Metrologia e Lubrificação Industrial 2009

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METROLOGIA E
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Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
Eduardo Eugenio Gouvêa Vieira
Presidente
Diretoria-Geral do Sistema FIRJAN
Augusto Cesar Franco de Alencar
Diretor
Diretoria Regional do SENAI-RJ
Roterdam Pinto Salomão
Diretor
Diretoria de Educação
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora
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Rio de Janeiro
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Produção Editorial
Coordenação
Revisão Técnica
Revisão Editorial
Projeto Gráfico
Editoração
Vera Regina Costa Abreu
Alda Maria da Glória Lessa Bastos
Ézio Zerbone
Maria Angela Calvão da Silva
Artae Design & Criação
FOLIOcriação
Metrologia e Lubrificação Industrial
1ª. ed. 2003; 2ª. ed. 2008.
SENAI-Rio de Janeiro
Diretoria de Educação
SENAI - Rio de Janeiro
GEP - Gerência de Educação Profissional
Rua Mariz e Barros, 678 - Tijuca
20270-903 - Rio de Janeiro - RJ
Tel: (21) 2587-1323
Fax: (21) 2254-2884
 http://www.rj.senai.org.br
Ficha Técnica
Gerência de Educação Profissional
Gerência de Produto
Luis Roberto Arruda
Darci Pereira Garios
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APRESENTAÇÃO .................................................... 11
UMA PALAVRA INICIAL.......................................... 13
BLOCO I – METROLOGIA
CONCEITOS E INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO......... 19
Metrologia ............................................................................... 21
Medição .................................................................................. 21
Métodos de medição ................................................................. 21
Instrumentos de medição .......................................................... 23
Outros tipos de instrumentos de medição..................................... 52
SISTEMAS DE TOLERÂNCIA E AJUSTES .................. 63
Peças intercambiáveis ............................................................... 65
Sistema de ajustes ................................................................... 65
Sistema de tolerância e ajuste ISO ............................................. 73
Sistema de ajuste e tolerância ................................................... 77
Tolerância de forma e posição .................................................... 79
Sumário
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BLOCO II – LUBRIFICAÇÃO INDUSTRIAL
NOÇÕES GERAIS SOBRE PETRÓLEO
E ÓLEOS BÁSICOS ................................................. 87
Constituição ............................................................................ 89
Origem e classificação............................................................... 89
Obtenção dos óleos básicos ....................................................... 90
Tipos de óleo ........................................................................... 93
ATRITO E DESGASTE ...................................................... 97
Tipos de atrito ......................................................................... 99
Efeito do atrito ........................................................................ 105
Tipos de desgaste .................................................................... 106
TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO .............................................. 109
Funções dos lubrificantes .......................................................... 111
Formas básicas de lubrificação ................................................... 113
ÓLEOS LUBRIFICANTES ......................................... 121
Características dos óleos lubrificantes ......................................... 123
ADITIVOS .............................................................. 141
Aditivos .................................................................................. 143
Tipos e testes ......................................................................... 143
GRAXAS................................................................. 153
Graxas .................................................................................... 155
Vantagens e desvantagens ........................................................ 155
Estrutura das graxas ................................................................. 156
Componentes das graxas ........................................................... 156
Características das graxas ......................................................... 160
Ensaios especiais ..................................................................... 167
VAMOS PRATICAR? ............................................... 199
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Prezado aluno,
Quando você resolveu fazer um curso em nossa instituição, talvez não soubesse
que, desse momento em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educação
profissional do país: o SENAI. Há mais de sessenta anos, estamos construindo uma
história de educação voltada para o desenvolvimento tecnológico da indústria brasileira
e da formação profissional de jovens e adultos.
Devido às mudanças ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador não pode
continuar com uma visão restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigirá de
você, além do domínio do conteúdo técnico de sua profissão, competências que lhe
permitam decidir com autonomia, proatividade, capacidade de análise, solução de
problemas, avaliação de resultados e propostas de mudanças no processo do trabalho.
Você deverá estar preparado para o exercício de papéis flexíveis e polivalentes, assim
como para a cooperação e a interação, o trabalho em equipe e o comprometimento com
os resultados.
Soma-se, ainda, que a produção constante de novos conhecimentos e tecnologias
exigirá de você a atualização contínua de seus conhecimentos profissionais, evidenciando
a necessidade de uma formação consistente que lhe proporcione maior adaptabilidade
e instrumentos essenciais à auto-aprendizagem.
Essa nova dinâmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de
educação se organizem de forma flexível e ágil, motivos esses que levaram o SENAI a
criar uma estrutura educacional, com o propósito de atender às novas necessidades da
indústria, estabelecendo uma formação flexível e modularizada.
Essa formação flexível tornará possível a você, aluno do sistema, voltar e dar
continuidade à sua educação, criando seu próprio percurso. Além de toda a infra-
estrutura necessária ao seu desenvolvimento, você poderá contar com o apoio técnico-
pedagógico da equipe de educação dessa escola do SENAI para orientá-lo em seu trajeto.
Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidadãos.
Seja bem-vindo!
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora de Educação
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Metrologia e Lubrificação Industrial - Apresentação
A dinâmica social dos tempos de globalização exige dos profissionais atualização constante.
Mesmo as áreas tecnológicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos, trazendo
desafios renovados a cada dia, e tendo como conseqüência para a educação a necessidade de
encontrar novas e rápidas respostas.
Nesse cenário, impõe-se a educação continuada, exigindo que os profissionais busquem
atualização constante durante toda a sua vida – e os docentes e alunos do SENAI/RJ incluem-se
nessas novas demandas sociais.
É preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educação
profissional, as condiçõesque propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e
aprender, favorecendo o trabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros
aspectos, ampliando suas possibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.
A proposta deste curso é, portanto, a de lhe propiciar oportunidade de aquisição de
conhecimentos para o seu desenvolvimento profissional na área de manutenção de empresas.
Apresentação
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Metrologia e Lubrificação Industrial - Uma palavra inicial
Meio ambiente...
Saúde e segurança no trabalho...
O que é que nós temos a ver com isso?
Antes de iniciarmos o estudo deste material, há dois pontos que merecem destaque: a
relação entre o processo produtivo e o meio ambiente; e a questão da saúde e segurança no
trabalho.
As indústrias e os negócios são a base da economia moderna. Produzem os bens e serviços
necessários, e dão acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam
usar recursos e matérias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqüentemente
decorrem do tipo de indústria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como
produz.
É preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos
sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que “sobra” de
volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessários para produzir
bens, altera-se o equilíbrio dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recursos
naturais que não são renováveis ou, quando o são, têm sua renovação prejudicada pela velocidade
da extração, superior à capacidade da natureza para se recompor. É necessário fazer planos de
curto e longo prazo, para diminuir os impactos que o processo produtivo causa na natureza.
Além disso, as indústrias precisam se preocupar com a recomposição da paisagem e ter em
mente a saúde dos seus trabalhadores e da população que vive ao redor dessas indústrias.
Com o crescimento da industrialização e a sua concentração em determinadas áreas, o
problema da poluição aumentou e se intensificou. A questão da poluição do ar e da água é
bastante complexa, pois as emissões poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande
região, dependendo dos ventos, do curso da água e das demais condições ambientais, tornando
difícil localizar, com precisão, a origem do problema. No entanto, é importante repetir que,
quando as indústrias depositam no solo os resíduos, quando lançam efluentes sem tratamento
em rios, lagoas e demais corpos hídricos, causam danos ao meio ambiente.
Uma palavra inicial
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14 SENAI-RJ
Metrologia e Lubrificação Industrial - Uma palavra inicial
O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contínua acumulação de lixo mostram a
falha básica de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matérias-primas
através de processos de produção desperdiçadores e que produzem subprodutos tóxicos.
Fabricam-se produtos de utilidade limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos
aterros. Produzir, consumir e dispensar bens desta forma, obviamente, não é sustentável.
Enquanto os resíduos naturais (que não podem, propriamente, ser chamados de “lixo”)
são absorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resíduos deixados pelas indústrias
não tem aproveitamento para qualquer espécie de organismo vivo e, para alguns, pode até ser
fatal. O meio ambiente pode absorver resíduos, redistribuí-los e transformá-los. Mas, da mesma
forma que a Terra possui uma capacidade limitada de produzir recursos renováveis, sua
capacidade de receber resíduos também é restrita, e a de receber resíduos tóxicos praticamente
não existe.
Ganha força, atualmente, a idéia de que as empresas devem ter procedimentos éticos que
considerem a preservação do ambiente como uma parte de sua missão. Isto quer dizer que se
devem adotar práticas que incluam tal preocupação, introduzindo processos que reduzam o
uso de matérias-primas e energia, diminuam os resíduos e impeçam a poluição.
Cada indústria tem suas próprias características. Mas já sabemos que a conservação de
recursos é importante. Deve haver crescente preocupação com a qualidade, durabilidade,
possibilidade de conserto e vida útil dos produtos.
As empresas precisam não só continuar reduzindo a poluição, como também buscar novas
formas de economizar energia, melhorar os efluentes, reduzir a poluição, o lixo, o uso de matérias-
primas. Reciclar e conservar energia são atitudes essenciais no mundo contemporâneo.
É difícil ter uma visão única que seja útil para todas as empresas. Cada uma enfrenta desafios
diferentes e pode se beneficiar de sua própria visão de futuro. Ao olhar para o futuro, nós (o
público, as empresas, as cidades e as nações) podemos decidir quais alternativas são mais
desejáveis e trabalhar com elas.
Infelizmente, tanto os indivíduos quanto as instituições só mudarão as suas práticas quando
acreditarem que seu novo comportamento lhes trará benefícios – sejam estes financeiros, para
sua reputação ou para sua segurança.
A mudança nos hábitos não é uma coisa que possa ser imposta. Deve ser uma escolha de
pessoas bem-informadas a favor de bens e serviços sustentáveis. A tarefa é criar condições que
melhorem a capacidade de as pessoas escolherem, usarem e disporem de bens e serviços de
forma sustentável.
Além dos impactos causados na natureza, diversos são os malefícios à saúde humana
provocados pela poluição do ar, dos rios e mares, assim como são inerentes aos processos
produtivos alguns riscos à saúde e segurança do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho
é uma questão que preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as conseqüências
acabam afetando a todos.
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Metrologia e Lubrificação Industrial - Uma palavra inicial
De um lado, é necessário que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no
trabalho, usando os equipamentos de proteção individual e coletiva, de outro, cabe aos
empregadores prover a empresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar
as condições da cadeia produtiva e a adequação dos equipamentos de proteção.
A redução do número de acidentes só será possível à medida que cada um – trabalhador,
patrão e governo – assuma, em todas as situações, atitudes preventivas, capazes de resguardar
a segurança de todos.
Deve-se considerar, também, que cada indústria possui um sistema produtivo próprio, e,
portanto, é necessário analisá-lo em sua especificidade, para determinar seu impacto sobre o
meio ambiente, sobre a saúde e os riscos que o sistema oferece à segurança dos trabalhadores,
propondo alternativas que possam levar à melhoria de condições de vida para todos.
Da conscientização, partimos para a ação: cresce, cada vez mais, o número de países,
empresas e indivíduos que, já estando conscientizados acerca dessas questões, vêm
desenvolvendo ações que contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa saúde.
Mas, isso ainda não é suficiente... faz-se preciso ampliar tais ações, e a educação é um valioso
recurso que pode e deve ser usado em tal direção. Assim, iniciamos este material conversando
com você sobre o meio ambiente, saúde e segurança no trabalho, lembrando que, no seu exercício
profissional diário, você deve agir de forma harmoniosa com o ambiente, zelando também pela
segurança e saúde de todos no trabalho.
Tente responder à pergunta que inicia este texto: meio ambiente, a saúde e a segurança no
trabalho – o que é que eu tenho a ver com isso? Depois, é partir para a ação. Cada um de nós éresponsável. Vamos fazer a nossa parte?
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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.
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O conceito de medir traz, em si, uma idéia de comparação. Vejamos um dos conceitos:
“Medir é comparar uma dada grandeza com outra da mesma espécie, tomada como
unidade.”
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a) Medição direta
Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos,
aparelhos e máquinas de medir.
b) Medição indireta por comparação
Medir por comparação é determinar a grandeza de uma peça em relação a outra, de
padrão ou dimensão aproximadas; daí a expressão medição indireta.
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Medição é uma operação simples, porém só poderá ser bem efetuada por aqueles que se
preparam para tal fim.
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1. Tranqüilidade
2. Limpeza
3. Cuidado
4. Paciência
5. Senso de responsabilidade
6. Sensibilidade
7. Finalidade da posição medida
8. Instrumento adequado
9. Domínio sobre o instrumento.
Evite:
• choques, queda, arranhões, oxidação e sujeira;
• misturar instrumentos;
• cargas excessivas no uso;
• medir provocando atrito entre a peça e o instrumento;
• medir peças sem importância com instrumentos caros;
• medir peças fora da temperatura ambiente.
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As medições podem ser feitas, utilizando-se a escala ou o paquímetro.
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É feita de aço inoxidável e apresenta divisões em milímetros e em meios milímetros.
O seu comprimento varia de 100mm a 1000mm.
A precisão pode ser de 0,5mm ou 1,0mm.
Conservação
• Devem-se evitar as quedas.
• Sempre que não utilizadas, as escalas devem ser guardadas protegidas com
óleo ou graxa, e estar pendentes em um suporte, a fim de evitar empenos.
• Nunca utilize uma escala como apoio de referência para traçagem.
• Convém limpar as superfícies tanto da escala como da peça a ser verificada,
antes de se fazer qualquer verificação.
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É feito de aço inoxidável e sua precisão pode variar de 0,1mm até 0,02mm, de acordo
com o vernier (nônio).
O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, ex-
ternas e de profundidade de uma peça. É feito de aço inoxidável e consiste em uma régua
graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. Sua resolução varia de 0,1mm até
0,02mm no sistema métrico, e 1/128” ou 0,001” no sistema inglês.
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Desloque o vernier na escala de tal modo que o traço 1 no vernier (escala móvel) coinci-
da com o traço 1mm na escala fixa. Resulta que, a partir de traços em coincidência (como
mostra abaixo), os primeiros traços do vernier e da escala fixa se distanciam de 0,1mm; a
distância entre os bicos do paquímetro está de 0,1mm. Os segundos traços se distanciam de
0,2mm; os terceiros, de 0,3mm, e assim por diante.
UEF= unidade da escala fixa
NDN= número de divisões do nônioPR
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Se o zero do vernier estiver mais ou menos perto do número de milímetros
inteiros, examinar a primeira ou a segunda metade do vernier.
1 divisão na escala fixa = 1mm
1 divisão no vernier = 0,95mm
diferença entre estas duas divisões =0,05mm
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1 – Faça a leitura e escreva as medidas. Lembre-se de calcular a resolução do paquímetro.
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• Posicionar a peça a ser medida, o mais profundo possível entre os bicos de medição.
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Posicionar o paquímetro paralelo à peça a ser medida.
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Posicionar a escala perpendicular à peça a ser medida.
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• Posicionar a parte do paquímetro apropriada para efetuar medições em ressaltos,
perpendicular à superfície de referência.
Este posicionamento será incorreto, sempre que houver raios de adoçamento
(arredondamento).
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São causados por dois fatores:
a) paralaxe e
b) pressão de medição.
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O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas, tem uma espessura mínima a.
Assim, os traços nônio TN são mais elevados que os traços da régua TM, conforme figura a
seguir.
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Colocando-se o paquímetro perpendicularmente à nossa vista, e estando superpostos
os traços TN e TM, cada olho projeta o traço TN em posições opostas, como apresentado na
figura abaixo.
A maioria das pessoas possui maior acuidade visual em um dos olhos, o que provoca
erro de leitura.
Recomenda-se a leitura feita com um só olho, apesar das dificuldades em encontrar a
posição correta.
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É a pressão necessária para se vencer o atrito do cursor sobre a régua, mais a pressão de
contato com a peça por medir. Em virtude do jogo do cursor sobre a régua, que é compensado
sobre a mola F, a pressão pode resultar numa inclinação do cursor em relação à perpendicular
à régua. Por outro lado, um cursor muito duro elimina completamente a sensibilidade do
operador, o que pode ocasionar grandes erros. Deve o operador regular a mola, adaptando o
instrumento a sua mão.
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Conservação do paquímetro
• Limpe bem o paquímetro antes e após a sua utilização, evitando, assim, que
qualquer tipo de sujeira fique depositado em suas superfícies. Principalmente
nas superfícies de medição e contatos da régua com o cursor.
• Não force o paquímetro ao colocá-lo ou retirá-lo da peça que está sendo medi-
da. Use sempre uma pressão de medição apropriada e constante.
• Evite as quedas do instrumento, assim como a utilização dos bicos de medição
como compasso, riscador ou chave inglesa.
• Mantenha e guarde o instrumento em seu respectivo estojo e conserve-o em
lugar seco e protegido da influência direta do calor e do sol.
 
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1) Solicite ao instrutor um paquímetro com precisão de 1/50mm, e a peça de exercício
MBAE 01. De posse desse material, faça a verificação dimensional dos 05 (cinco)
diâmetros da peça, anotando as medidas encontradas abaixo.
Atente para os cuidados que devem ser tomados antes e durante as medições.
2) Solicite ao instrutor um paquímetro com defeitos. De posse desse paquímetro, liste,
de forma resumida, os defeitos encontrados e suas possíveis causas.
Anote aqui a referência do paquímetro com defeitos.
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Observação
3) De posse das peças de exercício MBAE 01 e 02, e do paquímetro com precisão de
1/50mm, peça o comprimento de cada um dos diâmetros já verificados nos exercícios
anteriores, anotando-os abaixo.
Atente para os cuidados que devem ser tomados antes e durante as medições.
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A precisão de medição que se obtém com o paquímetro não é, às vezes, suficiente. Para
medições mais rigorosas utiliza-se o micrômetro, que assegura a exatidão de 0,01mm.
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O funcionamento do micrômetro é baseado no princípio do gradual deslocamento de
um parafuso no sentido longitudinal, quando ele gira dentro de uma porca.
Dada uma porca fixada no interior da qual gira um parafuso, este se desloca longitudi-
nalmente de um comprimento igual ao seu passo.
• Quando se gira o parafuso, cujo passo é de 1mm, a face da haste do parafuso se des-
loca longitudinalmente na direção do encosto fixo de um comprimento igual ao pas-
so, que é 1mm.
• Uma volta no tambor graduado em 100 partes iguais representa um deslocamento
do parafuso para diante ou para trás de 1:100 = 0,01mm.
• A régua indicadora na bainha tem divisões de milímetros e meios milímetros. A lei-
tura da dimensão se efetua em relação à face interior do tambor.
• A leitura dos centésimos de milímetros se efetua no tambor em relação à reta de
referência na bainha.
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Este instrumento permite uma aproximação de 1/100mm (0,01mm) e até uma aproxi-
mação de 1/1000mm (0,001mm). Usualmente é chamado de micrômetro de “0 a 25mm”. Exis-
tem micrômetros do mesmo tipo que medem a partir de 25mm até 50mm e outros existem
para maiores capacidades de medida.
O passo do parafuso é geralmente de 0,5mm, o que implica que o comprimento do des-
locamento longitudinal da haste, por uma volta completa, seja 0,5mm. No tambor a gradua-
ção circular tem 50 partes iguais.
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Este instrumento serve para medir o diâmetro de furos broqueados ou alargados com
grande precisão, permitindo uma aproximação de 1/100mm (1 centésimo de milímetro). Os
contatos têm uma forma esférica.
Conforme o diâmetro a medir, fazem-se os acréscimos necessários por meio de hastes
de comprimento calibrado. Podem ser usados para medir diâmetros entre 125mm e 3000mm.
• Micrômetro com prolongamentos rígidos
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• Micrômetro para medição de espessura de tubo
• Micrômetro de discos
• Micrômetro para medição de machos, fresas (polígonos impares)
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• Micrômetro para medição de roscas
• Micrômetro de profundidade
• Micrômetro para medição interna
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• Micrômetro para medição externa com hastes intercambiáveis
Conservação do micrômetro
• Deve-se tomar um cuidado todo especial com as superfícies de medição, pois,
caso as mesmas sejam danificadas, afetarão toda a precisão do micrômetro.
• Nunca guarde o micrômetro com as superfícies de medição encostadas. Dada a
condição de acabamento das superfícies, se uma superfície for comprimida de
encontro à outra, após certo tempo podem-se manifestar pontos de corrosão.
• Limpe bem o micrômetro para eliminar poeira. O único ponto do micrômetro
que exige uma lubrificação periódica é o parafuso micrométrico (óleo fino do
tipo de máquina de costura).
• Evite que o micrômetro sofra choques.
• Gire sempre segurando-o pela catraca.
• Mantenha e guarde o micrômetro em seu estojo, em lugar seco e protegido da
influência direta do calor e do sol.
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Todos os micrômetros para medições externas são dotados de escalas que permitem lei-
turas em um intervalo de 25mm ou 50mm. Assim sendo, conforme a medida ou tamanho da
peça controlada, existem instrumentos com capacidade de: 0 – 25mm; 25 – 50mm; 50 – 75mm;
75 – 100mm; 100 – 150mm.
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Observação
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1) Limpe bem as superfícies de medição.
2) Encoste as mesmas, usando somente a catraca, e trave o fuso.
3) Com o auxílio da chave apropriada, fornecida com cada micrômetro, gire a bainha
graduada até que a sua linha longitudinal coincida com a linha zero do tambor.
Por se tratar de uma operação delicada, a mesma deverá ser feita por pessoa
conhecedora do instrumento.
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O relógio comparador é um instrumento de medição por comparação, dotado de uma
escala e um ponteiro ligados a uma ponta de contatos por mecanismos diversos.
O comparador centesimal é um instrumento comum de medição por comparação. As
diferenças percebidas nele pela ponta de contato são amplificadas mecanicamente e irão
movimentar o ponteiro rotativo diante da escala.
Quando a ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira no sentido horário, a
diferença é positiva. Isso significa que a peça apresenta maior dimensão que a estabelecida.
Se o ponteiro girar em sentido anti-horário, a diferença será negativa, ou seja, a peça apresen-
ta menor dimensão que a estabelecida.
Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolu-
ção de 0,01mm. O cursor do relógio também varia de acordo com o modelo; osmais comuns
são de 1mm, 10mm e 250” ou 1”.
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• Marque as linhas de verificação na peça.
• Ponha a peça sob o apalpador acionado por mola.
• Aponte as diferenças registradas entre cada linha de verificação.
• Execute um gráfico destas diferenças.
• Essa informação lhe permite localizar os pontos altos e a quantidade de metal a ser
retirado.
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Observação
Observação
A verificação do paralelismo será válida somente se as superfícies tiverem sido
verificadas previamente.
Defeitos de planeza, nas superfícies de referência e nas superfícies a serem
verificadas, que podem ser adicionadas ou subtraídas umas às outras, podem
provocar incerteza quando se empreender a verificação.
 
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1) Complete o trecho a seguir.
Os ________________________ são instrumentos de verificação de grande precisão.
2) Solicite ao instrutor um micrômetro e a peça de exercícios MBAE 01. De posse desse
material, faça a verificação dimensional dos 05 (cinco) diâmetros da peça, anotando
as medidas encontradas abaixo.
Atente para os cuidados que devem ser tomados antes e durante as medições.
3) Solicite ao instrutor um micrômetro e a peça de exercício MBAE 02. De posse desse
material, faça a verificação dimensional dos 03 (três) diâmetros da peça, anotando
as medidas encontradas abaixo.
Atente para os cuidados que devem ser tomados antes e durante as medições.
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Observação
4) De posse das peças de exercícios MBAE 01 e 02, e do micrômetro de profundidade,
meça o comprimento de cada um dos diâmetros já verificados nos exercícios anterio-
res, anotando-os abaixo.
Atente para os cuidados que devem ser tomados antes e durante as medições.
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O goniômetro é um instrumento feito de aço inoxidável, que pode medir qualquer tipo
de ângulo (agudo ou obtuso), entre 0° - 360°, e sua precisão é de 5’ (cinco minutos).
 
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Consiste em um disco com dupla graduação de 0° - 180°, em sentidos opostos, e um
vernier com uma escala gradua à direita e à esquerda do zero até 60’, dividida em 12 partes
que representam 5’.
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A leitura no vernier será feita sempre no mesmo sentido no qual está a incidência do
ângulo, ou seja, tomando-se por referência o zero do disco graduado. Se a incidência do ân-
gulo fizer com que o vernier se mova para o lado direito do zero, a leitura será feita na escala
que se encontra à direita do zero do vernier. O mesmo raciocínio se aplica para o lado esquerdo.
Nas figuras acima, as medidas são, respectivamente:
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• Leia os graus no disco graduado: 2°
• Determine a posição do zero do vernier. Está mais perto do 3 do que do 2.
• Examine a segunda metade do vernier para localizar o traço que coincida exatamen-
te com um traço do disco graduado: 40°.
• Resulta a leitura completa de: 2° 40’.
As figuras abaixo mostram exemplos de medições de ângulos com o goniômetro universal.
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Blocos-padrão são instrumentos de alta precisão que permitem comparações de dimen-
sões com variações de até 0,01mm.
Os blocos-padrão são apresentados em caixas com variados números de peças.
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Este jogo de blocos possibilita a verificação comparativa de dimensões de 1 até
573,955mm, com intervalos de 5 micra (1µ = 0,001mm).
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Os blocos deverão ser, inicialmente, limpos com algodão embebido em benzina ou em
algum tipo de solvente.
Depois, retira-se toda a impureza e umidade, com um pedaço de camurça, papel ou algo
similar que não solte fiapos.
Os blocos são colocados de forma cruzada, um sobre o outro. Isso deve ser feito de modo
que as superfícies fiquem em contato.
Em seguida, devem ser girados lentamente, exercendo-se uma pressão moderada até
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que suas faces fiquem alinhadas e haja perfeita aderência, de modo a expulsar a lâmina de ar
que as separa. A aderência assim obtida parece ser conseqüência do fenômeno físico como
atração molecular (com valor de aproximadamente 500N/cm2), e que produz a aderência de
dois corpos metálicos que tenham superfície de contato finamente polidas.
No manejo de blocos calibradores devem ser tomados os seguintes cuidados:
• Quando empilhar blocos calibradores, não se esqueça de que as tolerâncias de um
bloco se adicionam às do outro e assim por diante. Logo, sempre que se precisar
empilhar, empilhe-se o mínimo de blocos.
• Sempre mantenha os blocos protegidos contra toda espécie de pó.
• Não os exponha à umidade, mudanças de temperatura, nem a campos magnéticos.
• Após o uso, limpe-os e passe um pouco de óleo fino.
• Evite quedas e choques.
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• Verifique o gabarito abaixo, usando o jogo de 47 blocos calibradores.
• Como devem ser empilhados os blocos?
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1) Complete a frase:
O ___________________________ é um instrumento para a verificação de ângulos.
2) Solicite ao instrutor a peça MBAE 03 e um goniômetro. De posse destes elementos,
faça a verificação dos ângulos da peça e anote o resultado das medições na tabela
abaixo.
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As balanças são utilizadas como ferramentas estáticas de medição, introduzidas entre
linhas de produção onde são necessários controles de massa.
Vamos ilustrar o que afirmamos.
1) Em um conjunto de 10 pilhas de arruelas, contendo cada uma 10 arruelas, nos é
informado que em uma das pilhas cada arruela está com excesso de 1 grama. Através
de uma balança com uma bandeja e pesando uma única vez, tentar descobrir em
que pilha estão as arruelas mais pesadas.
2) Numa fábrica de esferas de rolamentos, um funcionário coloca a seguinte questão:
Dentre 9 esferas de mesmo tamanho, tivemos uma com peso maior que as outras.
Como descobrir qual é mais pesada, utilizando uma balança de duas bandejas em
somente 2 pesagens?
Observe que nas duas questões aparece a balança como meio de solução (ferramenta). É
sobre esta ferramenta seguiremos nosso estudo.
Balança é o instrumento com que se determina ou a massa ou o peso dos corpos.
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As balanças utilizadas na indústria são do tipo comercial, e são aferidas por balancistas,
periodicamente, a fim de que se mantenha a qualidadeda medida encontrada.
Descrição e funcionamento
Componentes essenciais:
• um equipamento para sustentar a carga;
• um conjunto de alavancas para reduzir e transmitir a força peso;
• um mecanismo para equilibrar esta força.
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Além de poder efetuar as normais operações de pesagem, as balanças também podem
ser contadoras.
Para se efetuar uma contagem, a balança deve ser equipada com um braço de contagem,
onde são suspensas duas cunhas que possuem uma proporção de contagem de 100:1 (99:1) e
10:1 (ou 9:1).
Exemplo: 100:1
Uma alavanca está em equilíbrio quando os momentos de carga e de potência são iguais.
P2 (plataforma) x D2 = P1(concha) x D1
P2/P1 = D1/D2
No caso em que a proporção é de 100:1, temos que D1/D2 = 100/1, que é constante, e o
que varia é somente o peso na plataforma e na concha.
Se temos 100Kg na plataforma, teremos:
100Kg/P1(concha) = 100/1 P(concha) = 100Kg/100 = 1Kg
Então, se temos 1Kg na concha, e este 1Kg correspondente a 5 peças, na plataforma tere-
mos 100 vezes o número de peças que temos na concha, e teremos 500 peças na plataforma.
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• Forças
• Alavancas
• Atrito(fricção)
Para vencer o atrito que é prejudicial em balanças, utiliza-se coxins (bearing) e cutelos
(pivot).
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• Primeira classe: alicate, pé de cabra, gangorra.
• Segunda classe: carrinho de mão, remo.
• Terceira classe: vara de pescar, pá, pinça.
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Uma alavanca de 1ª classe: balança de prato
Uma alavanca de 2ª classe: balança de leque
Duas alavancas de 2ª classe: balança portátil e fixa
Três alavancas de 1ª classe: balança de bancadas
Uma alavanca de 1ª classe e duas de 2ª classe: balança de caçamba
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Uma alavanca de 1ª classe e duas de 2ª classe: balança de monotrilho
Quatro alavancas de 2ª classe: balança embutidas
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Sete alavancas de 2ª classe: balança de 2 secções
Dez alavancas de 2ª classe e três de 1ª classe: balança de 4 secções
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Cinco alavancas de 2ª classe: balança de 4 secções
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Alavancas que informam o peso através de torção no tubo (peso de caminhões).
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As balanças eletrônicas utilizam o princípio de conversão eletromecânica, isto é, a con-
versão de forças mecânicas em forças elétricas de um dispositivo denominado “célula de car-
ga” (load cell).
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R= resistência elétrica
P= resistividade do material (é uma constante de cada 
material e é medida em Ohm/m)
L= comprimento do condutor
S= área da secção do condutorPR
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Na prática, o fio condutor não é colocado no interior do cubo, mas, sim, é rigidamente
cimentado na parede lateral do cubo, como mostra a figura.
O esquema abaixo representa uma Ponte de Wheatstone. As resistências M, N e P são
conhecidas e X é a resistência que se quer determinar.
R1 aumenta (aumenta seu comprimento)
R2 diminui (diminui seu comprimentro)
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Observação
Variando as resistências conhecidas M, N e P, de modo que a corrente que passa pelo
galvanômetro seja nula ou Vb = Vd, podemos escrever a relação: X = (N/M).P.
Inversamente, se as quatro resistências M, N, P e X forem rigorosamente iguais, a corren-
te que passa pelo galvanômetro é nula. Portanto, em uma montagem do tipo da Ponte de
Wheatstone, onde as resistências são iguais para qualquer variação nas resistências da ponte,
passará uma corrente pelo galvanômetro proporcional à variação sofrida pelas resistências.
Ligando quatro extensões em configuração da Ponte de Wheatstone e cimentando-os às
paredes de um cubo de material apropriado, observa-se:
a) ao submeter o cubo a um esforço mecânico de tração ou compressão, haverá uma
variação nas resistências elétricas dos extensômetros e esta variação será proporcio-
nal ao esforço aplicado;
b) a variação da resistência dos extensômetros provocará a passagem de uma corrente
elétrica pelo galvanômetro proporcional à variação das resistências;
c) portanto, a variação de corrente no galvanômetro é proporcional ao esforço mecâni-
co aplicado. Este terceiro item é o princípio fundamental do funcionamento das cé-
lulas de carga.
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O sistema “ lectrocell” é totalmente eletrônico, porque substitui completamente o siste-
ma de alavanca, ou seja, a plataforma fica apoiada diretamente sobre as células de carga.
O sistema “ lectrolever” é um sistema semi-eletrônico de pesagem,isto é, a combinação
do sistema mecânico de alavancas com o sistema eletrônico (célula de carga).
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• Sensibilidade
• Precisão
• Velocidade de pesagem
• Durabilidade
Toda balança tem sua precisão e, para isto, deve-se antever a necessidade da
precisão de acordo com o fabricante, através de tolerâncias para balanças.
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Aferição é o ato ou efeito de aferir, conferir medidas, com os respectivos padrões. Veja-
mos alguns exemplos de aparelhos onde a precisão vai até o limite de décimo de milésimo.
Conseqüentemente, para obter qualidade de medida é necessário aferiação.
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1) Um dos componentes essenciais de uma balança é
 a- um conjunto de alavancas para reduzir e transmitir a força-peso.
 b- um equipamento para movimentar a carga.
 c- um conjunto de alavancas para aumentar e transmitir a força-peso.
 d- um mecanismo para controlar a força.
 e- um painel para leitura das forças.
2) Balança é o instrumento onde se determina ou a massa ou o pesos dos corpos.
 ( ) certo ( ) errado
3) A função de um traço de contagem é efetuar a contagem de pesagens feitas.
 ( ) certo ( ) errado
4) A função dos cutelos e coxins é vencer o momento aplicado no sistema.
 ( ) certo ( ) errado
5) Célula de carga é utilizada em balança
 a- lectrocell.
 b- lctrolever.
 c- eletrônicas.
 d- semi-eletrônicas.
 e- todas acima.
6) Em uma balança que utiliza células de carga, a melhor condição física de apoio é que
se tenha
 a- 3 células de carga sobre a mesa de pesagem.
 b- 6 células de carga sob a mesa de pesagem.
 c- 3 células de carga sob a mesa de pesagem.
 d- 5 células de carga sob a mesa de pesagem.
 e- 2 células de carga soba mesa de pesagem.
7) As balanças só servem para verificar peso ou massa.
 ( ) certo ( ) errado
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