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Curso básico de Metrologia
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
Apesar de se chegar ao metro como unidade de medida, ainda são usadas outras unidades. Na mecânica, por exemplo, é comum usar o milímetro e a polegada. O sistema métrico, de fácil entendimento e aplicação por ser baseado no sistema decimal (múltiplos e submúltiplos de dez) é o sistema que é reconhecido pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) e que utiliza como unidade de base o metro.
O sistema inglês ainda muito utilizado na Inglaterra e nos Estados Unidos, e também no Brasil, devido ao grande número de empresas procedentes desses países, é um sistema que está em extinção por não ser reconhecido pelo Sistema Internacional de Unidades. Por isso, este sistema está, aos poucos, sendo substituído pelo sistema métrico.
Como os dois sistemas ainda são usados, as vezes até mesmo de forma simultânea, existe a necessidade da conversão dos sistemas, ora de sistema métrico para sistema inglês, ora de sistema inglês para sistema métrico.
20,240 mm2 1 D 2 20,240 ÷ 25,4 = .797”
Regra prática :
Para se converter milímetro em polegada binário (ordinária), basta multiplicar o valor da medida em milímetro, por 5,04, mantendo-se 128 como denominador da fração, utilizando-se o mesmo critério de arredondamento do numerador, caso este não dê um número inteiro.
A metrologia aplica-se a todas as grandezas determinadas e, em particular, às dimensões lineares e angulares das peças mecânicas. Nenhum processo de usinagem permite que se obtenha rigorosamente uma dimensão prefixada. Por essa razão, é necessário conhecer a grandeza do erro tolerável, antes de se escolherem os meios de fabricação e controle convenientes.
O controle não tem por fim somente reter ou rejeitar os produtos fabricados fora das normas; destina- se, antes, a orientar a fabricação, evitando erros. Representa, por conseguinte, um fator importante na redução das despesas gerais e no acréscimo da produtividade. Um controle eficaz deve ser total, isto é, deve ser exercido em todos os estágios de transformação da matéria, integrando-se nas operações depois de cada fase de usinagem. Todas as operações de controle dimensional são realizadas por meio de aparelhos e instrumentos; devem-se, portanto, controlar não somente as peças fabricadas, mas também os aparelhos e instrumentos verificadores:
F 0 2 AF 0 2 0de desgastes, nos verificadores com dimensões fixas; F 0 2 AF 0 2 0F 0 2 0de regulagem, nos verificadores com dimensões variáveis;
Isto se aplica também às ferramentas, aos acessórios e às máquinas-ferramentas utilizadas na fabricação.
Um dos mais significativos índices de progresso, em todos os ramos da atividade humana, é a perfeição dos processos metrológicos que neles se empregam. Principalmente no domínio da técnica, a Metrologia é de importância transcendental.
O sucessivo aumento de produção e a melhoria de qualidade requerem um ininterrupto desenvolvimento e aperfeiçoamento na técnica de medição; quanto maiores são as necessidades de aparatos, ferramentas de medição e elementos capazes. Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três elementos fundamentais: o método, o instrumento e o operador.
a. Medição Direta
Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir. Esse método é, por exemplo, empregado na confecção de peçasprotótipos, isto é, peças originais utilizadas como referência, ou, ainda, quando o número de peças por executar for relativamente pequeno.
A exatidão relativas das medidas depende, evidentemente, da qualidade dos instrumentos de medição empregados. Assim, a tomada de um comprimento com um metro defeituoso dará resultado duvidoso, sujeito a contestações. Portanto, para a tomada de uma medida, é indispensável que o instrumento esteja aferido e que a sua aproximação permita avaliar a grandeza em causa, com a precisão exigida.
O operador é, talvez, dos três, o elemento mais importante. É ele a parte inteligente na apreciação das medidas. De sua habilidade depende, em grande parte, a precisão conseguida. Um bom operador, servindo-se de instrumentos relativamente débeis, consegue melhores resultados do que um operador inábil com excelentes instrumentos. Deve, pois, o operador, conhecer perfeitamente os instrumentos que utiliza, ter iniciativa para adaptar às circunstâncias o método mais aconselhável e possuir conhecimentos suficientes para interpretar os resultados encontrados.
Medição é uma operação simples, porém só poderá ser bem efetuada por aqueles que se preparam para tal fim. O aprendizado de medição deverá ser acompanhado por um treinamento, quando o aluno será orientado segundo as normas gerais de medição.
Normas gerais de medição: 1 - Tranqüilidade. 2 - Limpeza. 3 - Cuidado. 4 - Paciência. 5 - Senso de responsabilidade. 6 - Sensibilidade. 7 - Finalidade da posição medida. 8 - Instrumento adequado.
Algumas dessas medidas-padrão continuam sendo empregadas até hoje.
Veja os seus correspondentes em centímetros: 1 polegada = 2,54 cm 1” Ø = 30,48 cm 1 jarda = 91,4 cm Metro é a distância entre os eixos dos dois traços principais marcados na superfície neutra do padrão Internacional depositado no B.I.P.M. (Bureau Internacional des poids et Mesures), na temperatura do zero grau Celsius e sob uma pressão atmosférica de 760 mmHg e apoiado sobre seus pontos da mínima flexão.
Padrões do metro no Brasil
Em 1826, foram feitas 32 barras – padrão na França. Em 1889, determinou-seque a barra No. 06 seriam o Metro dos Arquivos e a de No. 26 foi destinada ao Brasil. Este metro – padrão encontra-se no I P T ( INSTITUTO (DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS).
Trata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita de aço, (fibra de vidro) ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ou no sistema Inglês, ao longo do seu comprimento,com traços transversais. É fabricada em diversos comprimentos 2 m, 3 m, 5 m, 10 m, 20 m, 30 m, 50 m.Em geral,a fita está acoplada a um estojo ou suporte dotado de um mecanismo que permite recolher a fita demo do manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não ser dotado a trava.É a trena graduada,o mais elementar instrumento de medições utilizado em caldeiraria.É usada para realização de medições lineares, quando não há exigências de baixas incertezas de medição. As trenas geralmente apresentam graduações no sistema inglês e no sistema internacional (metro).
As trenas de pequeno comprimento apresentam, em sua extremidade um gancho, que permite a operação com apenas um operador, isto é sem a necessidade de um auxiliar. As de maios comprimento possuem um ela na sua extremidade.
Algumas trenas possuem o zero um pouco deslocado da sua extremidade, Nestes casos deve-se ter cuidado para que o zero coincida com a extremidade da peça a ser medida. As trenas apresentam-se em vários tipos. As figuras a baixo mostram alguns dos modelos de trenas convexa ou contra plana. A convexidade destina a dotar a trena de maior rigidez, de modo a permitir medições na vertical, de baixo para cima. As graduações da escala são feitas dividindo a polegada em 2, 4, 8 e 16 partes iguais existindo em alguns casos, divisões de 32 partes. As graduações da escala decimal (SI) são baseadas no centímetro. Cada centímetro é dividido em 10 partes iguais, sendo cada uma com 1mm. As trenas de caixa prismáticas possuem marcadas na carcaça o seu comprimento. As trenas de grandes comprimentos são fabricadas com um dispositivo para enrolamento de manivela. A largura é de 9,5mm.
A trena de fibra de vidro é feita de material resistente (produto inorgânico obtido do próprio vidro por processos especiais). A figura 5.1 ilustra alguns modelos de trenas. Estes equipamentos podem ser encontrados com ou sem envólucro, os quais podem ter o formato de uma cruzeta, ou forma circular e sempre apresentam distensores (manoplas) nas suas extremidades. Seu comprimento varia de 20 a 50m (com envólucro) e de 20 a 100m (sem envólucro). Comparada à trena de lona, deforma menos com a temperatura e a tensão, não se deteriora facilmente e é resistente à umidade e a produtos químicos, sendo também bastante prática e segura As trenas de fita em tecido (fibra de vidro) são também bastante comuns para suas principais vantagens e são:
São resistente a umidade
Trenas com medição a Laser.
É um dispositivo eletrônico que faz medições por um sistema de laser que ao acionado o botão reflete um raio de luz que ao tocar no ponto qualquer a gente faz a leitura que apresenta no visor digital.
Cuidados com o manuseio deste equipamento.
Para utilização deste equipamento é necessário usar um óculos espacial para proteção dos olhos, os raios laser provocam queimadura na retira e cegueira.
a - Deve ser manejada com cuidado, evitando-se quedas e choques; b - Deve-se evitar sua utilização junto a ferramentas de trabalho; c - Não se deve flexioná-la, pois isso poderá empená-la ou quebrá-la; d - Deve-se evitar riscos ou entalhes, para não prejudicar sua leitura; e - Deve ser feita uma limpeza completa, após o uso, aplicando uma fina camada de óleo fino ou vaselina sólida em suas faces.
O Paquímetro é um instrumento de medição que utiliza normalmente o princípio do “NÔ-NIO OU VERNIER”, e é utilizado para efetuar medições lineares externas, internas, de ressaltos e de profundidade das peças.
A palavra “NÔNIO” teve origem no nome do matemático português PEDRO NUNES (l492- 1577), professor da Universidade de Coimbra, que desenvolveu um dispositivo para ser adaptado a uma escala angular, que permitia a leitura de frações das menores divisões desta escala.
Quanto à palavra “VERNIER”, esta originou-se do nome do geômetra francês PIERRE VERNIER (1580 - 1637), que, meio século depois, aplicou o mesmo princípio do NÔNIO a uma escala linear que foi denominada de VERNIER, a qual divide a escala fixa em frações menores que a divisão desta escala, sendo esta muito utilizada nos Paquímetros.
O Paquímetro consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. Este cursor ajusta-se à régua, permitindo sua livre movimentação, com um mínimo de folga. Ele é dotado de uma escala auxiliar, chamada “NÔNIO” ou “VERNIER”. Essa escala permite a leitura de frações da menor divisão da escala fixa.
O Paquímetro, dependendo de sua aplicação, poderá se apresentar das mais variadas formas, atendendo, assim, as mais diversas necessidades de trabalho.
Na escala fixa ou principal do Paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro.
Em seguida, deve-se contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincida com um traço da escala fixa.
Depois soma-se o número lido na escala fixa ao número lido no nônio. Para entender melhor o processo de leitura no Paquímetro, serão apresentados, a seguir, dois exemplos de leitura.
Graduações da Escala - Sistema Métrico Decimal
1 m ..................... = 10 dm 1 DECÍMETRO........ = 10 CENTÍMETROS 1 dm ..................... = 10 cm 1 CENTÍMETRO ..... = 10 MILÍMETROS 1 cm ..................... = 10 mm
Exercícios – Caderno Adicional
