Pengetahuan Alat Uji dan Kalibrasi :
Universal Testing Machine
Amalia Rakhmawati
email:
amelchan_tique@yahoo.com
Laboratorium Volgat Balai Kalibrasi
Pusat Pengawasan Mutu Barang
Definisi Gaya
Secara fisika : tarikan atau tolakan yang mempunyai arah.
Newton II : gaya berbanding lurus dengan hasil perkalian
massa dan percepatan.
F = m.a
F = gaya (Newton)
m = massa (kg)
a = percepatan (m/s
2
)
g (gravitasi) = 978,049 (1+0.0052884 sin
2
ϕ – 0.0000059 sin
2
2ϕ) cm/s
2
K = - (0.00030855 + 0.00000022 cos 2ϕ) h + 0.000072 (h/1000)
2
cm/s
2
ϕ = letak lintang (ϕ
o
)
Jenis Alat Ukur dan Metode Ukur Gaya
Alat ukur gaya :
1. Mesin standar gaya bobot mati (deadweight)
2. Mesin standar gaya sistem tuas
3. Mesin standar gaya sistem hidrolik
4. Mesin standar gaya sistem loading frame
Metode ukur gaya :
1. Metode kesetimbangan : gaya yang diukur
disetimbangkan oleh gaya gravitasi bumi yang bekerja
pada benda yang diketahui massanya (metode
penimbangan)
2. Metode hidrolik/pnematik
Alat Ukur Gaya Metoda Elastis : Load Cell
UTM :
Mesin uji gaya sumbu tunggal tarik/tekan merupakan alat uji yang sering digunakan dalam
pengujian material logam maupun material lainnya yang memiliki karakteristik yang
dipengaruhi oleh
Alat Ukur Gaya Metoda Elastis : Load Cell-3
Load cell : sebuah transducer gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi
sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja.
Sensor : Strain Gage
Strain gage: transducer yang mengubah suatu pergeseran mekanis
menjadi perubahan tahanan, dibuat dari kawat tahanan berdiameter kecil atau
lembaran-lembaran kawat tipis. Tahanan dari foil kawat atau logam ini berubah
terhadap panjang yang mengalami tarikan atau tekanan. Perubahan tahanan ini
sebanding dengan regangan yang diberikandan diukur dengan sebuah jembatan
wheat-stone.
Alat Ukur Gaya Metoda Elastis : Proving Ring
Keuntungan menggunakan proving ring :
1.
Lebih ringan dan mudah dibawa
2.
Sederhana dan mudah penggunaannya
3.
Kuat/keras
Kalibrasi Universal Testing Machine
Kalibrasi mesin uji tarik/tekan pada dasarnya dilakukan untuk
menentukan hubungan gaya yang ditampilkan oleh indikator mesin
uji tarik/tekan,
dengan nilai terkait (nilai gaya sebenarnya yang diberikan oleh
mesin uji tarik/tekan) yang direalisasikan dengan standar pengalih
gaya (forceproving instrument ) yang tertelusur ke sistem satuan
internasional.
Kalibrasi Universal Testing Machine
FG-02
IKG-02 (ASTM E 4 - 03) Rev 2008
NO. SERTIFIKAT : NAMA ALAT : MERK : TYPE/SERI : KAPASITAS : KETELITIAN : PEMILIK : ALAMAT
TEMPAT KALIBRASI : TGL KALIBRASI :
SUHU RUANGAN : °C
KELEMBABAN : % NAMA PETUGAS :
NO. ID. STANDAR : U95 = ± ; TELUSUR :
HASIL PENGUKURAN ALAT DAN PROVING RING / WEIGHT SET* PADA POSISI TARIK / TEKAN*
No.
Pembacaan ulangan1 Pembacaan ulangan 2 Pembacaan ulangan 3 Alat Standar Standar Alat Standar Standar Alat Standar Standar ( ) (div) ( ) ( ) (div) ( ) ( ) (div) ( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
*Coret yang tidak perlu dan isilah tanda kurung dengan satuan yang sama. Jika alat dikalibrasi pada posisi tekan dan tarik, m aka data kalibrasi harus dibuat dalam dua buah lembar kerja. Gunakan estimasi awal sebesar 0.8 kgf/skala proving ring untuk mengecek kewajaran k alibrasi. Persamaan regresi yang diperoleh : y = ... x ... (y =standar; x = alat); koeisien korelasi r = ...
* * . ... ... ... ... ... 1 ... ... ... 1 3 2 2 kgf r n s s Kalibrasi Universal Testing Machine
Kalibrasi Universal Testing Machine
Mikrometer (satuan)
Nilai gaya (N)
Nilai gaya (kgf)
0
0
0
10
82,00
8,362
20
164,00
16,723
30
246,00
25,085
40
328,00
33,447
50
410,00
41,808
60
491,84
50,154
70
573,68
58,519
80
655,52
66,844
90
737,36
75,190
100
819,20
83,535
Regresi Linear konversi mikrometer ke besaran gaya
Mikrometer (satuan)
Nilai gaya (N)
Nilai gaya (kgf)
0
0
0
50
410,0
41,808
100
819,2
83,535
Kalibrasi Universal Testing Machine
Regresi Linear konversi mikrometer ke besaran gaya
Mikrometer (satuan)
Nilai gaya (N)
Nilai gaya (kgf)
0
0
0
50
410,0
41,808
100
819,2
83,535
1 N = 0,10197162 kgf
Interpolasi untuk mencari nilai gaya pada titik 10 dan 60 satuan :
0
0
10
x
50
410.0
(10-0) = (50-10)
(x-0) (410.0 – x)
(4100-10x) = 40x
4100/50 = x, 82=x
50
410.0
60
x
100
819.2
(60-50) = (100-60)
(x-410.0) (819.2– x)
(8192-10x) = 40x - 16400
24592/50 = x, 491.84=x
Kalibrasi Universal Testing Machine
Regresi Linear konversi mikrometer ke besaran gaya
y = 8.192x + 0.1818 R² = 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 20 40 60 80 100 120 G a ya (N ) Pembacaan Mikrometer
Pembacaan Mikrometer dengan Nilai Gaya
Linear (Pembacaan Mikrometer dengan Nilai Gaya)
