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En este trabajo se encuentran diferentes herramientas como vernier, micrómetro entre otros...

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PERIODO 2021-1

PLANTEL RECTORÍA

“LICENCIATURA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL”

METROLOGIA Y NORMALIZACION INDUSTRIAL

Docente: Martínez Hernández Juan Antonio

Tema: Actividad 2

PRESENTA:

JESICA HURTADO LOZANO

GRUPO: SIND-302

Fecha: 30/ 05/ 2021

INTRODUCCION En este trabajo se presen taran algunos de los diferentes tipos de instrumento que existen hoy en día para ayudar al ingeniero en las mediciones y así mismo obtener la exactitud entro de las medidas en los productos a elaborar. Se plantearán los aspectos más importantes que se considere deba de tener conocimiento de ellos como lo son su historia, la definición, características, partes del instrumento, tipos de instrumento, su clasificación y se podrá a preciar en algunos un ejemplo de aplicación dentro de la ingeniería de este, en otros solo se hará mención de donde se aplican y para qué. Esto con la finalidad de que el alumno conozca a profundidad sobre estos instrumentos, se logre familiarizar para poder interpretar las lecturas adecuadas y de acorde a cada valor estándar que manejen todos y cada uno de estos instrumentos, ya que dentro de su vida laboral estos le serán de vital importancia y se convertirán en su mejor aliado, por eso es importante que sepa también identificar los distintos tipos de vernier así como las diversas medidas que manejen estos y el para que se utilizan, tanto como den micrómetro, el durómetro, rugosímetro, calibrador de alturas, indicador de caratula, proyector de perfiles entre otros, como también es importante conocer los cuidados y mantenimiento que se debe de dar a todos y cada uno de ellos para mantenerlos en perfecto estado logrando la mayor posibilidad de vida útil en los instrumentos, manteniendo su fiabilidad del instrumento puesto que si este no se le da el mantenimiento y cuidados adecuados pierde la fiabilidad de sus datos ya que algunos de ellos son instrumentos muy delicados.

DESARROLLO

I.

CALIBRADOR VERNIER

MARCO HISTORIO La escala vernier fue inventada por Petrus Nonius (1492–1575), matemático portugués por lo que se le denomino nonio (1514), en el cual es un dispositivo de medidas de longitudes que junto con la ayuda de un astro labio le permita medir fracciones de labio de ángulos. El diseño actual de la escala deslizante se debe al francés Pierre Vernier (1580– 1637), quien la perfecciono, conocido por la invención en (1631) de la escala vernier para la medición de longitudes con gran precisión y basada en el trabajo de Petrus Nonius.

Petrus Nonius (1492–1575)

MARCO TEORICO

Pierre Vernier (1580–1637)

Es una herramienta de medición, exactitud y precisión, nos permite la obtención de lecturas en milímetros y/o pulgadas, usando sus superficies para interiores, exteriores y profundidades. Fue elaborado para la satisfacción de las necesidades de un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una sola operación, como se puede ver estos toman tres tipos de mediciones anteriormente mencionadas, al igual que algunos pueden realizar medición de peldaños. (véase la figura 7.1)

DESCRIPCION DEL INSTRUMENTO Es un instrumento delicado, debe de ser manipulado con cuidado y delicadeza. Tiene un parecido a unas pinzas entre la punta del cursor y la del brazo dado a que su sistema de medición de exteriores, como para interiores usan estas pinzas para una mayor exactitud y precisión, sus medidas suelen ser de mucha confiabilidad. Normalmente los calibradores vernier tienen 20 divisiones en milímetros que ocupan 19 divisiones sobre la escala principal graduada cada 1mm, o 25 divisiones que ocupan 24 divisiones sobre la escala principal graduada cada 0.5 mm, por lo que la legibilidad que dan es de 0.05 mm y 0.02 mm.

PARTES DEL INSTRUMENTO Tiene 8 partes principales:

 Superficie para mediciones externas en forma de pinzas o mordazas  Superficie de mediciones internas o mordazas de interiores  Varilla para mediciones de profundidad  Superficie de referencia para mediciones de profundidad  Escala de pulgadas en la parte superior  Escala en milímetros, se tiene una escala vernier  Se tiene un tornillo de fijación.  Se tiene una superficie de referencias. Calibrador vernier estándar

Calibrador vernier de caratula

CLASIFICACION DEL INSTRUMENTO Entre en la clasificación lineal de medidas(s) directa con trazos o divisiones y esto aplica para todo tipo de calibrador vernier. Se clasifican en dos tipos:

Vernier estándar: Es el más usado tiene n divisiones iguales que ocupen la misma longitud que n-1 divisiones sobre la escala principal. Vernier largo: Diseñado para que las graduaciones adyacentes sean, más fáciles de distinguir. Ejemplo: un vernier largo con 20 divisiones iguales en 39mm proporciona una legibilidad de 1/20mm.

TIPOS DE INSTRUMENTOS  Vernier en pulgadas: El vernier esta graduado en ocho divisiones iguales que ocupan siete divisiones sobre la escala principal, la diferencia entre una división de la escala principal y una división de la escala vernier.  Calibradores grandes y pequeños: Hay calibradores de diversos tamaños, con rangos de medición de 100mm a 3m (4 a 120 pulg.). generalmente, los calibradores con rango de 300mm (12 pulg.) o menos son clasificados como pequeños, los de rango mayor como grandes.  Calibrador vernier estándar: También conocido como pie de rey, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros.  Calibrador vernier de torneo: sirve solamente para lecturas externas e internas, tiene herramienta para medir profundidad (sonda).  Calibrador vernier de alturas: Este dispositivo sirve para medir la altura de piezas o la diferencia de altura entre planos a diferentes niveles. También es usado como herramienta de trazo. El medidor de altura esta creado por medio de la combinación de una escala principal con un vernier para la realización de mediciones rápidas y exacta, cuenta con un solo palpador y la superficie donde descansa actúa como plano de referencia para realizar mediciones.  Calibrador vernier de caratula: en este la escala ha sido sustituida por un indicador de caratula, un mecanismo de piñón y cremallera logrando una resolución aun mayor con lecturas de 0,01mm. Se disponen de calibradores desde 100mm hasta 2000mm.

 Calibradores electro digítales: Son utilizados de manera extensa debido a sus ventajas: fácil lectura y operación, funcionalidad mejorada gracias a su sistema digital, estos tienen una gran variedad de tamaños que puede ir desde los 100 – 1000mm, algunos pequeños tienen insertos de carburo en las puntas de medición, su resolución es de 0.01mm.

Calibrador vernier digital CUIDADOS DEL INSTRUMENTO Antes de utilizarlo es recomendable que se quite el polvo del instrumento, no aplicar demasiada fuerza al medir, medir la pieza de trabajo en forma cercana a la superficie de referencia. En el almacenamiento se debe de:       

Seleccionar un lugar donde no se encuentre expuestos al polvo, alta humedad o fluctuaciones extremas de temperatura. Almacenar los calibradores de mayor tamaño que no sean utilizados con frecuencia, aplicar liquido antioxidante al cursor y caras de medición; dejándolas separadas. Verificar una vez al mes las condiciones de almacenaje y el movimiento del cursor de calibradores que sean usados esporádicamente. Evitar la entrada de vapores de productos químicos como: ácido hidriclorhidrico o ácido sulfúrico. Colocarlos de tal modo que el brazo principal no se flexione. Mantener un registro con documentación adecuada de los calibradores que salgan del almacén hacia el área productiva. Designe una persona como encargada de los que se encuentren almacenados en cajas de herramientas y anaqueles dentro del área productiva.

APLICACIÓN O EJEMPLO

En la siguiente imagen, donde el 0 del nonio está por detrás de los 8mm y la marca del nonio que coincide exactamente con otra en la regla es la que se encuentra entre los números 3 y 4, por lo que tenemos 0,35mm más. En este caso la medición sería de 8,35mm.

II.

MICROMETRO

MARCO HISTORIO Este se remota a la era de Jemes Watt (1772), cuyo micrómetro daba lecturas de 1/100nde pulgada en l primera caratula y de 1/256 de pulgada en la segunda. El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne en el siglo XVII, como mejora del calibrador y fue utilizado en un telescopio. En 1841 el francés Jean Laurent Palmer lo mejoro y adapto para la

medición de longitudes de objetos manufacturados. En 1888 Edwar William Morley incorporo la escala del nonio mejorando l exactitud del instrumento.

Jemes Watt (1772)

William Gascoigne

Laurent Palmer

Edwar William Morley

MARCO TEORICO Este dispositivo mide el desplazamiento del husillo cuando es movido mediante el giro de un tornillo, lo convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento lineal del husillo. Simplifica la rotación del tornillo y el diámetro del tambor. La graduación l rededor del tambor permite leer un cambio pequeño en la posición del husillo, es importante evitar aplicar exceso de fuerza dado a que la medición puede ser errónea.

DESCRIPCION DEL INSTRUMENTO Este también es conocido como tornillo de palmer, instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y sirve para la medición de las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0.01mm) y de milésimas de milímetros (0.001mm). Cuenta con dos puntas que son aproximadas entre si mediante un tornillo de rosca fina el cual se encuentra grabado en su contorno con una escala. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25mm.

PARTES DEL INSTRUMENTO  MICROMETRO ESTANDAR

 MICROMETRO DIGITAL

CLASIFICACION DEL INSTRUMENTO Este está clasificado en lineal, de medidas directas con uso de un tornillo micrométrico y está clasificado en micrómetro de exteriores e interiores.

TIPOS DE INSTRUMENTOS  Micrómetro para tubo: Diseñado para medir el espesor de pared de partes tabulares, tales como cilindros y collares.  Micrómetro para ranuras: Ambos topes tienen un pequeño diámetro con el objeto de medir pernos ranurados, cuñeros, ranuras, etc. El tamaño estándar de la porción de medición es de 3mm de diámetro y de 10mm de longitud.  Micrómetro de punta: tiene ambos topes en forma de punta, usado para medir el espesor del alma de brocas, el diámetro de raíz de roscas externas, ranuras pequeñas y otras porciones difíciles de alcanzar. El ángulo se estas pueden ser de 15ª, 30ª, 45ª o 60ª. La punta de medición tiene un radio de curvatura de 0.3mm.  Micrómetro de cuchillas: en este sus topes son cuchillas por lo que ranuras angostas, cuñeros y otras porciones difíciles de alcanzar pueden medirse.  Micrómetro para ranuras interiores: este es útil para la medición de anchos y posiciones de ranuras internas en un equipo hidráulico.

 Micrómetro con topes en v: es útil para la medición del diámetro de herramientas de corte (machuelos, rimas, fresas, etc.) que cuenten con un numero impar de puntas de corte que un micrómetro normal de exteriores no podría obtenerse de una tabla de conversión.

CUIDADOS DEL INSTRUMENTO  

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  

Eliminar el polvo y el aceite de las superficies de medición, determinar si existen rayaduras o rebabas sobre las superficies de medición. Verificar que el tambor gire suavemente, que no se pegue al cilindro cuando gire, el trinquete gire suavemente y que el freno sea efectivo. Ajuste el punto cero: mantenga entre los dedos pulgar y medio girando suave mente el trinquete para poner en contacto las superficies de medición de los topes. Confirme que la línea cero sobre el tambor este alineada con la línea índice sobre el cilindro. Al hacer mediciones verifique el punto cero periódicamente para confirmar que no haya discrepancia. Este no debe ser sujeto a cambios bruscos de temperatura, luz solar directa, calor radiante o corriente de aire que puedan ocasionar una variación. En medición de piezas pesadas este debe de ser cuidadosamente orientado, es importante sobre todo cuando la longitud de medición excede 300mm.

APLICACIÓN O EJEMPLO Este es mas utilizado en las industrias automotriz, en la fabricación de piezas para máquinas, auto – partes, componentes, etc. Normalmente es usado para la medición de distancias, cavidades o barrenos de poca dimensión en los que la medida precisa es indispensable, algunas aplicaciones son: La comparación de una escala predeterminada como los centímetros, pulgadas, etc. Sobre las medidas reales que debe tener una pieza como los engranajes de una caja de velocidades de un automóvil, alambres, esferas o ejes.

III.

CALIBRADOR DE ALTURAS

MARCO HISTORIO

Pedro Nonius invento en 1514 el nonio un dispositivo de medidas de longitudes que permitía con la ayuda de un astrolabio medir fracciones de grado de ángulos no indicadas en la escala de los instrumentos. Pierre Vernier en 1631 invento la escala vernier para medir longitudes con una mayor precisión y basado en el invento de Pedro Nonius. El calibrador de alturas nace de un invento llamado Gramil, herramienta que se usa en la carpintería para marcar líneas paralelas de corte en una superficie.

Pedro Nonius invento (1514)

MARCO TEORICO El calibrador de alturas con vernier es un instrumento de medición y trazo que se utiliza n laboratorios de metrología y control de calidad. utilizado para trazar todo tipo de trazos en piezas, para medir la diferencia de alturas.

DESCRIPCION DEL INSTRUMENTO Este apartado de medición nos ayuda a obtener la altura de piezas o las diferencias de altura entre planos a diferentes niveles. Creado por medio de la combinación de una escala principal con un vernier para la

realización de medidas rápidas y exactas, cuenta con un solo palpador y la superficie sobre la cual descansa actúa como plano de referencia para realizar las mediciones.

PARTES DEL INSTRUMENTO

CLASIFICACION DEL INSTRUMENTO Como ya se había mencionado todo tipo de calibrador está clasificado en lineal con mediciones directas y trazos o divisiones, en este caso se está hablando de un calibrador de alturas.

TIPOS DE INSTRUMENTOS  Medidores de altura con caratula: Incorpora el mecanismo de amplificación del indicador de caratula al medidor de alturas con caratula, por lo que las lecturas se toman sumando las lecturas de la graduación de la escala principal con una aguja, lo que minimiza errores de paralaje y permite mediciones rápidas.  Medidor de caratula y contador: El cursor se mueve hacia arriba y hacia abajo por medio de un piñón que está sujeta a la rueda de avance sobre su eje y contacto con la cremallera de una de las columnas. Al mismo tiempo otro engranaje sobre el eje de la rueda de avance mueve el contador mediante un tren de engranajes en incrementos de 1mm o 1pulg.  Medidor de altura electro digítales: se clasifican en os tipos, uno de estos utiliza un codificador rotatorio pata detectar el desplazamiento y tiene doble columna, el otro el detector de

desplazamiento tipo capacitancia y cuenta con una sola columna de sección regular.

CUIDADOS DEL INSTRUMENTO 

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No se debe de aplicar fuerza excesiva a la rueda de avance cuando mueva el cursor hacia abajo para poner el trazador en contacto con la superficie de referencia, de otra manera la base se levantará provocando mediciones inexactas. La máxima velocidad que permite el contador es alrededor de 1000rpm lo que equivale a mover l rueda de avance a 500rpm. El mecanismo anti juego no puede eliminar completamente el juego. Con el objeto de asegurar una gran exactitud, realice la medición moviendo el cursor en la misma dirección que lo movió para ajustarlo a cero. No frene el cursor cuando transporte el medidor de altura, en este caso siempre sujételo de la base con una mano.

APLICACIÓN O EJEMPLO Tomando primeramente la escala principal que son los números enteros y enseguida la escala de vernier ahí se toma que raya coincide con la escala principal. Después la escala vernier se mira en qué medida esta y se multiplica por las divisiones que tiene y posteriormente se suma la medida de la escala principal ósea los números enteros con la mediad de la escala vernier y es ahí donde obtenemos la medida tomada con el calibrador de altura.

IV.

INDICADOR DE CARATULA

MARCO HISTORIO Los primeros indicadores de carátula eran utilizados como instrumentos de medición desde inicios del siglo XIX, y la amplificación del desplazamiento se logró mediante una palanca. El milímetro de Hirth,

fabricado en 1907, fue el primer indicador. Este instrumento tenía una estructura bastante simple: incluía únicamente una palanca y sólo una etapa de amplificación.

MARCO TEORICO Son instrumentos utilizados para realizar mediciones, en ellos un pequeño un pequeño desplazamiento del husillo es amplificado mediante un tren de engranajes para mover de forma angular una aguja indicadora sobre la caratula del dispositivo, la aguja gira desde un hasta varias docenas de vueltas, lo que depende del tipo de indicador es fácil leer el desplazamiento en l caratula, lo cual que hace que este sea útil para mediciones diversas.

DESCRIPCION DEL INSTRUMENTO El indicador de caratula es un instrumento fácil de manejar, cuenta con un tuvo donde tiene una aguja para hacer las lecturas, además de que, en la parte superior, hay una caratula donde nos aparece las medidas o lecturas de lo que se está midiendo.

PARTES DEL INSTRUMENTO

CLASIFICACION DEL INSTRUMENTO Como podemos apreciar el indicador de caratula se clasifica en analógico y digital. En la imagen se muestran algunos de ellos.

TIPOS DE INSTRUMENTOS  Indicadores de caratula de una vuelta: Un error de la lectura por una vuelta de la aguja sobre un indicador estándar de caratula en los que la aguja gira más de una vuelta causaría serios problemas, por lo cual con fin de evitar esto la caratula de este tiene una zona de color rojo que está separada de la sección graduada para mostrar que la aguja en esa zona no tiene ningún significado.  Indicador a prueba de agua: en lo que respecta al aceite de corte o soluble, no ocurren problemas en la operación del indicador de caratula, aunque esté sometido a frecuentes salpicaduras de aceite mientras este no se solidifique y adhiera al indicador.  Indicadores de caratula con vástago posterior: en este la caratula es perpendicular al eje del husillo, es útil en la aplicación en la que de dificulte o imposibilite la lectura sobre la caratula de un indicador estándar.  Micro indicadores: satisfacen las especificaciones de la norma JIS B7519-1976 con graduaciones de 1μm o menos (en sistema ingles graduaciones de 0.0001” o menos). Están diseñados para

satisfacer necesidades específicas de medición simultanea de características múltiples en piezas cuyo volumen de producción es elevado.  Indicadores electro digítales: Estos pueden mostrar por medios eléctricos, los valores medidos sobre una pantalla digital. Los beneficios incluyen la adición de nuevas funciones: pueden evitarse errores de lectura y permite la salida de los datos obtenidos. Cuenta con un codificador lineal Inter construido que leerá eléctricamente el desplazamiento de la escala principal.

CUIDADOS DEL INSTRUMENTO No tirar el indicador de caratula, manejar con precaución dado a que la aguja de medición es muy delicada, procurar no rayar la caratula. También es muy importante limpiar el indicador de caratula antes y después de trabajar.

APLICACIÓN O EJEMPLO Este normalmente se aplica en la planitud, circularidad, cilindricid...