BAB 4 PENGUKURAN

PENGUKURAN

OBJEKTIF AM

Dapat menggunakan alat-alat pengukur asas dengan betul dan boleh mendapat bacaan yang tepat

OBJEKTIF KHUSUS

 Menamakan alat-alat pengukur asas seperti pembaris keluli, tali pita, angkup dalam dan angkup luar.
 Menyatakan pelbagai jenis dan saiz mikrometer.
 Melakar dan menamakan bahagian- bahagian micrometer luar.
 Menyatakan prinsip asas micrometer.
 Berkebolehan membaca dan melakarkan bacaan micrometer dalam (metrik dan imperial).
 Menerangkan cara penggunaan micrometer.
 Melakar dan menamakan bahagian-bahagian angkup vernier.
 Menyatakan prinsip asas vernier.
 Menerangkan cara-cara menggunakan angkup vernier.
 Membaca dan melakarkan bacaan angkup vernier (metrik dan imperial).
 Menyatakan pelbagai alat pengukur yang menggunakan prinsip vernier seperti jangka sudut serong vernier dan tolok tinggi vernier.s


4.0 PENGENALAN


Dalam bidang ketukangan, istilah menanda bermaksud membuat tanda diatas permukaan logam yang akan .dimesin atau digegas. Ini termasuklah menandakan garisan, bulatan, lengkuk, jarak dan juga pusat. Tanda yang telah dibuat digunakan sebagai panduan apabila hendak memesin atau memasang benda kerja. Dengan menanda, kita dapat mengetahui berapa banyak bahan yang harus dibuang atau bahagian mana yang harus dipotong atau dibuat lubang. Butir-butir dan spesifikasi tandaan ini biasanya didapati dan dipindahkan daripada lukisan atau cetakan biru keatas permukaan benda kerja .


Tahukah anda bahawa setiap penandaan yang dilakukan memerlukan alat-alat pengukuran dan pengujian, dimana tanpa alat-alat ini kerja yang dilakukan mungkin kurang berkualiti dan tidak menepati spesifikasi atau piawaian yang dikehendaki. Oleh yang demikian didalam unit 4 ini anda akan dapat mengenali alat-alat pengukuran dan memahami kepentingan alat pengukuran dalam bengkel mekanikal.


4.1 ALAT-ALAT PENGUKUR ASAS


Terdapat berbagai-bagai jenis alat pengukur asas yang biasa digunakan dalam kerja-kerja menanda. Dibawai ini disenaraikan beberapa alat penting yang biasa digunakan dalam bengkel kejuruteraan mekanikal.

• Pembaris keluli
• Sesiku bergabung
• Angkup luar dan angkup dalam
• Jangka tolok
• Penubuk
• Penggarit
• Sesiku L
• Sesiku serong
• Jangka sudut
• Jangka sudut vernier
• Tolok permukaan


PEMBARIS KELULI

Pembaris keluli diperbuat daripada keluli kalis karat atau keluli alat. Skalanya dalam unit inci dan metrik. Pembaris keluli metrik boleh didapati dalam berbagai-bagai ukuran panjang, iaitu daripada 6 milimeter hingga1 meter, bagaimanapun jenis yang lazim digunakan berukuran 150 milimeter hingga 300 milimeter.
Pembaris keluli metrik disenggatkan kepada setengah dan satu millimeter, sementara pembaris keluli inci dibuat senggatan dalam pecahan dan perpuluhan. Pecahan yang ,biasa ialah1/64, 1/32, 1/16 dan1/8 inci. Pembaris jenis perpuluhan pula membolehkan pecahan yang lebih kecil daripada 1/64 inci dibaca, kerana pembaris jenis ini mempunyai senggatan 0.100(1/10 inci), 0.050(1/20inci), 0.020(1/50inci) dan 0.010(1/100inci). Rajah dibawah menunjukkan nilai tiap-tiap satu senggatan yang terdapat dalm ketiga-tiga jenis ukuran, iaitu metrik, pecahan dan perpuluhan.


ANGKUP LUAR

Angkup luar mempunyai kaki yang bengkok kedalam. Ia sama ada je
Nis bercantum ketat ataupun jenis bercantum pegas. Kegunaan angkup luar adalah untuk mendapatkan dimensi sebelah luar benda kerja bulat atau rata, ketebalan dinding silinder dan bahagian benda kerja bertingkat.


ANGKUP DALAM

Binaan dan bentuk angkup dalam hampir serupa dengan angkup luar kecuali ia mempunyai kaki yang bengkok keluar. Kegunaan angkup dalam pula adalah untuk mengambil ukuran pada sebelah dalam seperti garis pusat batang paip, garis pusat lubang, lebar lurah, lengkang lurah alur kunci dan sebagainya.


4.2 JENIS DA N SAIZ MIKROMETER


Mikrometer merupakan alat pengukur jitu yang lazimnya digunakan dalam bengkel mesin kerana ia dapat mengukur ukuran-ukuran yang paling kecil dengan tepat. Terdapat berbagai jenis micrometer yang biasa digunakan, antaranya ialah :

i) Mikrometer luar
ii) Mikrometer dalam
iii) Mikrometer tolok dalam

Mikrometer boleh dibaca dengan dua kaedah iaitu dalam unit metrik dan unit imperial. Biasanya ukuran yang paling kecil yang boleh dibaca oleh micrometer
Ialah 1/100 milimeter(0.01). Manakala micrometer inci pula boleh membaca sehingga 1/1000 inci (0.001inci) dan 1/10000 inci (0.0001 inci). Terdapat tiga saiz micrometer yang biasa digunakan untuk kesemua jenis-jenis micrometer diatas iaitu :


1. Mikrometer 0 – 25 mm

Muka andas dan spindal tertutup rapat apabila angka sifar pada laras sejajar dengan angka sifar pada bidal
dan bacaannya ialah 0mm.


2. Mikrometer 25 – 50 mm

Walaupun angka sifar sejajar antara satu dengan yang lain tetapi jarak muka ukuran ialah 25mm dan bacaan bermula daripada 25mm.

3. Mikrometer 100 –150 mm

Bacaan untuk mikrometer ini bermula daripada 100mm.



4.3 LAKARAN DAN NAMA BAHAGIAN-BAHAGIAN MIKROMETER LUAR


A) BINGKAI

Bingkai berbentuk separuh bulatan, mempunyai spindal dibahagian hujung sebelah kanan dan andas disebelah kiri.

B) ANDAS

Dipasang tetap disebelah kiri bingkai. Bagi sesetengah andas, diletakkan tip tungsten karbida pada bahagian mukanya supaya tidak cepat haus.

C) SPINDAL

Dibahagian hujung sebelah kanan terdapat benangyang boleh berputar dengan bantuan nat yang dilekatkan pada bidal. Apabila bidal diputar spindal akan bergerak maju dan mundur ke permukaan andas. Hujung sebelah kirinya juga diletakkan tip tungsten karbida.

D) LARAS

Bahagiannya terdapat senggatan-senggatan yang dibuat disebelah menyebelah garisan selari yang menjadi datum kepada micrometer. Bahagian atasnya pula disenggatkan pula kepada 25 bahagian dan satu lsenggatan bersamaan 1mm. Manakala bahagian dibawahnya pula senggatan dibuat membahagi dua senggatan diatas, bermakna satu garisan bersamaan 0.5mm.

E) BIDAL

Muka lilitan bidal disenggatkan kepada 50 bahagian yang sama. Tiap-tiap satu bahagian bersamaan 0.01mm.


F) PENGANJAK HALUS
Terletak dibahagian hujung bidal. Kegunaannya adalah untuk memdapatkan bacaan yang tepat, tekanan, mengukur mestilah tekal dan berdasarkan rasa sentuhan.



4.4 PRINSIP ASAS MIKROMETER


Mikrometer bekerja berasaskan pergerakan ulir skru. Spindalnya mempunyai skru dengan pic ulir 0.5 milimeter. Ia boleh berputar dengan bantuan nat yang dilekatkan pada bidal, dimana apabila bidal diputarkan spindal akan bergerak maju atau mundur ke permukaan andas. Oleh sebab itu pic ulir mikrometer ialah 0.5mm, maka setiap satuputaran penuh bidal, spindal bergerak 0.5mm. Setiap satu pusingan bidal, pergerakan yang dibuat oleh spindal sejauh 0.5mm, maka tiap-tiap satu senggatan bidal ialalh 1/50 x 0.5 = 0.01mm.
Permukaan andas dan spindal disebut muka ukuran kerana benda kerja diukur diantara dua permukaan ini. Untuk memulakan satu-satu ukuran, angka sifar pada bidal hendaklah sejajar dengan angka sifar pada laras.



4.5 BACAAN DAN LAKARAN PADA MIKROMETER (METRIK DAN IMPERIAL)

MEMBACA MIKROMETER METRIK/IMPERIAL
(Kaedah membaca mikrometer metrik dan imperial adalah sama, cuma nilai bacaannya sahaja yang berbeza).

i) Bacaan sengagatan terakhir pada laras atas yang dilalui oleh bidal didarabkan 1mm.

ii) Bacaan senggatan pada laras bawah yang terhampir dengan 1mm didarabkan dengan 0.50mm.

iii) Bacaan senggatan pada bidal yang sejajar dengan garisan skala laras didarabkan dengan 0.01mm.

iv) Campurkan ketiga-tiga bacaan diatas. Jumlah nilai tersebut merupakan bacaan bagi micrometer itu.



4.6 CARA MENGGUNAKAN MIKROMETER

Cara menggunakan micrometer ialah dengan mendapatkan tekanan mengukur dengan betul, elakkan memutar bidal berlebihan. Sebaliknya dapatkan rasa sentuhan yang betul. Micrometer hendaklah dipegang pada tapak tangan dan diapit dengan jari kelilngking atau jari manis. Biarkan ibu jari dan jari talunjuk bebas memutarkan bidal untuk melaraskan spindal. Benda kerja hendaklah diletakkan diantara permukaan andas dengan spindal. Putar bidal sehingga kedua-dua muka ukuran itu menyentuh benda kerja. Untuk merasa sentuhan, gerakan kehadapan atau kebelakang perlahan-lahan.


4.7 LAKARAN DAN NAMA BAHAGIAN-BAHAGIAN ANGKUP VERNIER



A) BADAN

Berbentuk seperti sebilah pembaris keluli yang mempunyai senggatan dalam unit metrik atau inci. Senggatan ini dinamakan skala utama.

B) PLAT VERNIER

Plat vernier mempunyai skala vernier dan boleh digerak-gerakkan disepanjang badan.

C) RAHANG

Terdiri daripada rahang tetep dan rahang gelangsar. Rahang tetap merupakan bahagian daripada badan .manakala rahang gelangsar merupakan sebahagian daripada plat vernier.

D) RUSUK

Berbentuk runcing dan terletak disebelah atas. Binaannya hampir sama dengan rahang tetapi ia digunakan untuk mengukur ukuran sebelah dalam.

E) SKRU PENGUNCI

Digunakan untuk mengunci plat vernier, supaya ukuran tidak berganjak semasa angkup vernier dikeluarkan dari benda kerja. Ini dapat mengurangkan kesilapan semasa mengukur.

F) BILAH PENGUKUR DALAM

Merupakan satu bilah kecil, boleh digerakkan keluar atau masuk dalam lurah dibahagian belakang badan apabila rahang dibuka.


4.8 PRINSIP ASAS SKALA VERNIER

Skala vernier digunakan untuk membolehkan kita membaca tanpa teragak-agak sekiranya ukuran itu terletak diantara dua tanda senggatan pada satu-satu skala. Oleh itu angkup vernier mestilah :

i) mempunyai dua skala iaitu skala utama dan skala vernier.
ii) senggatan pada skala utama dibuat lebih besar daripada skala vernier.
iii) Perbezaan antara skala utama dengan skala vernier merupakan bacaan yang paling kecil yang boleh dibuat.


4.9 CARA PENGGUNAAN ANGKUP VERNIER

Kelebihan menggunakan angkup vernier dengan mikrometer ialah dimana micrometer hanya boleh membuat satu bahagian bacaan sahaja manakala angkup vernier tiga bahagian bacaan iaitu bacaan luar dan dalam benda kerja, seperti diameter dalam dan diameter luar, lebar alur dan tebal benda kerja. Manakala fungsi ketiga adalah untuk mengukur dalam atau tinggi benda kerja.
Cara penggunaan angkup vernier sedikit berbeza dengan mikrometer dimana jari kelingking atau jari manis tidak perlu diapit pada bingkai kerana angkup vernier tidak mempunyai bingkai.kedua-dua rahang angkup vernier perlu dirapatkan pada bahan ukuran dan dengan perlahan-lahan diputarkan sehingga sedikit rahang telah menyentuh bahan ukuran, kemudian skru pengunci dikuncikan supaya nilai bacaan tidak berganjak.


4.10 BACAAN DAN LAKARAN ANGKUP VERNIER (METRIK DAN IMPERIAL)

(KAEDAH MEMBACA ANGKUP VERNIER METRIK DENGAN ANGKUP VERNIER INCI ADALAH SAMA CUMA NILAI BACAANNYA SAHAJA YANG BERBEZA).

Membaca Angkup vernier Tentukuran 0.02 mm

Skala utama disenggatkan kepada 1 mm bagi tiap-tiap satu senggatan dan dinomborkan pada tiap-tiap 10 senggatan iaitu 10, 20, 30 dan seterusnya. Skala vernier pula panjangnya 49mm dan disenggatkan kepada 50 bahagian yang sama.yang sejajar, senggatan yang ke 50 skala vernier akan sejajar dengan senggatan ke 49 pada skala utama. Untuk mengetahui perbezaan nilai antara satu senggatan skala utama dengan skala vernier, maka tolakkan 1mm (nilai 1 senggatan pada skala utama) dengan nilai satu senggatan pada skala vernier. Nilai satu senggatan pada skala vernier ialah :

50 senggatan skala vernier = 49 mm skala utama
1 senggatan = 49/50
= 0.98 mm.
Perbezaan nilai senggatan = 1 mm – 0.98 mm
= 0.02 mm

Oleh itu, nilai setiap senggatan pada skala vernier = 0.02 mm.


Contoh 1:


Bacaan skala utama yang
terhampir dengan 1 mm = 42 x 1 = 42.00 mm

Bacaan skala vernier
senggatan ke-16 yang
sejajar dengan salah Satu
garisan pada skala utama = 16 x 0.2 = 0.32mm
Jumlah 42.32 mm
Oleh itu, bacaan sebenar ialah 42.32 mm.



Contoh 2 :


Bacaan skala utama yang
terhampir dengan 1mm = 65 x 1 = 65.00 mm

Bacaan skala vernier
senggatan ke-39 yang
sejajar dengan salah Satu
garisan pada skala utama = 39 x 0.02 = 0.78 mm
Jumlah 65.78 mm
Oleh itu, bacaan sebenar ialah 65.78 mm.


Membaca Angkup Vernier Tentukuran 0.05 mm



Skala utama disenggatkan kepada 1mm bagi tiap-tiap satu senggatan dan dinomborkan pada tiap-tiap 10 senggatan iaitu 10, 20, 30 dan seterusnya. Skala vernier pula yang panjangnya 19mm, disenggatkan kepada 20 bahagian yang sama. Apabila angka sifar di kedua-dua skala diletakkan pada kedudukan yang sejajar, senggatan ke-20 pada skala vernier akan sejajar dengan senggatan ke-19 pada skala utama.
Untuk mengetahui perbezaan nilai bagi senggatan skala utama dengan skala vernier, maka to
lakkan dengan 1mm (nilai senggatan pada skala utama) dengan nilai satu senggatan pada skala vernier. Nilai satu senggatan pada skala vernier ialah :
20 senggatan pada skala vernier = 19mm skala utama
1 senggatan = 19/20.
Perbezaan nilai senggatan = 1 – 0.95 mm
= 0.05mm.

Oleh itu nilai setiap sengagatan pada skala vernier = 0.05mm.

Contoh 1:



Bacaan skala utama = 25.00 mm
Bacaan skala vernier apabila
senggatan ke-8 sejajar
dengan salah satu garisan
pada skala utama = 8 x 0.05 = 0.40 mm
Jumlah 25.40 mm

Oleh itu, bacaan sebenar ialah 25.40 mm.


Contoh 2:



Bacaan skala utama = 123.00 mm
Bacaan skala vernier apabila
sengatan ke-15 sejajar
dengan salah satu garisan
pada skala utama = 15 x 0.05 = 0.75 mm
Jumlah 123.75 mm

Oleh itu, bacaan sebenar ialah 123.75mm.



4.11 ALAT PENGUKUR LAIN YANG MENGGUNAKAN PRINSIP VERNIER
SEPERTI JANGKA SUDUT VERNIER DAN JANGKA SUDUT VERNIER


Selain angkup vernier, terdapat juga alat-alat pengukur yang lain juga mengambil skala vernier bagi membolehkan mengambil ukuran yang lebih kecil seperti; jangka sudut vernier, tolok tingi vernier, tolok dalam vernier, tolok vernier gigi gear dan sebagainya.



JANGKA SUDUT VERNIER


Kegunaan jangka sudut vernier

1. Untuk mengukur sudut dengan tepat. Ketepatan boleh dibaca sehingga 5’ atau 1/12.
2. untuk kerja-kerja menanda atau menguji sesuatu sudut.

Bahagian-bahagian jangka sudut vernier

BILAH

Bilah mempunyai berbagai-bagai ukuran, biasanya 150mm atau 300mm. Ia dimasukkan kedalam dail, boleh dikilas, dilaraskan dan dikunci pada sebarang kedudukan sudut.

DAIL

Dail terdiri daripada dua skala, iaitu:

b) skala utama-skala ini disenggatkan kepada 360 iaitu dari 0-90, 90 –0 , 0 –90 , 90 –0. Ia dinomborkan setiap 10.
c) Skala vernier –skala ini disenggatkan kepada 12 bahagian, setiap satu bahagian mewakili 5’ atau 1/12 dan dinomborkan setiap 3 senggatan iaitu 15,30,45 dan 60.
Kedua-dua skala utama dan skala vernier ini dibuat dua arah dari angka sifar (0).


PRINSIP MEMBACA UKURAN

Jika bacaan sudut dalam darjah penuh:
Garisan sifar (0) dan garisan ke-60 skala vernier akan sejajar dengan mana-mana garisan pada skala utama.
Bacaan senggatan utama dari 0 hingga ke senggatan yang telah dilalui oleh garisan sifar skala vernier dalam arah yang sama. Kemudian dicapurkan jumlah garisan pada skala vernier yang sejajar dengan mana-mana garisan pada skala utama, juga dalam arah yang sama.



Contoh 1:



Garisan sifar (0) skala vernier
melampaui garisan ke-64 skala
utama. Oleh itu bacaannya = 64 00’

Garisan ke-2 skala vernier sejajar
dengan salah satu garisan
pada skala utama (dibaca
dalam arah bacaan yang
sama). Oleh sebab setiap 1
senggatan bersamaan dengan
5’, maka bacaannya = 2 x 5’ = 10’
jumlah 64 10’

Contoh 2:



Garisan sifar skala vernier
melampaui garisan ke-20
skala utama. Bacaannya = 20 00’
Garisan ke-9 skala vernier
sejajar dengan salah Satu
garisan pada skala utama
(dibaca dalam arah yang
sama). Oleh sebab tiap-tiap
satu senggatan bersamaan
dengan 5’, maka bacaannya = 9 x 5’ = 45’
jumlah 2045’