DEFINICIÓN DE VERNIER O PIE DE REY El Vernier. El primer instrumento de características similares fue encontrado en un fragmento en la isla de Giglio, cerca de la costa italiana, datado en el siglo VI a. C. Aunque considerado raro, fue usado por griegos y romanos. Durante la Dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), también se utilizó un instrumento similar en China, hecho de bronce, hallado con una inscripción del día, mes y año en que se realizó. Se atribuye al cosmógrafo y matemático portugués Pedro Nunes (1492-1577) —que inventó el nonio o nonius — el origen del pie de rey. También se ha llamado pie de rey al vernier, porque hay quien atribuye su invento al geómetra Pierre Vernier (1580-1637), aunque lo que verdaderamente inventó fue la regla de cálculo Vernier, que ha sido confundida con el nonio inventado por Pedro Núñez. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio para definir esa escala. Llamado también calibre deslizante o pie de rey es el instrumento de medida lineal que más se utiliza en el taller. Por medio del Vernier se pueden controlar medidas de longitud interna, externa y de profundidad. Pueden venir en apreciaciones de 1/20, 1/50 y 1/100 mm y 1/128 pulg, es decir, las graduaciones al igual que la regla graduada vienen en los dos sistemas de unidades en la parte frontal. En algunos instrumentos en el reverso se encuentran impresas algunas tablas de utilidad práctica en el taller, como la medida del diámetro del agujero para roscar. El material con que se construyen es generalmente acero inoxidable INVAR., que posee una gran resistencia a la deformabilidad y al desgaste.
Las partes fundamentales del vernier son:
Cuerpo del calibre Corredera Mandíbulas para exteriores. Orejas para interiores Varilla para profundidad. Escala graduada en milímetros. Escala graduada en pulgadas. Graduación del nonio en pulgadas Graduación del nonio en milímetros. Pulsador para el blocaje del cursor. En algunos es sustituido por un tornillo. Embocaduras para la medida de ranuras, roscas, etc. Embocadura de la varilla de profundidad para penetrar en agujeros pequeños. Tornillos para fijar la pletina que sirve de tope para el cursor. Tornillo de fijación del nonio.
EL NONIO: Representa la característica principal del vernier, ya que es el que efectúa medidas con aproximaciones inferiores al milímetro y al 1/16 de pulgada. La graduación señalada en el cuerpo del calibre, y entre marcas, representa un milímetro, como si se tratara de una regla normal. La graduación del nonio en milímetros posee 20 divisiones si se trata de un instrumento con apreciación de 0.05 mm, en este caso sólo podemos efectuar mediciones en múltiplos de 5 centésimas de milímetro. Cuando el 0 del nonio coincide con el 0 de la escala del cuerpo, el vernier está cerrado. En esta posición la vigésima marca del nonio coincide con la posición de 39 mm de la escala fija. Ningún otra marca del nonio, comprendida entre el 0 y el 10, coincide con un marca de la escala del cuerpo del calibre. Si abrimos la corredera de modo que la primera marca del nonio después del cero (entre 0 y 1 mm) coincida con la segunda marca de la escala fija del cuerpo, la medida
será 0.05 mm. Si actuamos nuevamente y hacemos coincidir la segunda marca, la medida será ahora 0.10 mm. En la escala graduada en pulgadas encontramos 16 divisiones por cada pulgada, es decir, cada división representa 1/16 de pulgada. En al escala del nonio superior encontramos 8 divisiones que representan las particiones de cada dieciseisavo de pulgada, es decir, cada división de la escala del nonio superior representa 1/128 pulgadas. Si hacemos coincidir la primera división del nonio de la escala superior con la primera división de la escala fija del cuerpo, la medida será 1/128 pulgada. Si continuamos deslizando la corredera pasando el cero del nonio por 1/4 “sin llegar a 5/16” y
haciendo coincidir la cuarta marca del nonio, la medida es: 1/4” + 1/32” = 9/32
MICROMETRO 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, pequeño) y μετρoν (metrón, 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 ó 0,001 mm (micra) 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 de 25 mm normalmente, 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... 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 parecen a los metros, calibres o micrómetros empleados en la actualidad, el termino micrómetro fue acuñado, seguramente, por ese interés. Los primeros experimentos para crear una herramienta que permitiría la medición de distancias con precisión en un telescopio astronómico es de principios del siglo XVII, como el desarrollado por Galileo Galilei para medir la distancia de los satélites de Júpiter La invención en 1640 por Wiliam 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 diseñado 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 conjunta Brown & Sharpe.1 La amplia difusión del tornillo fabricado por esta empresa permitió su uso 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 hizo 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 matricera y moldes, en la fabricación de herramientas y en la ingeniería, lo que dio origen a las ciencias de la metrología y metrotecnia, y el estudio de las distintos instrumentos de medida
Partes del micrómetro Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores, 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 "metal duro") para evitar el desgaste así como optimizar la medida. 3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar desgaste. 4. Tuerca 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
INDICADOR DE CARÁTULA Los indicadores de carátula son instrumentos de precisión utilizados para medir la diferencia en tamaño o localización que existe entre una pieza de trabajo y una norma de referencia. Aunque son capaces de proporcionar mediciones lineales, los indicadores de carátula se usan por lo general para efectuar mediciones por comparación, tales como la verificación del alineamiento y la concentricidad de una pieza de trabajo en un torno. En este caso la comparación se hace entre el eje del torno y el eje de la pieza. Los indicadores de carátula también se utilizan para alinear las prensas de tornillo en fresadoras comparando la localización de la mordaza del eje en cada uno de sus extremos. Para efectuar una inspección, el indicador de carátula se ajusta a un valor de norma y a continuación, utilizando el indicador, cada pieza de trabajo se va comparando con la norma. Cualquier variación con respecto ala dimensión prefijada se puede detectar con facilidad mediante la lectura de las graduaciones de la carátula. Para utilizar apropiadamente un indicador de carátula, se requiere conocer bien la construcción de este instrumento.
ESTRUCTURA DEL INDICADOR DE CARÁTULA Aun buen mecánico se le exige que sepa usar y leer diferentes tipos de indicadores de carátula. El indicador de carátula semeja un reloj de bolsillo. La caja aloja el mecanismo indicador de engranes, la carátula y la manecilla (aguja indicadora). Alrededor de la carátula, en su exterior esta el bisel, que se utiliza para poner el cero de la carátula en cualquier posición alrededor de la cara de indicador y el sujetador del bisel, utilizado para fijar la posición del bisel. En la parte inferior de la caja esta el vástago que aloja al eje. En el extremo del eje esta el punto de contacto. El tapón guardapolvo, en el extremo superior de la caja, se utiliza para mantener el indicador libre de polvo y suciedad y es a la vez un límite positivo al movimiento del eje.
ESCUADRA UNIVERSAL: Laroy Starrett, inventó la escuadra combinada en 1887, El éxito de esta herramienta dio inicio a la fundación de “The L. Starrett Company” en 1880.Es un instrumento compuesto, de gran precisión y adaptabilidad, que sirve para marcar, transportar y obtener ángulos, centros de piezas cilíndricas y alturas o profundidades. Consta de una regla milimetrada en la cual puede insertarse un disco con un limbo graduado en grados que tiene incorporado un vernier, formando un goniómetro que permite en conjunto con la regla efectuar las mediciones de ángulos; posee además una escuadra angular que con la regla permite la obtención de los centros de piezas cilíndricas; por último, cuenta con otra escuadra angular que con la regla permite obtener ángulos de 45º y 90º. Ésta última y el círculo cuentan con niveles para la nivelación del instrumento al efectuar las mediciones. Recibe también el nombre de "Starrett"
GONIOMETRO Un goniómetro Es un instrumento de medición con forma de cuadrado o triangular graduado en 0º o 90º, utilizado para medir o construir edificios. Este instrumento permite medir ángulos entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa, o un astro tradicionalmente el Sol- y el horizonte. Con este instrumento, si el observador conoce la elevación del Sol y la hora del día, puede determinar con bastante precisión la latitud a la que se encuentra, mediante los cálculos matemáticos sencillos de efectuar. También se le puede llamar sextante. Este instrumento, que remplazó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, hasta que en los últimos decenios del siglo XX se impusieron sistemas más modernos, sobre todo la determinación de la posición mediante satélites. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un sexto de un círculo completo. Existe un instrumento llamado gonio fotómetro, fotogoniómetro o fotómetro de celda móvil, que mide la intensidad luminosa emitida por una fuente de luz (generalmente de tipo artificial) a diferentes ángulos, se utiliza para conocer la curva de distribución luminosa, la cual describe el comportamiento de la fuente de luz.
RUGOSIMETRO Dentro del campo de la metrología dimensional, la calidad superficial comprende el estudio del micro geometría de las superficies mecanizadas. Las características micro geométricas más importantes de las superficies metálicas, destacando la importancia de su control de cara a la consecución se acabados especiales de calidad son: -Longitud de exploración. -Longitud básica o cut-off. -Línea media del perfil. -Línea central del perfil. -Media aritmética. -Media geométrica. -Profundidad máxima. -Profundidad total. -Profundidad media sobre diez puntos -Altura máxima de la cresta. -Peso medio. -Porcentaje portante.
Uso y partes El rugosímetro es el equipo utilizado para medir la calidad de las superficies. Los principales elementos que componen un rugosímetro son los siguientes: -Cabeza palpadora. -Transductor. -Patín o filtro mecánico. -Caja de arrastre. -Filtros eléctricos. -Calculador. -Registrador. -Elementos de posicionado.
INSTITUTO TECNOLOGICO DE COLIMA METROLOGIA Y NORMALIZACION ALUMNO: MANUEL DE JESUS SOLIS GONZALEZ TRABAJO UNIDAD 2: VERNIER MICROMETRO INDICADOR DE CARATULA ESCUADRA UNIVERSAL GONIOMETRO RUGOSIMETRO
FECHA: 06 DE NOVIEMBRE DEL 2012
