Rafael Castillo Jiménez - Ajuste, puesta en marcha y regulación de los sistemas mecánicos. FMEE0208

La metrología es la rama de la ciencia que se dedica al estudio de las medidas, para poder expresar el valor de las magnitudes con la necesaria exactitud, haciendo para ello uso de los instrumentos y las técnicas metrológicas adecuadas para cada aplicación.

Definición

Metrología

Ciencia que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesas y medidas.

A continuación, se explican las técnicas usadas para realizar mediciones con dos útiles muy empleados en metrología: el micrómetro o ‘palmer’ y el pie de rey.

6.1. Técnica de medición con el micrómetro

Para realizar la medición, una vez que los contactos están situados en la longitud a medir, con ayuda del tornillo de acercamiento limitador de presión se visualiza la última rayita que queda al descubierto en la parte fija del tambor y a ese valor se le suma la parte decimal correspondiente a la división del tambor móvil. Para explicar la técnica de medida con mayor detalle se recurre al siguiente ejemplo de aplicación.

Aplicación práctica

Determine la medida realizada con la posición actual del micrómetro que se muestra.

SOLUCIÓN

En el tambor fijo se observan dos graduaciones, una en la parte superior de la línea horizontal de referencia, que nos indica la parte entera de los milímetros, y otra en la parte justamente por debajo de la línea horizontal, que divide cada milímetro por la mitad.

El tambor móvil está dividido en 50 partes donde cada una de ellas indica una centésima de milímetro.

Para realizar la medición, en primer lugar observamos cuál es la última rayita que se muestra, en nuestro caso es la que se encuentra por encima de la línea horizontal de referencia, por tanto la medida será de 6 mm. A esto se le suma la parte que indica el tambor móvil, en este caso 24. Por lo que la medida final es de 6,24 mm.

6.2. Técnica de medición con el pie de rey

La técnica de medida consiste en leer el valor en milímetros de la parte fija que queda justamente a la izquierda del 0 del nonio móvil. A este valor se le suma la parte decimal obtenida por la lectura de la primera rayita del nonio que coincida con una rayita de la parte fija del pie de rey.

Normalmente, los pies de rey suelen estar doblemente graduados para poder realizar mediciones tanto en milímetros como en pulgadas.

Sabía que...

Una pulgada es una unidad de medida de longitud que representa la medida de la primera falange del dedo pulgar y equivale a 25,4 mm.

7. Esfuerzos y características dimensionales entre piezas móviles

Las piezas móviles, como por ejemplo los ejes que se encuentran en continua rotación, están sometidas a una serie de esfuerzos durante su funcionamiento. Estos esfuerzos van a influir significativamente en la determinación de las dimensiones que deben tener estos elementos para conseguir así un adecuado funcionamiento y para evitar roturas prematuras de dichas piezas.

Los principales tipos de esfuerzos mecánicos son tracción, compresión, flexión, cortadura y torsión. Estos esfuerzos se pueden producir tanto en piezas móviles como en estáticas solicitadas por unas determinadas fuerzas. Estos principales tipos de esfuerzos se describen de la siguiente manera:

Tracción.Una pieza está sometida a tracción cuando las fuerzas que actúan sobre ella tienden a alargar su longitud. Un ejemplo de este tipo de esfuerzo se produce en los cables tensores.

Compresión.Un elemento está trabajando a compresión cuando las fuerzas tienden a aplastarlo. Un típico ejemplo de elemento trabajando a compresión son los pilares de una edificación.

Flexión.Este tipo de esfuerzo se produce cuando la carga tiende a doblar el elemento; en maquinaria los ejes suelen trabajar a flexión.

Torsión.Es cuando las cargas tienden a retorcer el elemento o pieza. Este tipo de esfuerzo es al que se solicita al eje de la manivela de una puerta cuando se produce la apertura de la misma.

Cortante.Es cuando las fuerzas tienden a desgarrar o cortar la pieza. Por ejemplo, la carga que introducen unos alicates en el proceso de corte de un alambre.

Existe un tipo de esfuerzo muy importante en el dimensionado de piezas móviles y que influye en la vida útil de la maquinaria, este esfuerzo es conocido como fatiga.La fatiga se produce por cargas dinámicas repetitivas en el tiempo y que en muchas ocasiones no tienen por qué ser de demasiada intensidad. El principal riesgo que entraña este tipo de esfuerzo es que produce roturas súbitas en las piezas y generalmente sin previo aviso.

Engranaje de maquinaria con rotura por fatiga

Nota

La rotura por fatiga es la primera causa de fallos en piezas metálicas móviles.

Para asegurar el correcto funcionamiento entre piezas debe haber un movimiento relativo entre ambas y existir un cierto juego u holgura, por lo que sus dimensiones y tolerancia deben tener unas características adecuadas para que el ajuste entre ellas no sea con aprieto.

8. Determinación de parámetros de ajuste

Para el correcto funcionamiento de un conjunto mecánico se deben determinar los parámetros necesarios de ajuste, según la finalidad a que se destine y las exigencias de calidad demandadas. Para ello existen diferentes parámetros que se pueden controlar, entre los que destacan:

Paralelismo.En ocasiones en el acople de algunas piezas se hace necesario establecer una gran precisión en el paralelismo de determinadas superficies.