Relatório 8 de metrologia PDF

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INTRODUÇÃO

Relógio comparador é um aparelho de grande precisão, podendo ser analógico ou digital. O Relógio comparador analógico permite a medição de grandezas lineares de forma direta ou indireta. A medida de forma direta, funciona medindo diretamente a grandeza desejada; já a medida de forma indireta, estabelece uma diferença entre a grandeza desejada e outra conhecida. O método utilizado durante a prática foi o de medida direta. O mesmo é um instrumento de medição por comparação desenvolvido para detectar pequenas variações dimensionais de uma peça qualquer, através de uma ponta de contato e por um sistema de ampliação mecânica. Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 10 mm, .250" ou 1".

O Relógio comparador possui diversas aplicações, como: verificação de paralelismo; verificação de excentricidade de peça montada na placa do torno; verificação de concentricidade; verificação do alinhamento das pontas de um torno; verificação de superfícies planas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Após a apresentação do relógio comparador e alguns mensurados, foram detalhadas as funções desse instrumento de medição e suas principais componentes. Além disso, o técnico e a professor determinaram a metodologia do experimento, desde a quantidade de medições a serem realizadas á forma de coleta dos dados para cada mensurando. As condições ambientais durante o processo de medição se encontravam a uma temperatura de 20,6°C e a umidade relativa do ar de 86%. Procedimento de medição da placa de alumínio. O procedimento inicial de medição sobre a placa de alumínio iniciou-se como uma divisão de diversos quadrados traçados a partir da Escala e um pincel, a fim de estabelecer um padrão referencial para coordenadas no plano (x, y). Em seguida, estabeleceu-se uma origem, para então numerar 15 quadrados aleatórios ao longo da placa, onde posteriormente as coordenadas (x, y) desses quadrados foram medidos e anotados. Para verificar a planicidade ao longo da placa, realizou-se o mapeamento dessa com o relógio comparador, onde foram anotados os dados apresentados pelo instrumento de medição. Veja a seguir os dados: Tabela 1 - Mapeamento Medidas em [mm]

Número de voltas

da planicidade da placa de alumínio com relógio comparador.XNumeração dos pontos na placa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 0,03 0 0,05 0,04 0,01 0 0 0 0 0,01

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

12 13 14 15

0,01 0,01 0,01 0

0 0 0 0

Os valores positivos representam uma rotação horária do ponteiro. Além disso, através das medições foi possível determinar que alguns pontos não apresentaram empeno como por exemplo os quadrados numerados de 1, 3, 7, 8, 9, 10 e 15 enquanto os outros evidenciaram pequenos empenos. Tabela 2 - Coordenadas cartesianas da placa de alumínio. XNumeração dos pontos x

y

na placa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2,36 2,37 2,38 2,37 2,35 2,38 2,35 2,29 2,21 2,13 2,3 1,91 1,79 1,79 1,68

2,36 2,23 2,22 2,09 2,02 1,95 1,98 2,22 2,24 2,52 2,37 2,42 2,36 2,35 2,26

A partir dos dados acima, foi possível construir o gráfico a seguir em duas dimensões dos pontos aleatórios utilizados na medição de planicidade da placa de alumínio. Gráfico da Tabela 1:

0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0

Medidas em [mm] Número de voltas

1

3

5

7

9

11

Número de voltas Medidas em [mm] 13

15

Gráfico da Tabela 2:

3 2.5 2 1.5

x y

1 0.5 0 1

2

3

4

y 5

6

7

8

x 9 10 11 12 13 14 15

A partir desses gráficos, é possível que perceber que as coordenadas em x e y variam ao longo da placa. Desempeno da Haste. Para análise da haste metálica, adotou-se um procedimento semelhante ao da placa plana, onde com a escala e pincel foram marcados 5 pontos ao longo do mensurando para medidas do empeno da haste. Veja a tabela a seguir:

Tabela 3 - Medidas de Empeno da haste metálica. Pontos ao longo da haste.

Medidas de empeno ao longo da haste. Em [mm]

1

2,61±0,005

2

2,34±0,005

3

2,29±0,005

4

2,77±0,005

5

2,61±0,005

Após à medição dos empenos a cima, realizou-se as medições de circularidade nos 2 pontos de empeno ao longo da haste. Veja a tabela a seguir:

Tabela 4 - Medidas de circularidade ao longo do ponto 1. Pontos ao redor do local.

Medidas de empeno ao longo da haste.

1

2,16±0,005

2

2,47±0,005

3

2,77±0,005

4

3,4±0,005

5

2,61±0,005

Em [mm]

Tabela 4.1. Medidas de circularidade ao longo do ponto 2.

Pontos ao redor do local.

Medidas de empeno ao longo da haste. Em [mm]

1

2,89±0,005

2

2,3±0,005

3

2,12±0,005

4

2,48±0,005

5

2,77±0,005

A partir dos dados acima, foi possível visualizar que haste metálica apresentava um empeno considerável, dessa forma, a haste foi colocada sobre um local plano na qual verificou-se uma grande passagem de luz, o que levou a confirmação do empeno. Assim, utilizou-se prensa hidráulica inúmeras vezes a fim de desempenar a haste, então após a realização do procedimento inúmeras vezes, novas medidas foram feitas para verificação do desempeno. Veja a seguir:

Tabela 5 - Medições da haste após o desempeno. Pontos ao longo da haste.

Medidas de empeno ao longo da haste. Em [mm]

1

2,95±0,005

2

3,06±0,005

3

3,07±0,005

4

2,51±0,005

5

2,64±0,005

CONCLUSÃO:

1. O manuseio do relógio comparador na hora de zerá-lo pode influenciar significamente nos erros do conjunto. Além desses, os erros de leitura são mais uma fonte de incerteza desse sistema. 2. Deve-se observar a retilineidade, circularidade e planicidade. Além disso, podese verificar um possível desvio através dos empenos no mensurando, por mais preciso que o instrumento seja, sempre haverá um erro, que pode ser ou não delimitado por uma margem de desvios.

REFERÊNCIAS ALBERTAZZI, Armando. Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial . Editora Manole.

Stefanelli, Prof. Eduardo J. Relógio comparador virtual – simulador em milímetro centesimal. Em: < http://www.stefanelli.eng.br/relogio-comparador-virtual-simuladormilimetro/>. Acesso em: 09 setembro 2017....