ALAT UKUR MEKANIS

Oleh : DRS. MAHURI Guru SMK Negeri 4 Kota Bengkulu


1. Mistar Baja
Mistar baja adalah alat ukur yang terbuat dari baja tahan karat. Permukaan dan bagian sisinya rata dan halus, di atasnya terdapat guratan-guratan ukuran, ada yang dalam satuan inchi, sentimeter dan ada pula yang gabungan inchi dan sentimeter/milimeter.
Fungsi lain dari penggunaan mistar baja antara lain: - mengukur lebar - mengukur tebal serta, - memeriksa kerataan suatu permukaan benda kerja. Di samping itu mistar baja (steelrule) dapat dipergunakan untuk mengukur dan menentukan batas-batas ukuran juga biasa dipergunakan sebagal pertolongan menarik garis pada waktu menggambar pada permukaan benda pekerjaan. Setiap menarik. garis hanya
dilakukan satu kali, lihat Gambar:

Mistar baja juga dapat digunakan untuk mengukur diameter luar secara kasar. Dalam pelaksanaannya harus dibantu dengan menggunakan alat ukur lain seperti jangka bengkok dan bagian diameter dalam diperlukan bantuan jangka kaki.
2. Meteran Lipat
Meteran lipat ini biasanya terbuat dari bahan aluminium atau baja. Dilihat dari segi konstruksinya sebelumnya merupakan gabungan dan mistar baja dengan sambungan engsel pada setiap ujungnya. Mengingat kemungkinan ausnya engsel dan ketidaktirusan garis pengukuran sewaktu melakukan pengukuran, maka meteran lipat tidak akan memberikan hasil yang Iebih baik dibandingkan dengan pengukuran mistar baja biasa.
3. Meteran Gulung
Mal ukur ini dibuat dan pelat baja yang Iebih tipis dari ada mistar baja. Sifatnya lemas/lentur sehingga dapat digunakan untuk mengukur bagian-bagian yang cembung dan menyudut seperti: mengukur panjang, keliling bidang Iengkung (bundar). Sepanjang mistar ini terdapat ukuran-ukuran satuan inchi dan metrik. Meteran gulung dapat digunakan dari 1 meter sampai 30 meter. Pada ujungnya terdapat kait yang gunanya untuk mengait ujung benda kerja sehingga mendapat ukuran yang tepat. Penggunaan alat ukur ini tidak untuk pengukuran yang tepat sekali (presisi).

4. Jangka Bengkok
Guna jangka bengkok digunakan untuk mengukur tebal, lebar, panjang dan garis tengah benda bulat secara kasar. Alat ini terbuat dari baja perkakas dengan ujungnya dikeraskan. Bentuknya ada yang dilengkapi dengan mur penyetel dan ada pula yang tidak. Panjang kakinya, dalam inchi, merupakan ukuran jangka bengkok.

5. Jangka Kaki
Jangka kaki digunakan antara lain untuk mengukur diameter lubang dan jarak sesuatu celah. Bentuk kakinya menghadap keluar dan panjang kakinya itulah ukuran jangka kaki dalam inchi. Hasil pengukuran yang diperoleh adalah ukuran kasar. Disebabkan ke dua kakinya itu mengeper bila menyentuh bidangbidang yang diukur, maka kita perlu banyak berlatih menggunakan jangka ini untuk memperhalus perasaan jari-jari. Dengan jari-jari yang tidak perasa kesalahan ukur mudah terjadi.

6. Mistar Geser ( Vernier Caliper )
Alat ukur ini digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman lubang dan jarak anatara dua buah titik, yang membutuhkan ketelitian hingga 0,02 mm untuk satuan metrik, dan 0,001 inch untuk satuan inch.

Konstruksi jangka sorong tipe standar dijelaskan seperti di atas. Rahang pengukur dalam (a) akan sesuai pada lubang dan digunakan untuk mengukur dimensi dalam. Rahang pengunci luar (g) akan mencekam pada bagian luar dari suatu benda, digunakan untuk mengukur dimensi luar. Batang pengukur kedalaman (c) digunakan untuk menentukan ukuran kedalaman dari bagian benda yang dilakukan dengan menempelkan ujung batang pengukur utama pada permukaan lubang, sedangkan ujung batang pengukur kedalaman menempel pada dasar lubang. Batang pengukur kedalaman hanya dilengkapi pada jangka sorong dengan daerah pengukuran sampai dengan 300 mm. Jangka sorong dengan daerah pengukuran 600 mm dan 1000 mm tidak dilengkapi dengan batang pengukur kedalaman. Bagian alat pengukuran dalam letaknya terpisah dengan bagian alat pengukur luar. Ketika baut pengunci kendur, rahang bagian bawah akan bergerak bebas. Baut ini baru dikencangkan setelah dilakukan pengukuran pada benda. Baut pengunci final digunakan untuk mengunci rahang bagian bawah yang setelah dilakukan pengukuran, sehingga jangka sorong dapat dilepas dari benda yang diukur dan dapat dilihat hasilnya




tanpa ukurannya berubah akibat pelepasan tersebut. Ulir penyetelan halus digunakan untuk mengunci rahang secara presisi sehingga didapatkan hasil pengukuran dengan akurasi yang lebih tinggi.
Tingkat ketelitian dari jangka sorong tergantung pada banyaknya pembagian pada skala vernier-nya. Pembagian ini umumnya sebanyak 10,50 atau 100 skala. Pembagian 10 skala akan menghasilkan 0,1 cm dibagi 10 = 0,01 cm. Sehingga jangka sorong itu akan memiliki tingkat ketelitian 0,01 cm.
* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,1 mm
Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,1 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,1 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,1 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 10 strip (divisi). Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :
n = 9 ⁄ 10 = 0,9 mm
i = x – n
= 1 – 0,9 = 0,1 mm
Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,1 mm
* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,05 mm
Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,05 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,1 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,05 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 20 strip (divisi). Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :
n = 19 ⁄ 20 = 0,95 mm
i = x – n
= 1 – 0,95= 0,05 mm
Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,05 mm
* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,02mm
Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,02 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,02 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,02 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 50 strip (divisi).
Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :
n = 49 ⁄ 50 = 0,98 mm
i = x – n
= 1 – 0,98= 0,02 mm
Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,02 mm
* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inci
Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inci, skala utamanya setiap i inci dibagi menjadi 16 bagian, berarti satu bagian skala utama (x) nilainya sama dengan 1/16 inci. Pada skala noniusnya dibagi dalam 8 bagian. Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inci mempunyai selisih antara x dan n sebesar 1/128 inci. Besarnya x = 1/16 inci, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Panjang skala utama dihitung mulai garis nol sampai garis terakhir pada skala nonius yaitu : /16 inci.
Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :
n = 7⁄16 / 16 = 7 / 8 x 1 / 128 = 7/128
i = x – n
= 1/16 – 7/128 = 8/128 – 7/128 = 1/128
Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 1/128 inci
* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,001 inci
Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/1000 inci atau 0,001, skala utamanya setiap i inci dibagi menjadi 40 bagian, berarti satu bagian skala utama (x) nilainya = 1/40 inci atau 0,025 inci.
Pada skala noniusnya dibagi dalam 25 bagian. Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,001 inci mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,001 inci. Besarnya x = 1/40 inci, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Panjang skala utama dihitung mulai garis nol sampai garis terakhir pada skala nonius yaitu : 1,225 inci. Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :
n = 1,225 / 25 = 0,049 inci
i = x – n
= 0,050 - - 0,049 = 0,001 inci
Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) adalah : 0.001 inci
Cara membaca ukuran pada jangka sorong terdiri dari dua langkah, yaitu membaca skala utama dan membaca skala vernier. Angka pada skala utama yang digunakan adalah yang terletak di sebelah kiri angka 0 (nol) pada skala vernier. Pada gambar dibawah, skala utama menunjukkan angka 3,1 cm. Pembacaan skala vernier dilakukan dengan menentukan garis pada skala vernier yang paling tepat berimpit segaris dengan garis pada skala utama. Angka pada garis tersebut menunjukkan nilai pada skala vernier.
Pada gambar dibawah, garis yang berimpit dengan skala utama adalah garis ke empat, yang menandakan nilai 0,4 mm atau 0,04 cm. Hasil pengukuran total adalah
penjumlahan skala utama dan skala vernier. Ukuran benda pada gambar 4 adalah 3,1 + 0,04 cm = 3,14 cm.




Cara Menggunakan mistar geser
Hasil pengukuran benda ukur dengan menggunakan mistar geser sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
a. faktor si pengukur
b. benda yang diukur
c. pengaruh lingkungan
d. cara menggunakan alat ukur.
Adapun cara penggunaan mistar geser anatara lain sebagai berikut :
• Bersihkan benda yang akan diukur dan alat ukur
• Periksa bahwa skala vernier bergerak dengan bebas, dan angka nol pada skala
bertemu dengan tepat
• Pada waktu melakukan pengukuran, usahakan benda yang diukur sedekat mungkin dengan skala utama. Pengukuran di ujung rahang mistar geser menghasilkan pembacaan yang kurat akurat
• Tempatkan mistar geser tegak lurus dengan benda yang diukur


7. Mikrometer
Mikrometer merupakan alat ukur linier langsung dengan tingkat ketelitian yang lebih
tinggi hingga mencapai 0,001 mm. Ada 3 macam mikrometer yaitu : mikrometer dalam, mikrometer luar, dan mikrometer kedalaman.

a). Macam-macam Mikrometer
(1). Mikrometer luar ( Outside Micrometer )
Mikrometer luar digunakan untuk mengukur dimensi luar


(2). Mikrometer dalam ( Inside Micrometer )
Mikrometer dalam digunakan untuk mengukur dimensi dalam







(3). Mikrometer kedalaman ( Dept Micrometer )
Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kedalaman



b). Cara Membaca Skala Pengukuran Mikrometer
(1). Mikrometer luar dengan tingkat ketelitian 0,01 mm
Jarak tiap strip diatas garis horisontal pada outer sleeve adalah 1 mm, dan jarak tiap strip diwah garis adalah 0,5 mm. Pada skala timble tiap strip nilainya 0,01 mm. Hasil pengukuran pada mikrometer adalah jumlah pembacaan ketiga skala tersebut.

(2). Mikrometer luar dengan tingkat ketelitian 0,001 mm
Jarak tiap strip diatas garis horisontal pada outer sleeve adalah 1 mm, dan jarak tiap strip diwah garis adalah 0,25 mm. Pada skala thimble tiap strip nilainya 0,01 mm dan pada skala vernier 0,001 mm. Hasil pengukuran pada mikrometer adalah jumlah pembacaan ketiga skala tersebut.

c). Cara Menyetel titik “ 0 “
(1). Apabila kesalahannya kurang dari 0,02 mm
* Kuncilahlah spindle dengan lock clamp
* Putar outer sleeve dengan kunci penyetel
sampai tanda “ 0 “ pada thimble lurus dengan
garis horisontal pada outer sleeve
* Periksa kembali tanda “ 0 “ setelah penyetelan

(2). Apabila kesalahannya lebih dari 0,02 mm
* Kuncilah spindle dengan lock clamp
* Kendorkan ratchet stoper sampai thimble
bebas
* Luruskan tanda “ 0 “ thimble dengan garis
pada outer sleeve dan kencangkan kembali
dengan ratchet stoper
* Periksa kembali tanda “ 0 “ setelah penyetelan


Cara membaca skala pada mikrometer

Pertama-tama perhatikan bilangan bulat pada skala utama barrel, lalu perhatikan apakah terbaca skala setengah milimeter pada bagian atas skala utama (ada kalanya dibawah), dan akhirnya bacalah skala perseratusan pada lingkaran. Nilai ukuran dari gambar dibaca sbb :
¬.-Skala utama = 10 x 1,00 mm = 10,00 mm
¬.-Skala minor = 1 x 0,50 mm = 0,50 mm
¬.-Skala pemutar = 16 x 0,01 mm = 0,16 mm
Nilai = 10,66 mm
Melakukan teknik pengukuran
a) Mengukur diamter dalam dengan mikrometer dalam


Gambar 2.4. dalam



b) Mengukur diameter luar dengan micrometer dan jangka sorong





8. Dial Indikator ( Dial Dauge )
Dial indikator digunakan untuk mengukur kebengkokan, run out, kekocakan, end play, back lash, kerataan, dengan tingkat ketelitian anatara 0,01 mm hingga 0,001 mm (tergantung tipe dial indikator).

Prinsip kerja jam ukur secara mekanis, dimana gerak linier sensor diubah menjadi gerak rotasi oleh jarum penunjuk pada piringan dengan perantaraan batangbergigi dan susunan roda gigi. Pegas koil berfungsi sebagai penekan batang bergigi hingga sensor selalu menekan ke bawah. Sedangkan pegas spiral berfungsi sebagai penekan sistem transmisi roda gigi sehingga permukaan gigi yang berpasangan selalu menekan pada sisi yang sama untuk kedua arah putaran (untuk menghindari backlash) yang mungkin terjadi karena profil gigi yang tidak sempurna atau sudah aus. Jam ukur juga dilengkapi dengan jewel untuk mengurangi gesekan pada dudukan poros roda gigi. Ketelitian dan kecermatan jam ukur berbeda – beda ada yang kecermatannya 0,01 ; 0,02 ; 0,005 dan kapasitas ukurnya juga berbeda – beda , misalnya : 20, 10, 5, 2, 1 mm . Untuk jam ukur dengan kapasitas besar, terdapat jam kecil dalam piringan yang besar dimana satu putaran jarum besar sama dengan tanda satu angka jam kecil. Pada piringan terdapat skala yang dilengkapi dengan tanda batas atas dan tanda batas bawah.
Piringan skala dapat diputar untuk kalibrasi posisi nol.
Dalam penggunaannya, dial indikator tidak dapat berdiri sendiri, sehingga memerlukan batang penyangga dan blok magnet.

Prosedur Penggunaan Dial Indikator
(1) Posisi spindle dial indikator harus tegak
lurus dengan permukaan yang diukur.
(2) Garis imajinasi dari mata si pengukur ke
jarum penunjuk harus tegak lurus pada
permukaan dial indikator pada saat sedang
membaca hasil pengukuran.
(3) Dial indikator harus dipasang dengan teliti
pada batang penyangganya, artinya dial
indikator tidak boleh goyang.
(4) Putarlah outer ring dan stel pada posisi
nol. Gerakkan spindle ke atas dan ke bawah,
kemudian periksalah bahwa jarum penunjuk
selalu kembali ke posisi nol setelah spindle
dibebaskan.
(5) Usahakan dial indikator tidak sampai terjatuh, karena terdapat mekanisme pengubah yang presisi.
(6) Jangan memberi oli atau grease diantara spindle dan tangkainya, karena akan
menghambat gerakan spindle.
Melakukan teknik pengukuran








9. Kaliper dan Pembagi
Kaliper digunakan untuk pengukuran kasar, baik untuk permukaan luar maupun dalam. Alat tidak mengukur secara langsung namun harus dicocokkan dengan penggaris atau alat ukur lainnya. Kaliper yang digunakan di bengkel adala jenis kaliper pegas terdiri dari dua kaki dengan pegas yang dilengkapi mur dan baut untuk mengencangkannya. Pembagi terdiri dari dari dua kaki yang lurus dengan ujung yang tajam dan keras. Alat ini dipakai untuk mentransfer dimensi, membuat lingkaran dan menggambar bagan. Ada dua tipe caliper gauge yaitu inside caliper dan outside caliper. Yang umum dopakai di otomotif adala inside caliper.

Dial calliper atau jangka kaki dengan pembacaan indikator, digunakan untuk mengukur
lebar lubang atau celah, ketelitian alat ukur ini mencapai 0,025 mm. Kemampuan jarak
ukurnya bervariasi sesuai dengan nomor yang dikeluarkan pabrik, antara lain :
No. 1 untuk jarak ukur antara 6~18 mm
No. 2 untuk jarak ukur antara 10~22 mm
No. 3 untuk jarak ukur antara 20~32 mm
No. 4 untuk jarak ukur antara 30~42 mm
No. 5 untuk jarak ukur antara 40~52 mm
No. 6 untuk jarak ukur antara 50~62 mm
No. 7 untuk jarak ukur antara 60~72 mm
No. 8 untuk jarak ukur antara 70~82 mm
No. 9 untuk jarak ukur antara 80~92 mm
No. 10 untuk jarak ukur antara 90~102 mm
Untuk jarak ukur yang lebih panjang maka digunakan dial calliper yang mempunyai
batang geser seperti pada gambar berikut.

Dial calliper yang mempunyai batang geser ini mempunyai jarak ukur antara 55 sampai
dengan 600 mm dengan ketelitian 0,01 mm.
Metoda pengukuran :
1. Ukur diameter dalam dengan vernier caliper. Misal hasil pengukuran 8,40 mm, selanjutnya set mikrometer ke angka mendekati hasil ukur vernier caliper dan kelipatan dari 0,5 mm yaitu 5,50 mm.
2. Tempatkan kaki-kaki caliper diantara anvil dan spindle mikrometer. Gerakan caliper sampai mendapatkan angka terkecil. Kemudian set dial gauge ke ”0”.
3. Tekan tombol caliper gauge dan masukan lug pada diameter dalam benda yang akan diukur dan bebaskan tombol. Gerakan caliper sampai didapat pembacaan terkecil. Jika pembacaan menunjukan 0,08 mm, berarti diameter dalam adalah 8,42 mm (8,50 – 0,08).

10. Cylinder Gauge
Alat ukur ini digunakan untuk mengukur diameter silinder dengan ketelitian 0,01 mm, alat ini dilengkapi dengan mikrometer dan dial indikator.


Cara pemilihan replacement rod dan washer :
- ukur diameter silinder dengan vernier caliper
- Lihat angka dibelakang koma, apakah lebih besar atau lebih kecil dari 0,5 mm
- Contoh ;
Bila hasil pengukuran : 52,30 mm, pilih sbagai berikut :
Replacement rod : 50 mm
Replacement washer : 2 mm
Bila hasil pengukuran : 52,70 mm, pilih sebagai berikut :
Replacement rod : 50 mm
Replacement washer : 3 mm

Cara melakukan pengukuran seperti tampak pada gambar
1. Ukur diameter silinder dengan vernier caliper. Pilih replacement rod dan washer yang sesuai, dan pasangkan pada silinder gauge. Bila hasil pengukuran diameter adalah 91,00 mm, gunakan replacement rod 90 mm dan replacement washer 1 mm.
2. Set mikrometer pada 91 mm (seperti hasil ukur diatas), masukan replacement rod dan measuring point kedalam mikrometer dan dial gauge diset ke ”0”
3. Masukan cylinder gauge pada posisi diagonal kedalam silinder, geraka cylinder gauge sampai diperoleh hasil pembacaan terkecil. Bila hasil pembacaan adalah 0,08 mm sebelum ”0”, berarti diameter silinder adalah 0,08 mm lebih besar dari 91 mm. Karena itu diameter silinder adalah 90,08 mm (91,00 + 0,08)

11. Pengukur Celah (feeler gauges)
Kaliper celah adalah alat ukur yang biasa digunakan untuk memeriksa jarak-jarak yang kecil atau ukuran celah-celah diantara dua permukaan. Karena daerah antara permukaan ini sangat sempit maka diperlukan alat ukur tak berskala yang dapat digunakan untuk menentukan ukuran tersebut. Alat ini dipakai secara luas dalam bidang pemesinan, fitting dan otomotif. Contoh penggunaannya adalah untuk menyetel pisau mesin frais atau memeriksa kelonggaran katup pada mesin. Kaliper celah dibuat dari baja yang lentur dan berkualitas tinggi. Tiap set terdiri dari 10 buah kaliper atau lebih, dijepit pada penjepit baja dengan pena yang berfungsi sebagai gantungan pada saat kaliper itu digunakan. Sebuah Kaliper celah yang berisi 10 kaliper masingmasing kalipernya mempunyai ukuran yang tertera pada tiap-tiap kaliper, dimulai dari ukuran 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; dan 0,80 milimeter. Ada juga kaliper celah dengan ukuran dalam inch. Ukuran terkecil dari kaliper celah adalah sekaligus menunjukkan tingkat ketelitian yang dapat dicapai dari alat ukur tersebut. Sehingga kaliper celah dengan ukuran kaliper terkecil 0,05 mm akan mempunyai ketelitian 0,05 mm. Kaliper-kaliper ini mempunyai panjang tiap kaliper kira-kira 100 mm dengan bentuk ujung yang bulat atau ada juga yang tirus pada sisi lebarnya.

Pengukuran celah dilakukan dengan memasukkan salah satu kaliper yang sesuai dengan celah yang di ukur. Jangan coba untuk memaksakan kaliper yang tidak sesuai atau terlalu sesak karena bisa menyebabkan kaliper bengkok dan mungkin akan terjadi perubahan bentuk yang tetap. Apabila kaliper terlalu tebal bisa dipilih kaliper lain dengan ukuran di bawahnya. Ketelitian pengukuran dapat diperoleh dengan menggabungkan beberapa kaliper. Apabila sebuah kaliper dapat masuk dengan longgar, coba ditambahkan dengan kaliper yang dengan ukuran terkecil. Kaliper-kaliper tersebut dapat ditambahkan sehingga didapatkan ukuran yang pas. Sehingga ukuran celah adalah jumlah dari ukuran kaliper yang dapat masuk dengan pas tersebut.