Calibrador Pie de Rey.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización “CALIBRADOR PIE DE REY”

Título: Investigación centrada en el Calibrador pie de Rey o Vernier Ciclo Académico y paralelo: Abril 2016-Septiembre2016 Quinto “A”

Alumno: Regalado Narváez Alex Fabricio Módulo: Taller Industrial Docente: Ing. Mg. Víctor Espín Fecha:

Abril 14 de 2016


Título Investigación centrada en el Calibrador pie de Rey o Vernier Objetivos Objetivo general: 

Abarcar de manera adecuada en la investigación todo lo referente al calibrador pie de rey o vernier.

Objetivos específicos: 

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Identificar los conceptos básicos que de manera fundamental acarrea el estudio del calibrador pie de rey. Investigar las partes fundamentales que conforman un calibrador pie de rey o vernier. Conocer las normas prácticas del correcto uso del calibrador pie de rey o vernier.

Resumen

El calibrador vernier o calibrador pie de rey es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades, sin lugar a duda es uno de los instrumentos mas utilizados. Según datos se dice que la escala vernier fue inventada por un matemático portugués llamado Petrus Nonius (1492-1577), siendo esta la base del calibrador vernier actual, el mismo que fue desarrollado varios años después, en 1631 por Pierre Vernier (1580-1637); todo esto como una breve historia del tema a investigar. Palabras clave

Calibrador, nonio, apreciación. Introducción

Entre las característica del calibrador pie de rey podemos determinar varias peculiaridades del mismo; el vernier o nonio que poseen los calibradores actuales permiten realizar fáciles lecturas hasta 0.05 o 0.02 mm y de 0.001" ó 1/128" dependiendo del sistema de graduación a utilizar (métrico o inglés). La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y la tecnología en su proceso de fabricación. Normalmente los calibradores vernier tienen un acabado en cromo satinado el cual elimina los reflejos, se construyen en acero inoxidable con lo que se reduce la corrosión o bien en acero al carbono, la dureza de las superficies de los palpadores oscila entre 550 y 700 vickers (método utilizado para medir la dureza o resistencia de un material) dependiendo del material usado y de lo que establezcan las normas.


Materiales y Metodología

El calibrador pie de rey es el aparato indicador de medidas usado con mayor frecuencia a causa de sus variadas aplicaciones (mediciones de interiores, de exteriores, y de profundidades). [1] El calibrador o también denominado cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro o Vernier, es un aparato destinado a la medida de pequeñas longitudes y espesores, profundidades y diámetros interiores de piezas mecánicas y otros objetos pequeños. El vernier es una escala auxiliar que se desliza a lo largo de una escala principal para permitir en ésta lecturas fraccionales exactas de la mínima división. Para lograr lo anterior, una escala vernier está graduada en un número de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas escalas están marcadas en la misma dirección. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños; el calibrador consta de las siguientes partes. [2] Partes del calibrador pie de rey

1. Mordazas externas: usado para medir el diámetro exterior o el ancho de un objeto. 2. Mordazas internas: usado para medir el diámetro interno de un objeto. 3. Coliza: usado para medir profundidades. 4. Escala principal: con divisiones en centímetros y milímetros. 5. Escala principal: 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. Pulsador: Botón de deslizamiento y freno. [3]


Instrucciones de seguridad y conservación 

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Una vez utilizado el pie de rey se limpiará con un trapo o una gamuza hasta quitar el tacto de las manos. Cuando se estime que el instrumento va a estar un largo período de tiempo sin usar, se recubrirá con una ligera capa de vaselina neutra. El calibre pie de rey deberá guardarse en su correspondiente estuche individual cerrado. A su vez deberá protegerse conservándolo en vitrinas cerradas o en armarios de talleres según proceda. Paralelamente al mantenimiento que se realiza con el uso del instrumento, debe efectuarse una revisión a fondo en el momento que el pie de rey se envía a la calibración periódica. Esta operación se hace por personal cualificado de Metrología y comprende el desmontaje de los componentes del pie de rey, revisión, limpieza y puesta a punto del instrumento. Preparación para el uso

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Limpieza

Quitar blocaje de la regleta móvil y separar las patas. Limpiar todo el instrumento con un trapo muy limpio o con una gamuza 

Contrastación

Cerrar regleta móvil suavemente hasta tocar a la fija. Efectuar una suave presión sobre la móvil como si de una medida cualquiera se tratase. Esta presión será aproximadamente entre 5 N y 10 N. Observar si coincide el cero de la regla fija con el de la móvil, anotando posibles errores. Mirar si existe desgaste de las caras de medida, comprobando para ello si pasa la luz por la posible rendija formada. La apreciación

Hay pie de rey con precisión de lectura de 1/10mm, 1/20mm y 1/50mm y en

el sistema

ingles de 1/128” y 0,001”. Para nosotros determinar el valor de cada división del nonio

debemos obtener el valor de la apreciación cuya fórmula es la siguiente: [4]    

Donde: a = apreciación. e = menor división de la regla fija. n = número de

divisiones del nonio.


Ejemplos: 1.

Nonio dividido en 10 partes y la regla fija graduada en milímetros: e = 1mm a = e/n n = 10 partes a = 1/10 a = 0,1mm

2.


3.


4.

Nonio dividido en 8 partes y la regla fija graduada en 1/16 de pulgadas: e = 1/16” a = e/n n = 8 partes a = 1/16:8 a = 1/128”

5.

Nonio dividido en 25 partes y la regla fija graduada en 0,025”: e = 0,025” a = e/n n = 25 partes a = 0,025/25 a = 0,001” Lectura del calibrador pie de rey

El procedimiento de lectura es el mismo para todos los diferentes tipos de calibrador que acabamos de ver anteriormente solo hay que tener en cuenta la apreciación de cada tipo, el procedimiento es el siguiente: Primero debemos ubicar el cero del nonio que se considera como la coma que separa los números enteros de los decimales, posteriormente observamos a la izquierda del cero del nonio y en la regla fija contamos los milímetros o las pulgadas que vendría a ser los números enteros, luego observamos a la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos del nonio hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, luego multiplicamos el número del trazo del nonio (que coincidió con el de la regla principal) por la apreciación y sumamos este valor al obtenido anteriormente (número de trazos contados a la izquierda del cero del nonio). Puede darse el caso de que coincida el cero del nonio con un trazo de la regla principal, entonces automáticamente también coincidirá el último trazo del nonio con uno de la


regla fija, entonces la lectura será el valor de la regla fija o sea el valor del trazo de la regla fija que coincidió con el cero del nonio: [4] Ejemplos para cada tipo de precisión de lectura:

En el primer grafico el nonio está dividido en 10 partes y para su lectura se procede de la siguiente manera, debemos observar a la izquierda del cero del nonio y en la regla fija contamos los milímetros que vendrían a ser los números enteros, luego observamos a la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, luego multiplicamos el número de trazos del nonio que coincidieron por 0,1 mm y el resultado de la multiplicación vendría a ser la parte decimal de la lectura total. En el segundo grafico el nonio está dividido en 20 partes y para su lectura se procede de la siguiente manera, debemos observar a la izquierda del cero del nonio y en la regla fija contamos los milímetros que vendrían a ser los números enteros, luego observamos a la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, luego multiplicamos el número de trazos del nonio que coincidieron por 0,05 mm y el resultado de la multiplicación vendría a ser la parte decimal de la lectura total. En el tercer grafico la regla fija está dividida en pulgadas y cada pulgada en 16 partes, el nonio está dividido en 8 partes y para su lectura se procede de la siguiente manera debemos observar a la izquierda del cero del nonio y si este esta después de la pulgada entera, esta ira a la lectura total, caso contrario al no llegar a la pulgada entera se tomara en cuenta para la lectura total la fracción de pulgada que este antes del cero del nonio. Luego observo hacia la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, después multiplicamos el número de trazos del nonio que coincidieron por 1/128” si el resultado es par se lo simplifica y el resultado de esto es la última parte de

la lectura total.


En el cuarto grafico la regla fija está dividida en pulgadas y cada pulgada en 40 partes cada parte con un valor de 0,025”, el nonio está dividido en 25

partes y para su lectura se procede de la siguiente manera debemos observar a la izquierda del cero del nonio y si este esta después de la pulgada entera, esta ira a la lectura de la regla fija, caso contrario al no llegar a la pulgada entera se tomara en cuenta la fracción de pulgada que ira como parte decimal de la medida de la regla fija. Luego observo hacia la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, después multiplicamos el número de trazos del nonio que coincidieron por 0,001” al re sultado de la regla fija se le suma el resultado del nonio y esa respuesta es la lectura total. En el quinto y último grafico el nonio está dividido en 50 partes y para su lectura se procede de la siguiente manera, debemos observar a la izquierda del cero del nonio y en la regla fija contamos los milímetros que vendrían a ser los números enteros, luego observamos a la derecha del cero del nonio y contamos el número de trazos hasta llegar al trazo del nonio que coincide con uno de los trazos de la regla fija, luego multiplicamos el número de trazos del nonio que coincidieron por 0,02 mm y el resultado de la multiplicación vendría a ser la parte decimal de la lectura total. Conclusiones 

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La interpretación correcta del calibrador se basa en el conocimiento del funcionamiento del mismo, partiendo desde cosas fundamentales como el conocimiento correcto de sus partes y la aplicación de cada una de ellas. Es sumamente notable que la lectura en milímetros es muy sencilla en relación a la lectura en pulgadas, pero para ambos casos se conoció las normas prácticas del correcto manejo del calibrador pie de rey. Se determinó la manera adecuada de obtener la apreciación de cada tipo de calibrador, ya que esto es fundamental para al utilizarlo obtener las medidas de manera correcta.


Referencias bibliográficas

[1] Luis Tubón, Modulo de estudio de motores a gasolina , Primera ed. Ambato, Ecuador, 2008. [2] Institución Educativa Nustra Señora de Belén. (2010) Edu.xunta. [Online]. http://www.edu.xunta.es/centros/iesfelixmuriel/system/files/ejercicios-calibre-piede-rey.pdf [3] Creative Commons. (2005) Metrologia Aplicada. [Online]. http://platea.pntic.mec.es/dlopez/3eso/dibujo/caliper__calibre_o_pie_de_rey.html [4] Alonso and Acosta, Física de Alonso y Acosta . Medellin, Colombia: Edimundi. S.A, 1997.

Calibrador Pie de Rey.

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