1.- INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA Los instrumentos de medida directa son de muy variadas formas, precisión y calidad. He aquí los más importantes.

Transcripción

1 METROLOGÍA 1.- INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA 1.1. METRO 1.2. REGLA GRADUADA 1.3. CALIBRE O PIE DE REY 1.4. MICRÓMETRO 2.- VERIFICACIÓN DE ÁNGULOS 2.1. TIPOS 2.2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA 3.- APARATOS DE MEDIDA POR COMPARACIÓN 3.1. COMPARADORES 3.2. ALEXÓMETRO O COMPARADOR DE INTERIORES 1.- INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA Los instrumentos de medida directa son de muy variadas formas, precisión y calidad. He aquí los más importantes METRO y milímetros. Es un instrumento lineal formado por una regla metálica flexible o rígida que está dividida en centímetros Tipos de metros Se fabrican de acuerdo con las necesidades industriales metros flexibles y plegables. 1º. Metro flexible. El metro flexible es generalmente enrollable y consiste en una cinta de acero graduada, de longitudes muy diversas, que se introduce en el interior de una caja. Está muy extendido su uso por la gran sencillez de su manejo. 2º. Metro plegable. El metro plegable o articulado está formado por 10 brazos. Se utiliza ampliamente en talleres de cerrajería y ebanistería.

2 1.2. REGLA GRADUADA La regla graduada, utilizada en la medición mecánica, es una regla de sección rectangular y fabricada en acero; lleva grabada una escala, en uno de sus bordes o en ambos y puede ser flexible o rígida. Su longitud varía, según el uso a que se destine. Graduación de la regla La graduación de la regla puede ser: - Métrica en un lado y con unidades inglesas en el otro - Métrica en ambos lados - Métrica en un sólo lado Características de las reglas Las reglas se fabrican en muy diversos tipos, material y dimensiones. Las principales son: 1ª. Regla flexible. En acero de carbono o inoxidable, de 150 x 20 x 0,4 a 500 x 20 x 1. 2ª. Regla rígida. En acero de carbono, fundición o acero inoxidable, de 300 x 30 x 6 a 1500 x 34 x 7. 3ª. Regla biselada. Fabricada del mismo material que las anteriores de 300 x 30 x 6 a 1500 x 34 x 7. Son las tres, las más adecuadas para evitar errores de medición, ya que su escala graduada está mas cerca de los puntos a medir. En general se fabrican en acero inoxidable; para una mayor precisión y calidad, han de ser rectificadas y posteriormente, cromadas en mate. 4ª. Regla triangular. En acero o fundición, de 50 x 10 a 250 x 25. 5ª. Regla vertical o altura. Normalmente tiene una basa de hierro fundido y la regla es de acero al carbono o inoxidable, de 300 a 1500 mm. de altura. 6ª. Regla forma carril. En acero sin templar, de 500 x 50 x 10 a 300 x 100 x CALIBRE O PIE DE REY Se le considera como una regla graduada y constituye uno de los instrumentos de medición más preciso. Con él se pueden tomar medidas interiores, exteriores y de profundidad. Está formado por una regla de acero graduada y doblada a escuadra por un extremo que constituye la boca fija. Sobre la regla va ajustada una abrazadera deslizante, doblada también a escuadra y que forma la boca móvil. Esta se desplaza presionando con el dedo pulgar el pulsador o palpador. La abrazadera lleva los bordes biselados, y gravada en uno de ellos una graduación llamada nonio. En el otro puede llevar grabada una escala en pulgadas.

3 Nonio o Vernier El fundamento del nonio, de 10 divisiones, se base en lo siguiente: Si en la regla fija AB, se marcan 10 mm de longitud y se divide esta distancia en 10 partes iguales; el valor de cada media será: 10/10 = 1 mm Si sobre la regla móvil pequeña (nonio) se marcan 9 mm de longitud y se divide esta distancia en 10 partes iguales, el valor de cada medida será: 9/10 de mm = 0,9 mm Cuando las bocas de medición están cerradas, coinciden los ceros; en ambas reglas, por lo tanto, la distancia existente entre 1 y 1 es de: 10/10-9/10 = 1/10 = 01 mm (décima de milímetro) La diferencia entre 1 mm de la regla y 1 mm de la división del nonio, es de 01, mm. Para las divisiones del nonio dicha diferencia será de: 2 x 0,1 = 0,2 mm, para tres divisiones; 3 x 0,1 = 0,3 mm y así sucesivamente. Precisión del nonio La precisión de un calibre o pie de rey viene dada por el número de divisiones del nonio; cuando la diferencia entre las divisiones de la regla y las del nonio son más pequeñas, su apreciación es mucho mayor: apreciación = 1/ número de divisiones del nonio

4 Tipos de nonio En la práctica se utilizan nonios de 20 y 50 divisiones que determinan una apreciación de 0,05 y 0,02 mm MICRÓMETRO PARA EXTERIORES O PALMER Se utilizada par medidas que requieren mayor precisión y su fundamento está basado en el principio tornillo tuerca. Esencialmente consiste en un soporte en forma de C, provisto de un manguito con graduación y roscado en el interior. Sobre este manguito va acoplada una tuerca o tambor giratorio que a su vez impulsa un vástago roscado, situado en el interior del manguito. El mecanismo es de un paso tal que con un número entero de vueltas (generalmente dos), el tambor avanza una división de la escala del manguito. El tambor va provisto de divisiones para obtener una mayor apreciación. Además del tambor grafitado que sirve para la aproximación, presenta este instrumento en la extremidad un tambor más pequeño que se utiliza para aproximar los extremos a la pieza. Este segundo dispositivo consiste en un embrague que deja libre el vástago de aproximación. Estos aparatos se fabrican en aperturas máximas de 25 mm y abarcan distintas mediciones, una gama que cubre de 0 a 25 mm, de 25 a 50 o de 50 a 75 y así sucesivamente. 2. VERIFICACIÓN DE ÁNGULOS Para conocer la posición relativa de las superficies o de las aristas es necesario el empleo de las escuadras angulares. La comprobación de ángulos con exactitud es difícil y requiere aparatos costosos. Sin embargo, para los casos más corrientes que se pueden presentar en el taller, bastan las escuadras fijas y sus variantes. Antes de comprobar un ángulo, hay que verificar la planitud de las dos caras que lo forman. El lugar de intersección de dos superficies plazas se llama arista; en ella convergen dos planos bajo un ángulo, es decir, forman un ángulo entre sí. El ángulo más frecuente, en el taller mecánico, es el recto que, de acuerdo con el sistema sexagesimal, vale 90ª; en la práctica, se dice que está a escuadra. Las escuadras se construyen en acero indeformable y, si son de gran precisión, tienen que estar templadas y rectificadas. Procedimiento de comprobación Las escuadras, o plantillas angulares, se aplican suavemente contra las caras o aristas cuyo ángulo se desea medir. La

5 pieza y el instrumento de media se sitúan contra la luz, de tal modo que se aprecie bien la coincidencia de ambos, en lo que respecta a la magnitud angular. Si es correcta la comprobación, no pasará luz entre las superficies; en caso contrario deberá limarse la pieza (procedimiento de la rendija de luz) Tipos de escuadras Los distintos tipos de escuadras en ángulo recto pueden ser clasificados del siguiente modo: - escuadra plana; - escuadra de solapa; - escuadra biselada Características Las escuadras se construyen en varios modelos y dimensiones: 1ª. Escuadra lisa plana. Tiene forma plana uniforme en toda su superficie. Se fabrica de 75 a 2000 mm de longitud, de 14 a 60 mm de altura y de 4 a 12 mm de espesor. 2ª. Escuadra de solapa. Tienen las mismas dimensiones que la anterior. La superficie de la base es de mayor espesor y sirve de apoyo en la comprobación. Cuando es de poca precisión, se emplea con gran utilidad en el trazado. 3ª. Escuadra biselada. Es de gran precisión. En uno de sus brazos lleva uno o dos chaflanes, para comprobar mejor la calidad de la superficie a verificar. Se fabrica con una longitud de brazos de 75 x 50 mm a 200 x 1000 mm; con una anchura de 14 a 60 mm y un espesor de 4 a 12 mm. Las dimensiones más comunes de una escuadra de 90º vienen indicadas por la longitud de la regla y de la base Instrumentos de medida directa para magnitudes angulares Transportador de ángulos Es muy frecuente, en el taller, tener que hacer o comprobar piezas con ángulos diversos. Para esto se utiliza el transportador o goniómetro que da a conocer el valor del ángulo. El transportador va provisto de una escala graduada de 0º a 180º o también de 90º a 0º. Los transportadores aprecian un valor angular de 0,5º (medio grado). Goniómetro La diferencia principal, entre el transportador y el goniómetro, estriba en que éste, al igual que el calibrador pie de rey, va provisto de un nonio para poder apreciar con mayor exactitud el ángulo a comprobar. El nonio está dividido en 12 partes; el valor de cada una es 1º 55 y, por tanto, la apreciación es de 5.

6 Apreciación del nonio circular Tiene el mismo fundamento que el lineal con 12 divisiones y está repetido en los dos sentidos, a partir del 0 central, lo mismo que la escala del limbo. La lectura se hace siempre en el nonio, que tiene la numeración en el mismo sentido que la escala del limbo, en el que se está trabajando. La apreciación se halla aplicando la regla genera: a = d/n donde: a = apreciación del nonio; d = menor división de la regla principal (del limbo en este caso); n = número de divisiones del nonio 3. APARATOS DE MEDIDA POR COMPARACIÓN 3.1. Comparadores El comparador de relego es un instrumento de verificación que sirve para comparar unas medidas con otras. No da directamente la medida de una magnitud, sino sólo por comparación con otra conocida. Todos ellos emplean un sistema de amplificación de engranajes o de palancas. El mecanismo va encerrado en una caja de acero o aluminio, de forma circular. Un eje atraviesa la caja, deslizándose sobre uno cojinetes o guías, cuidadosamente trabajados. El extremo de este eje termina en una bola ce acero muy dura, que es la que se pone en contacto con la pieza a verificar. Sus movimientos se transmiten por medio de un mecanismo interior, a base de engranajes, a un aguija, que gira sobre una esfera, semejante a la de un reloj, dividida en cien partes iguales. La esfera es generalmente giratoria, para poder arrastrar el acero a la posición más conveniente. La mayoría de los comparadores lleva también una aguja pequeña, que indica las vueltas completas de la grande. En el comparador centesimal corriente, cada división de la esfera mayor corresponde a un desplazamiento del vástago de 0,01 mm, y cada división de la esfera menor, a 1 mm. El desplazamiento máximo suele ser de 10 mm, pero, para usos especiales, algunos tienen hasta 30 mm. Sujeción de los comparadores Los comparadores se fijan a soportes muy variados, según la verificación que se trate de hacer. Deben colocarse siempre de modo que el vástago del comparador sea perpendicular a la superficie que se desea comprobar. Si no se hace así, las indicaciones de la aguja resultarán falsas.

7 Empleo de los comparadores Los comparadores se emplean para la verificación del paralelismo de dos caras; para la comprobación de la redondez y concentricidad de ejes y agujeros; para la colocación de las piezas en las máquinas herramientas; para medición y clasificación de piezas y para muchos otros usos, hasta el punto de poder afirmar que es uno de los aparatos más universales de comprobación. Medida directa Los comparadores se pueden emplear como instrumentos de medida directa, en casos muy determinados y concretos como, por ejemplo, para desplazamientos cortos y precisos en máquinas herramientas. Medida indirecta Es la forma en que más se emplean estos instrumentos. Para ello, primeramente se sitúa la medida que se desea transportar de otro aparato de medida directa y, después, se la compara con la pieza que se desea verificar. Calibres y precisión del comparador El comparador, como todo otro aparato, tiene unas tolerancias de aplicación y también sus posibles defectos. Naturalmente, éstos son tanto menores, cuanto mayor sea la precisión del aparato. Cuando las tolerancias en las medidas sean muy estrechas, deberá utilizarse el comparador de mayor precisión y con soportes adecuados. El comparador de apreciación superior a la micra, no suele emplearse nunca en el taller, sino en los laboratorios de medida, ya que el calor, las vibraciones etc., podrían falsear las mediciones. Los alcances de medida son también proporcionales a las precisiones. Medidas de comparadores Hay varios modelos, de distinto tamaño, forma y precisión de medidas. La elección depende de la forma y espacio disponibles para realizar la medida o comparación. 1º. Forma. La esfera siempre es cilíndrica, pero varía la forma de sujeción al soporte, que puede ser por la caña, o bien, por la tapa. La graduación normal de la esfera es de cien divisiones, con un valor para cada una de ellas de una centésima; hay comparadores de mayor precisión, cuyas divisiones son de una milésima o micra. 2º. Articulaciones. Para adaptarse a los lugares más o menos angostos, donde se desea comparar, se acoplan articulaciones, más o menos ingeniosas, que solucionen el problema. 3º. Palpadores. La punta de contacto, que realiza la comparación, dependerá de la superficie que se desea verificar. En consecuencia, hay gran variedad de palpadores. Normas para su empleo y conservación Todos estos comparadores son aparatos delicados, por lo que hay que tratarlos con sumo cuidado, si se desea que tengan larga vida en perfectas condiciones. Van protegidos contra choques, en el eje principal, pero no así en el resto.

8 3.2. ALEXÓMETRO O COMPARADOR PARA INTERIORES Para verificar interiores, por ejemplo el diámetro de los cilindros de un motor de explosión, se recurre a un aparato de medida, llamado alexómetro. Este aparato consta, esencialmente, de un comparador de reloj acoplado a una barra cilíndrica; en el extremo opuesto al reloj, lleva otra barra en cuyo interior tiene un mecanismo articulado, que se relaciona con el comparador, al cambiar éste de posición Funcionamiento En primer lugar, se toma la medida de un instrumento de medida directa. A continuación, se introduce en el interior de la pieza que se desea verificar y se mueve de posición, de izquierda a derecha. Le medida mínima es la real de la pieza. Para garantizar la medida de la pieza que se desea medir, previamente, cuando se ha comparado la medida con un instrumento de media real, se hace girar la esfera hasta coincidir con el cero. Al comparar la pieza (si está perfecta) también el cero deberá coincidir. Si la aguja no llega al cero, por la parte de la izquierda, indica que la medida es pequeña; y si se pasa, hacia la derecha, la medida es mayor.