Metrologia Ind

2 Metrologia Industrial

ETEP Edies Tcnicas e Profissionais

Tanto quanto se sabe, o ser humano teve sempre uma forte ligao com a Metrologia por vrios motivos, dos quais podemos destacar a necessidade inerente s transaces comerciais e a necessidade de se afirmar socialmente pela grandeza do seu patrimnio.

Da mesma forma que os animais, numa situao de conflito, recorrem a artifcios para impressionarem o adversrio, como, por exemplo, eriando os plos ou as penas, ou erguendo-se o mximo possvel por forma a elevar o seu porte, o homem tambm recorria a formas expeditas para impressionar o adversrio, como, por exemplo, utilizando armaduras que representavam formas fsicas atlticas de grande impacto visual, quando geralmente estas escondiam um corpo frgil e franzino. Quando falamos deste tipo de comparaes obviamente que estamos a falar de Metrologia pura, porque estamos a medir ou a comparar medidas da mesma grandeza.

As unidades de medida primitivas eram baseadas em partes do corpo humano, consideradas referncias universais, porque podiam ser verificadas por qualquer pessoa. Foi desta forma que surgiram as medidas-padro como a polegada, o palmo, o p, a jarda, a braa, o passo, o cbito e o cvado, para alm de muitas outras.

A Jarda, que tem origem na palavra inglesa yard, significa vara. Esta medida-padro foi criada pelos alfaiates ingleses.

Mais tarde, no sculo XII, esta unidade-padro foi oficializada na Inglaterra pelo rei Henrique I e definida como a distncia da ponta do nariz do rei ao seu polegar, com o brao esticado.

A relao entre as principais unidades a seguinte: 1 jarda = 3 ps = 36 polegadas.

Sistemas de Unidades 61


3.2.2 Medio Indirecta

A medio Indirecta consiste na determinao do valor da grandeza atravs da combinao de resultados de duas ou mais medies directas ou indirectas.

Exemplos

1. Medio da rea de um rectngulo, a presso de um fluido ou a tenso de ruptura de determinado material.

2. Medio indirecta da potncia a partir da medio da tenso e da corrente: P = I.U

3. Medio da velocidade de um mvel em movimento a partir da medio do espao percorrido e do tempo que demorou em percorr-lo: V = e/t

4. Determinao da tenso de ruptura de um provete submetido ao ensaio de traco:

[ ]2ro

rr kg/mmS

F

=

3.2.3 Medio por Estimativa

A medio por Estimativa consiste na determinao do valor da grandeza por arredondamento ou aproximao.

Exemplo

1. Numa rgua com divises em milmetros, podemos obter valores at meio milmetro por estimativa.

3.3 VERIFICAO

A verificao, segundo o VIM 2.44, corresponde obteno de evidncia objectiva de que uma dada entidade satisfaz requisitos especificados, ou seja, consiste em avaliar se determinada grandeza est ou no compreendida dentro dos limites de tolerncia estabelecidos.



3.4.2 Mltiplos e Submltiplos: Regras para Escrita

3.4.2.1 Introduo

Um mltiplo de uma unidade, segundo o VIM 1.17, definido como sendo uma unidade de medida obtida pela multiplicao de uma dada unidade de medida por um inteiro superior a um.

Exemplos

1. O quilmetro um mltiplo decimal do metro.

2. A hora um mltiplo no-decimal do segundo.

Por outro lado, um submltiplo de uma unidade, segundo o VIM 1.18, definido como sendo uma unidade de medida obtida pela diviso de uma dada unidade de medida por um inteiro superior a um.

Exemplos

1. O milmetro um submltiplo decimal do metro.

2. Para o ngulo plano, o segundo um submltiplo no-decimal do minuto.

Os mltiplos e submltiplos (decimais) tm no Sistema SI nomes e smbolos, de acordo com os apresentados na tabela, e conjugam-se com as diferentes unidades atravs de prefixo igual ao nome. A cada prefixo corresponde uma potncia de Base 10.

Tabela 3.7 Mltiplos e Submltiplos

Mltiplos Submltiplos

Factor Prefixo Smbolo Factor Prefixo Smbolo

a1024 iota Y a10 24 iocto y

a1021 zeta Z a10 21 zepto z

a1018 exa E a10 18 ato a

a1015 peta P a10 15 fento f

a1012 tera T a10 12 pico p

a109 giga G a10 9 nano n

a106 mega M a10 6 micro

a103 quilo k a10 3 mili m

a102 hecto h a10 2 centi c

a101 deca da a10 1 deci d

Noes de Estatstica Aplicada Medio 193


n

x =

A diferena entre o Desvio-padro de cada medio e o Desvio-padro da Mdia x tanto menor quanto maior for o nmero de medies n.

O Desvio-padro da Mdia x , por vezes, representado pelos smbolos u(xi) ou )x(S .

A Incerteza de Medio apresentada sempre com a indicao do sinal seguido dos limites mximos dos erros, por exemplo:

Instrumento Incerteza de Medio: Micrmetro: 0,002 mm; Ohmmetro: 2 ; Paqumetro: 0,05 mm.

Quando os valores da Incerteza de Medio so indicados pelo fabricante do Instrumento de Medio, isso significa que ao efectuarmos determinada medio, em conformidade com as especificaes tcnicas ou as Normas indicadas para o efeito, podemos obter uma leitura com um erro compreendido entre os limites correspondentes ao erro mximo admissvel, exactido instrumental ou Incerteza de Medio.

Instrumentos de Medio e de Verificao 215


N = "1281

8

"161

=

N = 1/128'' '

N = 5 partes 12

1=

N = 5

N = mm 0,01 50mm 0,5

=

N = 0,01 mm

So diversos os tipos de instrumentos de medio em que utilizada a escala Nnio, assim como as formas das escalas adaptadas, tanto ao tipo de instrumento como grandeza a medir e a quantidade de divises de cada uma. No entanto, o princpio da medio sempre o mesmo. Vejamos alguns exemplos:

Tabela 6.1 Escalas de Nnio Exemplo de Instrumento

Unidade de Medida

Menor Valor Escala Principal

N. de Divises do Nnio

Natureza do Nnio (N)

Paqumetro Polegada 1/16" 8 1/128"

" " 1/16" 4 1/64"

" " 1/40" 25 1/1000"

" Milmetro 1 mm 10 0,1 mm

" " 1 mm 20 0,05 mm

" " 1 mm 50 0,02 mm

Suta universal Grau 1 12 5'

Micrmetro Milmetro 1 mm 100 0,01 mm

" " 0,5 mm 50 0,01 mm

" " *) 0,5 mm/0,01 mm 10 0,001 mm

*) Veio graduado/tambor.



O comprimento efectivo do bloco- -padro a calibrar igual soma algbrica do desvio medido com o valor do comprimento nominal do bloco-padro de referncia.

Controle e conservao

Antes de efectuar o empilhamento dos blocos-padro, ser necessrio proceder a alguns cuidados de limpeza e de controle, nomeadamente:

Utilizar luvas de algodo para evitar a oxidao ou qualquer contaminao das superfcies atravs das mos;

Limpar com algodo embebido em benzina ou outro tipo de solvente indicado para o efeito;

Remover as impurezas e a humidade com camura ou outro material adequado, at que a superfcie de medio fique limpa e seca;

Verificar se as superfcies de medio esto isentas de rebarbas, riscos ou mossas;

Aplicar leo fino na superfcie de medio e limpar o excesso.

O estojo de limpeza geralmente composto pelos seguintes elementos:

leo antioxidante;

Pina de manuseamento em madeira ou plstico;

Vaselina neutra (para proteco e conservao);

Pincel para limpeza;

Papel de limpeza;

Camura de limpeza;

Frasco conta-gotas para solvente;

Par de luvas de algodo.

Pontos de Contacto (5) Pontos de

Contacto

Bloco-padro de Referncia

Bloco-padroa calibrar

Des

vio

L N

omin

al

L Ef

ectiv

o

Instrumentos de Medio e de Verificao 261


6.4.9 Rgua de Senos

A rgua de senos um aparelho mecnico utilizado, principalmente, na medio do seno do ngulo considerado ou como instrumento auxiliar para posicionamento de uma pea.

constituda por uma rgua rectificada, que em cada um dos extremos possui um rebaixo. Em cada rebaixo encaixado um cilindro que serve de apoio rgua. Os cilindros tm o mesmo dimetro. Os furos localizados no corpo da rgua permitem reduzir o peso e a montagem de acessrios ou das peas a medir.

6.4.9.1 Sistemas de medio

A medio realizada considerando um ou o outro lado da rgua, sendo que um dos cilindros apoiado sobre um plano de referncia e debaixo do outro cilindro colocado um ou mais blocos-padro associados, com a altura total H. A distncia entre os eixos dos cilindros L varivel de fabricante para fabricante.

6.4.9.2 Noes de trigonometria

Para utilizarmos a rgua de senos fundamental o conhecimento de noes bsicas de trigonometria, principalmente sobre a utilizao das razes trigonomtricas.

Uma razo trigonomtrica de um ngulo agudo de um tringulo rectngulo corresponde a uma relao entre dois lados do tringulo e um ngulo agudo.

Rgua Cilindro para Apoio



6.4.12.1 Normas internacionais de referncia

A consulta das Normas ISO a seguir referidas, assim como das normas especficas editadas pela AFNOR (Association Franaise de Normalisation), pelo BNAE (Bureau de Normalisation de lAronautique et de lEspace) e pelo CNOMO (Comit de Normalisation des Moyens de Production), permitir aprofundar conhecimentos relativos a esta temtica:

ISO 1:1975. Standard reference temperature for industrial length measurements; ISO 1502:1996. ISO general-purpose metric screw threads: Gauges and gauging; ISO/R1938:1971. ISO system of limits and fits Part II: Inspection of plain

workpieces;

EN 20286-1:1993. Sistema ISO de tolerncias e ajustamentos. Parte 1: Base de tolerncias, desvios e ajustamentos. Corresponde : ISO 286-1:1988;

EN 20286-2:1993. Sistema ISO de tolerncias e de ajustamentos. Parte 2: Tabelas dos graus de tolerncia normalizados e dos desvios limites dos furos e dos veios. Corresponde : ISO 286-2:1988.

6.4.12.2 Materiais utilizados nos calibres de limites

Estes calibres esto sujeitos a grandes desgastes devido ao processo de utilizao na verificao. Por este motivo, os materiais e os tratamentos geralmente utilizados tm como principais objectivos conferir aos calibres maior resistncia ao desgaste e uma boa estabilidade dimensional.

A maior parte destes calibres so fabricados em ao de liga tratado ou em carboneto de tungstnio. Em certos casos, os calibres so constitudos por um corpo e as zonas de contacto so pastilhas de carboneto de tungstnio montadas no corpo do calibre.

Os calibres de maior dimenso, como no caso de certos calibres tampo e os calibres planos com sector circular, so fabricados a partir de uma pea estampada em ao de

Noes de Tolerncias e Ajustamentos 365


Quanto representao das Cotas Teoricamente Exactas, o valor da cota emol-durado, conforme se apresenta nos exemplos:

No caso das tolerncias geomtricas de forma de uma linha, de orientao ou de localizao, as Cotas Teoricamente Exactas do-nos as coordenadas de um ou mais elementos de referncia.

Zona de tolerncia projectada

Quando as tolerncias geomtricas de localizao e de orientao no podem ser aplicadas directamente, criada uma zona de projeco externa do elemento toleranciado a qual designada por Zona de Tolerncia Projectada.

Este tipo de soluo muito utilizado quando existe o risco de variaes de perpendicula-ridade na montagem de parafusos ou de pinos em furos de passagem, o que pode originar interferncia das peas, dificultando a montagem.

Normas de referncia: ISO 1101:2004. Geometrical Product Specifications (GPS). Geometrical tole-

rancing. Tolerances of form, orientation, location and run-out; ISO 10578:1992. Technical drawings. Tolerancing of orientation and location.

Projected tolerance zone.

Noes de Tolerncias e Ajustamentos 389


Os equipamentos utilizados na medio da rugosidade superficial permitem, quase todos, a medio do parmetro da Rugosidade mdia Ra, por processo analgico ou digital electrnico.

Importa ainda referir que o parmetro da Rugosidade mdia Ra no define a forma das irregularidades do perfil, e indica apenas a mdia da rugosidade.

Se pretendermos medir a rugosidade de uma superfcie que tenha picos ou vales acentuados, este parmetro j no ser o mais adequado porque essas variaes iro contribuir para grandes distores e erros de leitura.

Rugosidade mdia quadrtica (Rq)

A Rugosidade mdia quadrtica (Rq) igual raiz quadrada da mdia aritmtica dos valores quadrticos das coordenadas do perfil da rugosidade R, pela totalidade do comprimento de ensaio, lm.

( )= lm0

2 dx xZlm1

Rq

Rugosidade mdia (Rz) Norma DIN 4768

A Rugosidade mdia (Rz) igual mdia dos valores das rugosidades mximas de cinco segmentos individuais de clculo, consecutivos, le.

Na medio deste parmetro, considera-se que a Rugosidade mxima corresponde maior rugosidade dos cinco segmentos considerados.

Perfil da Superfcie Perfil da Rugosidade

Metrologia Ind

Documents

Transcript of Metrologia Ind