Metrologia. El Calibre

El Calibre

Grupo nº 9

Materia: Metrología

Profesores:   Ing. Anibal Iantosca

Ing. Ariel Jorge Villar

Integrantes: Hernández, Guido         (16373)

                            Videla, Danilo Emanuel (17468)

Índice

[pic 1]

Introducción                                                          pág. 3

Tipos de calibre                                                     pág. 3

Calibre de vernier                                                  pág. 3

Calibre reloj                                                           pág. 5

Calibre digital                                                        pág. 6

Comparación de los mecanismos de lectura          pág. 7

Según su uso específico                                         pág. 8

Materiales para su construcción                             pág. 15

Mantenimiento del calibre                                     pág. 17

Almacenamiento de pie de rey                               pág. 17

Calibración del pie de rey                                      pág. 18

Preparación para la calibración                              pág. 18

Procedimientos de calibración                               pág. 19

Conclusión                                                             pág. 21

Bibliografía                                                            pág. 22

Introducción

El calibre es un instrumento empleado para la medición de distancias, espesores y diámetros, tanto interiores como exteriores. Existen varios tipos de ellos como los de profundidad, para ranuras, de escala vernier, de reloj o de pantalla digital, etc.

Este instrumento es sumamente delicado y debe manipularse con habilidad y cuidado, se quiere obtener mediciones confiables. Deben evitarse especialmente las limaduras y otras pequeñas partículas, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

En su forma más fundamental está compuesto por una regla auxiliar o móvil y una regla principal o fija, que al complementarse permiten apreciar una medición con mayor exactitud que el valor de la menor resolución de cualquiera de las escalas por si mismas. 

Tipos de calibres

Los calibres pueden diferenciarse, principalmente, por su mecanismo de lectura, aunque también pueden diferenciarse por su uso específico. Esta segunda distinción aparece debido al requerimiento de modificar las mordazas de herramienta para facilitar su uso en ciertas aplicaciones puntuales. Estas clasificaciones no son mutuamente excluyentes, por lo que se puede hallar una amplia gama de calibres debido a las combinaciones entre ambas.

Según su mecanismo de lectura

Se pueden clasificar en tres tipos distintos de calibres, siendo estos de escala vernier, de  reloj y digital.

Calibre de Vernier

Los calibres de vernier son un grupo de instrumentos mecánicos sencillos y deben su nombre al vernier el cual es una escala auxiliar que se desliza a lo largo de la escala principal, entre ambas escalas existe una relación de proporcionalidad en la distancia entre sus trazos lo que facilita lograr lecturas de una fracciones de una división de la escala principal. Este sencillo mecanismo permite en la práctica del taller obtener lecturas rápidas con un  gran grado de exactitud.

La lectura de estos calibres es indirecta, requiriendo cierta capacitación y práctica para realizarla de forma apropiada, y se realiza a través del uso de dos escalas que se hallan sobre ambas reglas. Siendo la regla fija quien contiene la escala de medición, normalmente en el sistema métrico y/o imperial, y cuya resolución es el valor de una de sus divisiones. En la regla móvil, en cambio, la escala Vernier se confecciona respecto a la de la principal, siendo esta una de longitud de “n-1” divisiones de  la escala fija pero dividida en “n” divisiones. Cabe mencionar que dependiendo de tres estándares de número “n” de divisiones 10, 20 y 50 su resolución será de 0.1, 0.05 y 0.02 mm respectivamente. [pic 2]

Esta lectura se realiza sabiendo que el valor de la medición está compuesto por dos lecturas, cada una hecha sobre una de las reglas y con ayuda de la otra. Por lo que:

1. La lectura de la escala principal será el valor representado por la división que coincidiere con el cero de la escala auxiliar o la última división contenida entre los ceros de ambas escalas. Por ejemplo, se puede observar en la figura (Fig.1) que ninguna división coincide con el cero del nonio por lo que la última  división entre ceros dará el valor de la lectura, siendo esta de 16 mm.
2. La lectura de la escala auxiliar dará el número de “n” fracciones que componen la medida. Este valor está indicado por el número de la división que coincidiera con otra de la regla fija. En el caso de la Figura (Fig.1) se puede apreciar que la división número 7 del nonio es la que coincide, por lo tanto la lectura será 7  fracciones de un décimo (indicado por el número de divisiones de la escala móvil) de un milímetro o  0.7 mm.

Sumando ambas lecturas obtenemos el valor total de la medición, en el caso del ejemplo seria 16.7 mm. Como se puede ver el uso de este sistema permite que la resolución de la medida sea una fracción “n” de un divisor de la escala principal, en nuestro caso 0.1mm.

[pic 3]

Cabe destacar que, debido a su diseño simple, los calibres por escala de Vernier son menos susceptibles a sufrir daños a causa de la suciedad, electricidad, limaduras y golpes

se pueden personalizar muchos parámetros por lo que hay que definirlos según las necesidades, algunos son: cantidad de trazos de graduación, distancia entre dos trazos, perfil de los trazos (raya, triangular, plano, rectangular), altura y ancho del trazo, textos y números, tipografía de los mismos, etc. Una vez definidos, se realiza el grabado con una máquina láser galvanométrica.

Este tipo de producción permite un aumento en la exactitud del grabado y, además,  ahorran mucho tiempo en la fabricación o producción de cualquier tipo de instrumentos de medición: calibres, reglas, goniómetros, planímetros, micrómetros, transportadores de ángulos, etc.

Calibres de Reloj

En este tipo de instrumentos se usa un mecanismo de cremallera y piñón para transferir el movimiento lineal de las mordazas del calibre al movimiento rotatorio del indicador de reloj. El reloj se encuentra adosado a la regla móvil y conectándose, a través de un engranaje, a una cremallera dentada que se halla a lo largo del cuerpo del calibre. A medida que se desplaza la regla móvil respecto a la fija, los engranajes dentro del reloj se ven desplazados por esta cremallera. Los pequeños movimientos se ven amplificados en los movimientos de gran magnitud que se observan en la rotación de la aguja indicadora. [pic 4]

En este instrumento la lectura es parecida a la del vernier, en cuanto a la medida de la regla fija, siendo la diferencia que se puede tomar directamente el valor del nonio a través del reloj. El cero del reloj puede cambiarse facilitando esto la comparación en una misma o en varias piezas.

La lectura de este reloj es más simple y rápida que la de la escala Vernier. Esta característica produce una reducción en el agotamiento que se ejerce sobre la visión del operario, siendo de particular utilidad en las situaciones donde los mismos deben realizar esta tarea un gran número de veces durante el transcurso del trabajo.

Dicho esto el calibre de reloj es muy susceptible a sufrir daños en las piezas mecánicas de precisión que componen al sistema del reloj-cremallera, ya sea por suciedad, limaduras y golpes, por lo cual requieren un mayor mantenimiento que los de escala Vernier. Su resolución es de 0.02 mm.

Calibre Digital

En estos calibres la medición es presentada directamente a través de una pantalla electrónica sobre la regla móvil. Esto se logra con el uso de un circuito debajo de la escala principal y otro en el nonio, conjunto el cual genera un capacitor cuya capacitancia  varía con el movimiento del nonio. Esta variación es captada e interpretada por el lector para entregar la medida, mostrándola en la pantalla y  obteniéndose así valores que son mucho más exactos que en los otros métodos. Este sistema permite un rápido cambio entre el sistema imperial y  el métrico, establecer ceros en cualquier punto de la regla, retener medidas en su memoria (especialmente útil en situaciones donde es difícil posicionar la herramienta y visualizar la pantalla) y pueden interconectarse con otros sistemas computacionales. [pic 5][pic 6]

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