Metrología .
La metrología es la ciencia que estudia las magnitudes físicas y los diferentes sistemas de pesos y de medidas .
Existen dos tipos de unidades de medida : las fundamentales y las derivadas . Estas últimas son una combinación de varias unidades fundamentales .
En el taller , las unidades más empleadas son las unidades de longitud y las unidades de media angular .
Se utilizan unidades de longitud para medir alturas , anchuras , diámetros , etc ., y se utilizan las unidades angulares para medir los ángulos que forman las aristas de las piezas o de las ruedas .
Unidades de media empleadas en el taller .
Unidades de longitud .
En el Sistema Internacional ( SI ) , la unidad de longitud es el metro . En automoción , y especial en los trabajos de ajuste de las piezas o componentes y en la medición de conjuntos mecánicos y de su geometría , se emplea el milímetro ( mm ) . El miímetro es la milésima parte del metro , ( 1 m = 1000 mm ) .
Debido a que esta unidad sigue siendo bastante grande para trabajos de ajuste , habitualmente se utilizan submúltiplos del milímetro : décimas , centésimas y milésimas .
Unidades de longitud del sistema inglés o anglosajón .
El sistema inglés o anglosajón establece como unidad de longitud la yarda ( in ) . Una yarda equivale a 0,9144 m . Para realizar medidas en los talleres , la yarda es demasiado grande , de ahí que se utilice como unidad de medida la pulgada ( " ) , cuya equivalencia con el milímetro del Sistema Internacional es una pulgada ( 1" ) = 25,4 mm . Otra unidad de longitud del sistema anglosajón es el pie ( ft ) .
Unidades angulares .
En el Sistema Internacional , la unidad de media angular es el radián . Un radián es un ángulo cuyo arco tiene una longitud igual a la del radio con el que ha sido trazado .
El radián no es unidad usual en los planos y trabajos de mecanizado , en los que los ángulos se miden en grados y minutos .
Grado sexagesimal .
El grado sexagesimal se obtiene dividiendo una circunferencia en 360 partes iguales . Cada una de estas partes es igual a 1º.
El grado sexagesimal ( " ) es la unidad más empleada en automoción para medir ángulos. El grado sexagesimal tiene dos submúltiplos: el minuto ( ' ) y el segundo ( " ). Un grado sexagesimal se divide en 60 min y , a su vez , cada minuto en 60 s .
Para expresar una medida en grados sexagesimales , primero se indican los grados : 60º , por ejemplo ; luego , los minutos , 15' y por último , se indican los segundos , 30" . La medida completa será de 60º 15' 30" .
Tipos de medición .
La medición de las piezas o de conjuntos mecánicos se puede realizar de forma directa o indirecta .
Medición directa .
En la medición directa , el valor de la medida se obtiene directamente en un útil de medida empleado . Por ejemplo , al medir una longitud de una pieza con una regla melimetrada .
Útiles de medición directa .
En los útiles de medición directa , al realizar la medición aparece en su escala indicado directamente el valor de la magnitud que se a medido . Los aparatos o útiles de medida directa más utilizados son :
- La regla graduada .
- El metro o flexómetro .
- El calibre .
- El micrómetro .
- El goniómetro .
Medición indirecta .
En la medición indirecta , se emplea un útil con una medida conocida y se mide comparando la pieza con el útil . Por ejemplo , en una medida de un ángulo realiza una escuadra de 90º , el ángulo de 90º es la medida conocida para comparar si lo que estamos midiendo es mayor o menor .
También se realiza una medición por comparación al comprobar el paso de un tornillo con el peine de roscas . La medida prefijada en la plantilla de la rosca del peine se compara con la rosca del tornillo para identificar si es la misma o no .
Útiles de medida por comparación .
Las piezas se miden comparando la medida fija que tiene el útil o su forma . Los útiles de medida más empleados para realizar mediciones por comparación son las escuadras , las galgas de espesores , los peines de rosca , el reloj comparador , el mármol de ajustador , etc .
Especificaciones de una medida .
Con frecuencia , al analizar la lectura de la media tomada por un instrumento se confunden términos muy importantes , como presición , exactitud , apreciación , estimación y tolerancia , lo que conlleva errores de mecanización y ajuste .
Presición .
La presición mide la dispersión del conjunto de valores obtenidos al realizar varias veces la misma medida . Por ejemplo , medimos cuatro veces una pieza con un calibre y obtenemos como valores los siguientes : 10,38 mm , 10,37 mm ,10,38 mm y 10,39 mm . Repetimos las mismas medidas con otro calibre y obtenemos 10,36 mm , 10,32 mm , 10,34 mm y 10,30 mm . En este caso , el primer conjunto de medidas es más preciso que el segundo , independientemente de cuál sea el valor real de la medida . Por tanto , un instrumento es preciso si proporciona valores similares al repetir la misma medida varias veces en las mismas condiciones .
Exactitud .
En las primeras cuatro medidas del ejemplo anterior , el valor que tomaríamos como real sería su media , en este caso 10,38 mm . En el segundo conjunto de medidas , la media es 10,33 mm . Si la medida es real es 10,34 mm , diremos que el segundo conjunto de medidas es más exacto que el primero . Por tanto , el término exactitud se utiliza para referirnos a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido .
Apreciación .
La apreciación es la medida más pequeña que se puede medir con el útil o aparato de medida . Esta medida suele estar indicada en el cuerpo del aparato . Por ejemplo , si una regla está graduada en milímetros , su apreciación será el 1 mm .
En la figura 2.11 se muestran dos manómetros con diferente apreciación : el manómetro superior tiene 1 bar de apreciación y el inferior la apreciación será de 1 mm .
Estimación .
Se llama estimación a la lectura que se da por aproximación cuando la medida requerida supera la apreciación del instrumento . También se denomina estimación a la medida hecha por aproximación sin utilizar ningún instrumento . La mayor o menor exactitud de una estimación depende de la habilidad y la experiencia de la persona que realiza dicha estimación .
Tolerancia .
La tolerancia o el margen de tolerancia es el intervalo de valores en el que debe encontrarse una magnitud para que se acepte como válida . Por ejemplo , cuando se mecaniza una pieza y el fabricante afirma que la longitud de esta pieza es de 0,7 + 0,1 mm , significa que la pieza es aceptable siempre que mida entre 0,6 y 0,8 mm .
Instrumentos de medida : calibre , micrómetro y reloj comparador .
Para un correcto mecanizado de piezas y ajuste de elementos mecánicos , es necesario conocer los distintos instrumentos o aparatos de medida del taller .
Los instrumentos más utilizados y con los que más se ha de familiarizar el mecánico son el calibre o pie de rey , el micrómetro y el reloj comparador .
Calibre o pie de rey .
El calibre es un instrumento o útil de medida directa de gran presición que permite medir hasta centésimas de milímetro . Las partes del calibre o pie de rey se muestran en la siguiente figura
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