Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Tema 9. Metrologia i normalització - Coggle Diagram
Tema 9. Metrologia i normalització
Mesures i unitats
Mesurar
és el procediment de comparar una magnitud coneguda presa com a unitat amb un altra
Magnitud
És susceptible d'ésser mesurat, com ara la longitud, la massa o el temps
Mesurament
El resultat que n'obtenim és la mida o mesura.
metrologia
Com a ciència que estudia el mesurament de les diferents magnituds i els sistemes d'unitats
Sistemes d'unitats
Tota mesura s'expressa en tres parts
La magnitud, el valor i les unitats
Sistema Internacional d'Unitats
Exactitud, precisió i apreciació
Exactitud
Una mesura és determinada pel grau d'aproximació al valor real o convencional de la magnitud que mesurem.
Valor convencional
És el que consta en els plànols i que serveix de referència a l'hora de construir una peça
Precisió i apreciació
Precisió
Com la capacitat d'un instrument de mesura de donar els resultats amb molta exactitud.
Apreciació
El valor de la mínima fracció de la unitat de mesura que es pugui llegir en un instrument.
Quantificació d'errors: error absolut i error relatiu
La precisió i l'apreciació són conceptes no quantificables
L'error absolut
Es defineix com la diferència entre el valor obtingut de la mesura i el valor convencional de la magnitud
L'error relatiu
Es defineix com el quocient entre l'error absolut i el valor convencional de la magnitud:
Instruments de mesura
Mesurar diferents magnitud
Necessitem instruments de mesura que ens permetin, amb més o menys apreciació, obtenir el valor de la magnitud.
Mesurament directe
Podem llegir el valor de la mesura presa directament de les divisions de l'instrument
Mesurament indirecte
Cal efectuar alguna operació matemàtica per obtenir el valor de la mesura
mesurament per comparació
Ens permet mesurar les diferències entre les dimensions d'una peça desconeguda i una altra de coneguda
Patró
Mesurament per verificació
Comprova que les mesures d'una peça o d'una sèrie de peces estan compreses dintre d'unes mides establertes
Instruments per mesurar longituds
Instruments més utilitzats en la fabricació de peces als tallers de construcció i reparació de màquines.
Cintes, metres i regles d'acer
En funció de la longitud que hàgim de mesurar, farem servir les cintes, els metres o les regles d'acer.
Cintes
Les utilitzarem per mesurar longituds grans
Metres
Per mesurar longituds mitjanes hi ha els flexòmetres o metres de 2 a 5 metres
Regles d'acer
Es fan servir al taller mecànic quan s'han de prendre mesures ràpides sense gaire exactitud
Solen portar quatre escales de diferents graduacions i fan servir dos sistemes de mesura
El SI i el sistema BGS
Peu de rei o calibre
El peu de rei consta de dues parts
regle fix
Graduat en divisions que normalment tenen un valor d'1 mm
Mòbil anomenat nònius
On es poden llegir les dècimes.
Principi de funcionament
Regle fix
Regle mòbil
En posar un regle sota l'altre amb els zeros coincidents observarem que les divisions dels dos regles es troben desplaçats incrementalment en 1 dècima de mm
Aapreciació d'un peu de rei
Es la relació entre la part més petita de la part fixa i el nombre de divisions de la part mòbil:
Lectura del peu de rei en mil·límetres
El zero del nònius coincidirà amb un nombre enter de la part fixa del peu de rei
Que la mesura feta tingui un valor decimal
Mesures amb el peu de rei
Amb el peu de rei estàndard podem efectuar tres menes de mesures
Interiors
Exteriors
Profunditats
Classes de peus de rei
En el mercat tecnològic hi ha una àmplia gamma de peus de rei
Micròmetre o pàlmer
Determinats muntatges de peces industrials requereixen més exactitud en les seves dimensions, a causa de la responsabilitat que poden tenir en un mecanisme o màquina determinats
Davant la impossibilitat de mesurar les centèsimes, s'ha dissenyat un nou instrument de mesurament directe, anomenat micròmetre o pàlmer
Principi de funcionament
El funcionament del micròmetre es basa en el mecanisme de transmissió caragol-femella
Que converteix un moviment giratori en un desplaçament lineal del caragol o de la femella
Embragatge
a partir d'una força de contacte determinada, farà patinar el caragol de pressió o carraca
Apreciació del micròmetre o pàlmer
La funció de femella
la fa el tub fix, que du a l'interior una rosca mecanitzada
El caragol
És el sensor i porta incorporat un tambor giratori dividit en 50 divisions
Aquest caragol formarà mecanisme amb la femella i anirà avançant en funció de les voltes
L'apreciació d'un micròmetre
És la relació entre el pas de rosca del caragol sensor i el nombre de divisions del tambor o nònius.
Lectura del micròmetre (amb tambor de 50 divisions)
La mesura presa és un nombre enter
El punt de començament serà l'aresta del tambor
Aquesta aresta ha de coincidir amb una divisió que es trobi per sobre de la línia de referència del regle que porta incorporat el tub fix
La mesura presa es troba a la meitat de dos nombres enters
L'aresta del nònius ha de coincidir amb una divisió de sota de la línia de referència del tub, i el zero del nònius ha de coincidir amb la línia de referència del tub
La mesura presa és entre un nombre enter i la seva meitat
L'aresta del nònius s'ha de trobar entre aquestes dues posicions i per definir les centèsimes cal mirar quina divisió del nònius del tambor coincideix amb la línia de referència del tub
La mesura presa es troba entre la meitat d'un nombre enter i l'enter superior immediat
L'aresta del tub ha de ser entre una divisió que pertanyi a la part inferior de la línia de referència i una divisió que sigui per sobre de la línia de referència.
Classes de micròmetres
Hi ha micròmetres analògics i digitals, i aquests últims es poden connectar directament a un miniordinador
Instruments de comparació i verificació
Els calibradors passa-no passa
Serveixen per verificar les peces que es produeixen en un sistema de fabricació en sèrie i comprovar si una dimensió determinada es troba dins el marge d'error permès.
Els calibradors per a forats o tampó
Són dos discos d'acer units per una barra de secció hexagonal
Dels calibradors per a eixos
El més senzill és el d'anell
Les galgues
Son uns instruments de comparació de mesura fixa que serveixen de patró o mesura de referència.
Bloc patró
No és res més que una peça de forma prismàtica amb secció quadrada o rectangular, feta d'un aliatge d'acer o material ceràmic de gran precisió amb un error màxim de ±0,05 µm.
Lectura del comparador
El suport permet subjectar el comparador i al mateix temps facilita l'aproximació i l'alineació en la direcció de la mesura.
La superfície de referència és formada per unes peces de granit negre
Comparadors
L'instrument dissenyat per fer aquesta tasca és el comparador de lectura amplificada que determina la diferència dimensional que pot haver-hi entre dues peces
Els comparadors òptics són coneguts també amb el nom de projectors de perfils
Els comparadors d'amplificació mecànica ofereixen apreciacions de centèsimes i mil·lèsimes de mil·límetre
Els comparadors pneumàtics i electrònics tenen apreciacions de 0,0001 mm
Instruments de mesura angulars
Goniòmetre
Que ens dona més exactitud en mesurar els angles.
L'apreciació
Lectura del goniòmetre
Els goniòmetres tenen dividit el cercle en 4 parts. cada part numerada de 0º al 90º El nònius porta un zero central amb divisions a la dreta i a l'esquerra. Per llegir només cal comptar quants graus enters ocupa l'angle mesurat i mirar si el zero del nònius coincideix amb una ratlla del cercle graduat
Normalització
La vida civilitzada comporta haver d'acceptar reglamentacions i lleis que condicionen la conducta humana per tal de poder viure en comunitat.
La normalització i la certificació
La normalització
Es defineix, doncs, com un conjunt de prescripcions tècniques que especifiquen
La forma, la composició, les dimensions, les propietats físiques i químiques dels materials.
La terminologia i la simbologia.
Els mètodes de càlcul
La certificació
És l'acció que du a terme una entitat reconeguda com a independent de les parts interessades, que dona fe que aquella empresa
Normes i sistemes de normes
Una norma és un document tècnic en el qual s'escriuen els acords presos entre fabricants
Normes ISO per a la gestió de la qualitat
gestió de la qualitat
és la comunió de l'activitat industrial amb els clients i els treballadors
Toleràncies i ajustatges
Toleràncies
La tolerància és una quantitat dimensional que indica l'interval de dimensions entre les quals s'ha de fabricar una peça.
Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)
Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)
Valor de la tolerància (T) = cota màxima (CM) − cota mínima (Cm) = = desviació superior (ds) – desviació inferior (di)
Ajustatges
Un ajustatge és quan una peça encaixa en una altra peça amb una relació dimensional prèviament definida.
ajustatges amb joc
garanteixen que les peces llisquin entre elles
Joc màxim
Joc mínim
Tolerància de l'ajustatge
Serratge màxim
Serratge mínim
ajustatges amb serratge
no deixen moure les peces entre elles un cop muntades
ajustatges indeterminats
no permeten saber per endavant si les peces un cop muntades lliscaran o quedaran fixades
Sistema ISO de toleràncies dimensionals
Sistema de Toleràncies ISO
Qualitat de la tolerància
La qualitat en una tolerància ens informa del grau de perfecció de la peça, i coincideix amb el valor de la tolerància.
Posició de la tolerància
Sistema ISO d'ajustatges
Sistema forat-base
Aquest sistema és el més emprat, perquè és més fàcil mecanitzar un exterior (eix) que un interior (forat), així les peces que s'hauran de fabricar per disposar de recanvi en el cas de desgast seran els eixos.
Sistema eix-base
el sistema eix-base té l'inconvenient que presenta la mecanització de forats per fer les peces de recanvi. El disseny d'aquest sistema consisteix a agafar com a base la posició h de l'eix,
Operacions amb toleràncies
A part dels ajustatges amb eixos i forats, també s'aplica el sistema de toleràncies en la fabricació de peces en general.
Per saber quina és la tolerància de L plantejarem dues equacions, una que ens servirà per calcular la Lmàxima i l'altra la Lmínima:
