Curso básico de metrologia, Slides de Metrologia

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CURSO COMPETÊNCIAS TRANSVERSAIS

METROLOGIA

OLÁ!

SEJA BEM-VINDO AO CURSO DE

COMPETÊNCIA TRANSVERSAL EM

METROLOGIA

Objetivo do Curso:

Proporcionar aos alunos o conhecimento básico

necessário à aplicação e interpretação das medidas na

área da mecânica. O curso tem como objetivo explorar

os principais temas relacionados a metrologia desde os

instrumentos mais básicos como as réguas até

instrumentos com um grau maior de precisão.

Introdução

Este curso de qualificação foi elaborado devido à necessidade de, cada vez mais, o estudante precisar de uma base de conhecimento para que o seu aprendizado em um curso técnico seja melhor.

A proposta deste curso é fazer com que o estudante consiga identificar os instrumentos de medição utilizados nos cursos técnicos, bem como fazer leituras, identificar os tipos de instrumentos e suas aplicações.

Serão feitas avaliações no decorrer do curso para verificar o desenvolvimento do estudante e, conforme seu desempenho, ele poderá evoluir no programa e acessar o próximo conteúdo.

Ao término do curso, será feita uma avaliação final para comprovar o aprendizado do estudante.

Situação problema

Você foi contratado como pessoa responsável pelo controle de qualidade em uma mecânica de precisão e tem como função medir as peças que serão utilizadas nas máquinas. Para exercer essa função, você deverá selecionar o instrumento de medição conforme o tipo de peça a ser medida.

As peças que estiverem com a medida correta devem ser encaminhadas para o almoxarifado, e as peças fora de especificação devem ser encaminhadas para devolução.

Lembre-se de que, como pessoa responsável pelo controle de qualidade, seu trabalho é essencial para a montagem das máquinas, por isso não pode haver erros na escolha do instrumento que será utilizado e nem nas medidas das peças.

Módulo Básico

Sistema Internacional de Unidades

Metrologia é a ciência que estuda as medições, e abrange aspectos teóricos e práticos relativos às medições em qualquer campo da ciência ou tecnologia.

Antigamente, os homens utilizavam as partes do corpo humano para referenciar as medidas. Essas partes, geralmente, eram referenciadas pelo corpo do rei, por isso de um reino para outro havia diferença de medidas.

Temos, como exemplo dessas medidas, o pé, a polegada, o palmo, o passo, a jarda, que era a distância do nariz ao polegar do rei, a braça, o côvado, que era distância de três palmos e aparece até no antigo testamento na construção da arca de Noé, e o cúbito, que é um osso do antebraço e era utilizado pelos egípcios.

Para converter de mm a polegada milesimal, devemos dividir o número, em mm, por 25,4. Inch = Nº em mm / 25,

Exemplo: Para converter 10 mm em polegada milesimal, usando a fórmula, teremos : Inch = 10 / 25, Inch = 0.393 “

Obs.: No sistema americano, não utiliza-se vírgula para separar as casas decimais, mas ponto.

Exemplos

Conversão de medidas

Existem algumas situações nas quais encontraremos o padrão americano de medidas - a polegada -, que tem como símbolo " ou inch , e pode ter medidas fracionárias ou milesimais; nesse caso, teremos de fazer a conversão dessas medidas.

Uma polegada equivale a 25,4 mm, e para fazermos a conversão, usaremos as seguintes fórmulas.

Para converter de mm a polegada fracionária, deve-se dividir o valor, em mm, por 25,4, e multiplicar o resultado pela fração 128/128. Caso o numerador não seja um número inteiro, deve-se arredondar para o número inteiro mais próximo.

Para simplificar esta equação, podemos dividir 128 por 25, e obter a constante 5,04, para, assim, multiplicar pelo número, em mm, e colocar o valor sobre 128.

Instrumentos de Medição

Os instrumentos de medição são aparelhos utilizados para comparar as medidas das peças com a escala dos instrumentos.

Para escolhermos o instrumento de medição adequado para nosso trabalho, devemos levar em consideração o campo de tolerância dessa medida, o princípio de funcionamento do instrumento, suas principais aplicações e os cuidados de conservação que temos que ter com os mesmos.

Campo de tolerância é a medida máxima e mínima que uma peça pode ter. Dependendo da utilização que essa peça terá, podemos ter uma tolerância determinada, por exemplo, na fabricação de um lápis, não precisaremos de uma medida precisa, porém se falarmos de um eixo que vai acoplado em um rolamento, a precisão da medida é fundamental.

Devemos saber utilizar e manter de forma correta os instrumentos de medição para podermos garantir a confiabilidade dos resultados.

Dentro dos instrumentos de medição, podemos citar:

A régua - É um instrumento com pouca precisão em que lemos os números inteiros e estimamos as casas decimais.

O paquímetro - instrumento mais preciso do que a régua, é um dos mais utilizados na indústria, pois com ele chegamos a precisão de centésimos de mm.

O traçador de altura - instrumento semelhante ao paquímetro, porém com ele podemos, além de medir, fazer as marcações das mesmas.

Micrômetro - é um instrumento com uma precisão maior do que o paquímetro, pois o mesmo pode medir peças com medidas milesimais.

Goniômetro ou transferidor - é um instrumento utilizado para verificação de ângulos.

Forma da peça - dependendo da forma da peça, devemos saber posicionar corretamente o instrumento de medição e também medir em várias partes da peça.

Força de medição - os instrumentos de medição geralmente são sensíveis, portanto não podemos imprimir muita força na hora de fazer as medidas para não sermos induzidos ao erro, e, ainda, o material das peças pode ser mole e deformar na hora da medição.

Erro de Paralaxe - este erro é muito comum nas medições, pois depende do ângulo de visão que você vê a escala principal e secundária do instrumento.

Para evitar esse erro, devemos sempre fazer a leitura na direção perpendicular entre as escalas.

Estado de conservação - devemos selecionar um instrumento sem folgas e desgastes para fazer as medições, de preferência, com uma calibração periódica.

Instrumentos

Régua

A régua é um instrumento de medição que se apresenta em forma de lamina e serve para determinar a grandeza "comprimento" do sistema internacional de unidades, mas também pode servir para verificar as partes planas de uma peça.

É construída, geralmente, em aço carbono ou inoxidável e possui escalas graduadas, que podem ser em mm ou polegada.

Quanto a sua construção, podem ser rígidas ou flexíveis.

Resolução

A resolução de um instrumento de medição é a menor medida possível de se medir com o mesmo, ou seja, no caso das réguas, a distância entre um traço e outro da escala principal.

Geralmente, o valor de resolução de uma régua graduada é de 0,5mm na parte métrica, e 1/32" na parte polegada.

Calibração e ajustes

Para a calibração das réguas, são utilizadas as normas JIS. B 7541 e NBR ABNT 7264, nas quais é verificada a variação da distância entre os traços, a largura dos traços, ortogonalidade entre a face de medição e a de referência, se a face graduada está plana e a retilinidade da face de medição.

Tipos de régua

Dentro do modelo das réguas graduadas, podemos destacar três tipos de réguas: as réguas com encosto, réguas sem encosto e réguas de profundidade.

As réguas graduadas podem variar seus tamanhos em dimensões que vão de 150mm a 3000mm. A norma ABNT NBR 7264 regulamenta a tolerância das dimensões e os erros geométricos máximos admissíveis.

Para que uma régua possa ser considerada de qualidade, algumas características devem ser observadas, como faces polidas, bordas retas e bem definidas e bom acabamento.

Réguas com encosto - são utilizadas para medir peças que possuam faces internas de referência.

Réguas sem encosto - são utilizadas para peças com medidas externas.

Réguas de profundidade - são utilizadas para medir peças que possuem rebaixos.

Existem, também, as réguas sem graduação, que são utilizadas para verificar a planicidade das peças. Dentre essas, destacamos as réguas com fio e as réguas planas.

Réguas com fio - servem para verificar a planicidade em peças planas.

Régua plana - servem para verificar planicidade em peças cilíndricas.

O paquímetro é um instrumento de medição que serve para fazer verificação de medidas externas, internas e profundidade. São construídos geralmente de aço inoxidável. Utiliza para sua medição o principio do nônio ou vernier que se baseia em uma escala secundaria sobreposta em uma escala principal. A figura abaixo mostra as partes que compõe o paquímetro.

Paquímetro

Parafuso de fixação - serve para fixar o cursor para verificação de uma medida.

Nônio ou Vernier - é uma escala secundaria que serve para fazer a medição da parte decimal de um número.

Orelhas - o paquímetro possui duas orelhas sendo uma orelha fixa e uma orelha móvel. As orelhas possuem faces para medição interna, mas também podemos utilizar a face frontal da orelha móvel com a face frontal do paquímetro para fazer medições de ressaltos.

Vareta de profundidade - em conjunto com a face de medição de profundidade, serve para medições de profundidade de furos e rebaixos.

Régua principal (escala) - é a parte do paquímetro na qual estão gravados os números inteiros, geralmente, na escala de baixo, estão gravados os mm, e, em cima, a polegada.

Impulsor - é a parte do paquímetro que se utiliza para deslizar o cursor.

Cursor - é a parte móvel do paquímetro que desliza sobre a escala principal e faz a leitura das medidas.

Bicos - possui dois bicos, um fixo e outro móvel, que servem para fazer medições externas por meio de suas faces de medições.