viernes, 29 de noviembre de 2013
jueves, 28 de noviembre de 2013
CONTINUACIÓN METROLOGIA APLICADA Y DIMENSIONAL
SISTEMA INGLÉS
UNIDADES - SISTEMA INGLÉS
El sistema de unidades británico o inglés aunque ya no está considerado por la BIPM, aún se usa bastante y es muy frecuente encontrar elementos mecánicos en pulgadas, pies, roscas withworth, etc., pues son parte de máquinas de origen norteamericano y del reino unido. Para ser breves y apuntar a lo importante en nuestro curso, encontrará a continuación las tablas de conversiones de las unidades de longitud más pertinentes.
CONVERSIÓN DE UNIDADES BÁSICAS DE LONGITUD
Las unidades básicas en longitud, que es lo que nos ocupa con la metrología dimensional, se encuentran en la siguiente tabla con su respectiva conversón.
| Unidad | Pulgadas | Pies | Millas | Milímetros | Centímetros | metros | Kilómetros |
| pulgada | 1 | 0,833 | - | 25,4 | 2,54 | 0,0254 | - |
| pies | 12 | 1 | - | 304,8 | 30,48 | 0,3048 | - |
| millas | 63360 | 5280 | 1 | - | - | 1609344 | 1,609 |
| milímetros | 0,03937 | 0,003281 | - | 1 | 0,1 | 0,001 | - |
| centímetros | 0,3937 | 0,032808 | - | 10 | 1 | 0,01 | - |
| metros | 39,37 | 3,28 | - | 1 | 100 | 1 | 0,001 |
| kilómetros | 39370 | 3280 | 0,621 | - | 100000 | 1000 | 1 |
FRACCIONES DE PULGADA
La pulgada habitualmente se divide en fracciones o milésimas de pulgada. Las fracciones de pulgada es lo que encuentra a continuación.
CARACTERÍSTICAS DE LOS INTRUMENTOS DE MEDICIÓN
A continuación encuentra algunas de las características más importantes de los instrumentos de medición.
Algunos de los términos utilizados para describir las características de un instrumento de medición son igualmente aplicables a dispositivos de medición, transductores de medición o a sistemas de medición.
Sensibilidad: Cambio en la respuesta de un instrumento de medición dividido por el correspondiente cambio en el estímulo.
Nota: la sensibilidad puede depender del valor del estímulo.
Resolución (de un dispositivo indicador): Menor diferencia entre indicaciones de un dispositivo indicador que puede ser distinguida significativamente.
Notas: Para un dispositivo indicador digital, es el cambio en la indicación cuando el dígito menos significativo cambia en un paso.
Zona muerta: Máximo intervalo a través del cual un estímulo pude cambiar en ambas direcciones sin producir cambios en la respuesta del instrumento de medición.
Notas
1 La zona muerta puede depender de la velocidad de cambio
2 La zona muerta, en ocasiones, se hace deliberadamente grande para prevenir el cambio en la respuesta a pequeños cambios en el estímulo.
Estabilidad: Aptitud de un instrumento de medición para mantener constante en el tiempo sus características metrológicas.
Notas: Cuando la estabilidad es considerada con respecto a otra magnitud que no sea el tiempo, debe ser especificada explícitamente.
Transparencia: Aptitud de un instrumento de medición de no modificar la magnitud a medir.
Ejemplos
a) la balanza es transparente en la medición de masa.
b) el termómetro de resistencia que calienta el medio cuya temperatura se intenta medir, no es transparente.
Deriva: Variación lenta de una característica metrológica de un instrumento de medición.
Tiempo de respuesta: Intervalo de tiempo entre el instante en que es provocado un cambio brusco en el estímulo y el instante en que la respuesta alcanza, y se mantiene dentro de límites especificados, próximos a su valor final estable.
Exactitud de un instrumento de medición: Aptitud de un instrumento de medición para entregar respuestas cercanas al valor verdadero.
Nota "Exactitud" es un concepto cualitativo.
Exactitud en la medición: Es el grado en que las lecturas se acercan a la magnitud real.
Precisión en la medición: Es el grado en que las lecturas se acercan entre sí.
Error (de indicación) de un instrumento de medición: Indicación de un instrumento de medición menos el valor verdadero de la magnitud de entrada correspondiente.
Notas: Este concepto se aplica principalmente cuando los instrumentos son comparados con patrones de referencia.
Errores máximos permisibles (de un instrumento de medición)
Límites del error permisible (de un instrumento de medición)
Valores extremos del error permisible por especificaciones, regulaciones, etc. para un instrumento de medición dado.
Sesgo (de un instrumento de medición): Error sistemático de la indicación de un instrumento de medición.
Nota: El sesgo de un instrumento de medición se estima normalmente por la media del error de indicación de un número apropiado de mediciones repetidas.
Repetibilidad (de un instrumento de medición): Aptitud de un instrumento de medición para dar indicaciones casi similares para aplicaciones repetidas de la misma magnitud a medir, bajo las mismas condiciones de medición
Notas
1- Estas condiciones incluyen:
- reducción al mínimo de las variaciones, debido al observador;
- el mismo procedimiento de operación
- el mismo observador
- el mismo equipo de medición usado bajo las mismas condiciones
- el mismo lugar;
- las repeticiones realizadas en períodos cortos de tiempo.
2- La repetibilidad puede ser expresada cuantitativamente en términos de las características de la dispersión de las indicaciones.
VOCABULARIO BÁSICO DE METROLOGÍA
Magnitud: Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede ser identificado cualitativamente y determinado cuantitativamente.
Ejemplos: longitud, tiempo, masa, temperatura, resistencia eléctrica, concentración de cantidad de sustancia.
Magnitud básica: Cualquier magnitud que, en un sistema de magnitudes, es convencionalmente aceptada como funcionalmente independiente de las otras.
Magnitud derivada: Magnitud definida, en un sistema de magnitudes, como función de las magnitudes básicas de ese sistema.
Unidad (de medida): Magnitud particular, definida y adoptada por convenio, con la cual son comparadas otras magnitudes del mismo tipo para expresar la cantidad relativa a esa magnitud.
Símbolo de una unidad (de medida): Símbolo convencional que designa una unidad de medida.
Sistema de unidades (de medida): Conjunto de unidades básicas y de unidades derivadas, definidas de acuerdo con reglas dadas, para un sistema de magnitudes dado.
Ejemplos:
a) Sistema Internacional de Unidades, SI
b) Sistema de unidades MKS.
Sistema Internacional de Unidades, SI: Sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).
Múltiplo de una unidad (de medida): Unidad de medida mayor, la cual se forma a partir de una unidad dada, de acuerdo a una escala convencional
Ejemplos
a) uno de los múltiplos decimales del metro es el kilómetro;
b) un múltiplo no decimal del segundo es la hora.
Submúltiplo de una unidad (de medida): Unidad de medida menor, la cual se forma a partir de una unidad dada, de acuerdo a una escala convencional.
Ejemplo: uno de los submúltiplos decimales del metro es el milímetro.
Medición: Conjunto de operaciones que tienen como objetivo determinar el valor de una magnitud.
Nota Las operaciones pueden ser ejecutadas automáticamente.
Verificación: Conjunto de operaciones efectuadas por una entidad metrológica, legalmente autorizada, con el fin de comprobar y afirmar que un instrumento satisface enteramente las exigencias o reglamentaciones de verificación.
Verificar (2): Conjunto de operaciones que determinan una conformidad. El verificar no entrega una lectura.
Metrología: ciencia de las mediciones.
Nota: la metrología incluye todos los aspectos teóricos y prácticos relacionados con las mediciones, independientemente de la incertidumbre y de la rama de la ciencia o la tecnología donde ellas ocurran.
Resultado de una medición: Valor atribuido a una magnitud a medir, obtenido por una medición.
Exactitud de la medición: Acuerdo más cercano entre el resultado de una medición y un valor verdadero de la magnitud a medir.
Notas:
1 "Exactitud" es un concepto cualitativo.
2 El término "precisión" no debe ser utilizado por "exactitud".
Repetibilidad (de los resultados de las mediciones): Acuerdo más cercano entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud a medir llevadas a cabo bajo las mismas condiciones.
Incertidumbre de medición: Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que pudieran ser razonablemente atribuidos a la magnitud a medir.
Error (de medición): Resultado de una medición menos el valor verdadero de la magnitud a medir.
Error relativo: Error de medición dividido por el valor verdadero de la magnitud a medir.
Error aleatorio: Resultado de una medición menos la media que pudiera resultar de un infinito número de mediciones de la misma magnitud a medir llevadas a cabo bajo condiciones de repetibilidad. El error aleatorio es igual al error menos el error sistemático
Error sistemático: La media que puede resultar de un infinito número de mediciones de la misma magnitud a medir llevadas a cabo bajo condiciones de repetibilidad, menos el valor verdadero de dicha magnitud. El error sistemático es igual al error menos el error aleatorio
Instrumento de medición: Dispositivo diseñado para ser usado en hacer mediciones, solo o en unión de dispositivos suplementarios.
Medida materializada: Dispositivo diseñado para reproducir o suministrar, de manera permanente durante su uso, uno o más valores conocidos de una magnitud dada.
Índice: Parte fija o móvil de un dispositivo indicador cuya posición con referencia a las marcas de la escala es capaz de indicar el valor que se determina.
Ejemplos:
a) indicador;
b) punto luminoso;
c) superficie de un líquido;
d) plumilla de registro.
Escala (de un instrumento de medición): Conjunto ordenado de marcas, que asociadas a cualquier numeración, forman parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medición.
Nota: Cada marca se denomina marca de escala
Escala lineal: Escala, en la cual cada longitud de una división está relacionada al valor de división correspondiente por un coeficiente de proporcionalidad que es constante a lo largo de toda la escala.
Nota Una escala lineal que tiene valores de división constantes se denomina escala regular.
Escala no lineal: Escala, en la cual cada longitud de una división está relacionada al valor de división correspondiente por un coeficiente de proporcionalidad que no es constante a lo largo de toda la escala. Algunas escalas no lineales reciben nombres especiales tales como escala logarítmica, escala cuadrática.
Dial: Parte del dispositivo indicador, fijo o móvil, que porta la escala o escalas.
Nota En algunos dispositivos indicadores, el dial toma la forma de cilindro o disco que contiene los números y se mueven con relación a un indicador fijo o ventana.
Precisión de una medición: Grado en que las lecturas se acercan entre sí.
ERRORES EN LA MEDICIÓN
Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente (repetibilidad); si las mediciones las hacen diferentes personas con distintos instrumentos o métodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas son mayores (reproducibilidad). Esta variación puede ser relativamente grande o pequeña, pero siempre existirá.
En sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta, por lo tanto, siempre se enfrentarán errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos, dependiendo, entre otras circunstancias de la aplicación que se le dé a la medición.
Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.
ERRORES ALEATORIOS (casuales)
OPERADOR
Paralaje: El operador no mira de frente el instrumento.
Presión variable
Aproximaciones
APARATO
Juegos
Inercia
MEDIO AMBIENTE
Humedad
Vibraciones
Polvo
Variaciones de temperatura
ERRORES SISTEMÁTICOS (o constantes)
INSTRUMENTO
Defectos de construcción
Defectos de calibración
MEDIO AMBIENTE
Variaciones controladas de temperatura
PATRONES
DEFINICIÓN
Medida materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema de medición destinado a definir, materializar, conservar o reproducir una unidad o uno o más valores de una magnitud para servir de referencia.
Ejemplo
Masa patrón de 1 kg.
Serie de patrones: Un conjunto de patrones de valores seleccionados que, individualmente, o en combinación, dan una serie de valores de magnitudes del mismo tipo, se denomina serie de patrones.
CLASIFICACIÓN.
Por la forma de materializar la longitud que representan , los patrones pueden ser:
Patrones de trazos: la longitud la determina la distancia entre dos trazos señalados sobre una superficie plana.
Patrones de topes o de superficies planas: la distancia está determinada por la distancia entre dos superficies rigurosamente planas y paralelas.
Patrones de topes esféricos: la longitud está determinada por el diámetro de una superficie esférica.
Patrones cilíndricos: la longitud está determinada por el diámetro de una superficie cilíndrica.
PATRONES DE CARAS PARALELAS
También conocidos como patrones johansson, están construidos por pequeños bloques en forma de paralelepípedo, como se puede ver en la fotografía.
La mayoría son fabricados de acero especial y tratados térmicamente para garantizar dureza y estabilidad. Todas las caras de estos bloques están rectificadas y dos de ellas están lapeadas siendo perfectamente planas y paralelas, y distando entre sí la longitud nominal grabada sobre el patrón a la temperatura de referencia de 20 °C. También los hay en cuarzo.
La particularidad más importante de estos patrones es la de que se pueden agrupar en superposición, de manera que la longitud del grupo formado queda dentro de los límites de precisión requeridos para su empleo como patrón. Esta cualidad hace que con un número pequeño de patrones se pueda formar un número de combinaciones tal que satisfaga todas las necesidades del taller en cuanto a patrones para las comprobaciones de instrumentos y aparatos de verificación y medida.
PATRONES CILÍNDRICOS
En los calibres cilíndricos la medida de referencia está materializada por el diámetro de una superficie cilíndrica.
Existen diversas clases de patrones cilíndricos. El calibre normal simple está formado por un cilindro cuyo diámetro tiene la medida de referencia y un mango para facilitar su manejo. Se conoce también como calibre tampón.
Los calibres de anillo tienen un diámetro igual a la cota de referencia grabada en ellos. Su precisión depende del grado que tenga en la ruta de trazabilidad.
TRAZABILIDAD
Patrón prototipo internacional: Patrón reconocido por acuerdo internacional para servir internacionalmente como base para asignar valores a otros patrones de la magnitud específica. Instituto de física y técnica de la republica alemana.
Patrón Primario Nacional: Patrón reconocido por una decisión nacional para servir como base para asignar valores a otros patrones de esa magnitud específica, dentro del país. en caso de nuestro país, este se encuentra en el Centro Colombiano de Control de Calidad y Metrología.
Patrón secundario: Patrón cuyo valor es asignado por comparación contra un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia: Patrón, generalmente de la mayor calidad metrológica disponible en un lugar u organización dado, del cual se derivan las mediciones que se ejecuten.
Patrón de trabajo: Patrón que es usado rutinariamente para calibrar o comprobar medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia.
PATRONAMIENTO DE INSTRUMENTOS
Todo instrumento se debe patronar ( Comparar un instrumento de medida con un patrón que tiene mayor precisión ) antes de tomar una medida para garantizar la lectura obtenida. A continuación encuentra procedimientos generales para pie de rey y micrómetro
PATRONAMIENTO CALIBRADOR PIE DE REY
Limpiar muy bien y con cuidado, especialmente las superficies de palpado (Entran en contacto con la pieza a medir)
Cerrar suave pero firmemente las mordazas
Observar a contra luz y verificar que no pasa ningún rayo de luz entre las superficies de palpado.
Finalmente verificar que los ceros coinciden: el cero de la escala principal esta enfrentado al cero de la escala del nonio.
Si en los dos últimos pasos no se cumple la verificación, rechazar el instrumento y enviar a calibrar (en la mayoría de los casos no tiene solución y el instrumento se da de baja).
Si la verificación es conforme, continuar con la lectura.
PATRONAMIENTO DE MICRÓMETROS
Patronamiento de micrómetro mecánico para exteriores
A. 0 - 25 mm
• Limpiar cuidadosamente los palpadores del micrómetro.
• Cerrar completamente los topes. No olvide que tiene que hacerlo con el tambor de ajuste. En esta posición los ceros deben coincidir: El cero del tambor debe estar enfrentado a la línea de referencia y el borde del mismo debe estar sobre el cero de la escala fija (observe la fotografía)
• si los ceros no coinciden, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catálogo del fabricante. El procedimiento más común, cuando la desviación es mínima, es el que sigue:
PATRONAMIENTO DE MICRÓMETROS
Patronamiento de micrómetro mecánico para exteriores
A. 0 - 25 mm
• Observar cuantos trazos del tambor están por debajo o por encima de la línea de referencia
• Desenroscar el tambor hasta descubrir el agujero de reglaje
• Colocar la llave, dependiendo del sentido de giro a corregir.
• Girar el mismo número de trazos observados en el primer paso para corregir. Para hacerlo más fácil se toma como referencia el cero del tambor coincidiendo con la línea de referencia.
• Verificar la corrección patronando nuevamente.
PATRONAMIENTO DE MICRÓMETROS
Patronamiento de micrómetro mecánico para exteriores
B. Diferente de 0 a 25 mm
• Limpiar cuidadosamente los palpadores del micromrtro y el patrón respectivo
• Colocar el patrón correspondiente entre los topes y ajustar suavemente. No olvide que tiene que hacerlo con el tambor de ajuste. En esta posición el instrumento debe indicar exactamente la dimensión del patrón (observe la fotografía)
• Si no es así, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catálogo del fabricante. El procedimiento más común, cuando la desviación es pequeña, es como en el caso anterior
Nota: cuando la desviación es mayor, debe solicitar servicio especializado.
PATRONAMIENTO DE MICRÓMETROS
Patronamiento de micrómetro mecánico para interiores
Consultar las instrucciones del fabricante. Sin embargo el procedimiento común es el siguiente.
• Limpiar cuidadosamente los palpadores del micrómetro y el anillo patrón
• Tomar el instrumento y "medir" el patrón teniendo mucho cuidado realizar el palpado correctamente. El micrómetro que requiere mayor atención tanto para medir como para patronar es el micrómetro para interiores, especialmente en los instrumentos con dos palpadores únicamente: la probabilidad de error por operación es mayor. En esta posición la lectura debe coincidir exactamente con la inscripción sobre el patrón (el de la fotografía es de 70 mm a 80 mm)
• Si esto no sucede, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catálogo del fabricante. El procedimiento más común, cuando la desviación es mínima, es muy parecida a los casos ya descritos.
PATRONAMIENTO DE MICRÓMETROS
Patronamiento de micrómetro mecánico para profundidad
• Limpiar cuidadosamente los palpadores del micrómetro.
• colocar superficie de apoyo (viene a ser el palpador fijo) sobre un mármol o una superficie plana; llevar al palpador móvil a que ajuste con la superficie, es decir que coincida con la superficie de apoyo o palpador fijo. En esta posición los ceros deben coincidir: El cero del tambor debe estar enfrentado a la línea de referencia y el borde del mismo debe estar sobre el cero de la escala fija
• Si los ceros no coinciden, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catálogo del fabricante. El procedimiento es muy parecido al descrito para los casos anteriores.
CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Los instrumentos para metrología dimensional se clasifican en instrumentos para medición de longitudes e instrumentos para medición de ángulos como se muestra dos cuadros siguientes.
Las mediciones deben hacerse con la debida exactitud y con todo cuidado. Para ello debe emplearse el instrumento que corresponda a la precisión exigida. Además debe tenerse en cuenta indicaciones como las siguientes:
Limpiar las superficies del material y el instrumento antes de realizar la medición.
Desbarbar previamente las piezas de trabajo.
En mediciones de precisión, prestar especial atención a la temperatura de referencia (si la pieza está caliente, debe esperarse hasta que logre la temperatura de referencia)
Jamás debe hacerse mediciones en una pieza en movimiento o en una maquina en marcha, esto podría ocasionar accidentes o deterioro en los instrumentos de medición.
Las piezas de trabajo imantadas (por ejemplo, por sujeción magnética) se deben desimantar antes de realizar una medición.
Verificar la aptitud del instrumento para medir según la frecuencia de verificación.
No aplicar excesiva fuerza sobre aquellos instrumentos que no tienen mecanismo de control de presión. (Por ejemplo el trinquete en micrómetros).
REGLAS PARA LA MEDICIÓN
REGLAS PARA LA ESCRITURA DE UNIDADES Y SÍMBOLOS
Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicación. El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca.
Ejemplos:
| DESCRIPCION | CORRECTO | INCORRECTO |
| Escribir en caracteres romanos rectos | m Pa | m Pa |
| El símbolo se escribe con minúscula a excepción de los derivados de nombres propios | kg Hz K | Kg hz k |
| Se debe dejar espacio entre el valor de la magnitud y el símbolo | 50 o C 60 o | 50 o C 60 o |
| Si el valor numérico se expresa en letras no se utiliza símbolo | diez segundos | diez s |
| El signo decimal debe ser una coma sobre la línea | 123,35 0,876 1,25 | 123.35 ,876 1 1 / 4 |
| Para la multiplicación de unidades se recomienda un punto o un espacio. Newton metro o Newton-metro. | m N m·N N·m | mN |
| Se utiliza el sistema de 24 horas | 20 h 00 09 h 45 min 00 | 8 PM 9:30 hrs |
REGLAS PARA LA ESCRITURA DE UNIDADES Y SÍMBOLOS
Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicación. El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca.
Ejemplos:
| CORRECTO | INCORRECTO |
| s | Seg. o seg |
| g | GR grs grm |
| L/min | LPM |
| cm³ | cc cmc c m 3 |
| 50 gramos o 50 g | 50 gramo 50 gs |
| ml o mL | mltr. ML |
| 10 m x 20 m x 50 m | 10 x 20 x 50 m |
| de 10 g a 500 g | ... de 10 a 500 g |
| (30,5 ± 0,01) m 30,5 m ± 0,01 m | 30,5 ± 0,01 m 30,5 m ± 0,01 |
| 1,23 nA | 0,001 23 m A |
ESCALAS METÁLICAS Y CINTAS DE MEDICIÓN
El instrumento más corrientemente empleado en la medición es el metro . Se presenta en varias formas como las siguientes:
En forma de láminas flexibles de acero que pueden contener hasta dos metros de longitud. Ofrecen una ventaja especial, como es la de adaptarse a las superficies curvas.
En forma de fleje delgado de acero que se enrolla dentro de una caja y recibe el nombre de flexómetro. Los más comunes son de 2, 3 y 5 metros.
En algunos casos la cinta métrica esta construida de tela, con herrajes en los extremos y sin caja para enrollar.
También es común el empleo de cintas de tela con estuche de cuero cuya longitud es de 10, 20 o 25 metros.
REGLA GRADUADA:
Es un fleje de acero en el que se ha grabado una graduación cuyo origen se confunde con el extremo de la izquierda. Las longitudes normales de este instrumento son: 0.2 m, 0.50 m, 1 m y 2 m. Suelen estar grabadas en milímetros y, a veces, las primeras divisiones están en 0.5 mm entre trazo y trazo. Hay dos procedimientos para medir con regla graduada:
Medida al extremo: se hace coincidir el cero de la regla con el origen de la dimensión que se quiere conocer y coincidiendo con el otro extremo de dicha dimensión se lee sobre la regla el valor buscado.
Medida entre dos trazos: hacer coincidir un trazo cualquiera de la regla (marcada con el 10 o el 100 por ejemplo) con el origen de la dimensión que se quiere conocer y coincidiendo con el otro extremo de esa dimensión se lee el valor marcado en la regla, como en el caso anterior. Para conocer su valor real se tiene en cuenta la cota original para restarla del valor leído en el extremo. Cuando el extremo de la dimensión que se mide no coincide exactamente con un trazo de la graduación, se leerá el numero entero más próximo por defecto o por exceso.
CALIBRADOR PIE DE REY
DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN
Instrumento de medición de precisión que va de 0,1mm hasta 0,02 mm; 0,.001 milésima de pulgada y 1/128 pulgadas. Muy utilizado en talleres de mecánica industrial, automotriz y en la industria en general. Puede medir longitudes internas y externas. Hay de diferentes clases pero uno de los más utilizados es el pie de rey universal como el de la fotografía.
Como puede ver se compone de:
Regla fija: sobre la cual se encuentran grabadas las escalas en mm y dieciseisavos de pulgada
Puntas para interiores: la fija va solidaria a la regla fija. La móvil solidaria al cursor
DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN
Mordazas para exteriores: una fija solidaria a la regla y otra móvil solidaria al cursor. Estas contienen los palpadores.
Tornillo de fijación: asegura el cursor a la regla fija.
Cursor: elemento deslizante sobre la regla fija y contiene las escalas nonio (ver fotografía)
Regla o palpador de profundidad: también llamado profundímetro por su función de medir profundidades
Impulsor: apoyo para deslizar el cursor
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El calibrador pie de rey se fundamenta, como pudieron ver, en una escala fija y en una escala móvil. El cursor tiene la escala móvil o escala nonio, que es la genialidad creada por los señores Núñez de Portugal y Vernier de Francia. De ahí su nombre escala nonio o vernier.
Por favor pongan mucha atención al principio fundamental:
En el gráfico están representadas las escalas de un pie de rey para una precisión de una décima de milímetro. La escala roja es la escala fija y cada trazo representa 1 mm. La escala azul es la móvil. Observe que los ceros coinciden y que el trazo 10 del nonio coincide con el trazo o milímetro 9 de la escala fija. Quiere decir esto que en 9 milímetros introducimos 10 divisiones de la escala nonio.
¿Cuánta distancia hay entonces entre trazos de la escala nonio?
Sencillamente 9mm/10 = 0,9mm (9 décimas de mm) es la distancia entre trazo y trazo.
CLASIFICACIÓN
Observe en las fotografías los diferentes tipos de calibradores según su forma y construcción.
Pie de rey universal: el más común y utilizado en el taller. Con él se pueden tomar lecturas en milímetros y en fracciones de pulgada. Los hay también con escala en milésimas de pulgadas.
CLASIFICACIÓN SEGUN SU PRECISIÓN
Tomando como base el pie de rey universal, encontramos los siguientes grados de precisión:
En milímetros
de una décima de milímetro: 1/10 mm = 0,1 mm
de 5 centésimas de milímetro: 1/20mm = 0,05 mm
de 2 centésimas de milímetro: 1/50 mm = 0,02 mm
En pulgadas
1/128 de pulgada
Una milésima de pulgada (0,001 pulgada)
MEDICION EN MILÍMETROS CON PIE DE REY UNIVERSAL
Realice el procedimiento básico
Observe que sobre la regla fija está grabada la escala en milímetros. Cada trazo indica uno.
Sobre el cursor está grabada la escala nonio. Cada trazo indica 0,05 mm en el caso del instrumento de la fotografía y que es el que más comúnmente se utiliza. No olvide que también existen en 0,1 mm y 0,02 mm
Ejemplo de lectura:
Observe que el cero de la escala del nonio (índice) pasó el trazo que indica el milímetro número 10 en la escala principal. Esta es la parte entera de la lectura.
Por tanto la lectura final es:
Para realizar la lectura en fracciones de pulgada en un pie de rey universal, se procede así:
• Observe que sobre la regla fija está grabada la escala e pulgadas. Cada trazo indica 1/16 pulgada.
• Sobre el cursor está grabada la escala nonio. Cada trazo indica 1/128 de pulgada.
• Ejemplo de lectura:
Observe que el cero de la escala del nonio (índice) pasó el trazo que indica 6/16 de pulgada en la escala principal.
Por tanto la lectura final es: 53/128 pulgada
Para tomar la lectura en forma práctica se debe tener clara la siguiente escala nonio.
El trazo número 4 corresponde a 1/32
Los trazos 2 y 6 corresponden a 1/64 y 3/64 respectivamente
Los demás trazos, es decir los 1, 3 ,5 y 7 corresponden a 128 avos.
Con base en esa observación:
Lea el número de dieciseisavos indicados en la escala principal y proceda según la siguiente tablita
| Cuando el trazo coincidente de la escala nonio sea | Multiplique el número de dieciseisavos indicados en la escala principal por | Súmele | y lea en: |
| 4 (1/32) | 2 | 1 | 32 avos |
| 2 (1/64) o 6 (3/64) | 4 | 1 o 3 respectivamente | 64 avos |
| 1,3, 5 o 7 | 8 | 1, 3, 5 o 7 respectivamente | 128 avos |
Observe que el cero de la escala del nonio (índice) pasó el trazo que indica 6/16 de pulgada en la escala principal.
Igualmente observe que el trazo 5 de la escala del nonio coincide con un trazo de la escala principal. No olvide: se lee el trazo de la escala del nonio y no importa con cual trazo de la escala principal coincida.
Entonces según la tabla multiplicamos 6 (número de dieciseisavos) por 8 (pues el trazo coincidente es 5), le sumamos 5 y leemos en 128 avos:
6*8 = 48 + 5 = 53
Y la lectura final es 53/128 pulgadas
MEDICIÓN EN MILÉSIMAS DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL
Observe que la escala principal está dividida en pulgadas y está en décimas de pulgada. Cada décima a su vez tiene cuatro divisiones y cada una de ellas indica 0.025 pulgadas o 25 milésimas de pulgada. (Ver ilustración).
El nonio tiene 25 trazos y cada uno de ellos equivale a 0.001 pulgada (1 milésima de pulgada).
Ejemplo de lectura:
El trazo del nonio que coincide con un trazo (no importa cuál) de la escala principal es el "21", es decir 0.021 pulgadas. Por tanto la lectura es:
ERRORES Y RECOMENDACIONES
Los errores en la medición en general los encuentra en el presente vínculo, y con base en él, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para el pie de rey
| PIE DE REY | |
| ERROR | RECOMENDACION |
| instrumento no patronado | Verificar patronamiento cerrando completamente las mordazas sin exceder en fuerza, previa limpieza de las mismas. Se debe hacer dos observaciones:
|
| precisión no adecuada | No olvidar que para tomar una lectura con un grado de precisión determinado, se debe utilizar un instrumento de una precisión 10 veces mayor. Por ejemplo, si la exigencia es en milímetros, se debe utilizar un instrumento con una capacidad en décimas de milímetro. Si se exige en décimas, medir con un instrumento que tenga capacidad de medición en centésimas de milímetro. |
| medir piezas calientes | No olvide que la temperatura de referencia es de 20° C. Si la pieza está caliente se debe dejar enfriar y luego tomar la lectura, de lo contrario, la misma será errónea. |
| excesiva presión | La presión de ajuste de las mordazas a la pieza, debe ser firme y suficiente pero no excesiva pues se puede presentar deformación elástica de la pieza o del instrumento. Adicionalmente, el instrumento se puede estropear. |
| Tomar lecturas a piezas en movimiento | Nunca se deben medir piezas en movimiento: es peligroso y daña la pieza y el instrumento |
| Paralaje | Es un error fácil de cometer. Por favor tome la lectura con el instrumento totalmente de frente de tal forma que las escalas estén enfrentadas. |
| Pieza o palpadores del instrumento sucios | Siempre limpie muy bien las piezas a medir. Una pequeña partícula extraña genera un gran error cuando se miden décimas o centésimas de milímetro. |
Aquí unas últimas recomendaciones:
Guarde el instrumento en su estuche y sin ajustar tornillo de fijación.
Nunca guarde el instrumento con las herramientas.
Solo utilícelo para medir!. Este no es una herramienta (no utilizar como martillo, atornillador, etc.)
MICROMETRO
El micrómetro es un instrumento de medida compuesto por un cuerpo en forma de U; en uno de sus extremos hay un contacto fijo y en el otro se encuentra una regla cilíndrica fija y un tambor móvil graduados. Los hay en unidades del SI (milímetros) y en pulgadas. La precisión en milímetros es de 0,01 mm y en pulgadas de 0,001 pulgada (sin escala nonio). Las partes principales de un micrómetro para exteriores son:
Husillo: contiene el tope móvil
Seguro: anillo que bloquea el movimiento del husillo
Regla cilíndrica graduada: contiene la escala fija
Tambor graduado: contiene la escala móvil
Tambor de mando: con mecanismo limitador de presión. Con él se debe realizar el ajuste a la pieza.
Cuerpo: con forma de U o herradura y sobre el cual se graba normalmente el rango.
El funcionamiento se fundamenta en el principio de tuerca tornillo de tal manera que por cada vuelta que da el tornillo (tambor) este avanza una distancia axial determinada que se llama paso.
El paso en los micrómetros o mic en milímetros es de 0,5 mm o 50 centésimas de milímetro que es lo mismo. Por eso el tambor tiene grabados 50 trazos.
El paso en los mic en pulgadas es de 0,025 pulgadas o 25 milésimas de pulgada que es lo mismo. Por eso el tambor tiene grabadas 25 milésimas
Hay muchas variables para clasificar los micrómetros. Aquí algunas de ellas.
SEGÚN SU CONSTRUCCIÓN
MICRÓMETRO PARA EXTERIORES: Instrumento de medición diseñado para tomar medidas o longitudes externas. Es el mismo que hasta ahora hemos descrito debido a su gran campo de aplicación.
MICRÓMETRO PARA PROFUNDIDADES: Instrumento de medición diseñado para medir profundidades, como por ejemplo de agujeros, escalones, etc. . El procedimiento para medir cambia un poco como se verá más adelante.
De puntas para acceder a sitios difíciles.
De husillo reducido.
Estos son simplemente dos ejemplos
0 mm - 25 mm
25 mm - 50 mm
50 mm - 75 mm
Quiere decir que Ud tiene que seleccionar el instrumento adecuado dependiendo de la longitud a medir.
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR CON MICRÓMETRO PARA EXTERIORES
Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrómetro se debe proceder así:
Patronar
Abrir lo suficiente los topes con el fin de colocar la pieza a medir entre ellos
Ajustar palpadores (topes) a pieza. El avance rápido se hace con el tambor principal y el movimiento de ajuste con el tambor de mando. Este tiene un limitador de fuerza y generalmente está calibrado entre 5 N y 10 N.
Se debe verificar que el apoyo de palpadores sobre la pieza es correcto: cara de palpador paralela a cara de la pieza y sin partículas extrañas en el medio.
Tener mucho cuidado de no soltar la pieza ni mucho menos el instrumento. Siempre busque la posición más cómoda y segura. Si las condiciones se lo permiten, coloque la pieza en un mármol o una superficie plana segura y manipule tranquilamente el instrumento.
EN MILÍMETROS
El procedimiento para medir con micrómetro en milímetros una vez realizado el procedimiento básico, es como sigue:
En la regla cilíndrica está grabada la escala fija
En el tambor está grabada la escala en centésimas. En la gran mayoría de micrómetros el paso es de 0,5 mm (50 centésimas de milímetro), por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centésimas.
El índice de la escala principal o fija es el borde del tambor (línea verde vertical). En este ejemplo (ver gráfico) está indicando 8 mm.
Entonces la medida final es:
EN PULGADAS
El procedimiento para tomar la lectura en pulgadas una vez realizado el procedimiento básico, es como sigue:
Observe que la regla está dividida en décimas de pulgada. Cada décima a su vez tiene cuatro divisiones y cada una de ellas indica 0.025 pulgadas o 25 milésimas de pulgada.(ver ilustración).
El tambor esta dividido en 25 partes iguales y una vuelta completa del tambor coincide con el avance de la división más pequeña de la regla fija. Así cada división del tambor es 0,001 pulgada o 1 milésima de pulgada.
Ejemplo de lectura:
Observe que el borde del tambor pasó el trazo "2" que quiere decir 0,2 pulgadas. Note, además, que un trazo es visible entre el "2" y el filo del tambor, lo que indica 0,025 pulgadas.
La línea "15" del tambor coincide con la línea de referencia de la regla fija. Esto significa 0,001 pulgada o 1 milésima de pulgada.
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRÓMETRO PARA INTERIORES
Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrómetro se debe proceder así:
Patronar
Seleccionar, si se requiere, la extensión adecuada para longitud interior a medir:
Obtener una lectura aproximada (puede ser con una escala) de la longitud a medir.
Leer sobre el micrómetro el rango del mismo y seleccionar la extensión de tal forma que la suma de la extensión y el rango cubran la longitud a medir.
Roscar la extensión
Ajustar palpadores (topes) a pieza.
Se debe verificar que el apoyo de palpadores sobre la pieza es correcto: asegurarse de que la longitud que está midiendo es la mas corta entre las superficies a medir.
Tener mucho cuidado de no soltar la pieza ni mucho menos el instrumento. Siempre busque la posición más cómoda y segura. Si las condiciones se lo permiten coloque la pieza en un mármol o una superficie plana segura y manipule tranquilamente el instrumento.
EN MILÍMETROS
El procedimiento para tomar la lectura con micrómetro para interiores en milímetros una vez realizado el procedimiento básico, es como sigue:
En la regla cilíndrica está grabada la escala fija
En el tambor está grabada la escala en centésimas. En la gran mayoría de micrómetros el paso es de 0,5 mm o 50 centésimas de milímetro, por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centésimas.
El índice de la escala principal o fija es el borde del tambor (línea verde vertical). En este ejemplo (ver gráfico) está indicando 8 mm.
La medida final es:
EN PULGADAS
El procedimiento para tomar la lectura en pulgadas una vez realizado el procedimiento básico, en el caso de micrómetros con escala normal, es igual que la toma de lectura en mic de exteriores en pulgadas
Para cuando el mic es con escalas invertidas, se procede igual que para toma de lectura en el mic de profundidad.
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRÓMETRO PARA PROFUNDIDAD
Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrómetro para profundidades se debe proceder así:
Patronar
Seleccionar, si se requiere, la varilla o palpador móvil adecuada para longitud interior a medir:
Obtener una lectura aproximada (puede ser con una escala) de la profundidad a medir.
Con base en la lectura anterior seleccionar el palpador adecuado que cubra la longitud a medir.
Girar el tambor hasta que el palpador toque el fondo. No olvide que se debe hacer con el tambor de mando
Realizar la lectura como se indica a continuación.
EN MILÍMETROS
El procedimiento para tomar la lectura con micrómetro en milímetros una vez realizado el procedimiento básico, es como sigue:
En la regla cilíndrica está grabada la escala fija, pero atención, aquí la gran diferencia: la escala está al contrario
Cada trazo en la escala principal indica 1 mm. Los trazos inferiores solo indican los medios milímetros.
En el tambor está grabada la escala en centésimas de milímetros. En la gran mayoría de micrómetros el paso es de 0,5 mm o 50 centésimas de milímetro, por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centésimas. Insisto, note que va invertida
El índice de la escala principal o fija es el borde del tambor.
El índice de la escala del tambor es la línea de referencia.
Ejemplo: lectura de la medida del esquema de abajo
Observe que el primer trazo sobre la escala principal que deja visible el tambor es el tercero antes del 20, es decir el 17. Entonces, y aquí la diferencia, tomamos en cuenta el primer trazo cubierto por el tambor, es decir el 16, 5
Luego se suman los 0,05 mm que indica el 5 de la escala del tambor que esta enfrentado con la línea de referencia.
En resumen:
EN PULGADAS
El procedimiento para tomar la lectura con micrómetro en milésimas de pulgada una vez realizado el procedimiento básico, es como sigue:
Observe que la regla cilíndrica está dividida en décimas de pulgada. Cada décima a su vez tiene cuatro divisiones y cada una de ellas indica 0.025 pulgadas o 25 milésimas de pulgada.(ver ilustración).
El tambor esta dividido en 25 partes iguales y una vuelta completa del tambor coincide con el avance de la división más pequeña de la regla fija. Así cada división del tambor es 0,001 pulgada o 1 milésima de pulgada.
Ejemplo de lectura: Observe que el primer trazo sobre la escala principal que deja visible el tambor es el primero antes del "8", es decir 0,025 pulgadas antes de la décima 8. Entonces, y aquí la diferencia, tomamos en cuenta el primer trazo cubierto por el tambor, que es el tercero después del "7".
Finalmente la medida es 0,784 pulgadas
ERRORES Y RECOMENDACIONES
Los errores en la medición en general los encuentra en el presente vínculo, y con base en él, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para micrómetro.
| MICRÓMETRO | |
| ERROR | RECOMENDACION |
| Instrumento no patronado | Siempre, pero SIEMPRE hay que patronar antes de tomar un medida. |
| Precisión no adecuada | No olvidar que para tomar una lectura con un grado de precisión determinado, se debe utilizar un instrumento de una precisión 10 veces mayor. Por ejemplo, si la exigencia es en milímetros, se debe utilizar un instrumento con una capacidad en décimas de milímetro. Si se exige en décimas, medir con un instrumento que tenga capacidad de medición en centésimas de milímetro. |
| Medir piezas calientes | No olvide que la temperatura de referencia es de 20° C. Si la pieza está caliente se debe dejar enfriar y luego tomar la lectura, de lo contrario, la misma será errónea. |
| excesiva presión | SIEMPRE debe ajustarse con el tambor de mando ya que este tiene un limitador de fuerza. De no ser así y debido a la precisión de un micrómetro, se presentará en error. |
| Tomar lecturas a piezas en movimiento | Nunca se deben medir piezas en movimiento: es peligroso y daña la pieza y el instrumento |
| Paralaje | Es un error fácil de cometer. Por favor tome la lectura con el instrumento totalmente de frente de tal forma que las escalas estén enfrentadas. |
| Pieza o palpadores del instrumento sucios | Siempre limpie muy bien las piezas a medir. Una pequeña particula extraña genera un gran error cuando se miden décimas o centésimas de milímetro. |
Aquí unas últimas recomendaciones:
Guarde el instrumento en su estuche y sin ajustar tornillo de fijación.
Nunca guarde el instrumento con las herramientas.
Solo utilícelo para medir!. Este no es una herramienta (no utilizar como martillo, atornillador, etc)
Úselo para aquellas mediciones donde se requiera gran precisión (recordar que es un equipo costoso)
Cuando se va a medir, verifique que tiene el certificado de calibración
COMPARADORES DE CARÁTULA DE AMPLIFICACIÓN MECÁNICA
Instrumento de verificación y medición indirecta.
Tornillo de fijación: asegura la escala principal (que es móvil) al cuerpo.
Índice: Aguja indicadora de la escala principal
Índice de tolerancia: es móvil y sirve para establecer el intervalo de tolerancia
Escala principal: escala de precisión.
Escala auxiliar: Indica el número de vueltas del índice principal, dependiendo de las unidades
Instrumento de verificación y medición indirecta.
Cañón: sirve como guía del vástago y en algunos casos como eje de sujeción al soporte.
Vástago: eje de movimiento axial (arriba y abajo en este caso)
Palpador intercambiable: entra en contacto con la superficie a medir
Oreja de sujeción: está en la parte posterior y es utilizada para ser sujetada por el soporte.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento del comparador de carátula de amplificación mecánica más utilizado es el de piñón - cremallera:
El vástago internamente termina en una cremallera (eje dentado) que engrana por medio de un piñón a un tren de engranajes el cual amplifica la señal (movimiento axial del vástago).
El índice o aguja indicadora señala la lectura que entrega la escala principal (normalmente en centésimas de milímetro).
Siempre va montado sobre un soporte.
También hay comparadores de amplificación mecánica por palanca
CLASIFICACIÓN
Debido a su gran campo de aplicación existe una amplia gama de comparadores. Sin embargo encuentra aquí información para que adquiera un conocimiento general de los tipos de comparadores que hay en el mercado.
La clasificación general sencillamente es:
Comparadores de amplificación mecánica
Piñón - cremallera
Palanca
Mixto
Comparadores digitales
Pero dentro de estos encuentra una gran variedad de diseños según su aplicación, tamaño de carátula, etc. En las páginas siguientes encuentra algunos de los más utilizados.
COMPARADORES DE CARÁTULA DE AMPLIFICACIÓN MECÁNICA
CLASIFICACIÓN
Comparador de palpador orientable
Convencional mecánico
Digital (este no es de amplificación mecánica)
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR
Tomando como referencia el comparador en milésimas de milímetro mostrado en la gráfica.
Cuando el palpador entra, la aguja se mueve en el sentido de las manecillas del reloj (SMDR) o positivo; cuando el palpador sale, la aguja se mueve en el sentido contrario a las manecillas del reloj (SCMDR) o negativo.
En la escala principal móvil (se puede girar) el cuadrante tiene 200 trazos y cada uno indica 0,001 mm. Esto que quiere decir que cada vuelta son 200 milésimas de milímetro o 0,2 mm y están indicados en la escala auxiliar como .2
Cada vuelta entonces de la escala auxiliar son 0,2 mm y con 5 vueltas alcanza el recorrido que es 1 mm como lo indica la figura.
MEDIDA INDIRECTA
Montar el comparador sobre un soporte: se debe tener mucho cuidado y no dejar golpear el comparador durante esta operación. El soporte consta, como se ve en la figura, básicamente de 2 barras deslizantes que proporcionan la libertad de acomodar el comparador en la posición requerida (vertical, horizontal, inclinado) para acceder al punto o superficie a medir.
Dar precarga el palpador: debe aplicarse una tensión previa apoyando el palpador sobre la pieza patrón. Esto proporciona carrera en las dos direcciones, es decir que la aguja puede moverse en sentido de la manecillas del reloj o en sentido contrario. Se recomienda normalmente 1 mm como mínimo cuando se miden centésimas de milímetro.
Ajustar la aguja a cero con patrones o pieza patrón de la longitud a medir
Retirar el patrón o pieza patrón y colocar la pieza a medir.
Observar el desplazamiento de la aguja indicadora y tomar lectura
Si la lectura es positiva, sumar esta a la longitud del patrón y el resultado será la lectura final.
Si la lectura es negativa (izquierda) restar ésta a la longitud patrón y el resultado será la lectura final.
Defectos de forma
Una de las grandes aplicaciones del comparador es para la medición de defectos de forma como:
Ovalización: Se procede a colocar el comparador en forma radial y con la respectiva precarga sobre la pieza circular a medir:
Se marca el punto de inicio sobre la pieza y se ajusta el comparador a cero.
Se gira la pieza hasta completar la vuelta (360 °)
Se observa la mayor y menor lectura registrada y se restan.
El resultado es el defecto de forma.
Oscilación: conocido también como "alabeo". Se procede a colocar el comparador en forma axial sobre la pieza circular a medir:
Se marca el punto de inicio sobre la pieza y se ajusta el comparador a cero.
Se gira la pieza hasta completar la vuelta (360 °)
Se observa la mayor y menor lectura registrada y se restan.
El resultado es el defecto de forma.
Estos son solo dos ejemplos de cómo medir algunos defectos de forma.
ERRORES Y RECOMENDACIONES
Los errores en la medición en general los encuentra en el presente vínculo, y con base en él, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para comparador de carátula
El comparador es un instrumento muy delicado y altamente sensible, por lo tanto requiere atención y esmerado cuidado | ||||||||||||||||||
CALIBRES LÍMITE
Los hay de diferentes diseños pero los de mayor uso son:
Para verificación de ejes: Horquillas
Para verificación de agujeros: Tampones
Para espesores: calibres de espesores
TAMPONES
Cuerpo: une los dos cilindros y tiene allí grabada la dimensión con su tolerancia
Cilindro "pasa": como puede observar es de mayor longitud que el cilindro "no pasa". Corresponde al diámetro mínimo de la tolerancia (ver Tolerancias) de la magnitud del agujero y, si está conforme, debe pasar a través del agujero. Algunas veces su base está pintada con color verde.
Cilindro "no pasa": es de menor longitud y corresponde al diámetro máximo de la tolerancia de la magnitud del agujero y, si está conforme, no debe pasar a través del agujero. Algunas veces su base está pintada con color rojo.
También llamados calibres de herradura, son instrumentos para verificar ejes.
Cuerpo: une las dos herraduras y tiene allí grabada la dimensión con su tolerancia
lado "pasa": corresponde al diámetro máximo de la tolerancia (ver Tolerancias) de la magnitud del eje y, si está conforme, este debe pasar entre los dos topes del calibre. Algunas veces su base está pintada con color verde.
Lado "no pasa": corresponde al diámetro mínimo de la tolerancia de la magnitud del eje y, si está conforme, no debe pasar entre los dos topes del calibre. Algunas veces su base está pintada con color rojo.
CALIBRES DE ESPESORES
También llamados "lainas" o lenguetas son instrumentos para verificar espesores pequeños difíciles de medir con instrumentos convencionales.
Son laminillas de material duro de dimensiones normalizadas con espesores determinados. Se encuentran en juegos de espesores que aumentan en forma escalonada.
Traen en su cuerpo grabadas las magnitudes de los espesores. Vienen en milímetros (centésimas) y pulgadas (milésimas).
Procedimiento:
Introducir progresivamente las laminillas en el espacio a verificar en forma progresiva, iniciando de la más delgada hasta aquella que ya no pasa. Se toma como dimensión verificada el espesor de la última laminilla que pasó.
Es muy utilizada en al industria para verificar juegos de ajuste en ensambles.
En el campo automotor para realizar el "reglaje de válvulas
TOLERANCIAS Y AJUSTES
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
Concepto de tolerancia:
En la realidad fabricar una pieza con dimensiones absolutamente exactas es imposible. No existe ni existirá una máquina ni proceso de fabricación que pueda lograr esto, por tal razón se debe permitir un grado de inexactitud en la fabricación de toda pieza.
Ese grado de inexactitud depende de las exigencias requeridas para el funcionamiento adecuado de dicha pieza. Es decir, según la función que vaya a desempeñar. Si se trata de un eje sobre el cual se va montar un rodamiento, la tolerancia será de mayor "calidad" (mas estrecha) que si se trata de un pasador de una bisagra de puerta. Esta última permitirá un intervalo de tolerancia mayor (de menor "calidad").
La tolerancia dimensional tiene dos variables fundamentales:
Posición de la tolerancia: se trata de la posición de la tolerancia con respecto a la línea cero (ver gráfica posiciones ). Esta puede estar por arriba, por abajo o sobre dicha línea. Esta variable está clasificada por letras como se indica en el gráfico citado. Si se trata de un agujero, la notación será con MAYUSCULA; si es de un eje entonces la notación será con minúscula.
Intervalo de tolerancia: refiere a la amplitud del intervalo. Este puede ser "ancho" o "angosto". Si se tiene una notación en milímetros por ejemplo de 45 +/- 1 mm, la dimensión máxima será de 46 mm, la mínima de 44 mm y el intervalo de tolerancia IT de 2 mm.
Notación de tolerancias
Ejemplos de notación de una tolerancia en forma numérica
Ejemplos de notación de una tolerancia normalizada según la International Standar Organization (ISO)
90 g5
215 H7
215 h7
24 F9
CONCEPTOS BÁSICOS:
Dimensión: Nombre expresado en la unidad escogida, el valor numérico de una longitud (la dimensión es llamada cota cuando está inscrita en un diseño).
Tolerancia: inexactitud máxima permisible en la fabricación de una pieza o elemento mecánico.
Dimensión nominal: medida teórica de referencia a partir de la cual se fijan las dimensiones límite
Dimensiones límites: Las dos dimensiones extremas admisibles de una pieza dentro de las cuales se debe encontrar la dimensión efectiva.
Dimensión máxima: la más grande de las dimensiones límite.
Diferencia: diferencia entre una dimensión y la dimensión nominal.
Diferencia superior e inferior: Diferencia algebraica entre la dimensión máxima y mínima respectivamente y la dimensión nominal correspondiente
Línea cero: Es la línea de diferencia nula y corresponde a la dimensión nominal. Las diferencia positivas están por encima y las negativas por debajo.
Calidad: En un sistema normalizado de tolerancias y ajustes, conjunto de tolerancias consideradas como correspondientes a un mismo grado de precisión para todas las dimensiones nominales.
Procedimiento para interpretar una tolerancia dimensional
Para interpretar una tolerancia dimensional, por favor siga y entienda el ejemplo aquí planteado.
Llevar a notación numérica 47 G5
En el gráfico de posiciones observe que el intervalo está por encima de la línea cero.
En la tabla 6.2 encuentra la distancia a dicha línea cero:
Ubique el grupo de medidas que contenga 47
Luego vaya sobre la columna G
Identifique el número que está en la intersección de la fila y columna mencionadas. Verá que el dato es 9 micras que es igual a 0,009 mm
Observe en la gráfica del ejercicio la ubicación de dicha posición
Ahora vaya a la tabla 6.1 y encuentre el intervalo de tolerancia IT:
En la primera columna identifique el grupo de medidas que contiene 47 (es el de 30mm a 50mm)
Luego vaya sobre la columna 5
La cifra que está en la intersección de la fila y columna mencionada es 11 micras que es igual a 0.011 mm.
Este será el IT (ver gráfica del ejercicio )
Con los anteriores datos se completa la gráfica del ejercicio y de allí se obtiene la notación numérica:
En general:
Dmax = Dnom + ds
Dmin = Dnom + di
D max = diámetro máximo
Dmin = diámetro mínimo
Dnom = diámetro nominal
AJUSTES
Concepto de Ajuste
Cuando dos piezas deben estar ensambladas, la relación resultante de la diferencia entre sus dimensiones antes de ensamblarlas se llama "ajustamiento" o ajuste.
Según la posición respectiva de las zonas de tolerancia del agujero o alesado y del eje, el ajuste puede ser:
Ajuste con juego: en el cual se asegura siempre que exista juego. La zona de tolerancia del agujero es mayor que la del eje.
Ajuste Incierto: Ajuste en el cual se puede presentar o un apriete o un ajuste huelgo. La zona de tolerancia del agujero y el eje se cruzan.
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