Exposición oficial 2011
68
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD TÉCNICA EXAMEN DE SUFICIENCIA LAB 605 TEMA: POSTULANTE: Ing. Jhonny Freddy Copa Roque [email protected]
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INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD TÉCNICA
EXAMEN DE SUFICIENCIA LAB 605
TEMA:
POSTULANTE: Ing. Jhonny Freddy Copa Roque
Primera Parte
MEDICIÓN
20 de mayo de 2011 2
DEFINICIÓN 1
Efectuar una medición, significa encontrar la
distancia existente entre dos puntos dados.
Ejemplo: diámetros, profundidades, espesores,
distancia entre dos planos paralelos, o entre
superficies cilíndricas y esféricas.
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DEFINICIÓN 2
Es comparar la cantidad desconocida que
queremos determinar y una cantidad conocida
de la misma magnitud, que elegimos como
unidad. Teniendo como punto de referencia dos
cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una
unidad de medida ya establecida.
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Cuando medimos algo se debe hacer con gran
cuidado, para evitar alterar el sistema que
observamos. Por otro lado, no hemos de perder
de vista que las medidas se realizan con algún
tipo de error, debido a imperfecciones del
instrumental o a limitaciones del medidor.
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UNIDADES DE MEDIDA
Al patrón de medir le llamamos también
Unidad de Medida.
Debe cumplir estas condiciones:
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1. Ser inalterable, esto es, no ha de
cambiar con el tiempo ni en función de
quién realice la medida.
2. Ser universal, es decir utilizada por
todos los países.
3. Ha de ser fácilmente reproducible.
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La medición se hace de dos modos distintos:
a) Medición directa.
b) Medición indirecta.
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MEDICIÓN DIRECTA
La medida o medición diremos que es
directa, cuando disponemos de un
instrumento de medida que la obtiene, así si
deseamos medir la distancia de un punto a
un punto b, y disponemos del instrumento
que nos permite realizar la medición.
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MEDICIÓN INDIRECTAS
No siempre es posible realizar una medida
directa, porque no disponemos del
instrumento adecuado que necesitas tener,
porque el valor a medir es muy grande o muy
pequeño depende, porque hay obstáculos de
otra naturaleza, etc.
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ERRORES DE MEDICIÓN
Los errores de medición tienen su origen en la
imperfección de los instrumentos
- La pieza en los instrumentos de medición.
- La escala en los mismos instrumentos de
medición.
- Juego en los cojinetes.
- Colocación del instrumento de medición y
forma de manejarlo.
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Por otra parte también actúan las
influencias externas tales como:
temperatura, polvo, humedad, presión
atmosférica, así como la atención, la
práctica, la agudeza visual, la capacidad de
estimación y la concentración del que realiza
la medición.
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ERRORES
APRECIABLES
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ERRORES SISTEMÁTICOS
Son los que se producen siempre, suelen
conservar la magnitud y el sentido, se
deben a desajustes del instrumento,
desgastes, etc.
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INFLUENCIA DEL CALOR
Debido a la dilatación por el calor, un cuerpo
tiene diferentes longitudes a diferentes
temperaturas. Por esta razón se fija para la
medición la temperatura de referencia de 20 ºC.
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ERRORES DEBIDOS A LAS FUERZAS
Las superficies de medición del instrumento
deben apretarse contra la pieza con una
fuerza determinada. Si esta fuerza es
excesiva, el instrumento se dobla y los puntos
de contacto se aplastan.
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ERRORES DEL INSTRUMENTO
Errores del paso del husillo, errores de
división de las escalas, etc., dan como
resultado un error del instrumento de
medición. Su magnitud puede calcularse
mediante una serie de ensayos.
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ERRORES ALEATORIOS
Son los que se producen de un modo no
regular, variando en magnitud y sentido de
forma aleatoria, son difíciles de prever, y
dan lugar a la falta de calidad de la
medición.
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ERRORES
ACCIDENTALES
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Los errores accidentales permanecen como
inseguridad en el resultado de la medición.
ERRORES DEL INSTRUMENTO
El juego, desgaste y rozamiento de las piezas
móviles.
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ERROR DE LECTURA POR PARALELAJE
Si las subdivisiones de la escala de un
instrumento de medición no están en el mismo
plano de la pieza, puede producirse un error de
lectura si se mira lateralmente.
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ERROR DE POSICIÓN
Si la superficie de medición del instrumento está
inclinada respecto a la superficie de la pieza, o
se coloca la pieza de forma inclinada, se
producen errores notables.
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CÁLCULO DEL ERROR EN MEDIDAS
Una forma de calcular el error en una medida
directa, es repetir numerosas veces la medida:
Si obtenemos siempre el mismo valor, es porque
la apreciación del instrumento no es suficiente
para manifestar los errores.
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Si al repetir la medición obtenemos diferentes
valores la precisión del instrumento permite una
apreciación mayor que los errores que estamos
cometiendo.
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DIFERENCIA
ENTRE
MEDICIÓN Y
CALIBRADO
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Las actividades de la verificación de
longitudes son la medición y el calibrado.
En fabricación, la MEDICIÓN es la
comparación numérica de la longitud a medir
con un elemento de medición. El resultado es
la medida real.
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Mediante el CALIBRADO se determina si la
longitud, el ángulo o la forma de un objeto
está dentro de los límites prescritos o en que
sentido se sobrepasan.
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Segunda ParteINSTRUMENTOS DE
MEDIDA
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INSTRUMENTO DE MEDIDA
Un INSTRUMENTO DE MEDICIÓN es un
aparato que se usa para comparar magnitudes
físicas mediante un proceso de medición.
La medición resulta un número que es la
relación entre un objeto de estudio y la unidad
de referencia.
20 de mayo de 2011 29
Dos características importantes de un
instrumento de medida son la precisión y la
sensibilidad.
Utilizando instrumentos o herramientas de
medida es posible conocer las dimensiones de
las piezas o dar a éstas durante su
fabricación.
La medición se hace de dos modos distintos:
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POR LECTURA DIRECTA
Se emplea:
La regla milimetrada, pie de rey, compás de
corredera o calibre, tornillo micrométrico,
bancos micrométricos, y en general cualquier
instrumento con el cual puede leerse una
dimensión expresada por números.
20 de mayo de 2011 31
POR COMPARACIÓN
Esta medición no requiere lectura sino
comparación con una dimensión dada, la que
se toma en la pieza modelo y se compara en la
pieza a trabajar.
Las herramientas utilizadas en este modo de
medir son: compases, falsas escuadras o
escuadras graduables, peines para rosca,
sondas, etc.
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CLASIFICACIÓN
1. Instrumentos de medida con nonio.
2. Instrumentos de medida a tambor.
3. Instrumentos de medida a aguja y cuadrante.
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1. INSTRUMENTOS DE MEDIDA CON
NONIO
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2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA A
TAMBOR
Reloj comparador: es un instrumento que
permite realizar comparaciones de medición
entre dos objetos. También tiene aplicaciones
de alineación de objetos en maquinarias.
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3. HERRAMIENTAS DE MEDIDA CON AGUJA Y
CUADRANTE.
Visualizadores con entrada Digimatic: es un
instrumento que tiene la capacidad de mostrar
digitalmente la medición de un instrumento
analógico.
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Verificador de interiores: instrumento que sirve
para tomar medidas de agujeros y compararlas
de una pieza a otra.
Posee un reloj comparador para mayor
precisión y piezas intercambiables
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Tercera Parte
Calibrador y Micrómetro
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CALIBRADOR
También denominado cartabón de corredera,
pie de rey, pie de metro, pie a coliza o
Vernier, es un instrumento para medir
dimensiones de objetos relativamente
pequeños, desde centímetros hasta fracciones
de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de
milímetro, 1/50 de milímetro).
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En la escala de las pulgadas tiene
divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada,
y, en su nonio, de 1/128 de pulgadas.
Es un instrumento sumamente delicado y
debe maniobrarse con habilidad, cuidado
y delicadeza, con precaución de no rayarlo
ni doblarlo.
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1. Brazo fijo.
2. Puntas para medir
diámetros exteriores,
espesores, etc.
3. Brazo móvil o
corredera.
4. Puntas para medir
diámetros interiores,
ranuras y entalles,
etc.
5. Nonio o vernier.
6. Regla graduada.
7. Tornillo de sujeción.
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En la corredera se disponen dos nonios o
verniers.
a) Escala milimétrica: vernier con 10 divisiones.
b) Escala en pulgadas: vernier con 8 divisiones.
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En el vernier milimétrico, 10 divisiones del
vernier equivalen a 9 divisiones de la regla o sea
9 mm.
En el vernier en pulgadas, 8 divisiones del
vernier equivalen a 7 divisiones de la regla, o
bien 16 divisiones de aquel a 15 divisiones de
esta.
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APRECIACIÓN DEL CALIBRADOR
En milímetros:
En pulgadas:
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VERNIERDELDIVISIONESDENÚMERO
REGLALADEDIVISIÓNMENORNAPRECIACIÓ
mmmm
NAPRECIACIÓ mm 1,010
1
""
lg128
1
8
161
adasPuNAPRECIACIÓ
n
lbaL
LECTURA DE LOS CALIBRES CON VERNIER
.
.
.
.
.
vernierdeldivisionesdeNúmeron
reglaladedivisiónMenorl
ónaproximacionApreciación
l
reglalaconcoincidequenoniodelDivisiónb
noniodelceroalprecedequeLecturaa
20 de mayo de 2011 46
5 6
50 10
mmn
lbaL 6.516.051
10
1651
LECTURAS EN MILÍMETROS
20 de mayo de 2011 47
5"4"
0 8
128
67"4
128
3
128
644
128
3
64
64
2
14
128
13
2
14
n
lbaL
LECTURAS EN PULGADAS
20 de mayo de 2011 48
MICRÓMETRO
El principio de funcionamiento o de operación
de un micrómetro se basa en que, si un tornillo
montado en una tuerca fija se hace girar, el
desplazamiento de éste en el sentido
longitudinal, es proporcional al giro dado.
20 de mayo de 2011 49
Todos los tornillos micrométricos empleados
en el sistema métrico decimal tienen una
longitud de 25 mm, con un paso de rosca de
0,5 mm, de modo que girando el tambor una
vuelta completa el palpador avanza o
retrocede 0,5 mm.
20 de mayo de 2011 50
1. Tope.
2. Vástago.
3. Escala en mm y
½ mm.
4. Lectura de
centésimos en
mm.
5. Tambor.
6. Escape de
sensibilidad.
7. Cuerpo.
8. Tornillo de
sujeción.
20 de mayo de 2011 51
APRECIACIÓN DEL MICRÓMETRO
Ejemplo:
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TAMBORDELDIVISIONESDENÚMERO
REGLALADEDIVISIÓNMENORNAPRECIACIÓ
mmmm
NAPRECIACIÓ mm 01,050
5,0
Existen tres clases de micrómetros basados en
su aplicación.
- Micrómetro interno.
- Micrómetro externo.
- Micrómetro de profundidad
20 de mayo de 2011 53
0 5 10
0
5
10
mmn
lbaL 07.1007.010
50
5.0710
LECTURA EN MILÍMETROS
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Cuarta Parte
Aplicación de los
Instrumentos de
Medida
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PRINCIPIO DE TRABAJO EN SERIE
En la construcción de piezas mecánicas
únicas, se adopta el procedimiento siguiente:
Suponer el ajuste de un perno de pistón en el
agujero. Se comienza por perforar el pistón de
acuerdo a las medidas del plano, luego se
tornea el perno, disminuyendo su diámetro
hasta que penetre con un juego determinado,
a juicio del operario.
20 de mayo de 2011 56
De manera general podemos hacer, de
acuerdo con lo anterior, las siguientes
definiciones y adoptar la siguiente
nomenclatura:
MEDIDA NOMINAL N, es la medida base
que se desearía obtener, que es casi
imposible.
20 de mayo de 2011 57
MEDIDAS LÍMITE (Max y Min), como
no es posible obtener medidas nominales,
se toleran dimensiones reales
comprendidas entre los límites.
20 de mayo de 2011 58
TOLERANCIA: T, es la diferencia:
T = Mmax – Mmin
Diferencia superior: DS = Mmax – N.
Diferencia inferior: DI = Mmin – N.
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AJUSTES
Se denomina AJUSTE o asiento a la relación
de dependencia que existe entre dos piezas.
a) Juego, cuando la diferencia entre las
dimensiones entre eje y agujero son
positivas, y el eje penetra holgadamente.
b) Aprieto, es un ajuste forzado, haciendo
penetrar el eje en el agujero a gran presión.
20 de mayo de 2011 60
ELECCIÓN DEL ELEMENTO BASE
Cuando es mas fácil reducir el diámetro exterior
de una pieza (Eje) en algunas centésimas de
mm, se adopta como elemento base el agujero,
el sistema se denomina “Agujero Único”.
Cuando es mas fácil modificar los agujeros, y se
toma como elemento base el eje. El sistema se
denomina “Eje Único”.
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UNIDADES DE TOLERANCIA
La unidad de tolerancia, se indica con la letra
(i) en micrones. Su valor se obtiene aplicando
la formula siguiente:
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5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i
Las tolerancias fundamentales sucesivas se
deducen de una serie de números normales ,
cuya razón es:
De este modo se tiene:
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POSICIÓN DE LAS TOLERANCIAS
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VALOR NUMÉRICO DE LAS DIFERENCIAS
Para agujero:
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Para eje:
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20 de mayo de 2011 67
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
CÁLCULO, DISEÑO Y EJECUCIÓN ..
.. LA TÉCNICA EN ACCIÓN
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