.

2. Dengan menuliskan ukuran dasar beserta harga-harga penyimpangannya,

penyimpangan dituliskan di daerah atas penyimpangan bawah dengan jumlah

angka desimal yang sama (kecuali untuk penyimpangan nol).

Page 25: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

3. Serupa dengan cara 2, tetapi apabila toleransi terletak simetris terhadap

ukuran dasar maka harga penyimpangan harus ditulis sekali saja dengan di

dahului tanda I.

4. Cara penulisan ukuran (ukuran nominal) yang menjadi ukuran dasar bagi

toleransi dimensi, dinyatakan dengan kode atau simbol ISO.

Tabel 2.1 Tabel Toleransi Umum

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Tabel 2.2 Toleransi Untuk Radius dan Chamfer

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

2. Suaian dan Jenis Suaian

Apabila dua buah komponen akan dirakit (assembled), hubungan yang

terjadi, yang ditimbulkan oleh karena adanya perbedaan ukuran begi pasangan

elemen geometrik sebelum mereka disatukan, disebut dengan suaian (fit).

Disebabkan oleh letak atau posisi daerah toleransi lubang relatif terhadap daerah

toleransi poros, dapat ditemukan tiga jenis suaian yang mungkin terwujud yaitu :

1. Suaian Longgar (Clearance Fit)

Yaitu suaian yang selalu akan menghasilkan kelonggaran (clearance)

“daerah toleransi lubang selalu terletak diatas ndaerah toleransi poros”.

2. Suaian Paksa (Interference Fit)

Yaitu suaian yang selalu menghasilkan kerapatan (interference) “daerah

toleransi lubang selalu terletak dibawah daerah toleransi poros”.

3. Suaian Pas (Transition Fit)

Page 26: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Yaitu suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran maupun kerapatan

“daerah toleraqnsi lubang dan daerah toleransi poros saling berpotongan

(sebagian saling menutupi)”.

3. Sistem Suaian basis Lubang dan Poros

Kedudukan daerah toleransi terhadap garis nol dilambangkan dengan huruf.

Huruf kapital untuk golongan lubang dan huruf kecil untuk golongan poros.

Adapun huruf I, L, O, Q, dan W beserta huruf kecilnya tidak digunakan.

Hal ini untuk menghindari kekeliruan dengan angka ukur. Daerah H dijadikan

sebagai patokan untuk perancangan bagian yang berpasangan (suaian/fits) karena

penyimpangan bawahnya berimpit dengan garis nol, sedangkan daerah h

penyimpangan atasnya yang berimpit dengan garis nol.

Tabel 2.3 Susaian Sistem Basis Lubang

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Tabel 2.4 Suaian Sistem Basis Poros

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Tabel 2.5 Suaian yang Sering Dibuat Basis Lubang

Pas

Pas

Page 27: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Page 28: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Tabel 2.6 Basis Poros

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Contoh penulisan toleransi menggunakan standar ISO:

- 45G6: Artinya suatu poros dengan ukuran dasar 45 mm, posisi daerah

toleransi mengikuti aturan kode huruf g serta besar harga toleransinya

mengikuti aturan kode angka 6.

- 65H7: Artinya suatu lubang dengan ukuran dasar 65 mm, posisi daerah

toleransi mengikuti aturan kode huruf H serta besar harga toleransinya

mengikuti aturan kode angka 7.

- 45H8/g7: Artinya untuk ukuran dasar 45 mm, lubang dengan

penyimpangan H berkualitas toleransi 8, berpasangan dengan poros dengan

penyimpangan berkualitas toleransi 7.

2.3.3.2 Kualitas Lubang dan Poros

1. Toleransi Standar

Dalam sistem ISO telah ditetapkan 18 kelas toleransi (grades of

tolerance) yang dinamakan toleransi standar, yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1,

sampai dengan IT 16. Untuk kualitas 5 sampai 16 harga dari toleransi standar

dapat dihitung dengan menggunakan satuan toleransi i (tolerance unit), yaitu:

I=0,45 x 3√D+0,01 D

Keterangan:

I = Satuan toleransi (dalam μm)

D = Diameter nominal (dalam mm)

Page 29: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Tabel 2.7 Tingkatan Diameter Nominal Sampai Dengan 500 mm

(D ≤500 mm)

Tingkatan utama (dalam mm) Tingkatan perantara (dalam mm)

Di atas Sampai dengan Di atas Sampai dengan

3

6

3

6

10

10 1810

14

14

18

18 3018

24

24

30

30 5030

40

40

50

50 8050

65

65

80

80 12080

100

100

120

120 180

120

140

160

140

160

180

180 250

180

200

225

200

225

250

250 315250

280

280

315

315 400315

355

355

400

400 500400

450

450

500

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Page 30: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Tabel 2.8 Tingkatan Diameter Nominal Untuk Ukuran Besar

(D ¿ 500 mm)

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Nilai D merupakan rata-rata geometris dari diameter minimum D1 dan

diameter maksimum D2 pada setiap tingkat diameter (D= √D1 D2).

Selanjutnya berdasarkan satuan toleransi i, besarnya toleransi standar dapat

dihitung sesuai dengan kualitasnya mulai dari 5 sampai dengan 16, dapat

dilihat pada tabel.

Mulai dari IT 6 toleransinya dikalikan 10 untuk setiap 5 tingkat

berikutnya. Untuk kualitas sampai dengan 1, harga toleransi standar dapat

langsung dihitung dengan menggunakan rumus pada tabel 2.9.

Tabel 2.9 Harga Toleransi Standar Untuk Kualitas 01, 0, 1

Kualitas IT 01 IT 0 IT 1

Harga dalam µm,

sedangkan D dalam mm0,3 + 0,008 D 0,5 + 0,012 D 0,8 + 0,020 D

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Page 31: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

2. Penyimpangan Fundamental

Penyimpangan fundamental merupakan batas daerah toleransi yang

paling dekat dengan garis nol. Perhitungan untuk mencari harga penyimpangan

fundamental ini sama juga dengan perhitungan toleransi standar dengan

diameter nominal sebagai variabel utamanya.

Adapun rumus-rumus yang dipergunakan adalah rumus-rumus yang

diperoleh melalui penyelidikan dan pengujian. Rumus-rumus tersebut dapat

dilihat pada tabel di bawah. Dari tabel dapat dilihat bahwa mulai dari daerah

toleransi a sampai g penyimpangan fundamentalnya berarti penyimpangan atas

(es) yang berharga negatif (-). Sedang dari daerah toleransi k sampai zc

merupakan penyimpangan bawah (ei) tapi berharga positif (+). Apabila kualitas

toleransi sudah ditentukan, maka batas toleransi yang lain dapat ditentukan

dengan menggunakan rumus-rumus berikut ini:

- Untuk daerah toleransi a sampai g

Ei = es – IT (harganya negatif) dalam μm

- Untuk daerah toleransi j sampai zc

Es = ei + IT (harganya positif) dalam μm

Rumus-rumus di atas berlaku untuk poros. Untuk lubang,

penyimpangan fundamentalnya berarti penyimpangan bawah (EI) yang

berharga positif (+), hal ini hanya untuk daerah toleransi A sampai G.

Sedangkan untuk daerah toleransi K sampai ZC, penyimpangan

fundamentalnya berarti penyimpangan atas (ES) yang berharga negatif (-).

Keadaan ini diturunkan dari penyimpangan fundamental untuk poros (es dan

ei) dengan simbol yang sama, lihat rumus berikut ini:

- Untuk daerah toleransi a sampai g

EI = -es (harganya positif)

- Untuk daerah toleransi j sampai zc

ES = -ei (harganya negatif)

Rumus di atas dibuat berdasarkan prinsip bahwa penyimpangan

fundamental lubang dan penyimpangan fundamental poros pada daerah

toleransi yang sama (huruf yang sama) adalah simetris terhadap garis nol.

Page 32: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Tabel 2.10 Toleransi Standar Untuk Diameter Sampai Dengan 500 mm

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Tabel 2.11 Penyimpangan Fundamental Poros (D ≤ 500 mm)Penyimpangan atas (es) Penyimpangan bawah (ei)

Nilai es dan ei dalam µm untuk D dalam mm

a= - (265 + 1,3 D); untuk D ≤ 120 j5 s/d j8 Tidak ada rumus

= - 3,5 D; untuk D > 120 k4 s/d k7 = + 0,6 D1/3

b

= - (140 + 0,85 D); untuk D ≤

160

k ≤ 3

k ≥ 8= 0

= - 1,8 D; untuk D > 160m = + (IT7 – IT6)

n = + 5 D0,34

c

= - 52 D0,2; untuk D ≤ 40 p = + IT7 + 0 s/d 5

= - (95 + 0,8 D); untuk D > 40 r= rata-rata geometrik

harga ei untuk p dan s

cd= rata-rata geometrik harga es

untuk c dan ds

= + IT8 + 1 s/d 4;

untuk D ≤ 50

d = - 16 D0,44 = IT7 + 0,4 D; untuk

D > 50

t = + IT7 + 0,63 D

Page 33: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

e = - 11 D0,41 u = + IT7 + D

ef= rata-rata geometrik harga es

untuk e dan f

v = + IT7 + 1,25 D

x = + IT7 + 1,6 D

f = - 5,5 D0,41 y = + IT7 + 2 D

fg= rata-rata geometrik harga es

untuk f dan g

z = + IT7 + 2,5 D

za = + IT8 + 3,15 D

g = - 2,5 D0,34 zb = + IT9 + 4 D

h = 0 zc = + IT10 + 5 D

Untuk Js: kedua penyimpangan berharga sama yaitu: ± (IT/2)

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Penyimpangan fundamental untuk diameter lebih dari 500 mm, seperti

pada ukuran dasar 500 mm besarnya toleransi standar lebih dari 500 mm

dihitung berdasarkan satuan toleransinya harganya adalah: I= 0,004D + 2,1

µm.

Tabel 2.12 Penyimpangan Fundamental Untuk Ukuran Besar

( D ¿ 500 mm)

Sumber : Taufiq Rachim, 2001

Page 34: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Contoh perhitungan

Hitunglah batas-batas toleransi dan kelonggaran untuk sebuah poros yang berdiameter 25 mm dengan daerah toleransi d dan angka kualitas toleransi 9, dipasangkan dengan lubang yang berdiameter sama dengan poros dan daerah toleransinya H dengan kualitas toleransi 8.Penyelesaian:

Pasangan yang dimaksud adalah 25H8/d9, mengikuti sistem basis lubang. Untuk diameter 25 mm menurut tabel tingkatan diameter nominal (lihat apendiks) adalah terletak antara tingkatan 18 mm dan 30 mm. Maka dari itu, harga D = √ 18 x 30 mm = 23.2 mm. Toleransi standar i:

I=0.45√ D+0.001 D¿0.45√23.2+0.023

I=1.305 mikrometer=1.3 mikrometer

Untuk kualitas 8 atau IT 8 maka harga toleransi standarnya = 25 i (lihat Tabel 6). Jadi:

IT 8 = 25i= 25 x 1.3= 33 mikrometer

Untuk lubang dengan daerah toleransi H penyimpangan fundamentalnya = 0. Dengan demikian harga-harga batas lubang = 25 + 0 = 25 mm, dan 25 + 0.033 mm + 25.033 mm. Toleransi lubang = (25.033 – 25) mm = 0.033 mm.Untuk poros dengan kualitas toleransi 9 atau IT 9 toleransi standarnya = 40 i = 40 x 1.3 = 52 mikrometer. Karena daerah toleransinya d maka menurut tabel 8 penyimpangan fundamentalnya:

= - 16 D0.44

= - 16 x (23.2)0.44

= - 65 mikrometer.Maka harga-harga batas poros adalah 25 – 0.065 = 24. 935 mm dan 25 –

(0.065 + 0.052) = 24. 883 mm. Jadi, toleransi poros = (24.935 – 24.883)

mm = 0.052 mm

Page 35: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

2.4 Analisa Data dan Pembahasan

2.4.1 Pengolahan Data

2.4.1.1 Data Kelompok 1. Tabel pengujian kualitas lubang dan poros

Tabel 2.12 Data Kelompok Pengukuran Kualitas Poros No Diameter

aktual diameter teoritis

1 30.05 30.00

2 30.00 30.00

3 29.75 30.00

4 29.75 30.00

5 30.00 30.00

6 30.00 30.00

7 30.00 30.00

8 30.00 30.00

9 30.00 30.00

10 29.90 30.00

Sumber : Lembar Data Praktikum Metrologi Industri 2015/2016

Tabel 2.13 Data Kelompok Pengukuran Kualitas Lubang

No diameter

aktual

diameter teoritis

1 10.10 10.20

2 10.20 10.20

3 10.10 10.20

4 10.20 10.20

5 10.05 10.20

6 10.15 10.20

7 10.15 10.20

Page 36: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

8 10.15 10.20

9 10.25 10.20

10 10.10 10.20

Sumber : Lembar Data Praktikum Metrologi Industri 2015/2016

2. Tabel pengukuran geometri linear

Tabel 2.14 Data Kelompok Pengukuran Geometri Linear No diameter

aktual diameter teoritis

1 11.70 11.70

2 11.69 11.70

3 11.69 11.70

4 11.69 11.70

5 11.69 11.70

6 11.69 11.70

7 11.69 11.70

8 11.69 11.70

9 11.70 11.70

10 11.71 11.70

Sumber : Lembar Data Praktikum Metrologi Industri 2015/2016

2.4.1.2 Pengolahan Statistik 1. Perhitungan statistik interval penduga kesalahan pengukuran geometri linear

Tabel 2.15 Pengolahan Data Kelompok Pengukuran Geometri Linear No Diameter (mm)

1 11.700,006 0,000036

2 11.69-0,004 0,000016

3 11.69-0,004 0,000016

4 11.69-0,004 0,000016

5 11.69-0,004 0,000016

6 11.69-0,004 0,000016

7 11.69-0,004 0,000016

8 11.69-0,004 0,000016

9 11.700,006 0,000036

Page 37: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

10 11.710,007 0,000049

jumlah 116.94 -0.009 0.000233

Sumber : Dokumentasi Pribadi

- Diameter poros rata – rata ( )

= ∑ D

n

= 116.94

10

= 11.694 mm

- Simpangan baku ( δ ) δ = √∑¿¿¿

δ = √ 0.0002339

= 0,005055 mm

- Simpangan baku rata – rata

= 0,005055

√10

= 0,001599 mm

- Kesalahan relatif

= 0,001599

11.694 = 0,000137 mm

α = Kr x 100% = 0,000137 x 100% = 0.0137%

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 1%

Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9

t(α/2 ; db) → t(0.01/2 ; 9) → t(0.005 ; 9) → 3.24984 (Tabel t)

Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

- [ t(α/2 ; db) δ ] + [ t(α/2 ; db) δ ] - [3.24984 x 0,001599] + [3.24984 x 0,001599]

Page 38: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

11.688 11.699

Gambar 2.8 Interval Penduga kesalahan dengan α = 1% Sumber : Dokumentasi Pribadi

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 2%

Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9

t(α/2 ; db) → t(0,02/2 ; 9) → t(0,01 ; 9) → 2,82144 (Tabel t)

Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

- [ t(α/2 ; db) δ ] + [ t(α/2 ; db) δ ] - [2,82144 x 0,001599] + [2,82144 x 0,001599] 11.689 11.698

Gambar 2.9 Interval Penduga kesalahan dengan α = 1% Sumber : Dokumentasi Pribadi

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5%

Derajat kebebasan (db) = n – 1 = 10 – 1 = 9

t(α/2 ; db) → t(0.05/2 ; 9) → t(0.025 ; 9) → 2.26216 (Tabel t)

Interval penduga kesalahan prosentase hasil pengukuran

- [ t(α/2 ; db) δ ] + [ t(α/2 ; db) δ ] - [ 2.26216 x 0,001599] + [2.26216 x 0,001599] 11.690 11.697

11.694 11.699 11.688

11.694 11.698 11.689

Page 39: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 2.10 Interval Penduga kesalahan dengan α = 1% Sumber : Dokumentasi Pribadi

2.4.2 Pembahasan 1. Pembahasaan kualitas lubang dan poros

Tabel 2.16 Perbandingan Ukuran Diameter Poros Teoritis dan Aktual No Diameter

Aktual Poros

(mm)

Diameter

Teoritis Poros

(mm)

Selisih

Diameter

(mm)

Kualitas

Poros

1 30.05 30 0.05 30h9

2 30.00 30 0 30h01

3 29.75 30 0.25 30h12

4 29.75 30 0.25 30h12

5 30.00 30 0 30h01

6 30.00 30 0 30h01

7 30.00 30 0 30h01

8 30.00 30 0 30h01

9 30.00 30 0 30h01

10 29.90 30 0.1 30h10

Sumber : Dokumentasi Pribadi

Tabel 2.17 Perbandingan Ukuran Diameter Lubang Teoritis dan Aktual

11.709 11.694 11.679

Page 40: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

No Diameter

Aktual Lubang

(mm)

Diameter

Teoritis Lubang

(mm)

Selisih

Diameter

(mm)

Kualitas

Lubang

1 10.10 10.20 0.10 10,2H10

2 10.20 10.20 0 10,2H01

3 10.10 10.20 0.10 10,2H10

4 10.20 10.20 0 10,2H01

5 10.05 10.20 0.15 10,2H11

6 10.15 10.20 0.05 10,2H4

7 10.15 10.20 0.05 10,2H4

8 10.15 10.20 0.05 10,2H4

9 10.25 10.20 0.05 10,2H4

10 10.10 10.20 0.10 10,2H10

Sumber : Dokumentasi Pribadi

Dari tabel di atas dapat didapatkan diameter aktual, diameter teoritis,

selisih diameter dan juga kualitas lubang dan poros. Kualitas lubang dan poros

dapat diketahui dengan cara mencocokkan selisih dan diameter aktual pada tabel

toleransi. Kualitas poros bervariasi dari 30h10, 30h13, 30h11, 30h9 dan 30h01.

Sedangkan kualitas lubang bervariasi dari 10,2H01 dan 10,2H4. Angka 30 pada

kualitas poros menyatakan ukuran teoritis dasar poros, huruf “h” menyatakan

poros, dan angka di belakang huruf “h” merupakan angka kualitasnya.

Sedangkan angka 10,2 pada kualitas lubang menyatakan ukuran teoritis dasar

lubang, huruf “H” menyatakan lubang, dan angka di belakang huruf “H”

merupakan angka kualitasnya.

Penggunaan kualitas poros dan lubang dengan symbol “h” atau “H”

dikarenakan mulai dari huruf a sampai dengan h (A s.d. H) penyimpangan

minimum absolutnya semakin mengecil dan khususnya untuk h (H) harganya

adalah nol. Berarti, pada toleransi h (H) ini dimensi yang terjadi merupakan

dimensi yang paling akurat, yaitu dengan toleransi nol. (Rochim, 2001)

Semakin besar angka di belakang huruf “h” dan “H” maka penyimpangan

yang terjadi semakin besar karena selisih antara diameter aktual dengan diameter

teoritis semakin besar. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil angka di belakang

Page 41: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

huruf “h” dan “H” maka penyimpangan yang terjadi semakin kecil karena selisih

antara diameter aktual dengan diameter teoritis semakin kecil.

Nilai-nilai pengukuran yang didapatkan memiliki hasil yang bervariasi

sehingga kualitas lubang lubang dan poros juga bervariasi. Hal ini disebabkan

terbatasnya ketelitian pengukur dalam membaca hasil dari alat ukur, atau

diameter teoritis yang ditentukan pada benda ukur sudah tidak sesuai karena

benda ukurnya sudah tidak berada pada kondisi saat pengukuran awal, dan

material benda ukurnya mudah terdeformasi karena panas, gesekan atau korosi.

2. Pembahasaan geometri linear a. Statistik interval penduga kesalahan pengukuran geometri linear

Dalam praktikum ini untuk mengetahui resiko kesalahan digunakan

interval penduga antara lain α = 1%, 2% dan 5%. Dari hasil perhitungan

statistik pada α = 1% menunjukkan interval penduga kesalahan yaitu 11.688

11.699, daerah sebesar 11.694 merupakan nilai rata-rata hasil

pengukuran, sedangkan <11.688 dan >11.699 merupakan daerah di luar

jangkauan penduga kesalahan.

Pada α = 2% menunjukkan interval penduga kesalahan yaitu 11.689

11.698, daerah dengan nilai 11.694 merupakan nilai rata-rata hasil

pengukuran sedangkan <11.689 dan >11.698 merupakan daerah di luar

jangkauan penduga kesalahan.

Pada α = 5% menunjukkan interval penduga kesalahan yaitu 11.690

11.697, daerah dengan nilai 11.694 merupakan nilai rata-rata hasil

pengukuran sedangkan <11.689 dan >11.697 merupakan daerah di luar

jangkauan penduga kesalahan.

Semakin kecil resiko kesalahan yang digunakan pada perhitungan maka

interval penduga kesalahan semakin besar dengan kata lain semakin teliti

proses pengukuran. Begitu pula sebaliknya semakin besar resiko kesalahan

yang digunakan pada perhitungan maka semakin kecil interval penduga

kesalahan dengan kata lain ketelitian dalam proses pengukuran semakin

rendah.

Page 42: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Page 43: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Gambar 2.11 Grafik Pengukuran Geometri Linear

Page 44: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

Dari grafik di atas didapatkan ukuran geometri linear aktual dari pengukuran

ke-1 sampai ke-10 berturut-turut ; 11.7 mm, 11.69 mm, 11.69 mm, 11.69 mm ,

11.69 mm, 11.69 mm, 11. 69 mm, 11.69 mm, 11.7 mm, dan 11.71 mm.

Sedangkan ukuran teoritis sebesar 11.70 mm, warna jingga menunjukkan ukuran

teoritis dan warna biru menunjukkan ukuran aktual.

Berdasarkan dengan nilai teoritis, nilai masing-masing menunjukkan

ketepatan yang kurang sesuai dengan nilai teoritisnya. Pengukuran ke-3, 4, 6

dan 7 menunjukkan nilai kedekatan 0.02 dari nilai teoritisnya dan merupakan

hasil pengukuran dengan penyimpanngan terjauh dari nilai teoritisnya.

Pengukuran ke-2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 10 menunjukkan nilai kedekatan 0.01

dari nilai teoritisnya dan merupakan hasil pengukuran yang mendominasi.

Sedangkan pengukuran ke-1 dan 9 menunjukkan nilai tepat sama dengan nilai

teoritisnya.

Perbedaan nilai ukur terjadi karena adanya kesalahan pengukuran,

kesalahan pengukuran bisa terjadi disebabkan terbatasnya ketelitian pengukur

dalam membaca hasil dari alat ukur.

Page 45: pembahasan metro

Laporan Praktikum METROLOGI INDUSTRI

Semester GANJIL 2015/2016

Kelompok 12

2.5 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari pengukuran linear ini adalah sebagai

berikut:

1. Dari pengukuran linear ini digunakan dua alat ukur yaitu vernier caliper dan

mikrometer outside yang memiliki standar pengukuran dan cara penggunaan

yang berbeda-beda.

2. Semakin besar interval penduga kesalahan maka resiko kesalahan semakin kecil

3. Kualitas poros bervariasi dari 30h10, 30h12, 30h13, 30h11, 30h9 dan 30h01.

Sedangkan kualitas lubang bervariasi dari 10,2H01 dan 10,2H4.

2.6 Saran

Adapun saran dari praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Sebaiknya alat-alat ukur diperbaruhi atau ditambah jumlahnya agar kegiatan

praktium semakin baik

2. Asisten tetap semangat dalam membantu praktikan agar lebih baik lagi.

3. Praktikan sebaiknya mempelajari materi terlebih dahulu sebelum praktikum agar

kegiatan praktikum berjalan lancar.