Prévia - Apostila Metrologia - Partners Treinamentos - Resumida

Metrologia Dimensional – Prof. Luiz Sérgio M. Rabelo www.partnerstreina.com.br - [email protected] – 31 2564-5623 – 31 9909-8837

2

METROLOGIA

CONCEITOS BÁSICOS Metrologia é a ciência da medição. Trata dos conceitos básicos, dos métodos de medição, dos erros e sua propagação, das unidades e dos padrões envolvidos na representação de grandezas físicas, bem como da caracterização do comportamento estático e dinâmico dos sistemas de medição.

UNIDADE DE MEDIDA Grandeza específica, definida e adotada por convenção, com a quais outras grandezas de mesma natureza são comparadas para expressar seu tamanho em relação àquela grandeza.

RESULTADO DA MEDIÇÃO: valor atribuído a um mensurando obtido por medição.

MENSURANDO: objeto da medição. Grandeza especifica submetida à medição.

ERRO DE MEDIÇÃO: em geral são gerados devido a imperfeições nos instrumentos

de medição ou imperfeições no método de medição e ainda devido às influências externas, como temperatura, umidade, vibração e outros.

INCERTEZA DE MEDIÇÃO: parâmetro, associado ao resultado de uma medição,

que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser atribuídos a um mensurando.

CALIBRAÇÃO: conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a

relação entre os valores indicados por um instrumento de medição e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três elementos fundamentais: o método, o instrumento e o metrologista.

Método Medição direta: consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir. Medição indireta por comparação: medir por comparação é determinar a grandeza de uma peça com relação à outra, de padrão ou dimensão aproximada.

Instrumento A exatidão relativa das medidas depende da qualidade dos instrumentos de medição empregados. Portanto, para a tomada de uma medida, é indispensável que o instrumento esteja calibrado e que sua aproximação, com precisão exigida permita avaliar a grandeza.

http://www.partnerstreina.com.br/

mailto:[email protected]


3

MEDIÇÃO INTERNA MEDIÇÃO EXTERNA MEDIÇÃO PROFUNDIDADE MEDIÇÃO RESSALTOS

Exemplo de leitura

Fig. 4

Agora que estamos cientes do sistema de leitura, vejamos os tipos de medição que podemos fazer.

Fig. 5

ALGUNS TIPOS DE PAQUÍMETROS

Paquímetro com parafuso micrométrico de chamada vernier: Possui dois

cursores ligados entre si pelo parafuso micrométrico que possibilitam o ajuste fino.

Fig. 6

NÔNIO: 0,05 mm ESCALA PRINCIPAL NÔNIO LEITURA DO PAQUIMETRO

26,00 mm 0,45 mm

26,45 mm




4

Paquímetro com relógio

Fig. 9

Paquímetro digital

Fig. 10

MICRÔMETRO O micrômetro é um instrumento de dimensão variável que permite leitura direta com aproximação de 0,001 mm. Existem vários tipos de micrômetros para as mais diversas medições.

Fig. 11

BATENTE BAINHA FUSO

BUCHA INTERNA

PORCA DE AJUSTE

CATRACA

ISOLAMENTO TÉRMICO

TRAVA

LINHA DE REFERÊNCIA

TAMBOR

FACES DE MEDIÇÃO

ARCO




5

Micrômetro de bicos para medições internas (Tipo paquímetro)

Fig. 17

Existem vários outros tipos especiais com funções diversas, para os mais diferentes tipos de medições. Exemplos de leitura

Fig. 18

Fig. 19

BAINHA TAMBOR LEITURA DO MICRÔMETRO

7,00 mm 0,37 mm 7,37 mm

Leitura 0,01 mm

BAINHA TAMBOR NÔNIO LEITURA DO MICRÔMETRO

5,50 mm 0,21 mm 0,003 mm 5,713 mm

Leitura 0,001 mm




6

RELÓGIO COMPARADOR Este instrumento foi desenvolvido para detectar pequenas variações dimensionais através de uma ponta de contato e por um sistema de ampliação mecânica apresenta seu valor com uma leitura clara e suficientemente precisa. O relógio comparador tradicional transforma (e amplia) o movimento retilíneo de um fuso em movimento circular de um ponteiro montado em um mostrador graduado. Trata-se de um instrumento de múltiplas aplicações, porém sempre acoplado a mesas de medição ou dispositivos especiais.

Fig. 21

Conceito de resolução A resolução está ligada ao grau de ampliação do deslocamento que experimenta a ponta de contato de medição. Assim, uma volta completa do ponteiro (360º) corresponde a certo valor de movimento do fuso. Esta volta é subdividida angularmente em frações iguais e o valor de leitura do relógio. Como exemplo, temos o relógio de leitura centesimal (0,01 mm) que é mais amplamente utilizado e onde para 1 mm de deslocamento do fuso corresponde 1 volta de ponteiro, sendo que esta é subdividida em 100 partes iguais; daí o valor de leitura 0,01 mm. Por outro lado, se o cursor do fuso for maior do que uma volta do ponteiro incorpora-se um ponteiro menor com a finalidade de indicar o número de voltas do ponteiro maior.

CAPA DO FUSO PARAFUSO DE

FIXAÇÃO DO ARO

PONTA DE CONTATO

FUSO

CANHÃO CONTADOR DE VOLTAS

MOSTRADOR

ARO

PONTEIRO

PRINCIPAL

LIMITADOR DE TOLERÂNCIA




7

RELÓGIO APALPADOR Trata-se de um instrumento de pequeno curso de trabalho e de baixa pressão de contato. Foi especialmente desenvolvido para trabalhos de verificação geométrica (planaridade, paralelismo, conicidade, excentricidade, etc.), controle dimensional por transferência de medidas etc. O relógio apalpador amplia o movimento angular de uma ponta de medição em circular de um ponteiro montado em um mostrador graduado.

Fig. 27

Este instrumento permite múltiplas aplicações, porém, sempre acoplado a suportes de transferência, traçadores de altura, bases magnéticas, eixos e mandris de máquinas, etc. Princípio de funcionamento e resolução Basicamente, o movimento da ponta de contato origina um movimento angular de braço, que em sua extremidade possui um setor dentado que aciona um pequeno pinhão solidário com uma engrenagem que por sua vez aciona outro pequeno pinhão, chamado pinhão central, onde é montado o ponteiro de leitura. Outra engrenagem entra em contato com o pinhão central com a finalidade de eliminar folgas de engrenamento pela ação de uma mola espiral chamada cabelo Conceito de resolução Similar ao relógio comparador, guardadas as proporções quanto ao curso de medição. Recomendações especiais para uso do relógio apalpador Selecione o relógio apalpador mais adequado para atender plenamente os requerimentos da medição pretendida. Leve em conta os seguintes aspectos: Tipo – De acordo com a posição do mostrador em relação ao corpo, existem os tipos: normal, paralelo, vertical, universal, redondo, etc. Comprimento da ponta – Existem diversos comprimentos para facilitar o acesso ao lugar da medição.

MICROROLAMENTOS DE ESFERA

ESFERA DE METAL DURO

PONTA DE CONTATO

CARCAÇA

RABO DE ANDORINHA

MOSTRADOR

PONTEIRO

ENGRENAGEM TEMPERADA

RABO DE ANDORINHA

AMORTECEDOR DE BORRACHA




8

Cuidados especiais com o relógio apalpador Proteja o relógio de impactos ou forças excessivas. Não deixe o instrumento na beira da mesa ou em lugares onde, por descuido, possa ser derrubado. Nunca tente aproximar ou retirar o relógio pelo movimento motorizado de uma máquina.

COMPARADOR DE DIÂMETROS INTERNOS Este instrumento foi desenvolvido para efetuar medições por comparação em diâmetros internos a diferentes profundidades, daí sua potencialidade na verificação de ovalização, cilindricidade ou conicidade.

Fig. 32

Consiste basicamente de um mecanismo que transforma o deslocamento radial de uma ponta de contato em movimento axial transmitido a um relógio comparador, onde se pode obter a leitura precisa da sua dimensão. O instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de referência. Uma vez selecionado o batente fixo, o relógio é zerado com a utilização de um padrão com a medida nominal a ser controlada. Ao ser introduzido o instrumento no furo, os roletes posicionam os batentes na linha de diâmetro. Movimento no sentido horário indica que o diâmetro interno está menor. Movimento no sentido anti-horário indica diâmetro maior.

Fig. 33

DIÂMETRO MAIOR

DIÂMETRO MENOR REFERÊNCIA




9

Para calcular a aproximação é muito fácil. É só utilizar à fórmula a = e/n onde: a = aproximação e = menor valor do disco graduado = 1º n = número de divisões do vernier = 12 divisões Na figura acima, temos um goniômetro de precisão. O disco graduado e o esquadro formam uma só peça, apresentando quatro graduações de 0º a 90º. O articulador gira com o disco do vernier, e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua.

TRANSFERIDOR DE GRAU Para usos comuns, em casos de medidas angulares que não exijam extremo rigor, o instrumento indicado é o goniômetro simples (transferidor de grau), conforme figura a seguir.

Fig. 35

As figuras a seguir dão exemplos de diferentes medições de ângulos de peças ou ferramentas, mostrando várias posições da lâmina.

Fig. 36




10

BLOCOS PADRÃO Blocos-padrão são peças de aço temperado com duas superfícies opostas retificadas e polidas, planas e paralelas com grande precisão. A perfeição da planaridade destas faces é tal que, dois blocos, postos em contato de maneira oportuna, aderem-se fortemente, e as superfícies em contato estarão próximas a tal nível, que o ar interposto será expelido completamente, criando assim, uma depressão que causa uma aderência notável. Constituem unidades para medição ou comparação. Para a construção dos blocos-padrão utilizam-se materiais especiais que devem ter as seguintes características: Resistência ao desgaste Estabilidade (ausência de tensão) Dureza de 64 a 77 HRC Coeficiente de dilatação uniforme O emprego dos blocos-padrão não se limita somente às salas de medição ou laboratórios, onde são logicamente indispensáveis, em conseqüência da simplicidade com a qual se prestam para compor qualquer cota, constituem também em oficina, um meio preciso rápido e seguro para construir cotas de referências ou medida. Sua simplicidade de emprego é tal que permitiu a difusão em qualquer oficina, em combinação com os acessórios usuais (como as pontas de medição, pontas de traçar, pontas de centrar, apoios de rodapé) seu campo torna-se ilimitado.

Fig. 40

Os blocos-padrão, para conservar durante muito tempo as suas características de precisão, exigem muito cuidado no uso, por parte do operador. Bloco-padrão protetor A fabricação dos protetores obedece às mesmas normas utilizadas na construção dos blocos-padrão normais. Entretanto, emprega-se material que permite a obtenção de maior dureza.




11

INTERPRETAÇÃO DO RESULTADO Sabendo-se que a medida “L” é uma constante e de valor conhecido e sabendo-se também a medida de blocos padrão oportunamente utilizados, pode-se conhecer o valor do ângulo procurado.

Fig. 45

Dos teoremas de trigonometria sobre triângulos retângulos resulta:

Sen = H L Onde: H = é a medida da combinação dos blocos padrão. L = é a distância entre os eixos dos rolos. Para simplificar os cálculos e tornar mais rápida a execução da medida, à distância “L” entre os eixos dos rolos é geralmente 100 mm.

Depois de calculado o seno de “ ”, verifica-se numa tabela, o valor do ângulo

correspondente. A precisão com a qual se pode realizar (medir) o ângulo “ ” depende do grau de precisão dos blocos-padrão, da exatidão da medida de “L” e da perfeita planaridade do apoio.



Prévia - Apostila Metrologia - Partners Treinamentos - Resumida

Education

Transcript of Prévia - Apostila Metrologia - Partners Treinamentos - Resumida