Algunos Instrumentos para la utilización en mediciones Mecánicas

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Algunos Instrumentos parala Utilización en Mediciones

MecánicasLuis Leonardo Fonseca Guantecura

Ingeniero (E.) Mantenimiento Industrial



Conceptos en Metrología

La metrología (del griego metro, medida y logia, tratado o estudio ) esla ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas depesos y medidas, y la determinación de las magnitudes físicas.

Históricamente esta disciplina ha pasado por diferentes etapas;inicialmente su máxima preocupación y el objeto de su estudio fue elanálisis de los sistemas de pesas y medidas antiguos. Desde mediadosdel siglo XVI, sin embargo, el interés por la determinación de la medidadel globo terrestre y los trabajos que pusieron de manifiesto la

necesidad de un sistema de pesos y medidas universal, proceso que sevio agudizado durante la revolución industrial y culminó con la creaciónde la Oficina Internacional de Pesos y Medidas y la construcción depatrones para el metro y el kilogramo en 1872.

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XVI

http://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidas

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro

http://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramo

http://es.wikipedia.org/wiki/1872

http://es.wikipedia.org/wiki/1872

http://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramo

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro

http://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidas

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XVI



Establecidos ya patrones de las unidades de medida fundamentalespor la oficina mencionada, la metrología se ocupa hoy día, sinolvidar su vertiente histórica, del proceso de medición en sí, es

decir, del estudio de los procesos de medición, incluyendo losinstrumentos empleados, así como de su calibración periódica; todoello con el propósito de servir a los fines tanto industriales como deinvestigación científica con sus mejoras respectivas hasta nuestrosdías .

Medir es la actividad de las técnicas asociadas a la realización demediciones y de los instrumentos usados para este fin, ASÍTAMBIEN ES COMPARAR CON UN ESTÁNDAR ESTABLECIDO

http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n



INSTRUMENTOS DE MEDICION DIRECTA

La mayoría de los instrumentos básicos de medición lineal o depropósitos generales están representados por la regla de acero,

vernier , o el micrómetro. Las reglas de acero se usan efectivamentecomo mecanismo de medición lineal; para medir una dimensión laregla se alinea con las graduaciones de la escala orientadas en ladirección de medida y la longitud se lee directamente. Las reglas deacero se pueden encontrar en reglas de profundidad, para medirprofundidades de ranuras, agujeros, etc. También se incorporan alos calibradores deslizables, adaptados para operaciones de

mediciones lineales, a menudo más precisos y fáciles de aplicar queuna regla de medición. Un tipo especial de regla de acero es el piede Metro, vernier o calibrador.



Pie de Metro, Calibre o Vernier El pie de metro es un instrumento de precisión usado para

medir pequeñas longitudes (décimas de milímetros), dediámetros externos, internos y profundidades, en una solaoperación.

El calibre o vernier fue elaborado para satisfacer la necesidad deun instrumento de lectura directa que pudiera brindar unamedida fácilmente, en un sola operación. El calibrador típicopuede tomar 3 tipos de mediciones: exteriores, interiores yprofundidades, pero algunos además pueden realizarmediciones de peldaño y ángulos.

http://www.ithua.edu.mx/Tutoriales/Metrologia/vernier1.htm

http://www.ithua.edu.mx/Tutoriales/Metrologia/vernier1.htm



El vernier consiste en una escala base graduada en milímetros y un

dispositivo que puede deslizarse sobre la escala base, llamado

nonio, que sirve para aumentar la precisión de la escala base



Pie de Metro

El Pie de metro, también denominado cartabón de corredera o pie de rey , calibre para otros, es un instrumento paramedir dimensiones directas de elementos mecánicos u otros

objetos en unidades como: milímetros , fracciones de pulgada ymilésimas de pulgada.

En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16de pulgada y en su nonio de 1/128 de pulgadas.



Rango y Resolución

Rango : es la capacidad máxima de medida del instrumento en laregla fija en el caso del pie de metro.

Resolución : es la mínima medida que se puede obtener delinstrumento dividiendo la mínima medida de la escala fija por elnúmero de divisiones del vernier.



DESARROLLO

En la zona 1, se miden espesores y diámetros exteriores En la zona 2, se miden diámetros interiores En la zona3, se miden profundidades



Los diagramasilustran cómoutilizar un pie de

metro a vernierpara medir:

A. el diámetrointerno de uncilindro hueco

B. las dimensionesexternas de unobjeto

C. la profundidad

de un agujero enuna pieza o prisma

B A

C



EJEMPLO DE MEDICIÓN CON PIE DE

METRO O CALIBRE

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Using_the_caliper_edit.gif



Principio de funcionamiento

El sistema consiste en una regla sobre la que se han grabado unaserie de divisiones según el sistema de unidades empleado, y unacorredera o carro móvil con un fiel o punto de medida, que semueve a lo largo de la regla.

Dada una escala de medida, podemos apreciar hasta su unidadde división más pequeña, siendo esta la apreciación con la quese puede dar la medición, es fácil percatarse que entre unadivisión y la siguiente hay más medidas, que unas veces estamás próxima a la primera de ellas y otras a la siguiente.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fiel&action=edit

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Punto_de_medida&action=edit



http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%83%C2%B3n



http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Calibre_e0130.svg









Cuando la división uno del nonio coincide con una división de laregla, el fiel está separado 0,1 adelante. De modo general, el fielindica el número entero de divisiones de la regla, y el nonio indicasu posición entre dos divisiones sucesivas de la regla.

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Calibre_h0130.svg





http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Calibre_g0130.svg







TORNILLO MICROMETRICO , PALMER O MICROMETRO

Es un instrumento de medición longitudinal capaz de valorardimensiones de centésimas de milímetro, milésimas de milímetro,milésima de pulgada en una sola operación.

El tornillo micrométrico se usa para longitudes menores a las quepuede medir el calibrador o vernier. El tornillo micrométrico constade una escala fija y una móvil que se desplaza por rotación. Ladistancia que avanza el tornillo al dar una vuelta completa sedenomina paso de rosca.

La precisión del tornillo esta dada por:P = paso de rosca / No. de divisiones de la escala móvil. Si en untornillo micrométrico la escala fija esta graduada en mediosmilímetros, o sea el paso de la rosca es esa distancia, y la móviltiene 50 divisiones, la precisión con que se puede medir unalongitud será de 1/100 de milímetro.



Las partes principales que constituyen unMicrómetro

1. Cuerpo principal en forma de C(bastidor). Sobre él están montadastodas las demás partes.

2.Palpador fijo o yunque. Es el topefijo con el que se hacen lasmediciones.

3. Palpador móvi o husillol. Es el

tope móvil con el que se hacen lasmediciones. Sobre éste está la escalgraduada en milímetros,correpondientes a la abertura entrelos dos palpadores.



4. Tambor graduado. Correspondea la lectura en submúltiplos de 1/nde milímetros, donde n es elnúmero de divisiones del tambor.

5. Escala cilíndrica graduada oescala vernier. Corresponde a lalectura de vernier, para milésimasde milímetros. La escala cilíndrica(vernier) divide cada parte de la

escala del tambor en m patesiguales.

6. Botón de fricción (matraca otrinquete). Dispositivo regulador depresión constante entre lospalpadores, a fin de asegurar lamejor medición y evitar daños alinstrumento.

7. Palanca o tuerca de fijación.Tornillo de acople de las piezas delinstrumento.



Detalle de la escala de medida



Micrómetros especiales



Micrómetro exteriores (175-200 mm)



Micrómetro de profundidad



Micrómetros.

El micrómetro es una herramienta para tomar mediciones másprecisas, que las que pueden hacerse con calibrador. En elmicrómetro, un pequeño movimiento del husillo, por medio de untornillo extremadamente preciso, se indica por la revolución del

manguito. Los micrómetros se clasifican en: Micrómetros de exteriores. Micrómetros de interiores. Nuestra descripción se basará en los micrómetros de exteriores, que

son los más ampliamente usados. Micrómetro Palmer de exteriores.



Micrómetro Palmer de exteriores



Micrómetro de Interiores.



Micrómetro de tipo yunque

intercambiable

El rango de medición del micrómetro estándar está limitado a 25milímetros (en el sistema métrico), o a una pulgada (en el sistemainglés). Para un mayor rango de mediciones, se necesitanmicrómetros de diferentes rangos de medición.

Con un micrómetro equipado con un yonque intercambiable esposible medir un amplio rango de longitudes, éste tipo demicrómetros cubre cuatro a seis veces el rango de medición delmicrómetro estándar, pero es ligeramente inferior en precisión almicrómetro estándar.



Los micrómetros están graduados en centécimas (0.01) demilímetros (sistema métrico) o milésimas (0.001) de pulgada(sistema inglés).

Un micrómetro equipado con un nonio permite lecturas de 0.001

mm, o de 0.0001 pulgadas.



Para estabilizar la presión de medición que debe aplicarseal objeto a medirse, el micrómetro está equipadogeneralmente con un freno de trinquete.

Sin embargo, cuando se usa por un período de tiempo largo, elfreno del trinquete podría deteriorarse al aplicar una presión demedición determinada, resultando en una medición inexacta, elmayor problema en este tipo de micrómetro, es que la presión demedición puede cambiar con la velocidad de giro de la perilla deltrinquete.

Un micrómetro del tipo con freno de fricción, el cual tiene en elinterior del manguito un aditamento para una presión constante,experimenta menos cambios en la presión de medición con el usoindividual y es más apropiado para mediciones precisas.



El micrómetro usado por un largo período de tiempo o en formainapropiada, podría experimentar alguna desviación del punto cero;para corregir esto, los micrómetros traen en su estuche un patrón yuna llave con la cual se pueden recalibrar.



Base para micrómetro

Algunas veces al usar el micrómetro es conveniente usar una base,cuando el cuerpo del micrómetro se sostiene por un largo período latemperatura de la mano puede dilatarlo lo suficiente para causaruna variación en la lectura.



Precauciones al medir.

Verificar la limpieza del micrómetro.

El mantenimiento adecuado del micrómetro es esencial, antes deguardarlo, no deje de limpiar las superficies del husillo, yunque, y

otras partes, removiendo el sudor, polvo y manchas de aceite,después aplique aceite anticorrosivo.

No olvide limpiar perfectamente las caras de medición delhusillo y el yunque, o no obtendrá mediciones exactas. Paraefectuar las mediciones correctamente, es esencial que el

objeto a medir se limpie perfectamente del aceite y polvoacumulados.



Utilice el micrómetro adecuadamente

Para el manejo adecuado del micrómetro, sostenga la mitad del

cuerpo en la mano izquierda, y el manguito o trinquete en la manoderecha, mantenga la mano fuera del borde del yunque.

Método correcto para sujetar el micrómetro con las manos

Algunos cuerpos de los Micrómetros están provistos conaisladores de calor, si se usa un cuerpo de éstos, sosténgalopor la parte aislada, y el calor de la mano no afectará alinstrumento.



El trinquete es para asegurar que se aplica una presión de mediciónapropiada al objeto que se está midiendo mientras se toma lalectura.

Inmediatamente antes de que el husillo entre en contacto con elobjeto, gire el trinquete suavemente, con los dedos, cuando elhusillo haya tocado el objeto de tres a cuatro vueltas ligeras altrinquete a una velocidad uniforme (el husillo puede dar 1.5 o 2vueltas libres). Hecho esto, se ha aplicado una presión adecuada alobjeto que se está midiendo.



Como usar el micrómetro del tipo de freno de fricción.

Antes de que el husillo encuentre el objeto que se va a medir, giresuavemente y ponga el husillo en contacto con el objeto. Después

del contacto gire tres o cuatro vueltas el manguito. Hecho esto, seha aplicado una presión de medición adecuada al objeto que se estámidiendo.



Verifique que el cero esté alineado

Cuando el micrómetro se usa constantemente o de una manerainadecuada, el punto cero del micrómetro puede desalinearse. Si elinstrumento sufre una caida o algún golpe fuerte, el paralelismo y lalisura del husillo y el yunque, algunas veces se desajustan y elmovimiento del husillo es anormal.

Paralelismo de las superficies de medición



Si acerca la superficie del objeto directamente girando el manguito,el husillo podría aplicar una presión excesiva de medición al objeto yserá errónea la medición.

Cuando la medición esté completa, despegue el husillo de lasuperficie del objeto girando el trinquete en dirección opuesta.



1) El husillo debe moverse libremente.

2) El paralelismo y la lisura de las superficies de medición en el

yunque deben ser correctas. 3) El punto cero debe estar en posición (si está desalineado siga las

instrucciones para corregir el punto cero).



Asegure el contacto correcto entre el micrómetro y el objeto.

Es esencial poner el micrómetro en contacto correcto con el objeto

a medir. Use el micrómetro en ángulo recto (90º) con las superficiesa medir.

Métodos de medición

Cuando se mide un objeto cilíndrico, es una buena prácticatomar la medición dos veces; cuando se mide por segundavez, gire el objeto 90º.



No levante el micrómetro con el objeto sostenido entre el husillo yel yunque.

No levante un objeto con el micrómetro



No gire el manguito hasta el límite de su rotación, no gire elcuerpo mientras sostiene el manguito.



Como corregir el punto cero

Cuando la graduación cero está desalineada.

1) Fije el husillo con el seguro (deje el husillo separado del yunque)

2) Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en el

agujero de la escala graduada.

3) Gire la escala graduada para prolongarla y corregir la desviaciónde la graduación.

4) Verifique la posición cero otra vez, para ver si está en suposición.



Cuando la graduación cero está desalineada dos graduaciones o

más.

1) Fije el husillo con el seguro (deje el husillo separado del yunque) 2) Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en el

agujero del trinquete, sostenga el manguito, girelo del trinquete,sostenga el manguito, gírelo en sentido contrario a las manecillasdel reloj.



3) Empuje el manguito hacia afuera (hacia el trinquete), y semoverá libremente, reubique el manguito a la longitud necesariapara corregir el punto cero.

4) Atornille toda la rosca del trinquete y apriételo con la llave.

5) Verifique el punto cero otra vez, y si la graduación cero estádesalineada, corrijala de acuerdo al método I.



Como leer el micrómetro(sistema métrico).

I. Conocimientos requeridos para la lectura.

La línea de revolución sobre la escala, está graduada en milímetros,cada pequeña marca abajo de la línea de revolución indica el

intermedio 0.5 mm entre cada graduación sobre la línea.



El micrómetro mostrado es para el rango de medición de 25 mma 50 mm y su grado más bajo de graduación representa 25 mm

Un micrómetro con rango de medición de 0 a 25 mm, tienecomo su graduación más baja el 0.



El caso mostrado es paraun micrómetro con unnonio.

La lectura es la siguiente. Paso I. 8. Paso II. .5 Paso III. .29 Paso IV. .003

8.793 mm



En un micrómetro tipo europeo, la escala del manguito estágraduada en centésimas (1/100) para permitir la lectura directa 0.01

mm.

La lectura correcta es 5.93 mm



Como leer el micrómetro(sistema inglés)

El que se muestra es un micrómetro para medidas entre el

rango de 2 a 3 pulgadas.



La linea de revolución sobre la escala está graduada en .025 depulgada.

En consecuencia, los dígitos 1, 2 y 3 sobre la línea de revoluciónrepresentan .100, .200 y .300 pulgadas respectivamente.

Una vuelta del manguito representa un movimiento exactamente de0.25 pulg., a lo largo de la escala, el extremo cónico del manguitoestá graduado en veinticincoavos (1/25); por lo tanto unagraduación del movimiento del manguito a lo largo de la escala

graduada equivale a .001 pulg.

Ejemplo



Ejemplo



Paso I y IILea la línea de revolución de la escala .2 + .05 pulg.

Paso IIILea la graduación sobre el manguito que coincida con la línea derevolución de la escala .021

Paso finalLa lectura correcta es el total de las lecturas en los pasos I, II y III.

.2 + .05 + .021 = .271 pulg.



Ejemplo

Paso I. 4.1 Paso II. Paso III. .011

4.111pulg.



Ejemplo

En un micrómetro provisto con un nonio, lalectura correcta es la siguiente.

Paso I .100

Paso II .025 Paso III. .018 Paso IV. .0004 (con ayuda del nonio)

.1434 pulg.



COMPARADORES

d h h l f d f



Estos aparatos son de hecho amplificadores que permiten efectuarla medida de una longitud por comparación, después de calibrado.

Bajo diversas formas son muy utilizados en los talleres y en las salasde metrología, dado la robustez y simplicidad de empleo de lamayor parte de ellos.

Se les puede aplicar la siguiente clasificación, establecida según los

modos de amplificación mas utilizados:

Comparadores de amplificación mecánica

Comparadores de amplificación óptica

Comparadores de amplificación neumática



Reloj Comparador

Cómo su nombre indica, el reloj comparador es un instrumento quecompara, o que mide la diferencia entre las dimensiones de unpatrón o modelo con las dimensiones de la pieza a medir.

Tiene además otras utilidades que veremos más adelante



Verificación de excentricidad

Reloj palpador

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:MagneticBase.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:FingerTestIndicator513-404.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Image-Comparateur_ovale.png

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Image-Comparateur_ovale.png



Básicamente, el reloj comparador es un aparato que transforma elmovimiento rectilíneo de los palpadores o puntas de contacto enmovimiento circular de las agujas.

El movimiento del palpador, que es el que se pone en contacto conla pieza a medir, se transmite por medio de un mecanismo interior abase de engranajes hasta la aguja que gira sobre la esfera del reloj,

dividida ésta última normalmente en 100 partes.

En general, el desplazamiento máximo de los relojes comparadoressuele ser de 10 mm, aunque en algunos casos, puede llegar hasta30 mm. Normalmente la longitud de carrera va asociada a la

precisión apreciada por el aparato.



TIPOS DE MEDICIONES

Medición del giro redondo de una pieza de trabajo (entre centros).

Se ajusta el reloj comparador con tensión previa a cero. Si, al sergirada lentamente la pieza de trabajo, no aparece en el relojcomparador una desviación de la aguja, la pieza de trabajo esta

perfecta, pero cuando se nota desviación de la aguja, entoncesindica la diferencia entre el valor máximo y mínimo de la carrera(golpe), la excentricidad en la mitad, o sea:

e = H / 2 donde: H = M1 – M2

Medición de excentricidad de superficies paralelas



Medición de excentricidad de superficies paralelas.

En este caso, hay que prestar atención a que la superficie destinadaa la medición esté alineada paralelamente con relación a lasuperficie de apoyo de la columna de medición.

Esta posición será controlada mediante el desplazamiento de lacolumna de medición no debiendo desviarse entonces la aguja delcomparador; se gira la superficie inferior hacia arriba, se restablecenuevamente el paralelismo y se vuelve a leer.

En caso que las mediciones no difieran, las superficies sonsimétricas con relación al centro. Si hubiera diferencia, resultará de

ello la excentricidad:e = H / 2

Medición de una carrera excéntrica:



Medición de una carrera excéntrica:Se lee el comparador una vez en la posición mas alta ( M1) y unavez en la mas baja ( M2).

Excentricidad : e = (M1 – M2) / 2

Ej: Si M1= 9.00mm.M2 = 1.58mm. e = 7.42mm. / 2

H = 7.42mm. e = 3.71mm.



Algunos controles posibles

Control de superficies

Control de espesores

Control de centrados

Control de concentricidad

Control de Excentricidad

Control de Perpendicularidad



Accesorios

Para realizar una medición, hay que fijar el reloj comparador en unsoporte. Estos soportes pueden ser de muy variadas formas, segúnla medición de la que se trate, pero en cualquier caso, debecolocarse de tal manera que el vástago del comparador sea

perpendicular a la superficie que se quiera comprobar, ya que si nose hace así, las mediciones van a resultar erróneas.



Por otro lado, existe una gran variedad de puntas de contacto, que



Por otro lado, existe una gran variedad de puntas de contacto, quese eligen en función de la medida a tomar.

Te mostramos aquí varios relojes, con puntas diferentes.



COMO MEDIR CON COMPARADORES



Pasos a seguir para medir con comparador

Se identifica la cota a medir y su correspondientetolerancia.

Se elige la punta de contacto y el soporte adecuado. Se elige la cala o patrón. Se ajusta el reloj comparador mediante el bloquepatrón, lo que también se denomina como puesta a

“cero” del reloj comparador

Se toma la lectura de la medición de la pieza

Se suma o resta el valor obtenido de la lectura a lalongitud conocida del patrón.

S id tifi l t di di t t l i



Se identifica la cota a medir y su correspondiente tolerancia.

Se elige la punta de contacto y el soporte adecuado



. Se elige la punta de contacto y el soporte adecuado.



Se elige la cala o patrón



Se elige la cala o patrón.



Se ajusta el reloj comparador mediante el bloque patrón, lo que

también se denomina como puesta a “cero” del reloj comparador



Se toma la lectura de la medición de la pieza



MEDICIONES ANGULARES



Instrumentos de medición angular ogoniómetros

La mayoría de estos instrumentos miden o calibran dimensionesangulares directamente en grados, minutos y segundos, mientras

que algunos otros lo hacen indirectamente a través de valores defunciones trigonométricas de los ángulos medidos( reglas de senoso tangentes), a través de la determinación de ciertas dimensioneslineales de cuerpos angulares (calibres de conos, cilindros y esferascalibradas para medir ángulos)



La unidad de ángulo es el grado sexagesimal, o la 360-ava partede un circulo completo. Cada grado sexagesimal se subdivide en 60

minutos y cada minuto a su vez en 60 segundos. Como esta unidadpuede construirse en cualquier momento, no necesita de un patrónmaterial ( a la inversa que para las longitudes); además esindependiente de la temperatura.

A través de la medición de la pendiente de una superficie respectode la horizontal ( niveles, clinómetros), etc. Entre los primerosinstrumentos de medición o calibración directa, están lostransportadores, escuadras universales, goniómetros ópticos,

calibres angulares ( tipo bloques Johannson)



TRANSPORTADOR

Es el mas conocido y sencillo de los goniómetros y consiste en unsemicírculo graduado de 0° a 180°, en le cual puede leerse cada 1°el ángulo que se mide. Algunos transportadores de trazar llevan unbrazo giratorio pivotado en el centro del transportador y con un

indice que muestra sobre la graduación la posición angular delbrazo, es decir, el ángulo comprendido entre el brazo y la base deltransportador. La suma de los errores por marcado de la escala yapreciación de la lectura, puede llegar a 10 minutos.



ESCUADRA UNIVERSAL

Consiste en un cuerpo circular sobre el cual se ha marcado unaescala cada 1°, solidario con una base. Un plato giraconcentricamente y lleva grabado un nonio doble, de 0’ a 60’ cada5’ dado que la escala se ha grabado de 0 a 90° en sentido horario y

antihorario. La tuerca central moleteada permite fijar en unadeterminada posición el plato y el brazo que a su vez, tiene otrapequeña tuerca moleteada para fijar la regla deslizante.

Con esta posición y dado que la base y la cara izquierda son



Con esta posición y dado que la base y la cara izquierda sonexactamente perpendiculares, es posible medir casi cualquierángulo, cualquiera sea la posición de las caras sobre las que semide. Para que la sensibilidad del instrumento tenga validez, la

tolerancia en el centrado del plato es inferior a 0.02mm. y elparalelismo de las caras es inferior a 0.015mm. Por cada 100mm.De longitud de la regla. Generalmente, estos instrumentos sesuministran con reglas intercambiables de 150 y 300 mm. Y unaplaca especial que permite aumentar el campo de aplicaciones del

goniómetro.

G ió t



Goniómetro

El goniómetro es un instrumento de medición que se utiliza paramedir ángulos, comprobación de conos y puesta a punto de lasmáquinas-herramientas de los talleres de mecanizado.

Este tipo de goniómetro consta de un círculo graduado en 360º, elcual lleva incorporado un dial giratorio sobre su eje de simetría,para poder medir cualquier valor angular.

El dial giratorio lleva incorporado un nonio para medidas de

precisión..

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas-herramientas

http://es.wikipedia.org/wiki/Nonio

http://es.wikipedia.org/wiki/Nonio




http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n



Componentes de un goniómetro

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:CombinationSquareSet.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:CombinationSquareSet.jpg



Nivel de agua : es un instrumento de medición utilizado para determinarla horizontalidad o verticalidad de un elemento. Es un instrumento muy

útil para la construcción en general y para la industria.

Nivel de burbuja

El principio de este instrumento está en un pequeño tubo transparente (cristal o plástico) el cual está lleno de líquido con unaburbuja de aire en su interior. La burbuja es de tamaño inferior a ladistancia entre las dos marcas. Si la burbuja se encuentrasimétricamente entre las dos marcas, el instrumento indica un nivel

exacto (para fines prácticos) que puede ser horizontal, vertical uotro, dependiendo de la posición general del instrumento.

http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel

http://es.wikipedia.org/wiki/Tubo

http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Burbuja

http://es.wikipedia.org/wiki/Aire

http://es.wikipedia.org/wiki/Simetr%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Simetr%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Aire

http://es.wikipedia.org/wiki/Burbuja

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal

http://es.wikipedia.org/wiki/Tubo

http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Water_level_1.jpg



http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Ong_bot_nuoc.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:DetalleNivelDeBurbuja.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Water_level_1.jpg



TOLERANCIAS Y AJUSTES



GENERALIDADES

Un encaje se compone de dos elementos, uno exterior, llamadoelemento hembra y otro interior, llamado elemento macho . En losencajes cilíndricos tomados como base para el estudio de losajustes, estos elementos se llaman, respectivamente, agujero y eje .

Sin embargo, en lo que sigue, el termino agujero se aplica tambiéna todo espacio continente, comprendido entre dos planos paralelos,y el termino eje a todo espacio contenido, comprendido tambiénentre dos planos paralelos.

Se dice que un encaje tiene juego cuando la dimensión efectiva del



Se dice que un encaje tiene juego cuando la dimensión efectiva delagujero es superior a la del eje ( juego positivo) y apriete ( o juegonegativo) en el caso contrario.

El ajuste se caracteriza por la forma en que encajan los doselementos; se dirá, por ejemplo: un ajuste giratorio, un ajustedeslizante ,un ajuste bloqueado; esta determinado por el valor del

juego y por su signo.

La obtención de tales resultados solo es posible en las fabricacionesque emplean para la verificación de piezas calibres de tolerancia



que emplean, para la verificación de piezas, calibres de toleranciacon dimensiones fijas, que permiten garantizar que la cota efectiva de cada elemento esta comprendida entre los limites asignados que

definen la tolerancia adoptada. La verificación hecha con aparatosde medición de trazos, llevaba consigo numerosas discusiones, alvariar las lecturas de un operario a otro, los retoques erannumerosos y, en fin la intercambiabilidad no estaba asegurada.

Esta intercambiabilidad, consecuencia feliz del empleo de loscalibres de tolerancia, asegura el montaje rápido en las condicionesdeseadas y, además, permite reducir las reparaciones a la simplesustitución de piezas, sin ningún retoque.

El empleo de los calibres de tolerancia ha necesitado la adopción



El empleo de los calibres de tolerancia ha necesitado la adopciónde sistemas de tolerancias, que tienen por fin:

Fijar, para cada uno de los elementos de un conjunto, las cotas

límites correspondientes al tipo de ajuste que se quiere obtener, loque determina el juego de funcionamiento( juego o apriete).

Facilitar al operario, teniendo en cuenta los límites precedentes, las

llamadas tolerancias de fabricación, al objeto de que las piezas

tengan las cotas efectivas comprendidas entre los valores límites.

Ejemplo:Se trata de realizar un ajuste giratorio de cota nominal 75 mm ; el



Se trata de realizar un ajuste giratorio de cota nominal 75 mm.; eleje debe penetrar en el agujero con un juego suficiente, porejemplo, 0.1mm, que permita la formación de la película de aceite ygiro. Si fuese posible mecanizar las piezas con cotas rigurosas yconstantes para toda la serie, podríamos admitir la cota 75mm. parael agujero y 74.90mm. para el eje, siendo el juego de 0.1mm lo quese llama juego o apriete sistemático de montaje, el cual determinael tipo de ajuste.

Como resulta imposible, en fabricación económica corriente, realizart t t j l t 75 j l t



constantemente agujeros con la cota 75mm y ejes con la cota74.90mm, nos es preciso fijar tolerancias de fabricación para el ejey el agujero.

Si admitimos+/-20µ para el eje las cotas límites de este serán: 74.90+/-0.020 osea 75 (-80, -120 ) tomándolas con relación a la cota nominal 75

mm.

Para el agujero , admitamos tolerancias de fabricación mas amplias,j l / 40 l t lí it á 75 ( 40 40 )



por ejemplo +/-40µ ; las cotas límites serán: 75 (+ 40, - 40 ).

El juego máximo se obtendra al acoplar el eje mínimo en el agujeromáximo:

40 – ( -120) = 160µ

El juego mínimo obtenido al acoplar el eje máximo con el agujeromínimo:80 – 40 = 40µ

El juego medio es de esta forma, el valor pedido:

(160 + 40) / 2 = 100µ = 0.1 mm.

Se ve, pues que la observación de las tolerancias de fabricaciónfijadas permite garantizar de una parte la intercambiabilidad y de



fijadas permite garantizar, de una parte, la intercambiabilidad y, deotra parte, las condiciones de ajuste.

Observemos además que estos juegos máximo y mínimo sonasimismo límites y que, en el caso de que se comprobara, por laexperiencia del funcionamiento del mecanismo considerado, que susvalores se alejaban demasiado del valor medio óptimo, convendríareducir las tolerancias de fabricación del eje y del agujero.

De todas formas, las tolerancias adoptadas en el taller deben sertan amplias como sea posible, siempre que permanezcancompatibles con la calidad de la fabricación fijada. La precisiónresulta cara y conviene conciliar lo mejor posible las reglas de la

intercambiabilidad con las necesidades de una fabricacióneconómica.

D fi i i



Definiciones

Tolerancia:

Es la discrepancia admisible

Es la inexactitud de fabricación y la diferencia entre el valormáximo y mínimo concedido para una determinada dimensión.

Es la diferencia entre la cota máxima y mínima de un elemento.Esta tolerancia puede situarse totalmente por encima de la línea

cero (positiva), totalmente bajo la línea cero (negativa) o bien aambas partes (+/-).



Tipos de Tolerancia

Tolerancia de dimensiones

Tolerancia de forma( macro geométrica)

Tolerancia de superficie o superficial

Tolerancias dimensionales



Aunque casi exclusivamente se hace mención a ejes y agujeros lastolerancias se refieren además a longitudes, superficies, ángulos y

en general a cualquier dimensión representativa de una pieza oelemento.

Si se supone la fabricación de ejes de un diámetro de 100mm. Se

expresa el propósito de que todos los ejes tengan un mismodiámetro, lo mas cercano a 100mm. Ello equivale a especificar que100mm. Es la medida “Nominal” del eje en consideración.

De lo dicho mientras cuanto más exactamente se requiera que la



De lo dicho mientras cuanto más exactamente se requiera que lamedida exacta o real del eje no difiera de la medida nominal, mayorcosto y demora requerirá su fabricación. La precisión deseada es

factible de fijar a través de la tolerancia de fabricación que seespecifique. Es decir, si es permisible un 10% de tolerancia sepodrán aceptar todos aquellos ejes cuyos diámetros estén

comprendidos entre 90 y 100mm. , o entre 100 y 110 mm.

Definiciones



Definiciones Dimensión: Es la cifra que expresa el valor numérico de una

longitud o de un ángulo.

Dimensión nominal (dN para ejes, DN para agujeros): es el valorteórico que tiene una dimensión, respecto al que se consideran lasmedidas límites.

Dimensión efectiva:(de para eje, De para agujeros): es el valorreal de una dimensión, que ha sido delimitada midiendo sobre lapieza ya construida.

Dimensiones límites (máxima, dM para ejes, DM para agujeros;

mínima, dm para ejes, Dm para agujeros): son los valores extremosque puede tomar la dimensión efectiva.

Desviación o diferencia: es la diferencia entre una dimensión y la



ydimensión nominal.

Diferencia efectiva: es la diferencia efectiva entre la medidaefectiva y la dimensión nominal.

Diferencia superior o inferior: es la diferencia entre la dimensiónmáxima / mínima y la dimensión nominal correspondiente.

Línea de referencia o línea cero: es la línea recta que sirve dereferencia para las desviaciones o diferencias y que corresponde a



referencia para las desviaciones o diferencias y que corresponde ala dimensión nominal.

Tolerancia (t para ejes, T para agujeros): es la variación máximaque puede tener la medida de la pieza. Viene dada por la diferenciaentre las medidas límites, y coincide con la diferencia entre lasdesviaciones superior e inferior.

Zona de la tolerancia: es la zona cuya amplitud es el valor de latolerancia.


http://slidepdf.com/reader/full/algunos-instrumentos-para-la-utilizacion-en-mediciones-mecanicas 102/128 Si se supone la fabricación de un bloque con una dimensión odid N E t did lo l o d l i



medida N . Esta medida aparece en los planos de la pieza y sereconoce por MEDIDA NOMINAL.

Línea cero o cota nominal : Es aquella línea que en un dibujo orepresentación gráfica de las zonas de tolerancias, representa lacota correspondiente a la diferencia cero y por lo tanto a la MEDIDANOMINAL

Linea Cero ( L ) o Cota Nominal ( CN ) en



la cual están referidas las Tolerancias

luego llevando la línea cero o cotanominal a un eje de coordenadas se tiene: Ao

Orif. Au IT

C.N. (cota nominal) Juego Juego

mínimo MaximoEje Ao

Au IT

Como se ve en la figura en un eje decoordenadas se visualiza mejor la línea



coordenadas se visualiza mejor la líneacero o cota nominal.

De donde:Cota Nominal (CN): Es la cota a la cual

están referidas las tolerancias.

Discrepancia superior (Ao): Es la magnitudque sumada o restada a la cota nominalda siempre la dimensión máxima.

Discrepancia inferior ( Au): Es la magnitudque sumada o restada a la cota nominalda siempre la dimensión mínima.

De la figura se consiguen las siguientes



g g gfórmulas:

Tolerancia = Ao - AuJuego máx. = Ao (orificio) – Au ( eje)Juego mín. = Au (orificio) – Ao ( eje)

Luego : Ao – Au = IT = Intervalo de

Tolerancia

De donde: Ao = IT + Au Au = Ao – IT

Simbología corresponde a Norma DIN 7152

De la fórmula:Juego máx = Ao (orificio) – Au ( eje)



Juego máx.= Ao (orificio) – Au ( eje)

De donde: El juego máximo es igual a ladiscrepancia superior del orificio menos ladiscrepancia inferior del eje.

De la fórmula:Juego mín = Au orificio – Ao ( eje)

De donde: El juego mínimo es igual a ladiscrepancia inferior del orificio menos ladiscrepancia superior del eje.

Si el juego mínimo es positivo , y conó l j á i l j t



mayor razón el juego máximo, el ajuste sellama con juego.

Si al contrario, el juego máximo esnegativo, y con mayor razón el juego

mínimo, el ajuste se llama con apriete.

El ajuste dudoso es aquel en que puede

haber ya juego, ya apriete, siendo el juego máximo positivo y el juego mínimonegativo.

Se denomina ajuste a la diferencia entre



Se denomina ajuste a la diferencia entrelas medidas antes del montaje de dos

piezas que han de acoplar. Según la zona de tolerancia de la medida

interior y exterior, el ajuste puede ser:

Ajuste móvil o con juego. Ajuste indeterminado. Ajuste fijo o con apriete.

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/juego.html

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/indeterminado.html

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/apriete.html

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/apriete.html

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/indeterminado.html

http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/dimensionales/juego.html



Simbolización de tolerancias



Simbolización de tolerancias

De lo que precede, resulta que una tolerancia está definida:a) Por su valor, representado por números, o índice de calidad que

varia de 1 a 16, que caracteriza la calidad de fabricación,correspondiendo las tolerancias mas estrechas a los índices máspequeños.

b) Por su posición, respecto a la línea de cero y se representa poruna letra, de A a Z para los agujeros y de a a z para los ejes.

Esta simbolización se aplica en los planos de diseño y en loscalibres de tolerancia.



a) Valores de las tolerancias. Las dieciséis calidades de toleranciasdenominadas IT1 a IT16 y definidas por las normas se indican en

la tabla siguiente para cotas nominales comprendidas entre 1 y500mm.Estas calidades solo se aplican a las piezas a partir de la calidad 5para los ejes y 6 para los agujeros. Las calidades 12 a 16 seaplican a las piezas aisladas que no forman ajuste.

En cuanto a las calidades 1 a 4, se emplean únicamente para loscalibres de fabricación y sus calibres patrón;


http://slidepdf.com/reader/full/algunos-instrumentos-para-la-utilizacion-en-mediciones-mecanicas 119/128 Las tolerancias dimensionales tienen en cuenta la calidadd l i L lid d í di d lid d j t



de la pieza. La calidad o índice de calidad es un conjuntode tolerancias que se corresponde con un mismo grado

de precisión para cualquier grupo de diámetros. Cuantomayor sea la calidad de la pieza, menor será latolerancia. Norma ISO 286(I)-62

La norma ISO distingue 18 calidades designados como IT01, IT0,IT1, IT2, ..., IT16



Posiciones de las tolerancias



Posiciones de las tolerancias

Se observa en la figura anterior que en las posiciones desde la “ A ” hasta la “ H ”, la zona de tolerancia viene definida por la distanciaentre la base inferior y la Línea Cero, lo que corresponde a ladiferencia inferior. Siendo estas todas positivas. En todos estos

casos, el rectángulo queda abierto en su base superior.

De la posición J hasta la Z , la zona de tolerancia se ubica por la



distancia entre la Línea Cero y la base superior, lo que correspondea la diferencia superior. En estos casos el rectángulo queda abierto

en su base inferior, se cerrará cuando se conozca la calidad de latolerancia, constante este valor a partir de la base del rectángulo.

Los símbolos ISO utilizados para representar las toleranciasdimensionales tienen tres componentes:



dimensionales tienen tres componentes:

Medida nominal. Una letra representativa de la diferenciafundamental en valor y en signo (minúscula para eje, mayúsculapara agujero), que indica la posición de la zona de tolerancia. Unnúmero representativo de la anchura de la zona de tolerancia(Calidad de la tolerancia).

Por ejemplo en un plano se tendrá:

Algunos Instrumentos para la utilización en mediciones Mecánicas

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