INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Ticomán Ingeniería Aeronáutica
Laboratorio de Ensayo de Materiales - TM Metrología Práctica No. 2 Profesor de Laboratorio: David Anaya Gallegos Profesor de Teoría: Hernández Estrada Ricardo Agustín
4AM2 Integrantes: Álvarez Guzmán Oscar Ayala Nonato Ángel
Contenido 1.
Objetivo ....................................................................................................................................................................... 3
2.
Equipo Utilizado .......................................................................................................................................................... 3
3.
Material utilizado ........................................................................................................................................................ 3
4.
Introducción ................................................................................................................................................................ 3
5.
Consideraciones teóricas ............................................................................................................................................ 3 5.1.
Calibrador Vernier ............................................................................................................................................... 3
5.2.
Partes .................................................................................................................................................................. 3
5.3.
Lectura ................................................................................................................................................................ 4
6.
Desarrollo de la práctica.............................................................................................................................................. 5
7.
Resultados y cálculos................................................................................................................................................... 5
8.
Observaciones ............................................................................................................................................................. 6
9.
Conclusiones ............................................................................................................................................................... 6
10.
Bibliografía .............................................................................................................................................................. 6
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1. Objetivo: Realizar estimaciones de las diferentes magnitudes de un tornillo de uso aeronáutico, por medio del empleo del Calibrador Vernier, el cual está regido por las Normas Mexicanas CH-54 y CH-02 2. Equipo Utilizado 2.1. Calibrador vernier con 2 escalas (pulgadas y milímetros). Calibrador Vernier 3. Material utilizado 3.1. Tornillo de uso aeronáutico. Tornillo de uso aeronáutico 4. 5.
Introducción Consideraciones teóricas 5.1. Calibrador Vernier Es un instrumento de medición de exactitud, constituido fundamentalmente por un vernier, una escala principal o cuerpo y por caras de medición. La escala vernier lo inventó Petrus nonius matemático portugués por lo que se le denomina nonius. El diseño actual de escala deslizante debe su nombre al francés Pierre vernier quien lo perfecciono. El calibrador vernier fue elaborado para satisfacer s necesidades de un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una solo operación el calibrador típico puede tomar tres tipos de medición exteriores, interiores y profundidades, pero algunos pueden tomar medición de peldaños.
Ilustración 1
5.2. Partes 5.2.1.Regla: Graduada en los sistemas métrico e inglés. 5.2.2.Pata fija: Con superficie de contacto a la pieza para medir exteriormente. 5.2.3.Pata móvil: Con superficie de contacto móvil a la pieza para medir exteriormente. 5.2.4.Punta fija: Parte fija de contacto con la pieza, para medir interiormente. 5.2.5.Punta móvil: Parte móvil de contacto con la pieza para medir interiormente. 5.2.6.Impulsor: Apoyo del dedo pulgar para desplazar el cursor. 5.2.7.Tornillo de fijación o freno: Fija la medida obtenida actuando sobre la lámina de ajuste. 5.2.8.Nonio: Escala que otorga la precisión del instrumento según su cantidad de divisiones.
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5.2.9.Reglilla de profundidad: Está unida al cursor y sirve para tomar medidas de profundidad.
Ilustración 2
5.3. Lectura 5.3.1.En pulgadas: El índice cero del vernier está entre segunda y la tercera graduación después de graduación de 1 pulgada sobre escala principal. El vernier esta graduado en ocho divisiones iguales que ocupan siete divisiones sobre escala principal, por tanto, diferencia entre una división de escala principal y una división de escala vernier está dada como: La quinta graduación después del índice cero sobre la graduación vernier coincide con una graduación de escala principal. Así, la fracción es calculada como:
Ilustración 3
5.3.2.En milímetros:
Ilustración 4
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6. Desarrollo de la práctica Para aplicar el conocimiento sobre la utilización de un calibrado vernier o pie de rey, se “midió” tres diferentes longitudes de un tornillo de uso aeronáutico, para mayor certeza de la comparación con la medida que marcaba el pie de rey se realizó un promedio entre tres diferentes medidas para cada sección del tornillo cuidándonos de n o cometer errores de paralaje ni apretar mucho la pieza, ya que estos factores podrían hacer variar la “medida” tomada cada
sección del tornillo.
Ilustración 5. Contorno del cuerpo total del
Ilustración 6. Cabeza del tornillo
Tornillo de uso aeronáutico donde se puede
visto desde su forma geométrica
apreciar las dimensiones a medir.
superior
7. Resultados y cálculos
Seccióndeltornillo segúnlailustración 5&6 A B C
Medida 1 (in)
Medida 2 (in)
Promedio (in)
0.858 2.770 0.5
0.863 2.770 0.497
0.861 2.770 0.4985
: A es el diámetro del circulo en el que se encuentra circunscrita la cabeza hexagonal del tornillo. B es la dimensión total que corre en el eje longitudinal del tornillo de la parte superior de la cabeza hasta la base de la rosca. C es la medida transversal del cuerpo del tornillo correspondiente al diámetro de su área lisa.
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8. Observaciones Las medidas no pueden ser 100% confiables en el laboratorio ya que no se cuenta con los certificados de calibración del instrumento por lo que no se conocen las condiciones en la que, si es que lo fue, se calibró, por lo tanto, no podemos hacer estimaciones de incertidumbre respecto a la medición realizada con ese instrumento. Cada una de las dimensiones registradas fueron obtenidas por 2 individuos, sometiendo su observación a juicio del otro Puede notarse que a pesar del escrutinio anterior las medidas correspondientes a la dimensión “ A” presenta la diferencia entre las mediciones más amplia, y podría deberse a que uno o ambos observadores no pusieron en paralelo la cara del hexágono con el vernier, o bien, a la fuerza de sujeción del vernier con la sección. 9. Conclusiones 9.1. Las medidas realizadas en laboratorio son una aproximación a la medida real del instrumento, pero no se pueden obtener al 100% de confiabilidad ya que desconocemos sobre la calibración del instrumento y el error del humano siempre estará presente en el momento de medir. 9.2.
La obtención de medidas con instrumentos de medición tales como es el calibrador vernier vienen a ser no sólo útiles, sino, también necesarias para confirmar las dimensiones de las piezas a utilizar en un ensamble por ejemplo, a pesar de que existe la afirmación de que los fabricantes suelen regular sus piezas con la ayuda de patrones, una última medición para confirmar que cada pieza de nuestro ensamble está hecha a medida nos da un porcentaje extra de confiablidad, o bien, saber cómo manipular esta herramienta de medición es útil para eliminar la incertidumbre que queda al realizar una conversión de unidades de medida de pulgadas a mm o viceversa, ya sea en milésimas o fracciones, dándonos una medida física de referencia al cálculo de transformación.
10. Bibliografía 10.1. http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=4735062&fecha=10/05/1985&print=true 10.2. http://www.cenam.mx/ammc/Normas.aspx 10.3. https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/calibrador-vernier
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