Guia de Aprendizaje Metrologia en el taller metalmecanico

Dpto. Mecánica Automotriz Mantenimiento de Motor 4º Medio.

Guía de Aprendizaje “Metrología en el taller Metalmecánico”

Modulo: Mantenimiento de Motores Docente: Nicolás Acuña G.

Alumno: Curso:

Fecha:

Mantenimiento de Motores

Profesor Nicolás Acuña G.

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Introducción

En el mundo actual, y en todas las industrias que lo componen, siempre existirá la necesidad de medir, medir una magnitud, una variable, un indicador, un historial, etc., las personas en sus diferentes profesiones tienen un mundo de herramientas y dispositivos que emplean a diario en sus labores, el médico tiene medidores de frecuencia cardiaca, de presión arterial, de masa convencional entre otros, los ingenieros Químicos utilizan pipetas, probetas, vasos precipitados, erlenmeyers. Los ingenieros electrónicos utilizan voltímetros, amperímetros, osciloscopios. Los ingenieros Mecánicos usan Pie de Rey, Micrómetros, Deformímetros, Cintas Métricas, Reglas graduadas entre otros.

Estos instrumentos sirven para hacer mediciones básicas puntuales, y el buen resultado en sus indicaciones depende de la calidad del instrumento, su trazabilidad y la agilidad y destreza con la que es operado, Por ejemplo, la precisión obtenida con un Pie de Rey o Micrómetro, depende de la cantidad de presión aplicada al elemento de medición. De este modo, los trabajadores a través del entrenamiento y la experiencia adquieren el sentido del tacto necesario para aplicarlo apropiadamente a las herramientas.

En el campo metalmecánico, las mediciones que se hacen son en un ± 80% dimensionales, longitudes, dimensiones de una pieza, mediciones de trazos, ajuste de alturas, espesores de materiales, dentados etc., es por esto que los instrumentos de mediciones en longitud juegan un papel sumamente importante dentro de la productividad del sector, y ayudan en oportunidades de mejora en procesos que así lo requieran, lo que no se mide no se puede mejorar. Por esto es importante la metrología. En cada laboratorio, taller, y línea de producción.

Para nuestros lectores de Metal actual, es importante que dentro sus conocimientos técnicos, se contemple la importancia, el cuidado, las diferentes recomendaciones de uso y almacenamiento, así como los programas de control metrológico de los instrumentos para cumplir no solo con la normatividad vigente, sino también con los estándares de calidad que cada proceso requiere para con sus clientes, y así obtener el mayor provecho, reconocimiento, ahorro y productividad en su empresa.

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Metrología Dimensional – Longitudes

En el campo de la Metrología Dimensional, existen diferentes tipos de instrumentos de medición que pueden ser clasificados de la siguiente manera:

En todo taller nunca podrán faltar estos instrumentos, los más comunes y que todos conocemos son tal vez el Pie de Rey y el Micrómetro, pero en el mundo de las mediciones, los adelantos en ingenio y tecnología, trae consigo nuevos instrumentos, nuevas mejoras para hacer cada día más fácil, fiel, exacto y preciso el arte de medir.

Bien, miremos ahora cuáles son esos instrumentos, novedosos y de gran utilidad dentro de las actividades de fabricación y control en manufactura mecánica, conozcamos su funcionamiento, sus cuidados y aprendamos a seleccionar que instrumento se es el mejor de acuerdo a las necesidades de la medición.

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Instrumentos de Medición para Ajuste de Motor Historia del Pie de metro Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, 1492 - Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida 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 (Ornans, 1580 - Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes.

Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama técnica industrial suele ser más utilizado nonio.

Por lo tanto se puede atribuir el invento del calibre pie de rey tanto a Pedro Nunes como a Pierre Vernier.

Su tamaño es variable entre 10 y 30 centímetros, siendo las más comunes de 150 milímetros (aproximadamente seis pulgadas), y 300 milímetros (aproximadamente doce pulgadas).

Pueden estar graduadas en milímetros y en 1/2 milímetro, así como en fracciones de pulgada, con división mínima de 1/16 o 1/32 de pulgada.

Recomendaciones Para La Medición 

Cuando las piezas no tienen cara de apoyo, se recomienda comenzar la medición desde el número uno, por posibles defectos que tenga la reglilla.



Es muy conveniente que la ubicación de la reglilla con respecto a la pieza, y la dirección visual sea la adecuada para evitar errores de medición.



Para una buena medición, el canto de apoyo de la regla debe estar perfectamente plano y perpendicular al borde.



Siempre que sea posible se recomienda la utilización de una escuadra. Para ello se aplica la escuadra por su canto interior sobre la pieza y en la extremidad saliente se apoya la regla graduada.

De esta forma se tiene la seguridad de efectuar una medición rigurosa.

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Medición De Diámetros Cuando se trata de piezas cilíndricas, el canto de la reglilla debe coincidir con el punto centro de la circunferencia.

Conservación Para la buena conservación de la regla se debe: 

Evitar que se caiga.



Evitar flexionarla o torcerla para que no se deforme o quiebre.



Evitar rallarla con la pieza a medir.



Limpiarla con estopa después del uso y protegerla contra la oxidación, usando una delgada capa de aceite o vaselina.

Pie de metro es un instrumento para medir longitudes que permite lecturas en milímetros y en fracciones de pulgada, a través de una escala llamada Nonio o Vernier.

Se utiliza para hacer mediciones con rapidez, con grados de precisión de:    

0,05 mm 0,02 mm 1/128” 0,001”

Está compuesto por una regla fija que es donde están graduadas las escalas de medición ya sean métricas, en pulgadas o mixtas. En ésta están también formando el mismo cuerpo las puntas para medir diámetros interiores o ancho de acanaladuras, sobre esta regla fija desliza la regla móvil que lleva consigo la graduación correspondiente del vernier o vernieres según las escalas de medición que tenga el pie de metro.

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En la parte superior de la regla móvil generalmente tiene un tornillo que es para fijarla en una medida determinada.

Simultáneamente al mover la regla móvil se desplaza la varilla que sirve para medir profundidades de acanaladuras, etc.

1.

Mordazas para medidas externas.

2.

Mordazas para medidas internas.

3.

Coliza para medida de profundidades.

4.

Escala con divisiones en centímetros y milímetros.

5.

Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.

6.

Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.

7.

Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.

8.

Botón de deslizamiento y freno.

Sobre la regla fija, que es donde van las escalas de medición, en general están grabadas dos escalas.

Una en centímetros y milímetros y la otra en pulgadas y fracciones de pulgadas o centésimas de pulgadas.

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Tipos De Resoluciones Más Comunes Empleadas En Pie De Metro.

Precisión de 0,05 mm Para obtener lecturas con precisión de 0,05 mm, se utiliza un nonio dividido en 20 partes iguales correspondientes a 19 mm. De modo que cada parte mide 19/20 = 0,95 mm; luego, la diferencia de longitud entre las divisiones de ambas escalas es 1 – 0,95 = 0,05 mm.

Precisión de 0,02 mm Para obtener lecturas con precisión de 0,02 mm, se utiliza un nonio dividido en 50 partes iguales correspondientes a 49 mm. De modo que cada parte mide 49/50 = 0,98 mm; luego, la diferencia de longitud entre las divisiones de ambas escalas es 1 – 0,98 = 0,02 mm.

Para medir: Debemos leer de izquierda a derecha.

Primero se lee en la regla fija desde el cero de la escala fija hasta el cero del vernier, luego se agrega la lectura correspondiente al vernier, que será con la que coincida con una cualquiera de las divisiones de la regla fija y esta lectura se multiplica por la precisión o resolución del instrumento.

Precisión de 1/128” El nonio que nos permite la precisión de 1/128” tiene una longitud de 7/16” y está dividido en 8 partes iguales. Por lo tanto cada parte mide: (7/16) / 8 = 7/128”.

Cada división de la escala mide 1/16 = 8/128. Resulta que cada división del nonio es 1/128 menor que la división de la escala.

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Para medir Se leen, en la escala, hasta antes del cero del nonio, las pulgadas y fracciones de pulgada. Las fracciones de pulgada pueden ser: media pulgada, cuartos de pulgada, octavos de pulgada o dieciséis avos de pulgada.

En seguida se cuentan los trazos del nonio, hasta el que coincide con un trazo de la escala.

Luego se efectúa una suma de fracciones.

Precisión de 0,001” En la escala fija, una pulgada está dividida en 40 partes de modo que cada parte mide 1/40” o 0,025”. El nonio con 0,001” tiene una longitud de 0,600” y está dividido en 25 partes iguales midiendo cada división del nonio: 0,600 / 25 = 0,024”.

Por tanto, cada división del nonio es 0,001” menor que cada división de la escala.

Para medir: La lectura se hace igual que en los casos anteriores, contando a la izquierda del cero del nonio las unidades de 0,025” cada una, sumando con los milésimo de pulgada, indicados por la coincidencia de uno de los trazos del nonio con uno de la escala fija.

Condiciones De Uso Del Pie De Metro 

Debe ser verificado con un patrón.



Las superficies de contacto de la pieza y del calibre deben estar perfectamente limpias.



El cursor debe estar ajustado y su deslizamiento debe ser suave.



El manejo debe ser cuidadoso y no se debe hacer presión excesiva en el cursor, para no producir desajuste en el instrumento ni errores en la medición.

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Conservación 

Se debe limpiar cuidadosamente y colocarlo en su estuche.



Debe ser guardado en un lugar exclusivo para instrumentos de medición.



Periódicamente se debe verificar su precisión y ajuste y cubrirlo con una fina película de vaselina neutra.

Características Técnicas 

Longitud: El tamaño de los instrumentos se caracteriza por la capacidad de la longitud a medir, variando de 150 a 2000 milímetros.



Regla graduada: Existen reglas graduadas en milímetros y en pulgadas, estando esta última en decimales o en fracciones.



Nonio: Estos se fabrican con 10, 20, y 50 divisiones para obtener lecturas con resoluciones de 0,1 mm, 0,05 mm y 0,02 mm.



Cursor: Existen calibres con ajuste mecánico que permite deslizar el cursor con mayor suavidad.



Trazos nítidos: Para facilitar la lectura.

Transformación De Fracción De Pulgadas A Milímetros Para transformar de fracción de pulgadas a milímetros se realiza la siguiente metodología, se dividen los m/m por 25,4 y el resultado se divide por 5 o 25.

Después de dividir por 25,4 se divide por 10-100-1000 etc. para que quede en un número entero y se pueda sacar correctamente. El número 10-100-1000 se divide por el mismo número que se ocupa para simplificar que es 5 o 25.

Ejemplo: 9/16” = 14,28 m/m

14,28 m/m = 14,28 : 25,4 = 0,5625 = 225 = 9/16” 10000 400 = 5625 = 225 = 9/16” 10000 400

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Micrómetro El micrómetro, que también es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas "μικρο" (micros, que significa pequeño) y μετρoν (metron, que significa medición). Su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro (0,01 mm y 0,001 mm, respectivamente).

Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio.

La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es normalmente de 25 mm, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm, etc.

Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario, pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión.

Historia del Micrometro Durante el Renacimiento y la Revolución industrial había un gran interés en poder medir las cosas con gran precisión. Ninguno de los instrumentos empleados en esa época se parece a los metros, calibres o micrómetros empleados en la actualidad. El término micrómetro fue acuñado, seguramente, por ese interés.

Los primeros experimentos para crear una herramienta que permitiría medir distancias con precisión en un telescopio astronómico son de principios del siglo XVII, como el desarrollado por Galileo Galilei para medir la distancia de los satélites de Júpiter.

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La invención en 1640 por William Gascoigne del tornillo micrométrico suponía una mejora del vernier o nonio empleado en el calibre, y se utilizaría en astronomía para medir con un telescopio distancias angulares entre estrellas.

Henry Maudslay construyó un micrómetro de banco en 1829, basado en el dispositivo de tornillo de banco, compuesto de una base y dos mandíbulas de acero, de las cuales una podía moverse con un tornillo a lo largo de la superficie de la guía. Este dispositivo estaba basado en el sistema métrico inglés, presentaba una escala dividida en décimas de pulgada y un tambor, solidario al tornillo, dividido en centésimas y milésimas de pulgada.

Una mejora de este instrumento fue inventada por el mecánico francés Jean Laurent Palmer en 1848 y que se constituyó en el primer desarrollo de que se tenga noticia del tornillo micrométrico de mano.

En la Exposición de París de ese año, este dispositivo llamó la atención de Joseph Brown y de su ayudante Lucius Sharpe, quienes empezaron a fabricarlo de forma masiva a partir de 1868 en su empresa 1

conjunta Brown & Sharpe. La amplia difusión del tornillo fabricado por esta empresa permitió emplearlo en los talleres mecánicos de tamaño medio.

En 1888 Edward Williams Morley demostró la precisión de las medidas con el micrómetro en una serie compleja de experimentos. En 1890, el empresario e inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett (1836–1922) patentó un micrómetro que transformó la antigua versión de este instrumento en una similar a la usada en la actualidad. Starrett fundó la empresa Starrett, en la actualidad uno de los mayores fabricantes de herramientas e instrumentos de medición en el mundo.

La cultura de la precisión y la exactitud de las medidas en los talleres se hicieron fundamental durante la era del desarrollo industrial, para convertirse en una parte importante de las ciencias aplicadas y de la tecnología. A principios del siglo XX, la precisión de las medidas era fundamental en la industria de matricería y moldes, en la fabricación de herramientas y en la ingeniería, lo que dio origen a las ciencias de la metrología y metrotecnia y al estudio de los distintos instrumentos de medida.

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Principio de funcionamiento del Micrómetro El micrómetro usa el principio de un tornillo para transformar pequeñas distancias que son demasiado pequeñas para ser medidas directamente, en grandes rotaciones que son lo suficientemente grandes como para leerlas en una escala. La precisión de un micrómetro se deriva de la exactitud del tornillo roscado que está en su interior. Los principios básicos de funcionamiento de un micrómetro son los siguientes: 1. La cantidad de rotación de un tornillo de precisión puede ser directa y precisamente relacionada con una cierta cantidad de movimiento axial (y viceversa), a través de la constante conocida como el paso del tornillo. El paso es la distancia que avanza axialmente el tornillo con una vuelta completa sobre su eje (360 °).

2. Con un tornillo de paso adecuado y de diámetro mayor, una determinada cantidad de movimiento axial será transformada en el movimiento circular resultante.

Por ejemplo, si el paso del tornillo es de 1 mm y su diámetro exterior es de 10 mm, entonces la circunferencia del tornillo es de 10π o 31,4 mm aproximadamente. Por lo tanto, un movimiento axial de 1 mm se amplía con un movimiento circular de 31,4 mm. Esta ampliación permite detectar una pequeña diferencia en el tamaño de dos objetos de medidas similares según la posición del tambor graduado del micrómetro.

En los antiguos micrómetros la posición del tambor graduado se lee directamente a partir de las marcas de escala en el tambor y el eje. Generalmente se incluye un nonio, lo que permite que la medida sea leída con una fracción de la marca de la escala más pequeña. En los recientes micrómetros digitales, la medida se muestra en formato digital en la pantalla LCD del instrumento. También existen versiones mecánicas con dígitos en una escala graduada, en el estilo de los odómetros de los vehículos, en los cuales los números van "rodando".

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Micrómetros Exteriores Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores:

Destinado a medir distancias paralelas exteriores o diámetros, siendo además la forma más difundida de micrómetro.

Nomencladora del Micrómetro En este micrómetro podemos diferenciar las siguientes partes:

1- Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación.

2- Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como acero o hierro) para evitar el desgaste, así como optimizar la medida.

3- Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele tener también la superficie en metal duro para evitar desgaste.

4- Palanca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga.

5- Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición.

6- Tambor móvil: solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones.

7- Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm.

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Mecanismo del Micrómetro En la estructura interna de un micrómetro se pueden ver la posición de sus distintas partes, en cualquier posición de su recorrido, así como la robustez del cuerpo que garantiza la precisión de las medidas.

Si seccionamos el micrómetro, podremos ver su mecanismo interno:

Se aprecia la espiga lisa en la parte que sobresale del cuerpo y roscada en la parte derecha interior, el paso de rosca es de 0,5 mm, el tambor móvil solidario a la espiga que gira con él, el trinquete en la parte derecha de la espiga, con el mecanismo de embrague, que desliza cuando la fuerza ejercida supera un límite.

El extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde está roscada la espiga. Esta tuerca está ranurada longitudinalmente y tiene una rosca cónica en su parte exterior, con su correspondiente tuerca cónica de ajuste. Este sistema permite compensar los posibles desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego máximo entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrómetro.

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Sobre el cuerpo está encajado el tambor fijo, que se puede desplazar longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la correcta lectura del micrómetro, y que permanecerá solidario al cuerpo en las demás condiciones.

La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor móvil, es el número entero de vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de rosca de la espiga es de 0,5 mm. La escala fija, grabada en el tambor fijo, tiene una escala de milímetros enteros en la parte superior y de medios milímetros en la inferior, esto es la escala es de medio milímetro.

El tambor móvil, que gira solidario con la espiga, tiene grabada la escala móvil, de 50 divisiones, numerada cada cinco divisiones, y que permite determinar la fracción de vuelta que ha girado el tambor, lo que posibilita una lectura de 0,01 mm en la medida.

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Con estas dos escalas podemos efectuar la medición con el micrómetro, como a continuación podemos ver.

Lectura del Micrómetro

En el Sistema Métrico Decimal se utilizan tornillos micrométricos de 25 mm de longitud, que tienen un paso de rosca de 0,5 mm, así que al girar el tambor toda una vuelta, la espiga se desplaza 0,5 mm.

En el tambor fijo del instrumento hay una escala longitudinal, es una línea que sirve de fiel, en cuya parte superior figuran las divisiones que marcan los milímetros, en tanto que en su lado inferior están las que muestran los medios milímetros; cuando el tambor móvil gira va descubriendo estas marcas, que sirven para contabilizar el tamaño con una precisión de 0,5 mm.

En el borde del tambor móvil contiguo al fiel se encuentran grabadas en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que se hubiera realizado; al suponer una vuelta entera 0,5 mm, cada división equivale a una cincuentava parte de la circunferencia, es decir, nos da una medida con una precisión de 0,01 mm.

En la lectura de la medición con el micrómetro nos hemos de fijar por tanto primero en la escala longitudinal, que nos indica el tamaño con una aproximación hasta los 0,5 mm, a lo que se tendrá que añadir la medida que se aprecie con las marcas del tambor, llegando a conseguirse la medida del objeto con una precisión de 0,01 mm.

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En la figura aparece un micrómetro con una lectura de 4,10 mm, en la escala fija se puede ver hasta la división 4 inclusive, y la división de la escala móvil, del tambor, que coincide con la línea del fiel es la 10, luego la lectura es 4,10 mm.

En este segundo ejemplo podemos que el micrómetro indica: 4,86 mm, en la escala fija se ve la división 4 y además la división de medio milímetro siguiente; en el tambor la división 36 de la escala móvil es la que está alineada con la línea de fiel, luego la medida es 4 mm, más 0,5 mm, más 0,36 mm, esto es 4,86 mm.

La forma del micrómetro no afecta a la lectura, de modo que se fabrican distintos tipos de micrómetros basados en el mismo sistema.

Por último, en el ejemplo de la fotografía puede observarse el detalle de un micrómetro, en el cual la escala longitudinal se ve en su parte superior la división de 5 mm y en la inferior la de otro medio milímetro más. A su vez, en el tambor móvil, la división 28 coincide con la línea central longitudinal.

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Así, la medida del micrómetro es:

Las operaciones aritméticas a realizar son sencillas, y una vez comprendido el principio de funcionamiento, se hacen mentalmente como parte del manejo del instrumento de medida.

Micrómetro con nonio Más sofisticada es la variante de este instrumento que, en adición a las dos escalas expuestas, incorpora un nonio. En la imagen se observa con mayor detalle este modelo; al igual que antes hay una escala longitudinal en la línea del fiel, pero presentando ahora las divisiones tanto de los milímetros como de los medios milímetro, ambas en su lado inferior, siendo idéntica la del tambor móvil, con sus 50 divisiones. Sin embargo, lo que le diferencia es que sobre la línea longitudinal, en lugar de la escala milimétrica, se añaden las divisiones de la escala del nonio con 10 marcas, numeradas cada dos, siendo la propia línea longitudinal del fiel la que sirve de origen de dicha numeración. De este modo se alcanza un nivel de precisión de 0,001 mm (1 µm).

Se aprecia en la foto contigua que la tercera raya del nonio resulta coincidente con una de las del tambor móvil, significando que el tamaño del objeto sobrepasa en 3/10 el valor medido con el mismo.

Así, para el caso del ejemplo, la división visible en la escala longitudinal es la subdivisión del medio milímetro siguiente a la de 5 mm. Por su parte, en el tambor móvil la línea longitudinal del fiel supera la marca del 28, y por último en el nonio es la tercera raya la que se alinea con una del tambor, de ahí que la medición resultante será:

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La combinación de estos métodos da lugar a un instrumento, quizá un poco sofisticado, que puede dar la lectura con una apreciación de un micrómetro. Una enorme precisión para los usos empíricos habituales.

Otros Micrómetros Según las necesidades de uso, existen otros micrómetros que no cumplen los parámetros anteriores de longitud 25 mm, paso de rosca 0,5 mm y 50 divisiones del tambor.

En la imagen podemos ver un micrómetro de 25 mm de longitud, 0 a 25 mm de margen de lectura, 1 mm de avance por vuelta de tambor y 100 divisiones en el tambor.

En este micrómetro no hay que realizar la operación de sumar medio milímetro, dado que sus 100 divisiones dan lugar a una lectura más sencilla; los milímetros se leen directamente en la escala fija longitudinal y las centésimas en el tambor, lo que resulta más sencillo y práctico, presentando el inconveniente de necesitar un tambor de mayor diámetro para poder distribuir las 100 divisiones. Este mayor diámetro puede ser un inconveniente según la forma y tamaño de la pieza a medir.

En la imagen se puede ver la distancia entre caras de una tuerca, con una medida de 8,01 mm.

En la figura se reproduce otro tipo de micrómetro, que permite medir la diferencia de cota o pandeo de una superficie, tomando como referencia tres puntos de la superficie, mediante tres palpadores cónicos; el tornillo central determina la diferencia de cuota.

En la regla graduada vertical, con una escala en milímetros, vemos el número de vueltas enteras dadas por el tornillo, de paso un milímetro, el valor cero corresponde a la posición de la punta del tornillo en el plano de los palpadores cónicos, la escala por encima del cero mide el resalte de la superficie y la escala por debajo del cero el rebajado del plano.

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La fracción de vuelta se mide en el tambor de cien divisiones. El tambor sirve de indicador sobre la regla, el tambor da la altura del cero de la regla y la división cero del tambor enfrentado con la regla indica 0,00 mm de resalte, la punta del tornillo en el mismo plano que los tres palpadores.

El ejemplo de la figura permite ver el principio de funcionamiento del micrómetro, la regla longitudinal que mide el número de vueltas enteras dadas por el tornillo y el tambor que mide la fracción de giro. La combinación de estas dos escalas determina la medida. La precisión del micrómetro se debe a un amplio giro del tambor por un pequeño desplazamiento en el avance del tornillo.

Tipos de micrometros Pueden distinguirse varios tipos de micrómetros, clasificándolos según diferentes criterios:

Según la tecnología de fabricación: 

Mecánicos: basados en elementos exclusivamente mecánicos.



Electrónicos: fabricados con elementos electrónicos, empleando normalmente tecnología digital.

Por la unidad de medida: 

Sistema decimal: según el Sistema Métrico Decimal, empleando el milímetro como unidad de longitud.



Sistema inglés: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando un divisor de la pulgada como unidad de medida.

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Por la normalización: 

Estándar: para un uso general, en cuanto a la apreciación y amplitud de medidas.



Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales, destinados a mediciones específicas, en procesos de fabricación o verificación concretos.

Por la horquilla de medición: En el micrómetro estándar métricos, todos los tornillos micrométricos miden 25 mm, pudiendo presentarse horquillas de medida de 0 a 25 mm, de 25 a 50 mm, de 50 a 75 mm, etc., hasta medidas que superan el metro.

En el sistema inglés de unidades, la longitud del tornillo suele ser de una pulgada, y las distintas horquillas de medición suelen ir de una en una pulgada.

Por las medidas a realizar:



De exteriores: para medir las dimensiones exteriores de una pieza.



De interiores: para medir las dimensiones interiores de una pieza.



De profundidad: para medir las profundidades de ranuras y huecos.

Por la forma de los topes: 

Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies planas paralelas.



De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filos de una superficie roscada.



De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes de engranajes.



De topes radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños.

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La versatilidad de este instrumento de medida da lugar a una gran amplitud de diseños, según las características ya vistas, o por otras que puedan plantearse, pero en todos los casos es fácil diferenciar las características comunes del tornillo micrométrico en todas ellas, en la forma de medición, horquilla de valores de medida y presentación de la medida.

Reloj comparador Un reloj comparador o comparador de cuadrante es un instrumento de medición de dimensiones que se utiliza para comparar cotas mediante la medición indirecta del desplazamiento de una punta de contacto esférica cuando el aparato está fijo en un soporte.

Consta de un mecanismo de engranajes o palancas que amplifica el movimiento del vástago en un movimiento circular de las agujas sobre escalas graduadas circulares que permiten obtener medidas con una precisión de centésimas o milésimas de milímetro (micras). Además existen comparadores electrónicos que usan sensores de desplazamiento angular de los engranajes y representan el valor del desplazamiento del vástago en un visualizador.

La esfera del reloj que contiene la escala graduada puede girarse de manera que puede ponerse el cero del cuadrante coincidiendo con la aguja y realizar las siguientes medidas por comparación. El reloj comparador debe estar fijado a un soporte, cuya base puede ser magnética o fijada mecánicamente a un bastidor.

Es un instrumento que permite realizar controles dimensionales en la fabricación de manera rápida y precisa, por lo que es muy utilizado en la inspección de la fabricación de productos en series grandes.

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El reloj comparador es un instrumento de medición transforma movimientos lineales de un huesillo móvil, en movimiento circulares de un puntero. Este instrumento no entrega valores de mediciones, sino que entrega variaciones de medición (de ahí su nombre).

Su exactitud está relacionada con el tipo de medidas que se desea comparar, existiendo con resoluciones de 0,01 y 0,001 mm

Su constitución es similar a un reloj, consta de una barra central en la que está ubicado el palpador en un extremo y en el otro posee una cremallera que está conectada a un tren de engranajes que amplifican el movimiento, finalmente este movimiento es transmitido a una aguja que se desplaza en un dial graduado.

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Nomencladora del reloj Comparador

1- Caratula 2- Aguja principal 3- Arillo 4- Vástago 5- Huesillo 6- Punta de contacto 7- Aguja cuentavueltas 8- Indicador pasa /no pasa 9- Capuchón

Lectura del Reloj Comparador En la esfera del reloj comparador hay dos manecillas, la de menor tamaño indica los milímetros, y la mayor las centésimas de milímetro, primero se mira la manecilla pequeña y luego la mayor, Cuando la aguja esté entre dos divisiones se toma la más próxima, redondeando la medida a la resolución del instrumento:

En la figura se pueden observar varios relojes. El primero indica 0 mm y en el segundo la lectura será 0,26 mm si bien el valor exacto es mayor (0,263 mm según se indica), la lectura nunca debe de darse con mayor precisión de la resolución que tenga el instrumento. En el tercer reloj la lectura será de 1,33 mm.

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El uso mayoritario del reloj comparador es para determinar pequeñas diferencias de medida, en alienaciones o excentricidad, cuando se emplea para en dimensiones que abarcan varios milímetros, es preciso percatarse, en la aguja pequeña, del milímetro exacto en el que se encuentra la medida, que puede ser más dificultoso que señalar la centésima de milímetro, indicada con la aguja grande, como se puede ver en la figura.

El reloj comparador en medidas diferenciales El reloj comparador no se usa para obtener medidas absolutas de dimensiones, sino que se emplea mayoritariamente para determinar la diferencia de dimensiones, tanto en la inclinación de una superficie o en la excentricidad de un eje o rueda. En este caso se busca un punto de referencia, normalmente el de menor medida y luego se determinan las demás cotas respecto a esta referencia.

En el caso de la pendiente de una superficie, se coloca el reloj comparador, en el soporte correspondiente, y tocando con el palpador se localiza el punto más bajo, que se emplea como referencia, luego deslizando el reloj se observa la variación de medida en los distintos puntos de la superficie.

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Para comprobar la excentricidad o la redondez de un eje, se coloca este entre puntos, en un plato de garras o apoyado en cojinetes de modo que pueda girar libremente. Colocado el reloj en sentido radial respecto del eje a comprobar, se toma un punto como referencia y, girando el eje, se va comprobando la variación del radio en toda la periferia.

La utilización del reloj comparador para la verificación de cotas, mediante la medición de diferencias de alturas, es similar. Se establece un punto de la superficie como referencia y se determina la diferencia de alturas de los demás puntos de la superficie respecto a esa referencia.

Localizado el punto de referencia, se pone a cero la medida indicada en el reloj, girando la esfera haciendo coincidir el cero de la escala principal (centésimas o milésimas de milímetro, según el caso) con la aguja en ese momento. Esto normalmente no se hace con la escala de los milímetros, lo cual ha de tenerse en cuenta si la variación de medida es mayor a un milímetro, en cuyo caso la aguja de las centésimas dará más de una vuelta completa.

En la primera figura se tiene el reloj en el punto de referencia. En la segunda se ha girado la esfera hasta colocar el cero de la escala coincidente con la aguja. Las demás lecturas se harán sobre esta referencia.

Hay que tener en cuenta que girar la esfera, no modifica la posición de la punta de contacto, y que la escala de los milímetros permanece puede no estar a cero aunque se ponga la escala principal a cero. A continuación se muestra un ejemplo con un reloj que presenta una lectura cualesquiera cuando colocado sobre una superficie.

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Si se gira la esfera del reloj haciendo coincidir el cero de la escala con la posición de la aguja, la lectura en esta escala será cero; en cambio, la indicación en la escala de los milímetros no ha variado. Si se desplaza la punta de contacto, como en la figura, la escala principal indicará el incremento de décimas o centésimas de milímetro, pero la aguja de los milímetros también habrá girado proporcionalmente, dando lugar a una nueva indicación a la que habrá que restar la indicación inicial para obtener la lectura correcta del desplazamiento del vástago.

Esto da lugar a dos formas diferentes en el uso del reloj comparador: la primera ya vista, donde hay una concordancia entre las dos escalas para realizar mediciones de varios milímetros; y esta segunda, donde se hace caso omiso de la escala de los milímetros, para realizar mediciones diferenciales de décimas o centésimas de milímetro.

En los relojes digitales esta diferencia no se da dado que este desfase, entre las dos escalas, no se produce.

Medición y Comparación Ajuste a Cero debe ser hecho utilizando un patrón con valor ya definido (ejemplo Bloque Patrón) o una superficie plana (Ejemplo Mármol de Granito)

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Medición y Comparación Suma el valor moviéndose con respecto al valor de patrón

Resta el valor moviendose con respecto al valor del patron

Reloj comparador Digital La aplicación de la electrónica a los aparatos de medida ha dado lugar a relojes comparadores de funcionamiento electrónico, que pueden presentar la lectura de la medición en un visualizador digital.

Un reloj comparador digital tiene una forma similar al tradicional, pero con las ventajas de la tecnología digital, presenta la información en una pantalla, en lugar de manecillas y permite, en muchos casos, su conexión a un ordenador o equipo electrónico.

Las características de un reloj digital son 

Amplitud de medida.



Apreciación.



Conectividad 

Puerto serie.



USB.

Información en pantalla 

Lectura en formato digital.



Lectura en forma analógica.



Datos en milímetros.

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Datos en pulgadas.



Estado de la batería.



Puesta a cero.



Memoria de lecturas.



Fijación de lectura.



Establecer cuota máxima y mínima.

Funciones

Soportes del Reloj Comparador Base Magnetica que sirve para fijar el reloj comparador

Ejemplo de Medición con Reloj comparador

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Recomendaciones y Cuidados 1-Seleccione el reloj comparador más adecuado para atender las necesidades de medición (tamaño, curso, lectura y tipo).

2-evite el error de paralaje observando la caratula del reloj en posición frontal.

3-Monte el reloj comparador siempre en posición perpendicular a la base de referencia para evitar errores en la lectura.

4-proteja el reloj de impactos o fuerzas excesivas.

5- Para Fijar el reloj por el cañón, introdúzcase lo máximo posible.

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6-Use una base rígida para montar el reloj, y procure siempre dejarlo lo más próximo posible a la base.

7-Después del uso, limpie la suciedad y marcas dejadas por los dedos en el uso. Use un paño limpio y seco.

8-Guárdelo siempre en ambiente seco y limpio, de preferencia en su estuche.

Calibración y Ajuste del reloj comparador

Para la calibración de un reloj comparador se utilizan dispositivos robustos para la fijación del reloj y bloques patrón de dispositivos especiales con cabezas micrométricas de lecturas, generalmente igual a 0,001 m/m para los relojes centesimales y 0.0002 m/m para los relojes milésimas.

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Reloj Palpador Durante la fabricación de piezas cilíndricas, o superficies perfectamente planas, el control de calidad debe ser muy estricto en la detección de deformaciones sobre las piezas, en este caso entramos a contar con el Deformímetro Palpador, comúnmente llamado reloj Palpador, un Deformímetro de alta precisión al tener corto recorrido, dotado de una punta palpable excualizable que mide en ambas direcciones proporcionando comodidad y mejor exactitud que la alcanzada con un Deformímetro común sobre una base magnética.

Medidores de Interior En sentido contrario, si es preciso medir diámetros internos o conjuntos de diámetros, existen dos instrumentos para tal fin, el primero un medidor de interiores para diámetros pequeños y el segundo para diámetros más grandes utilizando extensiones para tal propósito. El medidor con carátula para Diámetros pequeños se usa solamente como un instrumento de comparación y debe utilizarse junto con anillo de fijación o un micrómetro. El medidor usa un resorte que da a la punta de contacto una presión de medición constante.

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Alexómetro Mecánico Es bastante importante el alexómetro ya que nos da una apreciación bastante buena tanto de la ovalización (diferencia en el diámetro interior de un tubo o hueco circular), como de la conicidad (cambio de diámetro en un tubo o hueco circular a diferentes alturas de este).

Características: 

Permite la medición del diámetro interior con una gran exactitud.



Mayor recorrido efectivo (en comparación con el producto convencional).



El carburo se usa en las puntas de contacto asegurando alta durabilidad y resistencia al desgaste.



Medición de alta exactitud apoyada por un mango de mayor tamaño con una estructura similar a un esponja que reduce la transferencia de calor de la mano del operador en un 50%.



Roldanas intercambiables de 0.5mm de espesor se suministran como accesorios estándar para permitir fijar en pequeños pasos.



Se pueden unir barras de extensión opcional para medir agujeros profundos.

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Puntas de contacto:

Alexómetro Digital

Características: 

La función de mantener el valor mínimo proporciona la detección fácil del diámetro del agujero.



Hasta tres juegos del valor principal y el valor de tolerancia superior/inferior se pueden memorizar.



Un indicador de barra analógico se integra para superar la intuición en la lectura.



El juicio PASA/±NO PASA se realiza fijando las tolerancias más altas y más bajas.



Hasta con cuatro varillas de (250mm ó 500mm).

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Varillas de extensión 

Las varillas de extensión (opcional) están disponibles para ayudar en la medición de agujeros profundos.



Cuando varias varillas de extensión se unen entre sí, existe la posibilidad de pequeños errores que surgen de las articulaciones extra. Por lo tanto es una buena práctica no conectar más de dos varillas a un medidor de agujeros en un momento dado. Si es posible, utilizar una varilla larga de extensión, en lugar de varias cortas.



La varilla de extensión se puede utilizar hasta los 1 000 mm.



Si se utiliza una varilla de extensión superior a 500 mm, utilice el medidor de diámetro en orientación vertical.



La exactitud y el buen funcionamiento se deben confirmar después de conectar una varilla de extensión.

El alexómetro o verificador de interiores es un tipo de reloj comparador, adecuado para la medición de diámetros interiores por comparación. La mayor aplicación del alexómetro se encuentra en el mecanizado, donde es la herramienta específica para medir no sólo el diámetro interior de los cilindros de motores, sino también el ovalamiento y la conicidad que existen en las superficies cilíndricas. El ovalamiento es la diferencia de diámetro que tiene el cilindro a la misma altura, como resultado de fuerzas laterales de empuje generadas durante la combustión sobre el pistón. La conicidad es la diferencia de diámetro que tiene el cilindro a distintas alturas, ya que se desgasta más en la parte superior que en la inferior debido al incremento de la presión de combustión, la alta temperatura generada y la reducción de lubricación. El empleo del alexómetro permite comprobar esta diferencia comparando medidas del diámetro del cilindro a distintas alturas.

Aunque actualmente se comercializan diversos tipos de alexómetros, tanto analógicos como digitales de variados diseños, podemos esquematizar sus partes básicas de acuerdo a la siguiente imagen:

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Nomenclatura del Alexómetro

El instrumento de medida de la parte superior no es más que un reloj comparador acoplado al cuerpo, mango o barra vertical mediante una abrazadera o una tuerca de fijación. Este reloj comparador puede estar graduado en fracciones de milímetro o pulgada y posee una esfera orientable que permite la puesta a cero.

El mango de sujeción, generalmente construido en acero, está recubierto por un revestimiento que reduce la transferencia de calor de las manos al instrumento, lo que minimiza la posibilidad de lecturas inexactas causadas por la expansión térmica del metal.

El cabezal o barra horizontal está compuesto por un contacto sensible o palpador fijo, dos contactos centralizadores, una pieza de extensión o palpador móvil intercambiable y un mecanismo interno que transmite el movimiento del palpador fijo (que detecta las variaciones de la superficie) a la esfera del reloj comparador. Los contactos centralizadores mantienen la posición correcta del palpador fijo en el diámetro a medir mediante un dispositivo de resorte.

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Todo alexómetro viene provisto de un conjunto de piezas de extensión extraíbles que por medio de arandelas calibradas se adaptan el dispositivo para medir distintos tamaños de diámetros. Mediante el ajuste y bloqueo de estas piezas de extensión se realiza la puesta a cero del reloj comparador cuando se mide un diámetro de dimensiones conocidas.

Como siempre para estos instrumentos de precisión, deben extremarse los cuidados para realizar lecturas precisas y proteger los delicados mecanismos. Para ello, se sigue una serie de pasos, de los que a continuación brindamos un ejemplo de uso típico, es decir, la medición del diámetro de un cilindro con un alexómetro.

Pasos para medir un cilindro con un alexómetro 1. Buscamos en la hoja de datos del fabricante la longitud nominal del diámetro del cilindro que deseamos medir.

2. Seleccionamos la pieza de extensión adecuada para esa medida de diámetro, teniendo en cuenta que la longitud total del cabezal, incluyendo la tolerancia máxima, debe ser apenas mayor que ese diámetro, a fin de asegurar que los palpadores estén en contacto permanente con el cilindro.

3. Montamos el alexómetro tal como indica el manual del fabricante y ajustamos la abrazadera o tuerca de fijación.

4. Graduamos un micrómetro, convenientemente montado en un soporte adecuado, al diámetro nominal del cilindro.

5. Introducimos el cabezal del alexómetro dentro de las garras del micrómetro y llevamos a cero el reloj comparador. Desplazamos suavemente el alexómetro de izquierda a derecha (o viceversa) hasta que obtengamos una medida mínima que tomaremos como referencia.

6. Desmontamos el alexómetro del micrómetro y lo introducimos en el cilindro a medir. Debemos tener la precaución de que el alexómetro ingrese al cilindro en posición inclinada, ya que de esta manera no se dañarán los palpadores.

7. Una vez dentro del cilindro, a la altura y dirección adecuadas, alineamos el mango del alexómetro con el eje del cilindro y tomamos la lectura del reloj comparador.

8. Una vez más, desplazamos el alexómetro de izquierda a derecha (o viceversa) hasta encontrar un punto de inflexión que es el punto exacto de medida. Si ese punto coincide con el cero prefijado en la escala, la medida que estamos comparando coincidirá exactamente. Si por el contrario el punto de inflexión coincidiera, por ejemplo, con el 5 de la escala, la medida comparada sería de 0,05 mm más que la medida prefijada.

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9. Para extraer el alexómetro del cilindro debemos nuevamente hacerlo con el cuerpo inclinado para evitar daños al reloj comparador.

Goniómetro Ya hemos dado un vistazo a los instrumentos que cumplen a plenitud las diferentes necesidades de medición lineal en nuestro taller, ahora miremos como suplir la otra necesidad de medición dimensional, las mediciones angulares. Es común que diferentes piezas especiales cuenten con ángulos bien definidos que se deben medir, incluso las figuras regulares cuentan con ángulos de 90 º, pero como garantizar que sin son 90º, 60º o 45º efectivos?. Presentamos el Goniómetro, instrumento me medición que no puede faltar en el taller que requiera de mediciones angulares.

Un goniómetro es un instrumento de medición con forma de semicírculo o círculo graduado en 180º o 360º, utilizado para medir o construir ángulos. Este instrumento permite medir ángulos entre dos objetos, el cual lleva incorporado un dial giratorio sobre su eje de simetría, para poder medir cualquier valor angular. En algunos modelos especiales, el dial giratorio lleva incorporado un nonio para medidas que requieren más precisión.

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Para la medición de los ángulos, en mecánica se utiliza el goniómetro universal o nonio transportador. La graduación de Nonio doble lleva en cada arco de 11 grados 12 divisiones iguales, por lo que cada sección es:

Es decir que la resolución del Goniómetro corresponde a 5 minutos.

El disco principal se divide en 360 partes, cada una de las cuales corresponde a 1°, mientras que la escala graduada está equipado con dos escalas idénticas, colocadas a los lados de la graduación central de cero, se dirige hacia la izquierda y derecha de 5' en 5' hasta 60', correspondiente a 1°, es fácil de usar y obtener la lectura del valor angular.

El nonio se utiliza como el de un Pie de Rey o Micrómetro, teniendo en cuenta la parte entera (divisiones que preceden al cero del transportador) y una parte fraccionaria que se da al multiplicar las divisiones del nonio incluidas entre el cero de la escala graduada y la línea de coincidencia, por la aproximación del instrumento. Ejemplo: Si el entero es de 44° en el transportador, y la sexta división del nonio coincide con una escala, se suma a la completa 6 X 5’ (5 '= aproximación del instrumento) = 30'. La lectura completa será 44° 30'.

Ejemplo

El ángulo de 180° puede escribirse también como: 180° = 179° 60', ya que 1° corresponde a 60', de modo que si el valor de la alfa es 44° 30' como en el ejemplo anterior, el ángulo beta será:

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Como se puede apreciar, si de alta precisión se trata, el Goniómetro con Nonio es el ideal, con una resolución de 5’ minutos, se pueden medir ángulos de forma más fiel, rápida y precisa, que con el goniómetro ordinario, cuya resolución es de apenas 30’ minutos.

Calibres de Espesores, Calibre fijo, Galga o Feeler Se llama galga o calibre fijo o "feeler" a los elementos que se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación de las cotas con tolerancias estrechas cuando se trata de la verificación de piezas en serie. La galga también es una unidad de medida, ésta es utilizada para indicar el grosor (espesor) de materiales muy delgados o extremadamente finos; la galga se define como el grosor de un objeto expresado en micras multiplicado por 4. Así, por ejemplo, una lámina de polietileno que tenga 25 micras (0,025 mm) de -7

grosor será de 100 galgas; por tanto, la galga equivale a un cuarto de millonésima de metro (2,5 × 10 m).

1

En el mundo anglosajón las medidas en los calibres fijos también se pueden encontrar indicadas en milésimas de pulgada.

Las galgas que son calibres fijos no siempre indican su medición y pueden ser meras réplicas de la pieza modelo, lo cual las abarata, así algunas sirven sólo para establecer un patrón, con el que se compara la pieza para establecer su validez; están formadas por un mango de sujeción y dos elementos de medida, donde una medida corresponde al valor máximo de la cota a medir, y se llama «NO PASA» (en inglés «NOT GO»), y la otra medida corresponde al valor mínimo de la cota a medir, y se llama «PASA» («GO»).

Tipos de Galgas Las galgas pueden ser individuales, que se usan por torsión (movimiento de deslizamiento y giro), o juegos que agrupan varias galgas con hasta cien placas lisas de diversas formas (rectangulares o redondeadas) y tamaños, también llamados estos últimos bloques de Johansson, en honor a C. E. Johansson, quien los inventó a principios de Años 1900, en los cuales las galgas se pueden armar para obtener diferentes longitudes, alcanzándose una precisión de hasta 0,05 µm.

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En función de la cota a medir se pueden considerar los siguientes tipos de galgas:  «Tapones de PASA y NO PASA»: se emplean en el verificado de los diámetros de orificios.

 «Galgas de herradura PASA - NO PASA»: se emplean en el verificado de los diámetros de ejes y cotas externas.

 «Tapones cónicos con la indicación de profundidad máxima»: se emplean en el verificado de agujeros cónicos.  «Acoplamientos cónicos con la indicación de profundidad máxima»: se emplean en el verificado de ejes cónicos.

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Dpto. Mecánica Automotriz Mantenimiento de Motor 4º Medio.  «Ejes roscados con PASA y NO PASA»: se emplean en el verificado de roscas.

 «Galga para radios o de filete»: se emplean en el verificado de los radios. Se utiliza poniendo junto a la galga la pieza a contra luz, comprobándose si ésta coincide con el radio, procediéndose a su corrección caso de existir alguna fuga de luz.

 También hay galgas de ajustes de calibres. Para ajustar calibres y micrómetros, así como galgas graduables, se usan «calas de bloques ETALON».

Para verificar lotes de piezas de precisión se ha de operar controlando la temperatura, ésta se regula a 20ºC para evitar que se altere la medida de la pieza con la dilatación causada por la oscilación térmica

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Llave de Torsión, Torque o Dinamométrica La llave dinamométrica o llave de torsión o torquímetro es una herramienta manual que se utiliza para ajustar el par de apriete de elementos roscados. El torque es de uso frecuente en los talleres de automóviles, se aplica para dar a los tornillos el torque recomendado por el fabricante, evitando las sobretensiones y deformaciones de las piezas.

Una llave dinamométrica consiste en una llave fija de vaso que puede ser intercambiable con otras llaves de vaso de otras dimensiones, a la que se acopla un brazo que incorpora un mecanismo en el que se regula el par de apriete, de forma que si se intenta apretar más, salta el mecanismo que lo impide. Nunca se debe reapretar a mano un tornillo que antes haya sido apretado al par adecuado ni utilizar una llave dinamométrica para aflojar tornillos.

Tipos de Llaves dinamométrica

Llave de Torque de Puntero o Aguja Consta de una esfera de reloj en la que se muestra mediante una aguja móvil el valor del par de apriete medido

Aplicaciones Comunes: • Las secciones de control de calidad, los laboratorios metrológicos y los departamentos de inspección usan llaves dinamométricas de lectura directa para evitar la aplicación de excesos de torque.

• Para establecer torque final después de trabajar con herramientas de ensamble de alta velocidad.

• Instrumento de ensamble primario cuando se requiere un alto grado de precisión.

• Durante pruebas de destrucción.

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Características • El torquímetro tiene una precisión de +/- 2% de la lectura, y hay modelos disponibles con +/- 1% de precisión.

• Muy duraderas, prácticamente sin piezas móviles.

• Se asegura la precisión cuando el torquímetro no está cargado y el marcador está en cero.

• El mango de eje giratorio concentra la fuerza de tiro para asegurar la precisión.

Operación La carga se aplica contra el mango y desvía la barra donde se encuentra la escala. El marcador o indicador permanece fijo.

Llave de Torque de Trinquete Contiene un sistema mecánico regulable a través de un nonio, que libera la tensión de la llave cuando se alcanza el par de apriete pre-ajustado. Se usa para aplicar un par de apriete determinado de forma repetitiva. Por ejemplo: en las cadenas de montaje, o en piezas unidas con muchos tornillos iguales.

Aplicaciones Comunes:  Operaciones de línea de producción y mantenimiento, donde no es deseable que el operario haga ajustes.

Características:  El torquímetro deberá pre-programarse en el analizador con una herramienta especial de ajuste.  Instrumento de producción disponible en una amplia variedad de configuraciones, incluyendo cabezas de matraca fijas, así como sistemas de cabezas intercambiables.  Adaptadores y extensiones disponibles que permiten aplicar torque en lugares difíciles de alcanzar.

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Operación:  El componente principal de este tipo de llave es un resorte enrollado en serpentín helicoidal. Al mover el mango, la compresión del resorte cambia la carga sobre el mecanismo de torque central. Una vez alcanzado el nivel de torque deseado, la carga sobre el mecanismo central es superada por el torque aplicado y produce una señal audible y una leve vibración.

Llave de Torque Digital En su interior un circuito electrónico y una pantalla en la que se muestran los valores medidos.

Entre otras funciones, avisa mediante un sonido y por vibración, cuando se alcanza el par de apriete ajustado previamente. Puede medir en varias unidades diferentes, sistema anglosajón, o SI (Sistema Internacional de Unidades).

Características  El torquímetro Digital deberá pre-programarse en el analizador con una herramienta especial de ajuste.  Instrumento de producción disponible en una amplia variedad de configuraciones, incluyendo cabezas de matraca fijas, así como sistemas de cabezas intercambiables.  Adaptadores y extensiones disponibles que permiten aplicar torque en lugares difíciles de alcanzar  Capacidad: 1000 kgf-cm,  Mediciones en kgf-cm, lbf-inch y N-cm.  Alarma sonora.  Pantalla digital de 57 x 25mm con luz de respaldo  Tamaño del dado motriz:1/4”, 3/8”, 1/2", 3/4” cuadrado  Retención de lectura y auto apague.  Alimentación eléctrica: 4 pilas 1.5V DC tipo AAA.

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Llave de Torque Angular Es muy importante saber que no existe ninguna relación con el apriete que usamos habitualmente, cuando lo hacemos con libras-pie o newton metros, no existe conversión ni relación de una cosa con otra son totalmente diferentes.

Cuando se aprietan los tornillos de la cabeza de cilindros, la fuerza ejercida por la herramienta (torquímetro) está logrando dos cosas: 1- Primero, está superando la fricción entre los hilos de rosca en el tornillo, la rosca en el monoblock y la fricción de la superficie inferior de la cabeza, mientras da vueltas contra la misma. ¡Esto representa cerca del 70% de la fuerza ejercida en la herramienta!

2- Segundo, el ajuste lo estira para poder afianzar la fuerza sobre la junta. Esto es el 30 % restante de la fuerza ejercida en la herramienta.

IMPORTANTE: Una de las ideas erróneas más comunes al usar el torquímetro, es que la lectura del esfuerzo de torsión en la llave indica cuanta carga soporta cada tornillo. La lectura solamente indica cuanta fuerza se está aplicando en cada tornillo. La carga real de presión será mucho, mucho más alta, y dependerá de la fricción en los hilos de rosca, la medida, paso del tornillo y el tamaño de las áreas entre estos. La presión que ejerce el paso del tornillo a una rosca para multiplicar el factor de carga.

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Procedimiento del torque angular.

Otro dato a tener en cuenta es que los grados son acumulativos, cuando se especifican 30+30+30 grados, se puede realizar en un solo paso, es decir dar los 90 grados en una sola vez, o en tres pasos cada uno de 30 grados.

Es sumamente importante poner mucha atención al realizar esta operación, (torque angular) ya que cualquier distracción nos causara grandes problemas en el armado del motor y en su funcionamiento.

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Fallos Más Comunes En Los Instrumentos Finalizando con la descripción de los instrumento de medición, reflexionemos sobre los posibles daños o fallos que voluntaria o involuntariamente podemos causar a nuestros equipos, con el fin de aprender a cuidarlos y sacarles el mejor provecho y beneficio.

Siempre que un instrumento presente fallas (a excepción de los ajuste de cero), y estas sean corregidas por el usuario, o por un taller de reparación, el instrumento deber ser calibrado por un laboratorio de metrología, para garantizar la fidelidad en sus lecturas.

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Dpto. Mecánica Automotriz Mantenimiento de Motor 4º Medio. ¿Por Que Calibrar Los Equipos?

Antes de responder esta pregunta, definamos que es calibración: Calibración es el hecho de efectuar una comparación entre un instrumento de medición y un instrumento patrón de la misma magnitud a calibrar, en otras palabras es conocer los errores en la indicación de un instrumento mediante la comparación con un patrón de referencia bajo condiciones controladas en un Laboratorio de Metrología.

Sumincols.a.s. por ejemplo, con el aval de STARRETT-BRASIL, cuenta con unas modernas instalaciones de Laboratorio de Metrología, que garantiza la fidelidad en las calibraciones y los resultados emitidos en los certificados de calibración, contando para ello con personal idóneo y patrones trazados internacionalmente.

¿Pero que es trazabilidad?

Es una cadena ininterrumpida de calibraciones a nivel internacional en la cual se tiene en cuenta todas las incertidumbres, es decir, un patrón nacional es trazado a otro nacional o internacional, que a su vez es trazado con otro y con otro hasta llegar al patrón de referencia primario, contemplado y custodiado por los entes máximos de la metrología mundial, la CGMP en Francia, NIST en EEUU, INMETRO en Brasil, el CENAM en México, La SIC en Colombia, etc.

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Ahora bien, ¿porque se calibran los instrumentos?, todo instrumento de medición cualquiera que sea debe estar calibrado previo a su uso sin importar que este sea nuevo o acabe de llegar de un mantenimiento, ya que esto no es garantía que los resultados entregados sean los correctos, solo la calibración determina si un instrumento está midiendo bien o no y dentro de que porcentaje o intervalo de error, pues es bien sabido que ninguna medición, calibración o verificación es 100 % exacta, siempre existirá una incertidumbre asociada con el proceso que también se debe tener en cuenta si de correcciones se trata.

Los resultados de calibración, errores e incertidumbre, siempre están contemplados en el certificado de calibración y el usuario es el único responsable de su uso o aplicación, así como de determinar los intervalos de calibración teniendo en cuenta diferentes aspectos como lo son el uso del instrumento, un histórico de calibraciones, calidad del equipo etc.

El tener un instrumento calibrado no significa que este mide bien, o que sus lecturas son las correctas, significa solamente que la diferencia entre lo que el instrumento indica y "lo que debiera indicar", es conocida.

Por lo tanto, es posible trabajar con un instrumento que presente grandes errores en su indicación, y corregir sus lecturas de acuerdo a los resultados presentados en su Certificado de Calibración.

Algunas de las razones del por qué calibrar los instrumentos según Industria y Metrología, reconocidos laboratorio son:  Detecta onerosas pérdidas inesperadas en su empresa.  Garantiza la correcta medición de sus equipos durante su proceso de producción.  Minimiza las pérdidas de materias primas, insumos o materiales.  Cumple con la normatividad de los sistemas de calidad y certificación de las empresas.  Asegura la certeza de sus mediciones, factor diferencial hacia los clientes, especialmente cuando se exporta.  Cumple con la legislación nacional e internacional vigente.  Asegura su competitividad.  Evidencia los costos ocultos de su empresa para su posterior corrección.

Debe entenderse que la calibración no puede ser confundida por ningún motivo con el proceso de ajuste o reparación, que es llevar un instrumento a condiciones óptimas de trabajo.

Mantenimiento de Motores

Profesor Nicolás Acuña G.

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