Kalkulator Pitch Ulir

Pendahuluan

Kalkulator Pitch Ulir adalah alat penting bagi insinyur, tukang mesin, dan penggemar DIY yang bekerja dengan pengikat dan komponen berulir. Pitch ulir mewakili jarak antara ulir yang berdekatan, diukur dari puncak ke puncak, dan merupakan parameter kritis dalam menentukan kompatibilitas dan fungsionalitas sambungan berulir. Kalkulator ini memungkinkan Anda untuk dengan mudah mengonversi antara ulir per inci (TPI) atau ulir per milimeter dan pitch ulir yang sesuai, memberikan pengukuran yang tepat untuk sistem ulir imperial dan metrik.

Baik Anda sedang mengerjakan proyek rekayasa presisi, memperbaiki mesin, atau sekadar mencoba mengidentifikasi pengikat pengganti yang benar, memahami pitch ulir sangat penting. Kalkulator kami menyederhanakan proses ini, menghilangkan kebutuhan untuk perhitungan manual yang kompleks dan mengurangi risiko kesalahan pengukuran yang dapat menyebabkan pas yang tidak tepat atau kegagalan komponen.

Memahami Pitch Ulir

Pitch ulir adalah jarak linier antara puncak (atau dasar) ulir yang berdekatan diukur sejajar dengan sumbu ulir. Ini pada dasarnya adalah kebalikan dari kepadatan ulir, yang dinyatakan sebagai ulir per inci (TPI) dalam sistem imperial atau ulir per milimeter dalam sistem metrik.

Sistem Ulir Imperial vs. Metrik

Dalam sistem imperial, ulir biasanya ditentukan berdasarkan diameter dan jumlah ulir per inci (TPI). Misalnya, sekrup 1/4"-20 memiliki diameter 1/4 inci dengan 20 ulir per inci.

Dalam sistem metrik, ulir ditentukan berdasarkan diameter dan pitch dalam milimeter. Misalnya, sekrup M6×1.0 memiliki diameter 6mm dengan pitch 1.0mm.

Hubungan antara pengukuran ini cukup sederhana:

• Imperial: Pitch (inci) = 1 ÷ Ulir Per Inci
• Metrik: Pitch (mm) = 1 ÷ Ulir Per Milimeter

Pitch Ulir vs. Lead Ulir

Penting untuk membedakan antara pitch ulir dan lead ulir:

• Pitch ulir adalah jarak antara puncak ulir yang berdekatan.
• Lead ulir adalah jarak linier yang dicapai sekrup dalam satu putaran lengkap.

Untuk ulir satu-start (jenis yang paling umum), pitch dan lead identik. Namun, untuk ulir multi-start, lead sama dengan pitch dikalikan dengan jumlah start.

Rumus Perhitungan Pitch Ulir

Hubungan matematis antara pitch ulir dan ulir per unit panjang didasarkan pada hubungan invers yang sederhana:

Rumus Dasar

$\text{Pitch} = \frac{1}{\text{Ulir Per Unit}}$

$\text{Ulir Per Unit} = \frac{1}{\text{Pitch}}$

Sistem Imperial (Inci)

Untuk ulir imperial, rumusnya menjadi:

$\text{Pitch (inci)} = \frac{1}{\text{Ulir Per Inci (TPI)}}$

Sebagai contoh, ulir dengan 20 TPI memiliki pitch:

$\text{Pitch} = \frac{1}{20} = 0.050 \text{ inci}$

Sistem Metrik (Milimeter)

Untuk ulir metrik, rumusnya adalah:

$\text{Pitch (mm)} = \frac{1}{\text{Ulir Per mm}}$

Sebagai contoh, ulir dengan 0.5 ulir per mm memiliki pitch:

$\text{Pitch} = \frac{1}{0.5} = 2 \text{ mm}$

Cara Menggunakan Kalkulator Pitch Ulir

Kalkulator Pitch Ulir kami dirancang untuk intuitif dan mudah digunakan, memungkinkan Anda dengan cepat menentukan pitch ulir atau ulir per unit berdasarkan input Anda.

Panduan Langkah-demi-Langkah

1. Pilih sistem unit Anda:

   • Pilih "Imperial" untuk pengukuran dalam inci
   • Pilih "Metrik" untuk pengukuran dalam milimeter

2. Masukkan nilai yang diketahui:

   • Jika Anda tahu ulir per unit (TPI atau ulir per mm), masukkan nilai ini untuk menghitung pitch
   • Jika Anda tahu pitch, masukkan nilai ini untuk menghitung ulir per unit
   • Opsional, masukkan diameter ulir untuk referensi dan visualisasi

3. Lihat hasilnya:

   • Kalkulator secara otomatis menghitung nilai yang sesuai
   • Hasil ditampilkan dengan presisi yang tepat
   • Representasi visual dari ulir ditampilkan berdasarkan input Anda

4. Salin hasilnya (opsional):

   • Klik tombol "Salin" untuk menyalin hasil ke clipboard Anda untuk digunakan di aplikasi lain

Tips untuk Pengukuran yang Akurat

• Untuk ulir imperial, TPI biasanya dinyatakan sebagai angka bulat (misalnya, 20, 24, 32)
• Untuk ulir metrik, pitch biasanya dinyatakan dalam milimeter dengan satu tempat desimal (misalnya, 1.0mm, 1.5mm, 0.5mm)
• Saat mengukur ulir yang ada, gunakan gauge pitch ulir untuk hasil yang paling akurat
• Untuk ulir yang sangat halus, pertimbangkan menggunakan mikroskop atau kaca pembesar untuk menghitung ulir dengan akurat

Contoh Praktis

Contoh 1: Ulir Imperial (UNC 1/4"-20)

Sebatang baut UNC (Unified National Coarse) 1/4 inci memiliki 20 ulir per inci.

• Input: 20 ulir per inci (TPI)
• Perhitungan: Pitch = 1 ÷ 20 = 0.050 inci
• Hasil: Pitch ulir adalah 0.050 inci

Contoh 2: Ulir Metrik (M10×1.5)

Ulir M10 kasar standar memiliki pitch 1.5mm.

• Input: 1.5mm pitch
• Perhitungan: Ulir per mm = 1 ÷ 1.5 = 0.667 ulir per mm
• Hasil: Ada 0.667 ulir per milimeter

Contoh 3: Ulir Imperial Halus (UNF 3/8"-24)

Sebatang baut UNF (Unified National Fine) 3/8 inci memiliki 24 ulir per inci.

• Input: 24 ulir per inci (TPI)
• Perhitungan: Pitch = 1 ÷ 24 = 0.0417 inci
• Hasil: Pitch ulir adalah 0.0417 inci

Contoh 4: Ulir Metrik Halus (M8×1.0)

Ulir M8 halus memiliki pitch 1.0mm.

• Input: 1.0mm pitch
• Perhitungan: Ulir per mm = 1 ÷ 1.0 = 1 ulir per mm
• Hasil: Ada 1 ulir per milimeter

Contoh Kode untuk Perhitungan Pitch Ulir

Berikut adalah contoh cara menghitung pitch ulir dalam berbagai bahasa pemrograman:

1// Fungsi JavaScript untuk menghitung pitch ulir dari ulir per unit
2function calculatePitch(threadsPerUnit) {
3  if (threadsPerUnit <= 0) {
4    return 0;
5  }
6  return 1 / threadsPerUnit;
7}
8
9// Fungsi JavaScript untuk menghitung ulir per unit dari pitch
10function calculateThreadsPerUnit(pitch) {
11  if (pitch <= 0) {
12    return 0;
13  }
14  return 1 / pitch;
15}
16
17// Contoh penggunaan
18const tpi = 20;
19const pitch = calculatePitch(tpi);
20console.log(`Ulir dengan ${tpi} TPI memiliki pitch ${pitch.toFixed(4)} inci`);
21

1# Fungsi Python untuk perhitungan pitch ulir
2
3def calculate_pitch(threads_per_unit):
4    """Menghitung pitch ulir dari ulir per unit"""
5    if threads_per_unit <= 0:
6        return 0
7    return 1 / threads_per_unit
8
9def calculate_threads_per_unit(pitch):
10    """Menghitung ulir per unit dari pitch"""
11    if pitch <= 0:
12        return 0
13    return 1 / pitch
14
15# Contoh penggunaan
16tpi = 20
17pitch = calculate_pitch(tpi)
18print(f"Ulir dengan {tpi} TPI memiliki pitch {pitch:.4f} inci")
19
20metric_pitch = 1.5  # mm
21threads_per_mm = calculate_threads_per_unit(metric_pitch)
22print(f"Ulir dengan pitch {metric_pitch}mm memiliki {threads_per_mm:.4f} ulir per mm")
23

1' Formula Excel untuk menghitung pitch dari ulir per inci
2=IF(A1<=0,0,1/A1)
3
4' Formula Excel untuk menghitung ulir per inci dari pitch
5=IF(B1<=0,0,1/B1)
6
7' Di mana A1 berisi nilai ulir per inci
8' dan B1 berisi nilai pitch
9

1// Metode Java untuk perhitungan pitch ulir
2public class ThreadCalculator {
3    public static double calculatePitch(double threadsPerUnit) {
4        if (threadsPerUnit <= 0) {
5            return 0;
6        }
7        return 1 / threadsPerUnit;
8    }
9    
10    public static double calculateThreadsPerUnit(double pitch) {
11        if (pitch <= 0) {
12            return 0;
13        }
14        return 1 / pitch;
15    }
16    
17    public static void main(String[] args) {
18        double tpi = 20;
19        double pitch = calculatePitch(tpi);
20        System.out.printf("Ulir dengan %.0f TPI memiliki pitch %.4f inci%n", tpi, pitch);
21        
22        double metricPitch = 1.5; // mm
23        double threadsPerMm = calculateThreadsPerUnit(metricPitch);
24        System.out.printf("Ulir dengan pitch %.1fmm memiliki %.4f ulir per mm%n", 
25                          metricPitch, threadsPerMm);
26    }
27}
28

1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4// Fungsi C++ untuk perhitungan pitch ulir
5double calculatePitch(double threadsPerUnit) {
6    if (threadsPerUnit <= 0) {
7        return 0;
8    }
9    return 1 / threadsPerUnit;
10}
11
12double calculateThreadsPerUnit(double pitch) {
13    if (pitch <= 0) {
14        return 0;
15    }
16    return 1 / pitch;
17}
18
19int main() {
20    double tpi = 20;
21    double pitch = calculatePitch(tpi);
22    std::cout << "Ulir dengan " << tpi << " TPI memiliki pitch " 
23              << std::fixed << std::setprecision(4) << pitch << " inci" << std::endl;
24    
25    double metricPitch = 1.5; // mm
26    double threadsPerMm = calculateThreadsPerUnit(metricPitch);
27    std::cout << "Ulir dengan " << metricPitch << "mm pitch memiliki " 
28              << std::fixed << std::setprecision(4) << threadsPerMm << " ulir per mm" << std::endl;
29    
30    return 0;
31}
32

Kasus Penggunaan untuk Perhitungan Pitch Ulir

Perhitungan pitch ulir sangat penting di berbagai bidang dan aplikasi:

Manufaktur dan Rekayasa

• Pemrosesan presisi: Memastikan spesifikasi ulir yang benar untuk bagian yang harus cocok
• Kontrol kualitas: Memverifikasi bahwa ulir yang diproduksi memenuhi spesifikasi desain
• Rekayasa ulang: Menentukan spesifikasi komponen berulir yang ada
• Pemrograman CNC: Mengatur mesin untuk memotong ulir dengan pitch yang benar

Perbaikan dan Pemeliharaan Mekanik

• Penggantian pengikat: Mengidentifikasi pengganti sekrup, baut, atau mur yang benar
• Perbaikan ulir: Menentukan ukuran tap atau die yang tepat untuk pemulihan ulir
• Pemeliharaan peralatan: Memastikan sambungan berulir yang kompatibel selama perbaikan
• Pekerjaan otomotif: Bekerja dengan komponen berulir metrik dan imperial

Proyek DIY dan Rumah

• Perakitan furnitur: Mengidentifikasi pengikat yang benar untuk perakitan
• Perbaikan pipa: Bekerja dengan spesifikasi ulir pipa yang terstandarisasi
• Pemilihan perangkat keras: Memilih sekrup yang tepat untuk berbagai bahan dan aplikasi
• Pencetakan 3D: Merancang komponen berulir dengan jarak yang tepat

Aplikasi Ilmiah dan Medis

• Peralatan laboratorium: Memastikan kompatibilitas antara komponen berulir
• Instrumen optik: Bekerja dengan ulir pitch halus untuk penyesuaian yang tepat
• Perangkat medis: Memproduksi komponen dengan persyaratan ulir khusus
• Aerospace: Memenuhi spesifikasi ketat untuk sambungan berulir kritis

Alternatif untuk Perhitungan Pitch Ulir

Meskipun pitch ulir adalah pengukuran dasar, ada pendekatan alternatif untuk menentukan dan bekerja dengan ulir:

1. Sistem penunjukan ulir: Menggunakan penunjukan ulir yang terstandarisasi (misalnya, UNC, UNF, M10×1.5) daripada menghitung pitch secara langsung
2. Gauge ulir: Menggunakan gauge fisik untuk mencocokkan ulir yang ada daripada mengukur dan menghitung
3. Tabel identifikasi ulir: Merujuk tabel standar untuk mengidentifikasi spesifikasi ulir yang umum
4. Analyzer ulir digital: Menggunakan alat khusus yang secara otomatis mengukur dan mengidentifikasi parameter ulir

Sejarah Standar dan Pengukuran Ulir

Pengembangan sistem ulir yang terstandarisasi telah menjadi kunci kemajuan industri, memungkinkan bagian yang dapat dipertukarkan dan perdagangan global.

Perkembangan Awal

Konsep ulir sekrup sudah ada sejak peradaban kuno, dengan bukti ulir kayu yang digunakan dalam pengepresan zaitun dan anggur di Yunani sejak abad ke-3 SM. Namun, ulir awal ini tidak terstandarisasi dan biasanya dibuat khusus untuk setiap aplikasi.

Upaya pertama untuk standarisasi ulir datang dari insinyur Inggris Sir Joseph Whitworth pada tahun 1841. Sistem ulir Whitworth menjadi sistem ulir pertama yang distandarisasi secara nasional, dengan sudut ulir 55 derajat dan pitch yang terstandarisasi untuk berbagai diameter.

Standar Ulir Modern

Di Amerika Serikat, William Sellers mengusulkan standar yang bersaing pada tahun 1864, yang memiliki sudut ulir 60 derajat, yang akhirnya berkembang menjadi Standar Nasional Amerika. Selama Perang Dunia II, kebutuhan akan pertukaran antara komponen berulir Amerika dan Inggris menyebabkan pengembangan Standar Ulir Terpadu (UTS), yang masih digunakan hingga hari ini.

Sistem ulir metrik, yang sekarang diatur oleh ISO (Organisasi Internasional untuk Standardisasi), dikembangkan di Eropa dan telah menjadi standar global untuk sebagian besar aplikasi. Ulir metrik ISO memiliki sudut ulir 60 derajat dan pitch yang terstandarisasi berdasarkan sistem metrik.

Teknologi Pengukuran

Pengukuran pitch ulir awal mengandalkan penghitungan manual dan alat sederhana. Gauge pitch ulir, alat seperti sisir dengan beberapa bilah dengan pitch yang berbeda, dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan tetap digunakan hingga saat ini.

Teknologi pengukuran modern meliputi:

• Komparator optik digital
• Sistem pemindaian laser
• Sistem penglihatan komputer
• Mesin pengukur koordinat (CMM)

Alat-alat canggih ini memungkinkan pengukuran yang tepat dari parameter ulir, termasuk pitch, diameter utama, diameter minor, dan sudut ulir.

Teknik Pengukuran Pitch Ulir

Mengukur pitch ulir dengan akurat sangat penting untuk identifikasi dan spesifikasi yang tepat. Berikut adalah beberapa metode yang digunakan oleh para profesional:

Menggunakan Gauge Pitch Ulir

1. Bersihkan komponen berulir untuk menghilangkan kotoran atau debu
2. Tempatkan gauge pada ulir, mencoba bilah yang berbeda hingga satu pas dengan sempurna
3. Baca nilai pitch yang ditandai pada bilah yang cocok
4. Untuk gauge imperial, nilai tersebut mewakili ulir per inci
5. Untuk gauge metrik, nilai tersebut mewakili pitch dalam milimeter

Menggunakan Kaliper atau Penggaris

1. Ukur jarak yang ditempuh oleh sejumlah ulir yang diketahui
2. Hitung jumlah ulir lengkap dalam jarak tersebut
3. Bagi jarak dengan jumlah ulir untuk mendapatkan pitch
4. Untuk akurasi yang lebih besar, ukur di beberapa ulir dan bagi dengan jumlah ulir

Menggunakan Mikrometer Ulir

1. Tempatkan komponen berulir di antara anvil dan spindle
2. Sesuaikan hingga mikrometer menyentuh puncak ulir
3. Baca pengukuran dan bandingkan dengan spesifikasi ulir standar
4. Gunakan tabel pitch ulir untuk mengidentifikasi ulir standar

Menggunakan Pencitraan Digital

1. Ambil gambar resolusi tinggi dari profil ulir
2. Gunakan perangkat lunak untuk mengukur jarak antara puncak ulir
3. Hitung rata-rata pitch dari beberapa pengukuran
4. Bandingkan hasil dengan spesifikasi standar

FAQ: Kalkulator Pitch Ulir

Apa itu pitch ulir?

Pitch ulir adalah jarak antara puncak (atau dasar) ulir yang berdekatan diukur sejajar dengan sumbu ulir. Ini mewakili seberapa dekat ulir tersebut dan biasanya diukur dalam inci untuk ulir imperial atau milimeter untuk ulir metrik.

Bagaimana cara menghitung pitch ulir dari ulir per inci (TPI)?

Untuk menghitung pitch ulir dari ulir per inci, gunakan rumus: Pitch (inci) = 1 ÷ TPI. Misalnya, jika sebuah ulir memiliki 20 TPI, maka pitch-nya adalah 1 ÷ 20 = 0.050 inci.

Apa perbedaan antara pitch metrik dan imperial?

Pitch ulir metrik diukur langsung dalam milimeter antara ulir yang berdekatan, sementara pitch ulir imperial biasanya ditentukan sebagai ulir per inci (TPI). Misalnya, ulir M6×1 memiliki pitch 1mm, sementara ulir imperial 1/4"-20 memiliki 20 ulir per inci (pitch 0.050").

Bagaimana cara mengidentifikasi pitch ulir dari pengikat yang ada?

Anda dapat mengidentifikasi pitch ulir menggunakan gauge pitch ulir, yang memiliki beberapa bilah dengan profil ulir yang berbeda. Cukup cocokkan gauge dengan pengikat Anda hingga Anda menemukan yang pas dengan sempurna. Sebagai alternatif, Anda dapat mengukur jarak yang ditempuh oleh beberapa ulir dan membagi dengan jumlah ulir.

Apa hubungan antara pitch ulir dan sudut ulir?

Pitch ulir dan sudut ulir adalah parameter independen. Sudut ulir (biasanya 60° untuk sebagian besar ulir standar) mendefinisikan bentuk profil ulir, sementara pitch mendefinisikan jarak antara ulir. Kedua parameter penting untuk memastikan kecocokan dan fungsi yang tepat.

Dapatkah pitch ulir menjadi nol atau negatif?

Secara teoritis, pitch ulir tidak dapat menjadi nol atau negatif karena ini akan menghasilkan geometri ulir yang secara fisik tidak mungkin. Pitch nol akan berarti ulir per unit panjang tak terhingga, dan pitch negatif akan menyiratkan ulir yang bergerak mundur, yang tidak masuk akal untuk ulir standar.

Bagaimana pitch ulir memengaruhi kekuatan sambungan berulir?

Secara umum, ulir yang lebih halus (pitch lebih kecil) memberikan kekuatan tarik yang lebih besar dan ketahanan yang lebih baik terhadap getaran karena diameter minor yang lebih besar dan keterlibatan ulir yang lebih besar. Namun, ulir yang lebih kasar (pitch lebih besar) lebih mudah dirakit, kurang rentan terhadap penyimpangan ulir, dan lebih baik untuk aplikasi di lingkungan kotor.

Apa pitch ulir standar untuk ukuran pengikat umum?

Pitch ulir imperial umum meliputi:

• 1/4" UNC: 20 TPI (pitch 0.050")
• 5/16" UNC: 18 TPI (pitch 0.056")
• 3/8" UNC: 16 TPI (pitch 0.063")
• 1/2" UNC: 13 TPI (pitch 0.077")

Pitch ulir metrik umum meliputi:

• M6: pitch 1.0mm
• M8: pitch 1.25mm
• M10: pitch 1.5mm
• M12: pitch 1.75mm

Bagaimana cara mengonversi antara pitch metrik dan imperial?

Untuk mengonversi dari imperial ke metrik:

• Pitch metrik (mm) = 25.4 ÷ TPI

Untuk mengonversi dari metrik ke imperial:

• TPI = 25.4 ÷ Pitch metrik (mm)

Apa perbedaan antara pitch dan lead pada ulir multi-start?

Pada ulir satu-start, pitch dan lead identik. Pada ulir multi-start, lead (jarak yang dicapai dalam satu putaran) sama dengan pitch dikalikan dengan jumlah start. Sebagai contoh, ulir double-start dengan pitch 1mm memiliki lead 2mm.

Referensi

1. American Society of Mechanical Engineers. (2009). ASME B1.1-2003: Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form).

2. International Organization for Standardization. (2010). ISO 68-1:1998: ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads.

3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30th ed.). Industrial Press.

4. Bickford, J. H. (2007). Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints (4th ed.). CRC Press.

5. British Standards Institution. (2013). BS 3643-1:2007: ISO metric screw threads. Principles and basic data.

6. Deutsches Institut für Normung. (2015). DIN 13-1: ISO general purpose metric screw threads — Part 1: Nominal sizes for coarse pitch threads.

7. Society of Automotive Engineers. (2014). SAE J1199: Mechanical and Material Requirements for Metric Externally Threaded Fasteners.

8. Machinery's Handbook. (2020). Thread Systems and Designations. Retrieved from https://www.engineersedge.com/thread_pitch.htm

Cobalah Kalkulator Pitch Ulir kami hari ini untuk dengan cepat dan akurat menentukan spesifikasi ulir untuk proyek rekayasa, manufaktur, atau DIY Anda!