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O CÁLCULO APLICADO E A METROLOGIA INDUSTRIAL DEFINIÇÃO DA METROLOGIA A metrologia é um vocábulo de origem grega, “metron” significa medida e “logo” significa ciência. O Vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais da metrologia (VIM)3 [4] define a metrologia como “a ciência da medição”, que abrange todos aspectos teóricos e práticos que influenciam um processo de medição, qualquer que seja o nível de exatidão e em qualquer campo da ciência ou tecnologia. TIPOS DE METROLOGIA De acordo com a Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (ABIMAQ), a metrologia pode ser dividida em três categorias, sendo elas: científica, legal e industrial. METROLOGIA CIÊNTIFICA Envolve a definição de medidas que podem ser aplicadas em estudos científicos. Envolve a definição de padrões de medida, da sua manutenção e de pesquisas e estudos que envolvem a metodologia de medições e os equipamentos para esse tipo de execução. METROLOGIA LEGAL É relacionada à definição dos sistemas envolvidos na comercialização de produtos, assim como os que são voltados para as áreas de segurança, saúde e envolvidos com o meio ambiente. METROLOGIA INDUSTRIAL É voltada para o funcionamento apropriado dos elementos envolvidos nas medições da metrologia; ajudando a garantir a eficiência dos equipamentos utilizados na indústria de uma forma ampla e geral. HISTÓRICO DA METROLOGIA INDUSTRIAL METRO PADRÃO O metro (símbolo: m) é a unidade de medida de comprimento do Sistema Internacional de Unidades. É definido como "o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo". SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES O Sistema Internacional de Unidades, abreviado pela sigla SI, é um conjunto de unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas fundamentais e suas derivações. O SI representou uma evolução do sistema métrico quando estabelecido em 1960, durante a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), na França. UNIDADES DO SI NORMAS TÉCNICAS BÁSICAS PARA METROLOGIA 1- Tranquilidade 2- Limpeza 3- Cuidado 4- Paciência 5- Senso de responsabilidade 6- Sensibilidade 7- Finalidade de posição medida 8- Instrumento adequado 9- Domínio sobre o instrumento METRO CONVERSÕES DO METRO EXEMPLOS DE CONVERSÕES MÉTRICAS ORIGEM CONVERSÃO 1KM m 10 dc m 1m mm 20 cm mm 1000 mm m SISTEMA INGLÊS-POLEGADA Polegada é uma unidade de medida.O valor de 1 Polegada é 25,4 mm. Na mecânica é comum usarmos as medidas em milímetros (Sistema Métrico) e polegadas (Sistema Inglês). O sistema Inglês ainda é utilizado na Inglaterra e nos Estados Unidos, e também utilizamos no Brasil devido as empresas que temos aqui, procedente desses países. É muito comum você ver peças de carros, tubos, perfis estruturais e parafusos, no mercado nacional em polegada. REPRESENTAÇÕES DA POLEGADA 1° Polegada fracionária. Polegada de número inteiro: Ex: 1″ ( uma polegada) = 25,4 mm 2″ ( duas polegadas) = 50,8 mm A polegada divide-se em frações ordinárias de denominadores iguais a: 2, 4, 8,16, 32, 64, 128. Os numeradores das frações devem ser números ímpares: 1,3,5,7,9,11,13,15,17 … POLEGADA FRACIONÁRIA POLEGADA MILESIMAL 2° Polegada Milesimal. Para facilitar o uso na indústria, criou-se a divisão decimal da polegada. Na prática, a polegada subdivide-se em milésimo e décimos de milésimo. Ex: 1.000″ =1 polegada = 1″ 1.250″= 1 polegada e 25 centésimos = 1.1/4″ DIVISÕES DA POLEGADA FRACIONÁRIA CONVERSÕES Sempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da dos equipamentos utilizados, deve-se convertê-la (ou seja, mudar a unidade de medida). POLEGADA FRACIONÁRIA PARA mm Para converter polegada fracionária em milímetro, deve-se multiplicar o valor em polegada fracionária por 25,4. EXEMPLOS EXEMPLOS C) 2 ⅛” = MILÍMETRO EM POLEGADA FRACIONÁRIA Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valor em milímetro por 5,04, mantendo-se 128 como denominador. Arredondar, se necessário. EXEMPLOS TRANSFORMAR POLEGADA FRACIONÁRIA EM POLEGADA MILESIMAL Divide se o numerador da fração pelo seu denominador. EXEMPLOS EXEMPLO C) TRANSFORMAR POLEGADA MILESIMAL EM MILÍMETRO Basta multiplicar o valor por 25,4. EXEMPLO a) Converter .375" em milímetro: .375" x 25,4 = 9,525 mm b) 1.250"= 31,75mm em Polegada Fracionária. TRANSFORMAR POLEGADA MILESIMAL EM POLEGADA FRACIONÁRIA A polegada milesimal é convertida em polegada fracionária quando se multiplica a medida expressa em milésimo por uma das divisões da polegada, que passa a ser o denominador da polegada fracionária resultante. EXEMPLO Escolhendo a divisão 128 da polegada, usaremos esse número para: multiplicar a medida em polegada milesimal: .125" x 128 = 16"; figurar como denominador (e o resultado anterior como numerador): EXEMPLO Converter .750" em polegada fracionária: MEDIÇÃO A medição é uma atividade com objetivo de determinar o valor da grandeza a ser analisado. EX: comprimento, temperatura, pressão... MEDIDA DIRETA É aquela cujo resultado é obtido diretamente dos dados experimentais. O valor da grandeza procurado é obtido comparando diretamente com padrões ou através de instrumentos de medida graduados segundo as unidades respectivas. EXEMPLO MEDIDA INDIRETA Medição indireta é aquela cujo resultado é obtido através de medições diretas de outras grandezas, ligadas por uma dependência conhecida com a grandeza procurada. São utilizadas quando é difícil medir diretamente a grandeza procurada, ou quando a medição indireta produz resultados mais precisos. EXEMPLO INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO PARA MECÂNICA Régua graduada ou Escala. Paquímetro< interno e externo. Micrômetro< interno e externo. Relógio comparador. Relógio apalpador. Goniômetro. Traçador de Altura. Trena. Esquadro. Gabarito de verificação< de rosca, de raio, de folga e passa não passa. RÉGUA GRADUADA A régua graduada é um instrumento de medição simples, fabricada em material metálico, podendo conter a graduação em milímetros e polegadas. Ela é utilizada para a execução de medições sem grandes precisões. EXEMPLO PAQUÍMETRO UNIVERSAL O paquímetro é um instrumento de medição linear que é composto de escala principal, de escala auxiliar, também chamada de escala secundária ou nônio ou vernier. Consiste em uma régua graduada na qual sobre esta desliza o cursor, onde está gravada a escala secundária. TIPOS DE MEDIÇÃO COM PAQUÍMETRO UNIVERSAL ERROS POSSÍVEIS TIPOS DE PAQUÍMETRO MICRÔMETRO O micrômetro é muito utilizado na indústria metalmecânica e é mais exato que o paquímetro, atingindo até medições com milésimos de milímetros. Seu princípio de funcionamento baseia-se no deslocamento de um parafuso com passo de rosca de 0,5 mm dentro de uma porca ajustável. Fixado ao parafuso, tem-se o tambor e a catraca. NOMENCLATURA TIPOS RELÓGIO COMPARADOR O relógio comparador é um instrumento de medição que faz comparações entre duas dimensões, sendo uma delas a referência. É muito utilizado para medir dimensões pelo método diferencial. Além disso, pode ser utilizado para fazer alinhamentos de peças fixadas nas máquinas-ferramenta, servindo também para nivelar peças e dispositivos. SUPORTES PARA RELÓGIO COMPARADOR UTILIZAÇÃO DO RELÓGIO VERIFICAÇÃO DE TOLERÂNCIAS GEOMÉTRICAS >circularidade, >paralelismo e >planicidade de peças mecânicas. CILINDRICIDADE PARALELISMO BATIMENTO RADIAL PERPENDICULARIDADE RELÓGIO APALPADOR Relógio apalpador é um instrumento simples e frágil que exige cuidados em seu manuseio. Ele funciona através do deslocamento da esfera de metal duro (sensor), que através das engrenagens internas faz com que o ponteiro gire. RELÓGIO APALPADOR Assim como o relógio comparador, é um instrumento aplicado nas verificações de planicidade,paralelismo, cilindricidade, circularidade, entre outros. A principal diferença é que o relógio apalpador tem maior sensibilidade em relação ao relógio comparador. MEDIÇÃO COM RELÓGIO APALPADOR CUIDADOS E RECOMENDAÇÕES CUIDADOS E RECOMENDAÇÕES CUIDADOS E RECOMENDAÇÕES MEDIDORES DE ÂNGULOS Para controlar peças com detalhes angulares com precisão, utilizamos os medidores de ângulos, que são chamados goniômetros e ou transferidores de graus (Goniômetro simples). TRANSFERIDOR DE GRAUS É um medidor de ângulo mais simples, sua faixa de medição mede de 0º até 180º e tem divisão de escala de 1º. É bastante utilizado em medições com baixa exatidão e tolerância angular maior que ±1°. LEITURA COM TRANSFERIDOR GONIÔMETRO É utilizado para medições mais rigorosas de ângulo. Possui divisão de escala de 5 minutos e tem faixa de medição entre 0° até 360º, sendo 0 a 180º no sentido horário e de 0 a 180º no sentido anti-horário. Este instrumento é utilizado para medidas com alta exatidão, principalmente onde requer tolerâncias menores. APLICAÇÕES DE MEDIÇÕES LEITURA COM GONIÔMETRO TRAÇADOR DE ALTURA O traçador de altura é o instrumento usado para medir a dimensão de níveis de altura, especialmente no setor industrial. Ele é utilizado sempre na vertical, sobre uma base de apoio. O equipamento é formado por uma régua graduada que permite precisão na leitura. TRENA Trata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita de aço, fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ ou no sistema inglês, ao longo de seu comprimento, com traços transversais. ERROS NA MEDIÇÃO COM TRENA • Erros grosseiros – imperícia e descuidos do operador • Erros sistemáticos – os mais comuns são: Leituras maiores que a distância >Catenária > Falta de alinhamento > Desnível entre as extremidades ERROS NA MEDIÇÃO COM TRENA Leituras podem ser maiores ou menores: >Dilatação térmica >Deformação elástica ESQUADRO É um instrumento em forma de ângulo reto, construído de aço, ou granito. Usa-se para verificação de superfícies em ângulo de 90º. VERIFICADOR DE RAIO Serve para verificar raios internos e externos. Em cada lâmina é estampada a medida do raio. Suas dimensões variam, geralmente, de 1 a 15 mm ou de 1 /32” a 1 /2”. EXEMPLO EXEMPLO VERIFICADOR DE ÂNGULOS Usa-se para verificar superfícies em ângulos. Em cada lâmina vem gravado o ângulo, que varia de 1º a 45º EXEMPLO VERIFICADOR DE ROSCA Usa-se para verificar roscas em todos os sistemas. Em suas lâminas está gravado o número de fios por polegada ou o passo da rosca em milímetros. EXEMPLO Verificador de folga O verificador de folga é confeccionado de lâminas de aço temperado, rigorosamente calibradas em diversas espessuras. As lâminas são móveis e podem ser trocadas. São usadas para medir folgas nos mecanismos ou conjuntos. EXEMPLO CUIDADOS E RECOMENDAÇÕES Atentar para o erro de paralaxe: este erro é muito comum aos profissionais sem muita experiência e acontece devido à posição de leitura do operador. Nos instrumentos com mostrador digital isso não acontece. Note na imagem a seguir a posição correta para leitura do paquímetro. >Não deixar instrumentos expostos ao calor; >Não misturá los com ferramentas; >Evitar quedas; >Limpar os instrumentos; >Guardá los em suas caixas; >Utilizar de forma consciente;