BAHAN AJAR ALAT UKUR MEKANIK JANGKA SORONG DAN MICROMETER LUAR DEDE RUSTAMLI PPG 2023 UNY
2 Pendahuluan Ukuran Baku Mengukur sebenarnya merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Misalnya, ketika melakukan pengukuran panjang bangku dengan buku artinya membandingkan panjang bangku dengan panjang buku, dan buku tersebut dipakai sebagai satuan pengukuran. Panjang merupakan salah satu besaran pokok Hasil pengukuran baru bermanfaat bila menggunakan satuan pengukuran yang baku, yaitu satuan pengukuran yang nilainya tetap dan disepakati oleh semua orang untuk dipakai sebagai pembanding. Kesalahan Pengukuran Saat melakukan pengukuran tidak ada yang menghasilkan ketelitian dengan sempurna. Perlu diketahui ketelitian yang sebenarnya dan sebab terjadinya kesalahan pengukuran. Kesalahan ini kebanyakan disebabkan oleh kesalahan manusia. Diantaranya adalah kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelan yang tidak tepat dan pemakaian instrumen yang tidak sesuai dan kesalahan penaksiran. Kesalahan ini tidak dapat dihindari, tetapi harus dicegah dan perlu perbaikkan. Ini terjadikarena keteledoran atau kebiasaan - kebiasaan yang buruk, seperti : pembacaan yang tidak teliti, pencatatan yang berbeda dari pembacaannya, penyetelan instrumen yang tidak tepat. Agar mendapatkan hasil yang optimal, maka diperlukan pembacaan lebih dari satu kali. Bisa dilakukan tiga kali. Definisi Jangka Sorong Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorong dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang diatas 30cm. Definisi Mikrometer Mikrometer adalah salah satu alat ukur yang dapat dipakai untuk mengukur panjang suatu benda dan mengukur tebal sebuah benda serta mengukur diameter luar sebuah benda dengan tingkat ketelitian mencapai 0.01 mm (10-5 m). Mikrometer Sekrup ini ditemukan pada abad ke-17 oleh seorang ilmuan bernama Willaim Gascoigne dimana saat itu sangat dibutuhkan sebuah alat yang lebih baik dan lebih persisi selain dari jangka sorong.
3 JANGKA SORONG (VERNIER CALIPER) A. Pengertian Jangka Sorong Jangka sorong adalah alat ukur panjang atau linier yang dipergunakan untuk mengukur bidang luar, bidang dalam dan kedalaman lubang suatu benda kerja dengan satuan (mm) ataupun inchi. Jangka sorong disebut juga dengan vernier caliper, mistar ingsut, mistar geser, atau schuifmaat. B. Bagian-Bagian Jangka Sorong. 9 Keterangan: 1. Rahang Ukur 2. Lidah Ukur 3. Ekor 4. Skala Utama (mm) 5. Skala Utama (inchi) 6. Skala Nonius (mm) 7. Skala Nonius (inchi) 8. Knop penggeser 9. Baut Pengunci C. Macam-macam jangka sorong a. Dilihat dari satuannya • Jangka sorong dengan satuan metris (mm) • Jangka sorong dengan satuan inchi • Jangka sorong dengan satuan metris (mm) dan inchi
4 b. Dilihat dari ketelitiannya ✓ Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm ✓ Jangka sorong dengan ketelitian 0,05 mm ✓ Jangka sorong dengan ketelitian 0,02 mm ✓ Jangka sorong dengan ketelitian 1/128 inchi c. Dilihat dari bentuknya • Jangka sorong dengan rahang ukur • Jangka sorong dengan rahang ukur dan lidah ukur • Jangka sorong dengan rahang ukur, lidah ukur, dan ekor d. Dilihat dari pembacaannya ✓ Jangka sorong dengan garis skala dan nonius ✓ Jangka sorong dengan jam ukur ✓ Jangka sorong dengan pembacaan digital e. Dilihat dari fungsinya • Jangka sorong untuk pengukuran biasa atau standar • Jangka sorong untuk pengukuran jarak celah luar • Jangka sorong untuk pengukuran jarak celah dalam • Jangka sorong untuk pengukuran ketinggian atau kedalaman • Jangka sorong untuk pengukuran dalam lubang pasak • Jangka sorong untuk pengukuran roda gigi • Jangka sorong untuk pengukuran jarak lubang bor • Jangka sorong untuk pengukuran lebar rongga dan semacamnya • Jangka sorong sebagai bagi atau jangka tongkat D. Pembacaan Ukuran Sebelum membaca ukuran pada jangka sorong harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Skala ukuran yang terdapat pada badan/batang jangka sorong. Angka-angka yang tercantum pada skala utama terdapat angka 0, 1, 2, .. dan seterusnya menunjukkan ukuran dalam centimeter. 2. Garis batas skala nonius pada rahang geser.
5 Pada rahang geser terdapat angka-angka 0, 1, 2, 3,.. dan sterusnya menunjukkan desimal 0,1; 0,2; 0,3;.. dan seterusnya. 3. Perhatikan garis awal (0) pada skala utama sampai garis awal (0) pada skala nonius, yang disebut ukuran pada skala utama. 4. Perhatikan garis awal (0) pada skala nonius sampai garis sejajar atau segaris dengan skala utama yang menunjukkan desimal, yang disebut ukuran pada skala nonius. 5. Dari skala utama dan ukuran pada skala nonius kita jumlahkan, maka didapat ukuran total atau ukuran dari benda yang diukur. E. Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm Pada skala utama tercantum angka 1, 2, 3, .. dan seterusnya yang menunjukkan ukuran 10 mm, 20 mm, .. dan seterusnya. Pada skala noniusnya terdapat 10 strip, jarak antara satu strip dengan lainnya menunjukkan ukuran desimal 0,1 mm. Contoh Pembacaan: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 mm Ukuran pada skala utama : 12 mm Ukuran pada skala nonius : 0,7 mm Ukuran Total : 12,7 mm +
6 F. Jangka sorong dengan ketelitian 0,05 mm Pada skala utama tercantum angka 1, 2, 3, .. dan seterusnya yang menunjukkan ukuran 10 mm, 20 mm, .. dan seterusnya. Pada skala noniusnya terdapat 20 strip, jarak antara satu strip dengan lainnya menunjukkan ukuran desimal 0,05 mm. Contoh Pembacaan: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 30 40 50 mm Ukuran pada skala utama : 14 mm Ukuran pada skala nonius : 0,35 mm Ukuran Total : 14,35 mm G. Jangka sorong dengan ketelitian 0,02 mm Pada skala utama tercantum angka 1, 2, 3, .. dan seterusnya yang menunjukkan ukuran 10 mm, 20 mm, .. dan seterusnya. Pada skala noniusnya terdapat 50 strip, jarak antara satu strip dengan lainnya menunjukkan ukuran desimal 0,02 mm. Contoh Pembacaan: 0 10 20 30 40 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm Ukuran pada skala utama : 2 mm Ukuran pada skala nonius : 0,48 mm Ukuran Total : 2,48 mm + +
7 H. Jangka sorong dengan ketelitian 1/128 inchi Pada skala utama tercantum angka 1, 2, 3, .. dan seterusnya yang menunjukkan ukuran 1 inchi, 2 inchi, .. dan seterusnya. Setiap 1 inchi dibagi menjadi 16 bagian. Jadi jarak antara strip yang satu dengan lainnya adalah 1/16 inchi. Pada skala noniusnya terdapat 8 bagian. Jadi, jarak antara satu strip dengan lainnya menunjukkan ukuran 1/16 : 8 = 1/128 inchi. Contoh Pembacaan: 1 2 0 4 8 1/128 Inchi Inchi Ukuran pada skala utama : 2 1 16 inchi Ukuran pada skala nonius : inchi Ukuran Total : 2 1 16 + 4 128 = 2 + 8+4 128 = 2 12 128 inchi 4 128
8 MIKROMETER A. Pengertian Mikrometer Mikrometer adalah suatu alat ukur presisi dengan ketelitian yang akurat dan berfungsi untuk mengukur ketebalan, mengukur lubang, mengukur kedalaman, atau mengukur celah dari suatu benda kerja. B. Macam-macam Mikrometer a. Ditinjau dari ketelitiannya • Mikrometer ketelitian 0,01 mm • Mikrometer ketelitian 0,002 mm • Mikrometer ketelitian 0,001 mm b. Ditinjau dari pembacaan ukuran ✓ Mikrometer dengan pembacaan ukuran skala langsung ✓ Mikrometer dengan pembacaan skala ukuran dan nonius ✓ Mikrometer dengan jam ukur ✓ Mikrometer denga pembacaan digital c. Ditinjau dari fungsinya • Mikrometer luar • Mikrometer dalam • Mikrometer ketinggian • Mikrometer kepala • Mikrometer khusus dan kaliber
9 C. Bagian-bagian mikrometer Keterangan: 1. Frame (Bingkai/rangka) 2. Anvil (landasan tetap) 3. Spindle (poros geser) 4. Lock (Pengunci) 5. Sleeve (Tabung ukur) 6. Timble (Tabung Putar) 7. Ratchet (Ratset) Fungsi Bagian-bagian mikrometer: 1. Bingkai (Frame), Bingkai ini berbentuk huruf C terbuat dari bahan logam yang tahan panas serta dibuat agak tebal dan kuat. Tujuannya adalah untuk meminimalkan peregangan dan pengerutan yang mengganggu pengukuran. Selain itu, bingkai dilapisi plastik untuk meminimalkan transfer panas dari tangan ketika pengukuran karena jika Anda memegang bingkai agak lama sehingga bingkai memanas sampai 10 derajat celcius, maka setiap 10 cm baja akan memanjang sebesar 1/100 mm. 2. Landasan (Anvil) Landasan ini berfungsi sebagai penahan ketika benda diletakan dan diantara anvil dan spindle. 3. Spindle (poros geser)
10 Spindle ini merupakan silinder yang dapat digerakan menuju landasan. 4. Pengunci (lock) Pengunci ini berfungsi sebagai penahan spindle agar tidak bergerak ketika mengukur benda. 5. Sleeve (Tabung ukur) Tempat skala utama. 6. Thimble (Tabung putar) Tempat skala nonius berada, dan untuk memajukan dan memundurkan spindel. . Tabung putar memiliki ulir yang dihubungkan dengan ujung poros geser. Jika tabung putar diputar satu putaran maka poros geser akan bergerak satu speed atau satu kisar ulir. Kisar ulir pada tabung putar ada yang mempunyai ukuran 1 mm dan ada pula yang memiliki kisar ulir 0,5 mm. Satu keliling tabung putar dibagi menjadi 50 garis skala ukuran, sehingga jarak antara masingmasing garis skala ukuran menunjukkan bergeraknya tabung putar atau poros geser sejauh 0,5/50 = 0,01 mm. 7. Ratchet Knob Untuk memajukan atau memundurkan spindel agar sisi benda yang akan diukur tepat berada diantara spindle dan anvil. D. Pembacaan Ukuran Mikrometer dilihat dari speed tabung putar a. Mikrometer speed 1 mm Pembacaan ukuran pada mikrometer terdapat pada tabung ukur dan tabung putar. Pada tabung ukur terdapat garis lurus dan di atas garis lurus tersebut dilengkapi dengan garis-garis skala dan angka ukur yang menunjukkan jarak dalam satuan milimeter. Pada tabung putar terdapat garisgaris batas ukur yang menunjukkan pembagian keliling tabung putar. Pada mikrometer yang memiliki kisar 1 mm dan keliling tabung putarnya dibagi menjadi 100 bagian garis skala ukuran maka jarak antara garis skala ukuran menunjukkan ukuran 1/100 milimeter, yaitu poros geser akan bergerak 0,01 mm untuk satu strip tabung putar. b. Mikrometer speed 0,5 mm
11 Mikrometer yang memiliki tabung putar dengan kisar ulir 0,5 mm tiap putaran, pada tabung ukurnya terdapat garis lurus dengan dua baris skala ukuran, yaitu bagian atas dan bagian bawah. Pada bagian atas menunjukkan milimeter sedangkan bagian bawahnya berjarak 0,5 mm dengan garis ukur bagian bawahnya. Di sekeliling tabung putar memilki garis ukur yang berjumlah 50 strip. Jika tabung putar diputar satu putaran maka tabung ulir bergeser 0,5 mm sehingga jarak antara strip satu dengan strip lainnya adalah 0,5/50 = 0,01 mm. E. Pembacaan Mikrometer dilihat dari ketelitiannya dengan speed 0,5 mm a. Mikrometer ketelitian 0,01 mm Untuk mikrometer dengan ketelitian 0,01 mm terdapat pembagian skala sebagai berikut: • Satu keliling tabung putar dibagi menjadi 50 bagian garis skala ukur. • Jarak antara strip satu dengan strip lainnya adalah 0,5/50 = 0,01 mm Contoh Pembacaan: 5 20 15 10 10 1 2 Mmm 3 5 20 15 10 10 1 2 Mmm 3 Keterangan: 1. Tabung ukur atas 2. Tabung ukur bawah 3. Tabung putar 1. Tabung ukur atas : 14 mm 2. Tabung ukur bawah : 0,00 mm 3. Tabung putar : 0,16 mm 4. Ukuran : 14,16 mm
12 b. Mikrometer ketelitian 0,002 mm Untuk mikrometer dengan ketelitian 0,002 mm terdapat pembagian skala sebagai berikut: • Satu keliling tabung putar dibagi menjadi 50 bagian garis skala ukur. • Jarak antara strip satu dengan strip lainnya adalah 0,5/50 = 0,01 mm • Skala nonius pada tabung ukur , terdapat 5 strip garis skala nonius dengan jarak 0,01/5 = 0,002 mm Contoh Pembacaan: Keterangan: 1. Tabung ukur bawah 2. Tabung ukur atas 3. Tabung putar 4. Skala nonius 1. Tabung ukur bawah : 11 mm 2. Tabung ukur atas : 0,50 mm 3. Tabung putar : 0,47 mm 4. Skala nonius : 0,006 mm 5. Ukuran : 11, 976 mm
13 c. Mikrometer ketelitian 0,001 mm Untuk mikrometer dengan ketelitian 0,001 mm terdapat pembagian skala sebagai berikut: • Satu keliling tabung putar dibagi menjadi 50 bagian garis skala ukur. • Jarak antara strip satu dengan strip lainnya adalah 0,5/50 = 0,01 mm • Skala nonius pada tabung ukur , terdapat 10 strip garis skala nonius dengan jarak 0,01/10 = 0,001 mm Contoh Pembacaan: 1. Tabung ukur bawah : 13 mm 2. Tabung ukur atas : 0,50 mm 3. Tabung putar : 0,32 mm 4. Skala nonius : 0,005 mm 5. Ukuran : 13,825 mm