Escuela Politécnica NacionalFacultad de Ingeniería Mecánica

Metrología

Diana Quillupangui Grupo Nª12015-05-17

Texto consultado Micrómetro

El micrómetro es uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria metalmecánica para medir el espesor de objetos pequeños. El concepto de medir un objeto utilizando una rosca de tornillo se remonta a la era de James Watt. Durante el siglo pasado se logró que el micrómetro diera lecturas de 0.001 pulgadas y se completó su diseño básico. El micrómetro es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando este es movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de éste amplifica la rotación del tornillo y el diámetro del tambor. Las graduaciones alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeño en la posición del husilloEl micrómetro también conocido como "Calibrador Palmer", es un instrumento empleado para medir longitudes exteriores o interiores con alta precisión (en dependencia del modelo de que se trate) basado en la rotación de un tornillo, cuyo desplazamiento axial es proporcional a su desplazamiento angular.

Figura 1. Micrómetro

Partes

Figura 2. Partes del micrómetro.

A. Tope de medición.B. Arco.C. Freno del huesillo.D. Tuerca.E. Anillo de ajuste.F. Cilindro.G. Huesillo con topeH. Tornillo.I. Tambor.J. Trinquete.

Lectura:

Existe una escala longitudinal y la circunferencial de un micrómetro corriente, el movimiento del tornillo micrométrico solidario al tope móvil de medición desplaza el tambor micrométrico (que posee la escala circular) de manera tal, que se muestre en la escala fija, la 1ra lectura de la distancia existente entre el tope fijo y el móvil (longitud medida) y que pueda leerse la fracción correspondiente de la misma en el tambor micrométrico, tomándose como referencia para leer la escala del tambor la línea central de la escala fija al cuerpo del instrumento.

Esto puede realzarse pues para una vuelta completa del tornillo, este desplaza una unidad completa escala fija, al mismo tiempo que como es lógico el tambor micrométrico gira una vuelta completa.

La lectura se llevará a cabo de la forma siguiente:

I. Se anota la última lectura visible de la escala grabada longitudinalmente en el cuerpo del instrumento (escala fija)

II. Se observa cuál es la división del tambor que coincide exactamente con la raya longitudinal de la escala fija.

Figura 3. Lectura de un micrómetro convencional.

Tipos de micrómetros

Según su construcción se pueden clasifican en:

a. Mecánicos

Los más usados por tener todas sus partes mecánicas.

b. Electrónicos

Facilitan la lectura mediante el empleo de contadores digitales en los que se proyecta las mediciones de longitud en una pantalla pequeña.

En los grupos mencionados anteriormente podemos encontrar modelos de micrómetros para:

Exteriores: utilizados en la medición de exteriores, es decir, espesores, diámetros y longitudes en general.

Interiores: para realizar distintas medidas interiores, consta de un manguito al que se le agregan varillas calibradas según las dimensiones a medir, algunos tienen doble graduación para realizar también lecturas exteriores.

Profundidad: para realizar mediciones entre dos superficies paralelas. Espesor de chapas: para medir el espesor de chapas o láminas, se confeccionan con el

indicador de lectura verticalmente para hacer más fácil la medición. Roscas: para medir el paso de roscas de tornillos y tubos, las puntas solidarias a los

topes tienen forma cónica y de "V" respectivamente, son intercambiables y de diferentes dimensiones.

Ruedas dentadas: para medir el espesor de los dientes de ruedas dentadas o engranajes.

Especiales: para realizar mediciones en lugares de difícil acceso.

Figura 4. Tipos de micrómetros.

De acuerdo a distintas características los micrómetros se clasifican en:

Según la tecnología de fabricación:o Mecánicos: Basados en elementos exclusivamente mecánicos.

o Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, empleando

normalmente tecnología digital.

Por la unidad de medida:o Sistema decimal: según el Sistema métrico decimal, empleando el Milímetro

como unidad de longitud.o Sistema inglés: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando un

divisor de la Pulgada como unidad de medida.

Por la normalización:o Estándar: Para un uso general, en cuanto a la apreciación y amplitud de

medidas.o Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales, destinados a

mediciones específicas, en procesos de fabricación o verificación concretos.

Por las medidas a realizar:o De exteriores: Para medir las dimensiones exteriores de una pieza.

o De interiores: Para medir las dimensiones interiores de una pieza.

o De profundidad: Para medir las profundidades de ranuras y huecos.

Por la forma de los topes:o Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies planas paralelas.

o De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filos de una superficie

roscada.o De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes de

engranajes.o De topes radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños.

Fundamento matemático.

Si el husillo es desplazado una distancia X desde los puntos a hasta b cunado el tornillo gira un ángulo α. Denominador r al radio del tambor, cualquier punto sobre la circunferencia se moverá la distancia dada por r . α (radio * ángulo (radianes) de giro). Cuando el husillo es desplazado una distancia que es igual al paso de los hilos del tornillo, p, las graduaciones sobre el tambor marcan una vuelta completa. Estas relaciones pueden expresarse mediante las siguientes fórmulas:

Desplazamiento lineal del husilloDesplazamientoangular de lasuperficie graduada

= p2 πr

= xrα

Por lo tanto:

x= pα2π

Donde:

x= desplazamiento del husillo (mm)

p= paso de los hilos del tornillo (mm)

α= ángulo de giro del tornillo (radianes)

r= radio del tambor (mm)

Los micrómetros estándar tienen un tornillo con paso 0.5 mm y su tambor está graduado en 50 divisiones alrededor de su circunferencia.

Sustituyendo p=0.5 y α/2π = 1/50, se obtendrá el valor de una graduación del tambor:

Legibilid ad=0.5×1

50=0.01mm

Figura 5. Principio del micrómetro.

Los micrómetros de pulgadas tienen un tornillo de 40 hilos por pulgada y paso de .025 pulgadas como se muestra en la figura 6:

Figura 5. Micrómetro de pulgadas.

Resumen

El micrómetro es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm). Sus partes principales son: Tope de medición, arco, freno del huesillo, tuerca, anillo de ajuste, cilindro, huesillo con tope, tornillo, tambor y trinquete. Existen diferentes tipos de calibradores los cuales se clasifican de acuerdo a sus características: Por la tecnología de fabricación, por la unidad de medida, por la normalización, por las medidas a realizar y por la forma de los topes. Los micrómetros estándar tienen un tornillo con paso 0.5 mm y su tambor está graduado en 50 divisiones alrededor de su circunferencia.

Conclusiones

El micrómetro es uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria para medir los espesores de objetos y pequeñas diferencias de ellos, por lo cual es considerado un instrumento de precisión más confiable y exacto.

Debido a que es un instrumento preciso se lo usa para los controles de calidad (comprobar las dimensiones de las piezas pequeñas con gran precisión), en la producción, etc.

Con el micrómetro se puede medir pequeñas superficies externas colocando el objeto entre el tope y el husillo.

Fuentes de información y bibliografía

GONZÁLES, C. y ZELENY R.; Metrología; Mc Graw-Hill; México; 1988. Ecured, Micrómetro, Recuperado de http://www.ecured.cu/index.php/Micr

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