UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica

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1 UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica INGENIERÍA CIVIL EN MECANICA PLAN 2012 GUÍA DE LABORATORIO ASIGNATURA METROLOGÍA Y SISTEMAS DE MEDICIÓN CODIGO NIVEL 06 EXPERIENCIA C541 MEDICIÓN CON INSTRUMENTO MANUAL

2 MEDICIÓN CON INSTRUMENTO MANUAL 1. OBJETIVO GENERAL: Familiarizar al alumno con el principio de funcionamiento, el método de medición y el procedimiento de lectura en los instrumentos más comunes usados en el control dimensional de piezas mecánicas, esto es: Pié de metro y tornillo micrométrico 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: a) Entregar al alumno la capacidad de reconocer las características técnicas de los pié de metros y de los tornillos micrométricos. b) Familiarizar al alumno en el principio de funcionamiento del Nonio y en la realización de las lecturas en un pié de metro, tanto en milímetros como en pulgadas. c) Familiarizar al alumno en el principio de funcionamiento del tornillo micrométrico, su división de la escala principal y en la realización de lecturas en dicho instrumento, tanto en el sistema métrico como Ingles. d) Identificar las fuentes de error más comunes cometidas por el operador al medir con pié de metro y con tornillo micrométrico, según el método empleado y las precauciones tomadas. 3.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA 3.1 Medir Medir una longitud es ver cuántas veces una distancia contiene una magnitud tomada como unidad; la unidad de medición en el Sistema Internacional es el metro, con sus correspondientes múltiplos y submúltiplos; entre ellos destaca el milímetro por ser la unidad normalizada para definir las dimensiones de las piezas mecánicas y la micra por ser la unidad normalizada para definir los intervalos de tolerancias de dichas piezas. En el sistema Ingles se utiliza la pulgada para definir las dimensiones de las piezas y la milésima de pulgada para especificar los intervalos de tolerancias.

3 Unidad de medida Pulgada Pies Yarda Milla marítima Equivalencia aproximada 0,02540 metros 0,03048 metros 0,91440 metros 1.851,85 metros 3.2 INATRUMENTOS DE MEDICIÓN DIMENSIONAL Los instrumentos más comunes para hacer el control dimensional de las piezas mecánicas son: - Pié de metro: Su mayor virtud es la división de escala, ya que es capaz de medir décimas de milímetro, e incluso la media décima de milímetro. Para medir exteriores se utilizan las dos patas largas, para medir interiores las dos patas pequeñas, y para medir profundidades un vástago que va saliendo por la parte trasera. La medida se hace cerrando la pata móvil graduada, donde está dibujada la regla auxiliar o nonio, hasta fijarla a la pieza a medir. La primera raya (0) nos indicará los milímetros y la siguiente raya que coincida exactamente con una de las rayas de la escala graduada del pie, nos indicara las décimas de milímetro (calibre con 10 divisiones) o las medias décimas de milímetro (calibre con 20 divisiones). La regla está dividida en milímetros y en la regla corredera, una longitud de 9 mm se ha dividido en 10 partes. Las escalas suelen estar graduadas en pulgadas, milímetros o en pulgadas y milímetros a la vez. Medición de interior Medición de exterior Medición de profundidad Medición de escalón El pié de metro está por lo general fabricado en material de acero inoxidable templado y cromados en mate, el cual le da una calidad especial. Descripción:

4 Existen diversas formas de pié de metros en el mercado, según sea la utilización que se le tenga que dar, las longitudes de las patas y de la regla son especiales y de grandes longitudes, (hasta 2000 mm de regla y 200 mm de patas) en la siguiente lista están los más habituales: Con patas en escuadras hacia el interior o hacia el exterior. Con la pata de la regla escalada cilíndrica. Con las patas paralelas largas y estrechas. Con la pata de la regla escalada desplazable. Con puntas en la escuadra hacia el exterior. - Micrómetro: Es un instrumento de medición de mayor jerarquía que el pié de metro muy utilizado en mecánica. Su principio se basa en que un eje roscado al dar una vuelta entera, hace avanzar un tornillo, axialmente, un paso. Su funcionamiento se basa en un tambor dividido en un número conveniente de partes, que combinado con el paso de la rosca genera una división de escala del instrumento igual al paso dividida por el número de divisiones del tambor. DETM=P/N La lectura se hace de la siguiente forma: Primero se leen los múltiplos del paso en la escala principal, con división de escala igual al paso de la rosca; luego se leen en el tambor las centésimas de milímetros; para finalmente sumar ambas lecturas. Tipos de micrómetros: Micrómetros para exteriores: También llamada pálmer, sirve para medir el exterior de las piezas.

5 Micrómetros para hojas: Se usa para medir espesor de hojas y cintas. Micrómetros para tubos: Se usa para medir espesor de paredes de tubos. Micrómetros para prismas: Se usa para medir diámetro exterior de instrumentos con varios filos Micrómetros para interiores: Sirven para medir el interior de las piezas. Micrómetros de interiores para diámetros: Se usan para medir diámetros interiores de tubos, por ejemplo.

6 Micrómetros para roscas: Se usa para medir rosca métrica, en pulgada y de tubos. Micrómetros para profundidades: Se usan para medir la profundidad de algo. Micrómetros para engranajes: Sirven para medir engranajes, como se indica. 4. MÉTODO A SEGUIR: 4.1 Exponer al alumno las formas posibles de medir, (métodos), con el pié de metro y el tornillo micrométrico, de acuerdo al tipo de instrumento y la geometría de la pieza a medir. 4.2 Entregar un pié de metro a cada alumno y explicar el principio de funcionamiento y la realización de las lecturas correspondientes, reconociendo sus características técnicas y las precauciones en su operación para reducir los errores en la medición y proteger el instrumento. 4.3 El alumno debe realizar al menos cinco mediciones a un mismo atributo de la pieza controlada, repitiendo el ejercicio con cada una de las escalas de los pié de metros entregados. 4.4 Entregar un tornillo micrométrico a cada alumno y explicar el principio de funcionamiento y la realización de las lecturas correspondientes, reconociendo sus características técnicas y las precauciones en su operación, fundamentalmente en lo que dice relación a la posición del instrumento respecto de la pieza a medir y su limitación del torque. 4.5 Repetir el punto 3.3 ahora con los tornillos micrométricos entregados

7 5.- VARIABLES A CONSIDERAR 5.1 Procedimiento al medir con pié de metro 5.2 Procedimiento al medir con tornillo micrométrico 5.3 Tiempo empleado en cada medición. 5.4 Características dimensionales de la probeta a medir. 6.- TEMAS DE INTERROGACIÓN 6.1 Características técnicas de los pié de metros. 6.2 Características técnicas de los tornillos micrométricos. 6.3 Fuentes de error al medir con pié de metro. 6.4 Fuentes de error al medir con tornillo micrométrico. 6.5 Resultado de la medición, resultado base e incertidumbre en el resultado 7.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR 7.1 Pié de metros en milímetros y en fracciones de pulgada. 7.2 Pié de metro en milésimas de pulgada y en fracciones de pulgada. 7.3 Tornillo micrométrico en milímetros. 7.4 Tornillo micrométrico en pulgadas. 7.5 Probeta prismática para ser medida. 8. EN EL INFORME SE PIDE: 8.1 Especificar claramente las características técnicas de los instrumentos empleados en el laboratorio. 8.2 Explicar la secuencia o desarrollo de las mediciones realizadas en el laboratorio. 8.3 Presentar los resultados procesados de las mediciones realizadas. Esto es, el resultado de la medición presentado como el resultado base, la incertidumbre en el resultado y la unidad correspondiente 8.4 Hacer un análisis de resultados, comentarios y conclusiones. 8.5 La referencia bibliográfica. 8.6 El apéndice con: a.1 Fotografías o esquemas de los instrumentos empleados y su interacción con la pieza al momento de medir. a.2 Desarrollo de los cálculos correspondientes. a.3 Investigar: Otras formas, metodologías, instrumentos, etc., para lograr la medición de la pieza usada en el laboratorio. 9.- BIBLIOGRAFÍA a) Apuntes de la asignatura Metrología y Sistemas de Medición. b) Catálogo general de instrumentos Mitutoyo. (Catálogo PG605) c) Catálogo general de instrumentos Starrett. d) Catalogue n 2012E Measuring Instruments INSIZE.