Bienvenidos unidad 2 Instrumentos de medición mecánicos 2.1 Instrumentos básicos 2.2 Instrumentos especiales 2.3 Maquinas para medición lineal 2.4 Maquinas para medición angular ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 1 Flexómetro Generalmente, el primer contacto con un instrumento de medición de longitud será ron una cinta, un flexómetro (longimetro) o una regla. lo que dependerá de la longitud que se desee medir. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 2 Regla Graduada MEDICIÓN CON REGLAS Se emplea cuando hay que tomar medidas rápidas y cuando no es necesario un alto grado de exactitud. Las reglas de acero, en pulgadas, están graduadas en fracciones o decimales a) Regla rígida de acero templado. Generalmente tiene cuatro escalas, dos en cada lado; se fabrican en diferentes longitudes, la más común es de 6 pulgadas o 150 mm ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 3 Regla Graduada b) Regla flexible, similar a la anterior pero más estrecha y delgada, lo que permite flexionarla, dentro de ciertos limites, para realizar lecturas donde la rigidez de la regla de acero templado no permite la medición adecuada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 4 Regla Graduada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 5 Regla Graduada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 6 Regla Graduada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 7 Regla Graduada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 8 Regla Graduada Lectura de reglas graduadas en decimales de pulgada ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 9 Regla Graduada Lectura de reglas graduadas en milímetros ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 10 LAINAS (MEDIDORES DE ESPESOR) Estos medidores (Fig. 6.15) consisten en láminas delgadas que tienen marcado su espesor y que son utilizadas para medir pequeñas aberturas o ranuras. El método de medición consiste en introducir una laina dentro de la abertura si entra fácilmente se prueba con la mayor siguiente disponible, si no entra vuelve a utilizarse la anterior. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 11 PATRONES DE RADIOS Estos patrones (Fig. 6.16) consisten en una serie de láminas juego) marcadas en mm (fracciones o decimales de pulgada) con los correspondientes radios cóncavos y convexos, formados en diversas partes de la lámina, tal romo lo muestra la figura 6.17. Un juego más simple es mostrado en la figura 6.18. La inspección se realiza determinando qué patrón se ajusta mejor al borde redondeado de una pieza; generalmente los radios van de 1 a 25 mm (1/32 a ½ pulg o .020 a .400 pulg) en pasos de 0.5 mm. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 12 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 13 PATRONES DE RADIOS El cuerpo del patrón tiene grabadas indicaciones sobre el tamaño de broca recomendable para un tamaño de rosca determinado. Esta característica permite elegir rápidamente la broca adecuada. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 14 CUENTAHILOS Los cuentahílos (Fig. 6.21) consisten de una serie de láminas que se mantienen juntas mediante un tonillo en un extremo, mientras que el otro tiene salientes que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada); los valores están indicados sobre cada lámina. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 15 COMPASES Antes de que instrumentos como el calibrador vernier fueran introducidos, las partes eran medidas con compases (Fig. 6.22) (interiores, exteriores, divisores) y reglas. Por ejemplo, para medir un diámetro exterior la parte es puesta entre las puntas del compás y luego las puntas del compás son colocadas sobre una regla para transferir la lectura (Fig. 6.23). ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 16 CALIBRES TELESCÓPICOS Los calibres telescópicos (Fig. 6.25) sirven para la medición de diámetros de agujeros o anchos de ranuras. Las dos puntas de contacto se expanden mediante la fuerza de un resorte. Una vez colocadas en la posición adecuada se fijan y se remueve el calibre. El tamaño final puede obtenerse midiendo sobre las puntas de contacto de con un micrómetro. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 17 CALIBRES ANGULARES Estos calibres (Fig. 6.32) cuentan con láminas que tienen diferentes ángulos (Fig. 6.33) para cubrir las necesidades de medición de chaflanes externos o internos, inspección de ángulos de ruedas de esmeril o cortadores. En el juego mostrado se tienen 25° a 45°, con incrementos de 2.5° (semiángulos); de 5° a 90°, con incrementos de 5° (ángulos), y de 90° a 175°, con incrementos de 5° (ángulos complementarios). La figura 6.34 ilustra aplicaciones típicas de estos calibres ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 18 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 19 Calibradores CALIBRADORES VERNIER Introducción La escala vernier la inventó Petrus Nonius (1492-1577), matemático portugués por lo que se le denominó nonio. El diseño actual de la escala deslizante debe su nombre al francés Pierre Vernier (1580-1637), quien la perfeccionó. El calibrador vernier fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una sola operación. El calibrador típico puede tomar tres tipos de mediciones: exteriores, interiores y profundidades, pero algunos además pueden realizar medición de peldaño (véase Fig. 7.1). ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 20 Calibradores ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 21 Tipos de vernier ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 22 Tipos de vernier ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 23 Tipos de vernier ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 24 Tipos de vernier ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 25 Tipos de vernier ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 26 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 27 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 28 Una escala nonio tiene cuatro características que la definen: n: el numero de divisiones del nonio A: la apreciación, medida más pequeña que puede representar k: constante de extensión, que determina la longitud del nonio para una misma apreciación L: su longitud en las mismas unidades de la regla de estas variables solo n y k son independientes, mientras que A y L dependen de las primeras del siguiente modo: La apreciación es: y la longitud del nonio es: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 29 Las longitudes del nonio de 10 divisiones (k = 2) y 20 divisiones (k = 1) es la misma 19 mm, como puede verse, pero en este segundo caso las 20 divisiones dan una apreciación de 0,05 que en el caso anterior es de 0,1, por la diferencia en el numero de divisiones. Para un calibre Pie de Rey es la mayor apreciación dado que divisiones más pequeñas no serian apreciables a simple vista, y seria necesaria un equipo óptico auxiliar. En el caso visto hasta ahora, con n = 10, tenemos que: en el caso visto k = 1, por tanto: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 30 En el caso de que k = 2, tendríamos: un nonio de 19 mm de longitud y 10 divisiones tendría la misma apreciación, con el doble de longitud, lo que facilitaría su lectura, al estar sus divisiones más separadas. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 31 Nonio de 20 divisiones Podemos ver otro ejemplo, que junto con el anterior, son los más utilizados en el sistema decimal. Con un nonio de 19 de longitud y 20 divisiones, con lo que tendríamos una apreciación: Que en este caso, seria: El caso más normal es con k = 1, por tanto: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 32 Nonio en la escala sexagesimal En el sistema sexagesimal, el de medida de ángulos por ejemplo, en grados, minutos y segundos, donde un grado son sesenta minutos y un minuto sesenta segundos, podemos emplear un nonio del siguiente modo. Partiendo de una regla graduada en grados sexagesimal podemos ver que la apreciación del nonio es: donde n es el numero de divisiones, y la apreciación vendrá dada en grados sexagesimal, por tanto podemos decir: donde la apreciación vendrá dada en minutos sexagesimal. Buscando el número n de divisiones entre los divisores de sesenta, tendremos una escala en minutos, por ejemplo para n = 6, la apreciación será de 10 minutos: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 33 La longitud del nonio en unidades de la regla de medida será: que para un valor k = 1, nos dará una longitud del nonio de: la longitud del nonio o vernier es de 5 grados. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 34 REDUCCIÓN DE FRACCIONES A COMÚN DENOMINADOR POR EL MÉTODO DEL MÍNIMO COMÚN MÚLTIPLO M.C.M=160 (𝟏)(𝟒𝟎) (𝟑)(𝟑𝟐) (𝟏)(𝟐𝟎) 𝟒𝟎 𝟗𝟔 𝟐𝟎 𝟒𝟎 + 𝟗𝟔 + 𝟐𝟎 𝟏𝟓𝟔 + + = + + = = 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟔𝟎 Las fracciones buscadas son: 156 160 2 = 78 80 = 78 80 2 = 𝟑𝟗 𝟒𝟎 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 35 Vernier en pulgadas muestra que la quinta graduación después del índice cero sobre la graduación vernier coincide con una graduación de la escala principal. Así, la fracción es calculada como: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 36 MICRÓMETRO o PALMER El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer Historia El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne en el siglo XVII, como una mejora del calibrador vernier, y se utilizó en un telescopio para medir distancias angulares entre estrellas. En 1841, el francés Jean Laurent Palmer lo mejoró y lo adaptó para la medición de longitudes de objetos manufacturados. El micrómetro fue introducido al mercado anglosajón en 1867 por la compañía Brown & Sharpe. En 1888 Edward Williams Morley incorporó la escala del nonio, con lo cual se mejoró la exactitud del instrumento. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 37 MICRÓMETRO o PALMER Tipos de medidas El micrómetro es un dispositivo ampliamente usado en ingeniería mecánica, para medir con precisión grosor, medidas internas, externas y profundidades. Los micrómetros tienen varias ventajas respecto a otros instrumentos de medida como el vernier: son fáciles de usar y sus lecturas son consistentes. Existen tres clases de micrómetros basados en su aplicación. - Micrómetro interno - Micrómetro externo - Micrómetro de profundidad. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 38 MICRÓMETRO o PALMER 1) Micrómetro de exteriores estándar Mecánico: Digital: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 39 MICRÓMETRO o PALMER 2) Micrómetro de exteriores de platillos para verificar engranajes Mecánico: Digital: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 40 MICRÓMETRO o PALMER 3) Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 41 MICRÓMETRO o PALMER 4) Micrómetro de profundidades Caja de micrómetros de profundidad (1 micrómetro con adaptaciones). ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 42 MICRÓMETRO o PALMER 5) Micrómetro con reloj comparador ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 43 MICRÓMETRO o PALMER 6) Micrómetros de Interiores Caja de micrómetro de interior con patrones: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 44 MICRÓMETRO o PALMER 7) Micrómetro especial 8) Micrómetro - pistola - de interiores digital ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 45 MICRÓMETRO o PALMER 9) Micrómetro de barrido laser ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 46 MICRÓMETRO o PALMER 10) Micrómetro óptico 11) Micrómetro digital especial 12) Accesorios: Base de apoyo: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 47 MICRÓMETRO o PALMER ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 48 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro La escala se divide en dos partes, una horizontal y otra vertical, la primera mide de 0.5 mm en 0.5 mm. la escala vertical mide centésimas de milímetro, una vuelta completa del maneral o manguito significa medio milímetro, como esta dividido de 0 a 50, cada rayita significa una centésima de milímetro. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 49 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro Ejemplo 1: 4.50 mm, En el dial horizontal hay 5 líneas que dan un total de 4.5 mm y como en el dial vertical esta a 0 no sumamos nada. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 50 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro Ejemplo 2: 1,00 mm, dos rayitas por 0.5mm cada una nos da un 1mm y 0 centésimas por la escala vertical. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 51 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro Ejemplo 3: 9.23 mm, Partimos de que se ve el numero 5 mas 4 líneas superiores hacen 9 mm, mas 23 centésimas del indicador vertical nos da un total de 9.23 mm ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 52 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro En la fotografía se ve un micrómetro donde en la parte superior de la escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego la medida realizada por el micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78. Ver imagen: ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 53 MICRÓMETRO o PALMER Uso del Micrómetro En este micrómetro se aprecia: en la escala longitudinal la división de 5 mm, la subdivisión de medio milímetro, en el tambor la línea longitudinal del fiel coincide por defecto con la división 28, y en el nonio su tercera división esta alineada con una división del tambor, luego la medida es: 5 + 0,5 + 0,28 + 0,003 = 5,783 ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 54 MICRÓMETRO o PALMER Precauciones al medir ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 55 MICRÓMETRO o PALMER Precauciones al medir ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 56 MICRÓMETRO o PALMER Precauciones al medir No levante un objeto con el micrómetro ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 57 MICRÓMETRO o PALMER Precauciones al medir ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 58 MICRÓMETRO o PALMER Precauciones al medir ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 59 EVALUACION PRACTICA La diferencia que existe entre ordinario y extra ordinario es solo el extra….. Solo tu decides dar el extra……. ING. LUIS ANGEL MARTINEZ CABRERA 60