Curso de Metrologia

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Metrología definición Definición Sistema métrico decimal Múltiplos y submúltiplos de metro Submúltiplos del milímetro Fracciones ordinarias Fracciones decimales Algunas propiedades Operaciones fundamentales Sistema ingles Circunferencia y circulo nociones Medidas de ángulos Instrumentos de medición Transportador Escala de Nonio Lectura del transportador Operaciones fundamentales Termómetro Escala termométrica Regla graduada Calibre o pie de rey Escala milimétrica


Escala en pulgadas Principio del Vernier de 0,1 mm Principio del Vernier de 1/128 de pulgada Condiciones para una correcta medición Ejercicios Calibre ingles Micrómetro Micrómetro de diezmilésimas Influencia de la temperatura en los errores de medición Micrómetro sinopsis Imicro Tipos de micrómetro Usos del micrómetro Ejercicios Comparadoradores El Puppitast Comparador sinopsis Aplicaciones Llave dinamométrica Balanza dinamométrica Verificador de juegos sondas Nociones de tolerancias de medidas Tabla de conversiones Tabla de factores de conversiones Cuestionario


METROLOGÍA DEFINICIÓN Ciencia que estudia las magnitudes físicas y las relaciones que existen entre ellas.

SISTEMA MÉTRICO DECIMAL El conjunto de todas las unidades derivadas del metro forma el sistema métrico de medidas. En este sistema las diversas unidades de medida siguen la ley decimal, esto es 1-10-100-1000………veces mayor o menor que la unidad principal. Metro (unidad principal) es una medida que por convención es la décima millonésima parte de un cuarto de meridiano terrestre, aceptado por todos los países. El metro patrón esta realizado de una barra de platino y se encuentra en la repartición internacional de pesos y medidas en Francia. A partir de 1873 la mayoría de los países usan obligatoriamente el sistema métrico MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE METRO Designación Abreviatura Equivalencia kilometro hectometro Decametro METRO Decimetro Centimetro Milimetro

Km Hm Dam M Dm Cm Mm

1000 m 100 m 10m 1M 0,1m 0,01m 0,001m

Dentro de los múltiplos el más usado es el kilómetro SUBMÚLTIPLOS DEL MILÍMETRO Designación Equivalencia /mm Equivalencia /m Desimo de mm Centésimo de mm Milésimo de mm

0,1 mm 0,01 mm 0,001 mm

0,0001 m 0,00001m 0,000001m


El milésimo de milímetro o el millonésimo de metro es también llamado micrón y se usa la abreviatura mu (u) para designarlo. Debido a que en la industria se usan medidas de precisión es necesario conocer los submúltiplos del milímetro para un uso correcto de los instrumentos de medición por parte de los mecánicos y técnicos. FRACCIONES ORDINARIAS Una fracción se representa por dos números separados por un trazo horizontal. Estos dos números forman los términos de la fracción. El número de arriba se llama numerador y el de abajo se llama denominador Ej. 3 numerador 8 denominador El trazo horizontal, o también llamado trazo de fracción significa división o razón. El denominador indica en cuantas partes fue dividida la unidad o entero. El numerador indica cuantas partes de la unidad o entero fueron tomadas. Ej. Una naranja fue dividida en 7 partes alguien tomo cuatro partes de la naranja la fracción ordinaria será: 4 se lee cuatro séptimos 7 Las fracciones ordinarias cuyos denominadores son 2, 3,……..8,9 se leen como, medio, tercio, octavo, noveno, etc. Las fracciones ordinarias cuyos denominadores son 11, 12, en adelante se lee el número y se adiciona la palabra avos Ej. 3/5 tres quintos 12/19 doce diecinueve avos Siempre que el numerador sea menor que el denominador la fracción será menor que la unidad o entero Ej. 4/8=1/2 es la mitad de la unidad Siempre que el numerador sea mayor que el denominador la fracción será mayor que la unidad o entero Ej. 4/2=2 es dos unidades


Siempre que el numerador sea igual que el denominador la fracción será igual que la unidad o entero Ej. 3/3=1 35/35=1 1/1=1 10350/10350=1 Siempre que el numerador sea el doble que el denominador la fracción será la mitad que la unidad o entero Ej. 4/2=1/2 40/80=1/2 1000/2000=1/2 30000/60000=1/2 FRACCIONES DECIMALES Una fracción que tiene por denominador la unidad seguida de ceros se denomina fracción decimal Ej. 9/10 37/100 7/1000 etc. Unidad decimal fraccionaria o unidad decimal es una fracción decimal cuyo numerador lleva la unidad y el denominador la unidad seguida de ceros Ej. 1/10 1/1000 1/100 lo que se lee respectivamente: Un décimo, un milésimo un centésimo; indican que la unidad fue dividida en 10, 1000, 100 partes iguales Para transformar una fracción decimal en un número decimal, separamos con una coma contando de derecha a izquierda tantos algoritmos del numerador como ceros del denominador Ej. En el numerador tengo 4 términos y en el denominador tengo 3 ceros 7435/1000=7,435 Ej. En el numerador tengo 3 términos y en el denominador tengo 4 ceros 937/10000=0,0937

ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS NÚMEROS DECIMALES 1- El valor de un numero decimal no varia si se agregan ceros a su derecha 2- Ej. 57,3= 57,3000= 57,30 Si multiplico un número de decimal por 10, 100,1000 coloco la coma a la derecha: uno, dos, tres lugares según corresponda Ej. 57,38x100 =5738 0.93 x 1000=930 Si faltaran términos agrego ceros


Si divido un número de decimal por 10, 100,1000 coloco la coma a la izquierda: uno, dos, tres lugares según corresponda 5738,7:100=57,38 9300:10.000= 0,93 OPERACIONES FUNDAMENTALES Suma: se procede de igual modo que en números enteros solo tener en cuenta que la coma debe formar una sola columna. Ej. Sumar. 0,032+2,0001+32,2+322,022

0,032 + 2,0001 32,2 322,022 356,2541

Resta: se procede de igual modo que en números enteros solo tener en cuenta que la coma debe formar una sola columna Ej. Restar 47,5 – 2,307 47,5 - 2,307 45,193 Multiplicación: se procede de igual modo que en números enteros solo tener en cuenta que la coma debe colocarse separando el resultado tantos lugares como términos estén a la derecha del multiplicador y multiplicando. Ej. 5,0007 x 3,02 5,0007 x 3,02 + 100014 150021__ 15,102114


División: se procede de igual modo que en números enteros solo tener en cuenta de igualar los términos decimales del dividendo y del divisor y luego retirar la coma Ej. 3,4 : 0,16 Para igualar colocamos un cero luego eliminamos las comas

340 : 16 =21,25 SISTEMA INGLES NOCIONES La unidad del sistema ingles mas utilizada en mecánica es la pulgada, que corresponde aproximadamente a 25,4 m.m. como otras medidas inglesas los submúltiplos de pulgada no siguen un orden decimal. Si divido la pulgada al medio, sucesivamente, tenemos: 1/2”, ¼”, 1/8” 1/16”, 1/32”, 1/64”, 1/128” Ej. 2 1/8” se lee dos pulgadas y un octavo Además de la pulgada en el sistema ingles existen otras medidas como son, el pie, y la yarda. La tabla muestra las equivalencias entre las unidades del sistema ingles Nombre Abreviatura Equivalencia Equivalencia

en M Equivalencia en MM

Yarda Pie pulgada

J , ,,

36” 12” 1”

0,9144 0,305 0,0254

914,4 305,0 25,4

El pie y la yarda son poco usados por nosotros La pulgada a veces se usa para medir agujeros, roscas, o para indicar medidas de piezas que se fabrican en países que todavía usan este sistema


Fig. 3

Fig. 6

Fig. 7

MEDIDAS DE ANGULOS

Una circunferencia comprende 360º Si la dividimos en dos partes c/u serán de 180º. (Fig. 6) Si la dividimos en cuatro partes iguales c/parte será de 90º. (Fig.7) Si la dividimos en 360 partes iguales c/parte será de 1º.Si dividimos 1º en 60 partes iguales c/parte vale 1´. Si dividimos 1´ en 60 partes iguales c/parte vale 1”. Por lo tanto: 1º = 60´ 1´= 60”

CIRCUNFERENCIA Y CÍRCULO

Circunferencia: línea curva plana y cerrada cuyos puntos distan igual de un punto llamado centro (Fig. 1) C= (PI) x D C= Perímetro Circunferencia Círculo: porción de plano limitado por la circunferencia A= (PI) x D2 /4 A= área Cuerda: segmento de recta que une dos puntos de la circunferencia, la cuerda que pasa por el centro, se llama diámetro.


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

TRANSPORTADOR Es un instrumento semicircular, dividido normalmente en escala 180º ó 360º empleado para medir ángulos. (Fig.8) Se compone de: Escala de transportador (A) Escala de Nonio (Vernier) (B) ESCALA DE NONIO Escala de Nonio (Vernier) varía de acuerdo con la precisión el transportador, en este caso el Nonio contiene 12 divisiones la finalidad es dividir en partes iguales la menor división de escala del transportador. Si divido 1º en 12 partes, obtengo 5´, esto es un Nonio de escala móvil del transportador. LECTURA DEL TRANSPORTADOR Para efectuar la lectura del transportador con Nonio, el procedimiento debe ser el siguiente:

1) Observe cuantas divisiones, a la derecha o izquierda del cero da la escala del transportador (fija) en la escala del Nonio (móvil) contar el nº de divisiones de escala del transportador, cada una, vale 1º obteniendo así la parte entera de lectura.


2) Observe que división el Nonio (móvil) corresponde con una división de la

escala de transportador (fija), cuente el nº de divisiones del Nonio (móvil), multiplique por 5´ que es el valor de cada división.

3) Sume la parte entera encontrada en la escala del transportador (fija), con la parte fraccionaria encontrada en las divisiones del Nonio (móvil), obteniendo así la medida final.

ILUSTRACIÓN DE TRES MEDIDAS DIFERENTES

OPERACIONES FUNDAMENTALES CON GRADOS, MINUTOS Y SEGUNDOS

Suma: sumar 31º 48´ + 180º 0´ 15” + 59´ 56” Operación: 31º 48´ 00” + 180º 0´ 15” 0º 59´ 56” Respuesta: 212º 48´ 11”

Resta: restar 14º 0´20” de 18º 35´15” Operación: 18º 35´15” 18º 34´ 75” - 14º 0´ 20” donde: - 14º 0´ 20” 04º 34´ 55” Respuesta: 4º 34¨ 55”


Multiplicación: multiplicar 10º 20´ 30” por 5 Operación: 10º 20´ 30” x 5 50º 100´ 150” Respuesta: 51º 42´ 30” División: dividir 35º 05´ 22” por 3 Operación: 35º 05´ 22” 3

05º 11º 41´ 47” 2º= 120´ 125´ 05 2´ = 120” 142” 22 1´ (Resto) Respuesta: 11º 41´ 47” Notas complementarias: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


TERMÓMETRO

Instrumento destinado a medir las variaciones de temperatura expresada en grados. Está formado por un tubo de vidrio graduado y un bulbo que contiene mercurio. Presenta una escala de lectura (Fig. 12)

ESCALAS TERMOMETRICAS

� Escala de grados Centígrados � Escala de grados Fahrenheit

CONVERSION DE GRADOS CENTIGRADOS EN FARENHEIT:

F= (9 x C) + 32

5

CONVERSION DE GRADOS FARENHEIT EN GRADOS CENTIGRADOS:

C= (F – 32) x 5 9


REGLA GRADUADA Es un instrumento de acero que presenta dos escalas de medición:

� Sistema Métrico (decímetro, centímetro y milímetro) � Sistema Inglés (pulgada y subdivisiones)

Las medidas más comunes son 152.4 mm (6”) y 304.8 mm (12”) La (Fig.14) muestra una escala en tamaño natural con descripción de su nomenclatura

• CARACTERISTICAS DE UNA BUENA REGLA GRADUADA

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• CONSERVACION DE LA REGLA GRADUADA ________________________________________________________________

Uso de la escala (ver Fig. 15, 16, y 17)


CALIBRE O PIE DE REY .

Consiste en una regla graduada, con un tope fijo a escuadra, sobre la cual se desliza una corredera o cursor, también graduado, y que constituye el Nonio o Vernier (Fig. 1).

*Sirve para medir profundidades.

Sirve para medir diámetros interiores y exteriores. La regla fija está dividida en pulgadas y sus fracciones (parte superior); en centímetros y milímetros (parte inferior), y la corredera o Nonio en las divisiones que corresponden a cada escala (Fig. 2).


ESCALA MILIMÉTRICA: De acuerdo con las divisiones del Nonio se pueden leer (1/10), medidas décimas (1/20), o doble centésima (1/50) de milímetro: el Nonio de décimas tiene 9 milímetros de longitud y 10 divisiones de 0,9 milímetros cada una. El Nonio de medias décimas tiene 19 milímetros de longitud y 20 divisiones de 0,95 milímetros cada una, y el de doble centésimas, 49 milímetros y 50 divisiones de 0,98 milímetros cada una. Al efectuar la me-dición hay que tener presente que cada trazo del Nonio, al desplazarse del 0 y coincidir con una de las divisiones de la regla, equivale: para el Nonio de 1/10 a 0,1 milímetro; para el Nonio de 1/20 a 0,5 o 0,05 milímetros y para el Nonio de 1/50 a 0,02 milímetro. La figura 2 muestra un pie de rey para medias décimas o sea que su aproximación es de 0,05 milímetro. ESCALA EN PULGADAS:

En el Nonio con escala en pulgada, 8 divisiones equivalen a 7 divisiones de la regla y por lo tanto cada división del mismo al desplazarse hacia la derecha y coincidir con la primera división en la escala principal, en la regla, indicará 1/128"; al coincidir con la segunda indicará 2/128"= 1/4; al coincidir con la tercera 3/128"; con la cuarta 4/128"= 1/32" y así sucesivamente. En esta escala, cada división de la regla equivale 1/16" (Fig. 3).

Tanto en la escala en milímetros como en la escala en pulgadas, la lectura se realiza de la siguiente manera: primero se lee lo que marca la regla fija hasta el cero del Nonio y luego a ésta lectura se le agrega lo que indica el mismo Nonio hasta el punto donde una de sus divisiones coincide exactamente con alguna de las de la regla fija. Con los ejemplos de lec-turas que a continuación se dan, quedará claramente explicado el funcionamiento de ambas escalas.


Así tenemos en el ejemplo de la Fig. 4 que la lectura en la escala superior es de 1 1/32" pues la lectura hasta el cero de Nonio es de 1" y la cuarta división del Nonio es la única que coincide exactamente con una de la regla; ahora bien, como cada división representa 1/128", la lectura adicional será de 4/128"= 1/32" lo que nos da 1 1/32 como medición correcta. En la escala inferior la lectura es de 26,25 milímetros pues siguiendo el mismo razonamiento tenemos el cero del Nonio en 2 milímetros y la quinta división del Nonio es la única que coincide exactamente con una de la regla y como cada división representa 1/20 milímetro, la lectura adicional será de 5/20= 0,25 milímetro lo que nos da 26,25 milímetro de resultado final.

En la Fig. 5, la lectura en la escala superior es de 10/16"= 5/8" pues el cero del Nonio coincide exactamente con la décima división de la regla: por lo tanto no hay lectura adicional. En la escala inferior es de 15,9 milímetros ya que la lectura hasta el cero del Nonio nos da 15 milímetros a los cuales hay que agregarles 18/20" o sea 0,9 milímetros pues es la división 18 del Nonio la que coincide exactamente con una de las de la regla.

PRINCIPIO DEL VERNIER DE 0.1 mm Este tiene una longitud total de 9mm y está dividido en 10 partes iguales (Fig. 19)

Cada división del vernier vale: 9mm : 10 = 9/10mm, por lo tanto cada división del Vernier es 1/10 menor que cada división de la escala.


PRINCIPIO DEL VERNIER DE 1/128 DE PULGADA El Vernier que aproxima hasta 1/128” de pulgada tiene una longitud total de 7/16 de pulgada y está dividido en 8 partes iguales. Cada división mide por lo tanto, 7/16 : 8 = 7/16” x 1/8 = 7/128” (Fig. 20).

CONDICIONES PARA UNA CORRECTA MEDICIÓN

� Errores de medición. � Características de un buen calibre. � Conservación del calibre.

EJERCICIOS DE LECTURA


Calibre inglés : Esta clase de calibre sólo está graduado en pulgadas y fracciones decimales de las mismas (décimas, centésimas y milésimas). Para aplicar el sistema decimal a las fracciones de pulgada se divide ésta en 40 partes iguales, resultando cada una de 1 "/40= 0,25". El Nonio o Vernier de este tipo de calibre presenta 25 divisiones que abarcan 24 divisiones de la escala principal y su apreciación es por lo tanto de 0.25"/25= 0.001". Para leer el calibre se procede como ya queda dicho: léanse las pulgadas que hay hasta el cero del Nonio y después súmese a esta cantidad la que marca el Nonio hasta donde una de sus divisiones coincida exactamente con una de las de la escala principal. En la Fig. 6, hasta el cero del Nonio, tenemos 1,425" y la división 11 del Nonio coincide exactamente con una de la escala principal, de donde la lectura adicional es de 0,011", que sumada a la anterior nos dará 1,436" como lectura final de esta medición.

Micrómetro: La exactitud que se obtiene con el calibre de Nonio o pie de rey muchas veces no es suficiente en determinados trabajos de taller que requieren una mayor precisión. En estos casos se utiliza el micrómetro (Fig. 7), también llamado Palmer, en honor de su inventor, el francés Jean Palmer. Este instrumento es, en esencia, un calibre con tornillo micrométrico sobre el cual está grabada la escala que se usa: métrica o


En el micrómetro milimétrico la rosca del husillo tiene 0,5 mm de paso y por lo tanto se necesitan dos vueltas para que éste avance 1 milímetro; la escala del tambor está graduada en 50 divisiones lo que nos da una aproximación de 0,5mm/50= 0,01mm en sus lecturas, y la escala de la regla es doble con milímetros en la parte superior y medios milímetros en la parte inferior (Fig. 8).

Además de los micrómetros de 0,25mm de abertura, hay otros de mayor capacidad: de 25-100 mm, de 100-200 mm, de 100-300mm, etc. También existen micrómetros para diversas aplicaciones especiales: Micrómetros para exteriores, para roscas, para engranajes, para profundidades, para interiores o v arilla micrométrica, etc.

Para usar el micrómetro se procede de la siguiente manera: una vez colocada la pieza a medir en la herradura del bastidor, debe girarse suavemente el tambor hasta que el husillo y el tope establezcan contacto con la pieza. No hay que forzar el husillo contra ésta como si se tratase de sujetarla en una mordaza. Es una práctica común hacer girar el micrómetro hacia adelante y hacia atrás alrededor de la pieza para tener la seguridad de que la medición es correcta. Luego de leer sobre la regla los milímetros enteros (el micrómetro milimétrico) a los cuales se suman las fracciones, leídas sobre el tambor, contando las divisiones que hay desde el cero hasta aquella que coincide exactamente con la recta de la regla y multiplicándolas por la aproximación que tenga el micrómetro.


Por ejemplo, la Fig. 9 marca 6,36 mm pues sobre la regla leemos 6 mm y el tambor presenta 36 divisiones desde el 0, que al multiplicarla por la aproximación 0,01 mm nos indica 0,36 mm. La Fig. 10 marca 10,05 mm ya que tenemos 10 mm en la regla y 5 divisiones (0,01mm) en el tambor, pues la aproximación es la misma que en el ejemplo anterior. Es importantísimo que, tanto la pieza a medir como ambos planos de medida (cabeza del tope y del husillo), se encuentren completamente limpios y que se hallen a idéntica temperatura. En el micrómetro para pulgadas el paso del husillo es de 40 hilos por pulgada, o sea que su avance es de 1/40"= 0,025" por vuelta. La escala de la regla también está dividida en 40 partes a cada una vale 0,025". El tambor 25 divisiones y su aproximación son de 0,025/25"= 0,001". La lectura se efectúa de la misma forma que en el micrómetro milimétrico, teniendo en cuenta el valor en decimales de pulgada de cada división, tanto de la regla como del tambor. Así, por ejemplo, la Fig. 11 indica 5 divisiones sobre la regla y ninguna sobre el tambor o sea 5 x 0,025"= 0,125".


En la Fig. 12 tenemos 18 divisiones sobre la regla, que nos dan 18 x 0,025"= 0,450" y 22 sobre el tambor, que asimismo nos dan 22 x 0,001 ", y en conjunto suman 0,472". En el taller, para zonas de mediciones pequeñas o piezas livianas, se sostiene el micrómetro con una mano y la pieza con la otra. Cuando ésta es pesada o no puede sacarse de la máquina entonces el micrómetro se toma con ambas manos.

Micrómetro de diezmilésimas:

Cuando necesitamos apreciar dimensiones con una exactitud mayor de las milésimas de pulgada se recurre a los micrómetros de diezmilésimas que son micrómetros comunes que tienen un Nonio o Vernier grabado sobre la circunferencia de la regla para lograr dicha apreciación (Fig. 13). Como ya se ha indicado al hablar del principio del Nonio, las 10 divisiones en la circunferencia de la regla (b) abarcan 9 divisiones en la circunferencia del tambor (a). La diferencia entre el ancho de uno de los diez espacios de la escala en la regla y uno de los nueve espacios en la del tambor es por lo tanto de un décimo de la medida de cada división del tambor. Así logramos en estas lecturas una aproximación de 0,0001" pues cada división del tambor mide 0,001".


Por ejemplo, en el diagrama A de la Fig. 14, la tercer línea desde el cero del tambor coincide con la primer línea del Nonio, en la regla. Las dos líneas siguientes, en el tambor y en la regla, no coinciden por un décimo de espacio, las dos siguientes, marcadas 2 y 5, están separadas por dos décimos, y así sucesivamente, al abrir el micrómetro, como cada espacio en el tambor representa una medida de 0,001" al hacerlo girar de tal modo que las líneas 2 y 5 coincidan, el instrumento quedará abierto 2 diezmilésimas y haciendo girar aún más el tambor hasta que la línea 10 coincida con la línea 7 en el Nonio de la regla, según indica el diagrama B, el micrómetro quedará abierto 7 diezmilésimas. Para hacer lecturas con un micrómetro de diezmilésimas, primero se deben anotar las milésimas, procediendo como ya se ha indicado al tratar sobre el micrómetro corriente y luego se le suma las diezmilésimas, que vienen indicadas por la división del Nonio que coincide con la división del tambor. Los ejemplos de la Fig. 14 indican 0,250" y 0,2507", respectivamente. En el diagrama A no hay diezmilésimas que añadir a la lectura de 0,250" porque los dos ceros del Nonio coinciden con divisiones del tambor mientras que en el diagrama B la línea que coincide es la séptima, por lo cual hay que sumar a la lectura primera de 0,250" 7 diezmilésimas.


En el ejemplo siguiente, Fig. 15, las lecturas son: en el diagrama A, 0,1601", y en el B 0,1656".

Influencia de la temperatura en los errores de medi ción:

En las mediciones que se efectúan en piezas de precisión, especialmente en aquellas realizadas en herramientas o aparatos de medición, la temperatura se considera como uno de los factores fundamentales. Para contrarrestar las diferencias de la misma, se ha fijado para la medición de piezas de precisión una temperatura de referencia internacional de 20°C (68°F) Por temperatura de referencia se entiende la temperatura a k cual los instrumentos de medición y las piezas a medir presentan su valor nominal.

Al realizar una medición de precisión es necesario tener en cuenta los siguientes f actores: � Variaciones de temperatura en la sala de mediciones y en el taller. � Influencia del calor debido a la iluminación artificial. Radiaciones solares y de las estufas. � Radiaciones solares y de las estufas. � Temperatura del cuerpo de la persona que realiza la medición


Una condición básica para las mediciones técnicas es la observación y conservación de una temperatura uniforme en la pieza a medir y en el instrumento de medida. El calor adquirido por la pieza al ser maquinada debe ser eliminado por lo tanto antes de medir la pieza, debe dejarse igualar su temperatura a la del local o bien tener en cuenta la diferencia de ambas. Por ejemplo, debemos medir una pieza que como consecuencia de la refrigeración de la máquina posee una temperatura de 13°C, mientras que el micrómetro a usar, ya sea por el calor de la mano o por la temperatura ambiente, ha adquirido la de 34°C. Se q uiere saber cual será el error de medición en 120 mm de longitud. (Se sobreentiende que ambas temperaturas están referidas a la misma escala termométrica).

Primero se determina la diferencia de temperatura entre la pieza medir y el micrómetro 34°C- 13°C = 21°C.

Luego, considerando que la dilatación del acero para una longitud de 1 metro y 100°C de temperatura es de 1,15 mm, tendrem os que el error de medida será igual a:

1,15mm x 120mm x 21 °C = 0,028mm 1000mm x 100 ºC

En consecuencia, nos resulta la pieza más pequeña que en su medida real en 0,028mm. A fin de evitar en las mediciones el error debido a la temperatura de la mano que sostiene el instrumento, estos suelen venir provistos de un recubrimiento aislante. Para determinar con mayor exactitud la temperatura de la pieza y del instrumento de medición, existen termómetros especiales graduados en décimas de grados centígrados, de 14°C a 26°C, y que por sus pequeñas dimensiones pue den colocarse en cualquier punto. Para una diferencia de 0,1°C, los errores de medición son pequeños pero, a pesar de ellos, para una longitud de 1000mm, dan un error de 1,2 micrones. Cuando se considera lo difícil que resulta conservar en una sala de medición una temperatura que no varíe en 0,1°C, se comprenderá la gran influencia de la temperatura en las mediciones de precisión.


MICRÓMETRO SINOPSIS

Instrumento de medida de gran precisión. La (Fig. 28) muestra un micrómetro con su nomenclatura.

� Funcionamiento � Ejemplos

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MICRÓMETRO DE PULGADA

� Ventajas del micrómetro sobre el calibre. � Conservación del micrómetro.

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MECANISMOS DE FRICCION

� Errores de medición. � Causas.

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IMICRO

Es un micrómetro de alta precisión, para uso exclusivo de medidas y controles de diámetros interiores.

Funcionamiento: ver Fig. 32.-33-34.

La figura 35 muestra la medición del diámetro de un agujero


TIPOS DE MICROMETROS

Micrómetro para medidas de roscas Micrómetro de profundidades

Micrómetro para medidas internas Micrómetro para medidas internas

Micrómetro de arco profundo Micrómetro para grandes diámetros


Medida del espesor de una pieza Medida del diámetro de una rosca

USOS DEL MICROMETRO

Medida de la profundidad de una ranura Medida de un diámetro interno

Aplicación del “Imicro”


EJERCICIOS

Aplicación del micrómetro de gran capacidad Uso del micrómetro de arco profundo


COMPARADORES:

Son instrumentos de control provistos de cuadrante de lanceta que sirven para poner de manifiesto pequeñas diferencias de medición en partes mecánicas, piezas, superficies trabajadas, calibres, etc. Están formados por la unión del comparador propiamente dicho con adecuados apoyos y dispositivos de levantamiento (fig. 16). Cuando es necesario efectuar el control de los trabajos ya terminados, las simples mediciones de los mismos mediante calibres de precisión no permiten conocer las variaciones de medida en distintos puntos de la pieza, sino en forma de lecturas directas. En cambio, cuando dicho control debe ser puesto de manifiesto en forma más objetiva, es conveniente el empleo de aparatos que acusen variaciones positivas o negativas con respecto a la dimensión base. Los comparadores tienen esta función. Están constituidos por mecanismos delicados encerrados en una caja que puede desplazarse sobre una varilla o bien adoptar la forma de U, característica de un micrómetro para medir diámetros.

En todos los casos una aguja se desplaza sobre un cuadrante graduado acusando desviaciones con respecto a un índice, desviaciones que representan las diferencias ampliadas de la dimensión de la pieza respecto a la dimensión base. La fig. 17 nos muestra una esfera graduada, dividida en medias milésimas de pulgadas (0,0025"), desde 0 a 15 a 0, de forma que sea posible registrar mediciones en más o en menos y estimarse lecturas en más de media milésima de pulgada. En los comparadores para medidas métricas, si la escala circular tiene 100 divisiones (como ocurre generalmente) la distancia entre dos marcas consecutivas supone una variación del orden de 0,01 mm. También hay comparadores para los cuales cada graduación representa una variación del orden de 0,1 mm o de 0,001 mm. La escala de precisión puede tener una numeración continua en toda su periferia en el sentido de las agujas del reloj, o en sentido contrario, desde 0 hasta 100; o divisiones en sentido contrario desde 0 hasta 50 en la segunda mitad de la esfera. En todos los comparadores, la esfera graduada puede girarse para llevar el 0 a cualquier posición que se desee.


En el comparador de palanca, llamado también Minímetro (Fig. 18), los desplazamientos del tacto de medición son transmitidos al índice por medio de un sistema de palancas. En la Fig. 19 se ilustra un portacomparador con mesa redonda fijada al basamento, en cuya superficie se coloca la pieza a controlar. El comparador como puede observarse, es aplicable a un brazo el cual puede ser desplazado en la columna solidaria a la base.


El Puppitast: Es parecido al comparador corriente de un aparato de comparación (Fig. 20). Se fija mediante un soporte sobre el portaútiles de la máquina y se lleva a cero con la ayuda de una pieza de comparación o de un calibre patrón. Luego, la pieza a comprobar se somete a la palanca de contacto y se obtiene su diferencia con relación a la medida nominal (teórica) en 0,01mm.

En forma similar puede utilizarse el Puppitast en los siguientes pasos:

� Para comprobar el exacto giro concéntrico de ejes y piezas sobre las máquinas. � Para determinar el paralelismo de superficies en la construcción de herramientas y dispositivos. � Para centrar agujeros, desde los más pequeños a los más grandes, así como comprobar su redondez. Debido a que la palanca es articulada y a la posibilidad de inversión del sentido de la medición, éste aparato puede emplearse en muchos procedimientos de medición y verificación sin necesidad de dispositivos auxiliares.


En la Fig. 21 se detallan algunos ejemplos de la aplicación del comparador Puppitast:

A- Verificación del giro concéntrico. B- Comprobación de superficies planas. C- Medición dé interiores. D- Comprobación de paralelismo E- Medición de alturas.

El extremo de la palanca de contacto actúa cuando se la presiona lateralmente en sentido perpendicular a su eje de giro y puede regularse a voluntad del comienzo de su carrera de adelante hacia atrás o bien de atrás hacia adelante, visto en el comparador, mediante la inversión de una pequeña palanca. Girando la esfera, puede llevarse la aguja a cero en cualquier posición. La palanca puede regularse y girarse 180°. Presenta fijación automática y permanece fija en cualquier posición en que se gire. Es insensible al golpe y al choque, su peso es de aproximadamente 40 gramos.


COMPARADOR

APLICACIONES

� Verificación de paralelismo en dos caras de una pieza � Verificaciones internas de ovalización, conicidad y comparación de medidas. � Verificación de juegos de dientes de engranajes, ejes o árboles.

Instrumento de gran precisión y sensibilidad, acusa diferencias de medidas del orden del centésimo de mm (0.01mm) ó milésimo de mm (0.001mm). (Fig. 50)


A mano se pueden conseguir pares normales de apriete para bulones de aproximadamente 5 mm de diámetro, con llaves del tipo Allen o del tipo Torx hasta un máximo de 8 mm. Para el apriete de elementos que van a sujetarse entre sí, para formar una sola pieza también se utilizan bulones y tuercas. Las cuales deben ser apretadas al par necesario. Este par está calculado entre otras cosas: por el diámetro de los tornillos, el coeficiente de rozamiento del tornillo en su rosca y de la cabeza del mismo sobre la superficie de apoyo, el material constitutivo de los elementos a

¿Qué es un torque?

Se entiende por torque con relación a una unión roscada, a la resistencia al giro del tornillo en su tuerca o viceversa. La palabra Torque es de origen inglesa y su equivalente en castellano se denomina Par de Apriete, que es la resultante de multiplicar el esfuerzo realizado por una palanca determinada. El par aplicado sobre un bulón o su tuerca tiene la misión de ajustar dos o más piezas en su posición de trabajo.


¿Como se mide el Torque?

El Par es una aplicación de la ley fundamental de la Palanca, que parte de la aplicación de un esfuerzo en el extremo de una Palanca. El Par en el Sistema Internacional (SI) se mide en Nm que sale de aplicar un esfuerzo de un Newton en una palanca de un metro de longitud. La llave dinamométrica es aquella herramienta específica que nos permite realizar un apriete controlado del par a todo bulón que conforme un sistema mecánico sobre el automóvil. Existen varios tipos de llaves dinamométricas: de aguja, de reloj, de crique, etc.

Es una forma de expresar el desplazamiento axial de un tornillo, teniendo como dato el paso de éste.

El torque angular se expresa en grados angulares a partir de una condición angular previamente pactada. Es la segunda operación complemento de un torque de apriete. En general el torque de apriete establece las relaciones de los materiales de modo que en este punto queden en la condición de mínimo acercamiento admisible. (Este torque de apriete se expresa en daN x m* y/o Nm). A partir de allí se considera el inicio del torque, esto implica que el medidor de torque angular debe de poseer un ajuste de 0 y una referencia para éste. A partir de allí se desplazará el bulón tantos grados como lo establezca la especificación.


Datos que se suponen conocer por el fabricante: avance y paso tornillo.

*Teniendo presente el orden de apriete preconizado por el manual, de modo tal que asegure acomodamiento de los materiales en el apriete. � Precauciones importantes y conservación � Llave dinamométrica

USO DE EXTENSIONES

Llave dinamométrica


BALANZA DINAMOMETRICA

Destinada a medir tensiones de algunos componentes mecánicos. Cuerpo con escala graduada. Argolla de sustentación. Extremidad de medición. Puntero de marcado de escala graduada.

Funcionamiento: Asegure la balanza por la toma-argolla. Por el otro extremo de medición, el gancho donde desea medir. Tire la palanca por la argolla y lea la escala localizada en el cuerpo el valor indicado por el punto o línea de marcación. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICADOR DE JUEGOS (ZONDAS)

Consiste en una serie de láminas de acero templado. Espesores en centésimos de mm. Espesores en milésimas de pulgadas. Existen también alambres calibrados para la verificación de juegos.

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Utilización: Para verificar juegos, se usan zondas que se colocan entre sup. Para utilizarlas correctamente deberá elegirse aquella que se adapte con mayor justeza a lo indicado en la especificación


Cota ideal : Es la mitad entre la dimensión máxima y la dimensión mínima. Cota real: Es aquella encontrada después que esta terminada la pieza y decimos que está dentro de la tolerancia cuando su medida está entre la cota máxima y la cota mínima. Tolerancias: Es la diferencia entre la dimensión máxima (cota máxima) y la dimensión mínima (cota mínima) (Fig. 65) Ej.: consideremos que la cota máxima de la figura es de: 480 + 0,030 - 0,030 Tenemos: T = 480,000 + 0,030 – (480,000 – 0,030) = 480,000 – 479,970 = 0,060

TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN

Un juego de piezas ajustadas está compuesto de dos partes: � Pieza macho: aquella que encaja (Fig. 62) � Pieza hembra: aquella que recibe el encaje (Fig. 63) � Conjunto macho-hembra ajustados (Fig. 64)


Actualmente en la industria mecánica nos encontramos con ciertas medidas de las piezas acompañadas de algoritmos adicionales precedidos del signo más o menos. Ej.: + 0,025 + 0,020 + 0,016 - 0,000 75 650 208 83 + 0,000 - 0, 020 + 0,013 -0,019 En estos ejemplos, todas estas medidas fijan una tolerancia de fabricación. El número principal, por ejemplo, 75, 650, 208, 83, indican la cota nominal. Los números menores precedidos de signos, representan los límites de tolerancia admitidos para la fabricación, en relación a la cota nominal. Ej.: 208 admite 2 límites Superior: 208 + 0,016 = 208,000 mm. + 0,016 mm. = 208,016 mm Inferior: 208 - 0,013 = 208,000 mm. – 0,013 mm. = 207,987 mm. De tal modo que ladiferencia entre ambos limites vale: 208,016 – 207,987 mm. = 0,029 mm. UNA MEDIDA EXACTA ES DIFICIL DE OBTENER EN LA PRACTICA, por las siguientes causas: A) Imperfección de los materiales de las herramientas B) Desgaste de las herramientas y juegos de los órganos de las maquinas C) Mayor o menor habilidad del operario para realizar la pieza D) Imperfección de los métodos o de los instrumentos de medición. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Medidas de longitud : 1” (pulgada) = 2,540 cm. ó 25,40 mm. 1´ (pié) = 0,3048 m. 1 milla = 1.609 m. 1 cm. =0.03937 pulgada 1m. = 3,281 pies 1km. = 0,6214 milla Medidas cuadradas: 1” (pulgada) =6,452 cm. 1cm. = 0,155 pulgada 1´ (pié) =0,0929 m. 1 m. =10,768 pies Medidas cúbicas: 1” (pulgada) =16,39 cm. 1 cm. =0,6102 pulgada 1´ (pie) =0.0283 m. 1 m. =35,31 pies Medidas de capacidad: 1 galón americano =3,79 litros 1 litro = 0,2642 galón 1 bushel =36,35 litros Medidas de peso: 1 libra = 0,4536 kilo 1 kilo = 2,2046 libras 1 tonelada métrica = 2.205.10 libras Presión: 1 lb/pulg2 =0,0703 kg/cm2. 1 kg/cm2 =14,22 lbs/pulg2. Circunferencia: Diámetro multiplicado por 3,1416.


“Milímetros” a “pulgadas”, multiplicar los “milimetros” X 0,039370. Ej: 0,2 mm X 0,039370 = 0,0078740” = .008” “Pulgadas” a “milímetros”, multiplicar las “pulgadas” X 25,4. Ej: .008” X 25,4 = 0.2032 = 0,2 mm. “gr/cm2” a “lbs/pulg2.” Multiplicar los “gr/cm2” X 14,223. Ej: 0,500 gr/cm2 X 14,223 = 7,111500 = 7,11 lbs/pulg2. Metrokilogramo x 7,223 = pie-libras. Pie-libras x 0,1382 = metrokilogramo. CV (caballo vapor) x 0,987 =hp. Hp (horse power) x 1,014 = cv. Grados CELSIUS (centigrados) a FARENHEIT: 9X ºC + 32 Ej.: 9 X 100 ºC + 32 =212 ºF 5 5

Grados FARENHEIT a CELSIUS (centigrados): ºC = 5X (ºF – 32) Ej.: 5X (2112 ºF -32) = 100 ºC 9 9

INFORMACIONES UTILES SOBRE EL PAR DE APRIETE : 1) Siga siempre las indicaciones del fabricante del vehículo, tenga siempre en cuenta la nota o especificaciones del Par de Apriete dados por el fabricante. 2) En cualquier montaje en el que deban apretarse varios bufones, los mismos deberán ser ajustados en un orden predeterminado por el fabricante. 3) Nunca ajuste en forma final un tornillo con una llave fija o estriada totalmente, sino que debe hacerse con una llave dinamométrica.






CUESTIONARIO 1) ¿Cuáles son las escalas más comunes de los termómetros? 2) Describe un termómetro 3) ¿Cuál es el material más usado en el interior del termómetro? 4) ¿Puede ser usado, un termómetro Fahrenheit para verificar una

temperatura expresada en Centígrados? 5) Convertir 70º C en º F 6) Convertir 212º f en ºC 7) Cite los errores de medición usando el Calibre 8) Indique las condiciones para que una medida sea bien tomada 9) Cite los errores que pueden resultar a causa de la persona que

mide. 10) ¿Cuáles son las características de un buen Calibre? 11) ¿Cuáles son los cuidados para la conservación de un Calibre? 12) ¿Cuáles son las características de un buen Micrómetro? 13) ¿Para que sirve el mecanismo de fricción? 14) ¿Cuáles son las condiciones de conservación del Micrómetro?


15) ¿Cuáles son las ventajas del Micrómetro respecto de un Calibre?

16)¿Qué es un Imicro? ¿Para qué sirve?

17)Cite las ventajas que ofrece un Imicro para medir agujeros. 18)Indique las condiciones de conservación del Comparador 19)Indique algunos usos del Comparador.

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