MICRÓMETROS 1.
OBJETIVOS Conocer los micrómetros (micrómetro profundidades y micrómetro de interiores). Aprender a medir y a leer un micrómetro.
2.
de
exteriores,
micrómetro
de
CONOCIMIENTOS BÁSICOS
El alumno antes de realizar la práctica de medición con los micrometros debera tener los siguientes conocimientos basicos: a) Debera conocer las partes constitutivas de los micrometros de exteriores., micrometros de profundidades y micrometros de interiores b) Debe saber identificar la calidad de exactitud (presición ) de un determinado micrometro y si no se encuentra la identificación en el instrumento debe saber calcular en base a la formula P=L/N c) Debe conocer las aplicaciones de los diferentes micrometros d) Debe saber manejar un micrometro Un micrometro es un instrumento que mide con mayor precisión que un calibrador, por tanto el ambiente donde se utilice debe tener mejores condiciones, como ser buena iluminación, temperatura ambiente de 20°C ± 2°C, ambiente sin polvo, ni influencias de vibraciones y magnetismo Estas recomendaciones son para todos los micrometros sean estos mecanicos, con reloj comparador o digitales. 2.1 PARTES CONSTITUTIVAS DE UN CALIBRADOR Dependiendo del tipo de Micrometro este estará compuesto de piezas importantes que son imprescindibles para un uso correcto del instrumento. A continuación describimos las partes Constitutivas de los distintos Micrómetros.
2.1.1 MICROMETRO DE EXTERIORES
Cuerpo del micrometro Inserción de material no metalico (para evitar la transferencia de Calor) Tope Vastago Cilindro Graduación en mm o 0.5 mm Tambor Division del Tambor Perilla de Accionamiento Mecanismo regulador de la fuerza de medicion Tuerca milimetrica Tornillo Milimetrico Elemento de Bloqueo Vastagos Acoplables si se trata de un micrometro de alcanze multiple
2.1.2 MICROMETRO DE PROFUNDIDADES
Brazo tope Cilindro Graduación en mm o 0.5 mm Vastago Vastago acoplable Tambor Divisiones del Tambor Perilla de accionamiento Mecanismo Regulador de Fuerza Tuerca Milimetrica Tornillo Milimetrico Sistema de Bloqueo
2.1.3 MICROMETRO DE INTERIORES
Cuerpo Cilindrico Cilindro graduado Graduación en mm o 0.5 mm Tope Tambor Division del tambor Pseudo Vastago Inserción de material no metalico Tuerca de seguridad Elemento de Bloqueo Acoples
2.2 USO ADECUADO Para realizar una medición adecuada debemos tener en cuenta los siguientes aspectos: Dependiendo de las características de la pieza a medir se debe elegir con que instrumento trabajar, en nuestro caso con que micrómetro se va a efectuar las
mediciones. Por ejemplo si se quieren medir magnitudes interiores se empleará el micrómetro de interiores, como para las partes externas se utiliza el “Pálmer” o el de base y para las profundidades, haremos uso del micrómetro de profundidades. Se debe tener en cuenta si el instrumento tiene un error sistemático, de ser así, calibrar el instrumento o aplicar sumas o restas, dependiendo de la circunstancia. Un factor muy importante es conocer la precisión con la que mide el instrumento que emplearemos. Los micrómetros poseen en el sistema internacional dos tipos de exactitudes que son: 0,01 mm y 0,001 m en nuestro caso la exactitud en nuestros micrómetros es de 0.01. También debemos conocer el sentido de graduación que tiene el tambor del micrómetro, para no cometer errores. Ya para efectuar la medición en si se debe tener muy en cuenta el alcance de la medida que tiene el micrómetro, por ejemplo en el caso del micrómetro Pálmer, se tienen de 0 a 25 mm, de 25 a 50 mm, etc. Lo que quiere decir que para medir una pieza que sea menor a los 25 mm emplearemos un micrómetro de 0 a 25 mm. 2.3 APLICACIONES DE LOS DISTINTOS MICRÓMETROS
2.3.1 MICRÓMETRO EXTERIOR Y SU APLICACIÓN Tambien denominado micrometro palmer es usado para medir magnitudes lineales exteriores en las cuales se requiere una presición de 0.01 mm hasta 0.001mm o su equivalente en pulgadas.
2.3.2 MICRÓMETRO DE PROFUNDIDADES Y SU APLICACIÓN El micrometro de profundidades se utiliza en todas las mediciones de p`rofundidades en las que se requiere presiciones de 0.001mm Al igual que el calibrador de profundidades, en este micrometro el asentamiento del brazo en el borde del elemento a medir, reduce los errores de medicion.
2.3.3 MICROMETRO DE INTERIORES Y SU APLICACIÓN Se utiliza para medir diámetros inetrioeres y distancias internas de elementos mecanicos , con una presición de 0.001 mm siempre que las magnitudes a medir no sean menores al alcanze minimo del instrumento .
2.4 DESGASTES En este capitulo estudiaremos dos tipos de desgaste el de ovalización y el de conicidad. Teniendo el cilindro de un pistón, la cual dividimos en secciones como se observa en la figura.
Para el análisis numérico, para determinar si el desgaste es de ovalización o de conicidad tomamos: D. ova A = A max – A min D. ova B = B max – B min D. ova C = C max – C min Tomar el máximo dato para saber el grado de desgaste de todo el cilindro. X max - X min D con 2 Teniendo los dos desgastes determinamos si el desgaste es de conicidad u ovalización.
3.
MATERIALES Y EQUIPO.
Micrómetro de profundidades Micrómetro palmer Micrómetro de interiores Cilindro Anilla de presión Calibrador
4.
PROCEDIMIENTO Y EJECUCION
En la lectura del micrómetro, se deberán realizar los siguientes pasos: Leer los milímetros (o pulgadas más fracciones de pulgadas) que anteceden al borde del tambor. Ver la coincidencia de una de las líneas del tambor con la línea principal de referencia del cilindro. La línea coincidente del tambor con la línea principal de referencia del cilindro, indica la medida de las décimas y centésimas, cada división del tambor corresponde a la precisión de medida del instrumento. Si el micrómetro es de una precisión de 0,001 mm (un micrón), entonces el cilindro tiene un nonius o vernier incorporado, mediante el cual se procede a realizar la lectura de la milésima de milímetro. (esta medida se lee mediante el mismo sistema que el de un calibrador) Para leer un micrómetro que tiene el sentido de graduación positivo, la lectura se realiza basándose en los siguientes pasos: Leer en el cilindro los milímetros y medios milímetros que anteceden al borde del tambor. En función a la línea de referencia del cilindro, leer las centésimas de milímetro en el tambor, considerando siempre que la graduación ascendente es en el sentido del movimiento de las agujas del reloj. Para leer un micrómetro que tiene el sentido de graduación negativo, la lectura se realiza basándose en los siguientes pasos: Leer en el cilindro, los milímetros y medios milímetros que estén ocultos por el tambor (los milímetros y medios milímetros que no se ven). En función a la línea de referencia del cilindro, leer las centésimas de milímetro en el tambor, considerando siempre que la graduación ascendente es en el sentido contrario al movimiento de las agujas del reloj. Muchas veces la línea de referencia del cilindro, está justo en el medio de dos graduaciones del tambor, en ese caso acudir a las normas de redondeo del Sistema Internacional, vale decir redondear al número par. Para tener una medición y lectura con mínimos errores es necesario realizar por lo menos 3 mediciones con el mismo instrumento Las mediciones se realizaron con el fin de estudiar las condiciones en las que se encuentra el cilindro que tomamos para nuestra práctica, para cumplir con este objetivo tomamos las mediciones de los diámetros de las tres zonas “A, B, C” que se muestran arriba; con estos diámetros podemos verificar si la pieza tiene solución y se puede seguir utilizando o si ya no sirve.
5.
OBTENCIÓN Y REGISTRO DE DATOS
Se realizaron 4 mediciones en cada sector del cilindro (A,B,C) , usando 2 extenciones para el micrometro de interiores , de ahí que oibtendremos una media representativa en
cada sector y podremos realizar los calculos necesesarios para saber si la conicidad que presenta es aceptable( se rectifica) o hay que desechar Para la anilla de igual manera se vera su ovalizacion maxima en tres sectores para asi poder realizar la comparación con el cilindro Toda medicion realizada esta en milímetros CILINDRO DEL MOTOR
ØA1 ØA3
Primer sector (A)
ØA2
ØA4 øA
=
10.82
+ 60
+
15
=
10.78
+ 60
+
15
=
10.75
+ 60
+
15
=
10.64
+ 60
+
15
1
øA 2
øA 3
øA 4
85.8 2 85.7 8 85.7 5 85.6 4
ØB1 ØB3
Segundo sector (B)
ØB2
ØB4 B1
=
10.61
+ 60
+
15
B2
=
10.78
+ 60
+
15
85.6 1 85.7 8
B3
=
10.70
+ 60
+
15
B4
=
10.74
+ 60
+
15
Tercer sector (C)
ØC1
85.7 0 85.7 4
ØC3
ØC2
ØC4 C1
=
10.82
+ 60
+
15
C2
=
10.67
+ 60
+
15
C3
=
10.86
+ 60
+
15
C4
=
10.74
+ 60
+
15
ANILLA Espesor:
4.70 mm
Dinterno : 146.30 mm Dexterno:
158.5 mm
Abertura de la anilla: 22.60 mm Ancho:
1.60 mm
6.10 mm
4.70 mm
85.8 2 85.6 7 85.8 6 85.7 4
6. CÁLCULOS Sumando las medidas del micrómetro de interiores tenemos: Nº 1 2 3 4
øA 85.8 2 85.7 8 85.7 5 85.6 4
øB 85.6 1 85.7 8 85.7 0 85.7 4
con sus respectivos acoples
øC 85.8 2 85.6 7 85.8 6 85.7 4
Calculamos el desgaste por ovalización de cada sector: D. ova A = 85.82mm – 85.64mm=0.18 mm D. ova B = 85.78mm – 85.61mm=0.17 mm D. ova C = 85.86mm – 85.67mm=0.19 mm Elegimos el Desgaste de ovalización mayor: D. ova = 0.19 [mm] J=0.19 [mm] Calculamos la conicidad del cilindro mediante la fórmula: M max M min 2 85.86 85.61 Dconicidad 0.125mm 2 K=0.125 mm
Dconicidad
Entonces:
Realizamos la compracion para determinar la funcionalidad de la pieza: J˃K 0.19 ˃ 0.125 Tenemos un problema de ovalización la cual podemos RECTIFICAR (recuperar) EL CILINDRO. Como:
7. CONCLUSIONES Después de realizar los respectivos calculos se ha llegado a la conclusión de que la pieza se puede recuperar debido a que el valor de la conicidad es menor al de la ovalización, se cumplió con los objetivos propuestos al principio del tema es decir se llego a conocer cada uno de los diferentes tipos de micrometros y sus aplicaciones como tambien se aprendio el correcto uso de los mismos.
8.
CUESTIONARIO a. ¿Qué se esta midiendo? De acuerdo con la característica de la pieza se debe elegir el micrómetro apropiado. Existen casos en que se debe acudir a procedimientos de medición con aplicaciones de cálculos, fórmulas y auxilio de otros medios, tal el caso de medición de guías cola de milano, etc. Para magnitudes exteriores acudir al micrómetro de base y al micrómetro palmer tomando en cuenta los alcances, además, los rangos máximos y mínimos. En muchos casos para medir espesores y pequeñas alturas el instrumento más adecuado es el micrómetro de profundidades. Para medir profundidades no hay otro instrumento que el micrómetro de profundidades. Sin embargo, siempre se debe considerar el acople correspondiente más sus rangos máximos y mínimos. Para medir interiores acudir al micrómetro de interiores con cuerpo cilíndrico, pero existe un límite, pues este micrómetro sólo mide hasta un mínimo de 60 mm, por tanto, para medir magnitudes menores a 60 mm acudir a otros micrómetros tales como: el micrómetro de esfera partida, micrómetro telescópico, micrómetro de garras, etc. b. ¿El micrómetro tiene un error sistemático?
El error sistemático de un calibrador es producto de una mala fabricación o de un uso inadecuado. La forma de verificar el error sistemático, es utilizando un calibre fijo paralelo o en cambio mediante un calibre fijo de verificación (que se va incluido dentro el estuche del instrumento); de existir una variación positiva o negativa, solucionar este problema a través de una resta o suma, del error sistemático, respectivamente. La otra de forma de eliminar el error sistemático se efectúa mediante la correcta calibración del micrómetro. Otras formas de verificaciones de los micrómetros y acciones correspondientes, se detallan en el texto de “Metrología”. c. ¿Qué clase de exactitud (precisión) de medida tiene el micrómetro? En los micrómetros, están en vigencia los siguientes sistemas de medición con sus respectivas clases de exactitud (precisiones): 1. Sistema Métrico: 2. Sistema Anglo-Sajón:
P = 0,01 mm P = 0,001 mm P = 0,001” P = 0,0001”
El sistema de medición de preferencia es el Sistema Métrico (recomendado por la ISO), por tanto, realizarán las mediciones en este Sistema, el otro Sistema se usará cuando las condiciones del caso así lo exijan.
En general cuanto mayor es la calidad de superficie, mayor debe ser la clase de exactitud (precisión) del instrumento. Al medir con un micrómetro, debe respetarse la clase de exactitud (precisión) del instrumento, tanto en el Sistema Métrico como en el Sistema Anglo-Sajón. d. ¿Qué sentido de graduación tiene el cilindro y tambor? Este aspecto debe ser tomando muy en cuenta para evitar errores groseros en la lectura. Si el sentido de graduación del cilindro es ascendente de derecha a izquierda, entonces el tambor tiene una graduación ascendente en sentido del movimiento de las agujas del reloj, a este detalle se denomina sentido positivo de graduación. Si el sentido de graduación del cilindro es ascendente de izquierda a derecha, entonces el tambor tiene una graduación ascendente en sentido contrario al movimiento de las agujas del reloj, a este detalle se denomina sentido negativo de graduación. Generalmente el sentido positivo de graduación se tiene en los micrómetros de exteriores y en los micrómetros de interiores, en cambio en los micrómetros de profundidades se tiene el sentido de graduación negativo.
