Prova 01

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Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Mecânica – FEMEC
Prova 1 Turma U1
	
Nome: Marcello Felipe de M. Santos – 12011EMC043
 Matheus H. de Moura Santos – 12011EMC042
Exercício 1. 
Durante a realização de sua pesquisa um aluno de TCC mediu cinco vezes o comprimento de um bloco padrão de aço inoxidável com dimensão nominal de 25,000 mm. A medição foi realizada com um paquímetro digital com resolução de 0,01 mm e faixa nominal de 150 mm. Os resultados obtidos estão listados na tabela a seguir, expressos em mm.
Nota 1: O certificado de calibração do bloco padrão declara o valor convencional do comprimento do bloco igual a 25,0001 mm.
Nota 2: A medição foi efetuada a 20,0 °C.
	
	L 1
	L 2
	L 3
	L 4
	L 5
	Valores indicados pelo paquímetro (mm)
	25,00
	25,00
	24,99
	24,99
	24,99
1.1 Apresente o resultado da medição.
s = 0,005477 mm
2s = 0,010954 mm
RM = 24,99 0,01 mm para nível de confiança de 95 %
1.2 Calcule a precisão do resultado da medição.
s = 0,005477 mm
2s = 0,010954 mm
P = ± 0,01 mm para nível de confiança de 95 %
1.3 Avalie a exatidão da medição.
A exatidão é excelente, pois o erro de medição é da ordem de - 0,0061 %
1.4 Qual o valor da correção a ser aplicada se o diâmetro externo de uma peça com dimensão nominal de 25,000 mm for medido com esse paquímetro digital?
O erro sistemático é dado pela diferença entre o valor medido e o valor convencional. A estimativa deste erro é denominada tendência. A correção corresponde à tendência com sinal trocado.
Portanto, a correção a ser aplicada será de + 0,0061 mm.
1.5 Cite as possíveis fontes de erros na medição do diâmetro externo de uma peça com esse paquímetro digital.
Ao utilizar um paquímetro digital, alguns erros podem ser cometidos como: a aplicação de força irregular no impulsor; o posicionamento incorreto da peça no bico (Erro de Abbé); o fornecimento irregular de energia da bateria; a presença de impurezas na peça e no instrumento de medição; o não fazer o ajuste do zero ou fazê-lo na posição errada da escala; a presença de campos eletromagnéticos, além de possíveis erros grosseiros.
Exercício 2. 
Qual sistema de medição utilizaria para medir o diâmetro externo de um pequeno lote de peças (cinco peças) com diâmetro externo nominal de 50 mm e tolerância de 120 µm? Justifique sua escolha.
Nota: dmax=50,120 mm e dmin=50,000 mm.
Mensurando = diâmetro externo
Valor nominal = 50 mm
Tolerância = 120 µm = 0,12 mm
O sistema de medição a ser utilizado seria um micrômetro analógico, com resolução de 0,001 mm e faixa nominal entre 50 mm e 75 mm.
Exercício 3.
O diâmetro externo de uma peça de aço foi medido com micrômetro analógico, com resolução de 0,001 mm e faixa nominal de 25 mm. Foram efetuadas cinco leituras à temperatura ambiente de 28 °C. Os resultados obtidos estão listados a seguir, expressos em mm.
 
	L 1
	L 2
	L 3
	L 4
	L 5
	18,520
	18,520
	18,520
	18,250
	18,520
a) Apresente o resultado da medição.
s = 0,00000 mm
2s = 0,00000 mm
RM = 18,520 0,000 mm para nível de confiança de 95 %
Obs.: A leitura L4 foi descartada dos cálculos, por ser considerada um erro grosseiro.
b) Identifique as possíveis fontes de erros na medição do diâmetro, nas condições especificadas.
Ao utilizar um micrômetro analógico, alguns erros podem ser cometidos como: a aplicação de força irregular na catraca; o posicionamento incorreto da peça nas faces de medição; a presença de impurezas na peça e no instrumento de medição; o não ajuste do zero ou fazê-lo na posição errada da escala; o erro paralaxe.
c) Quais módulos funcionais apresenta o sistema de medição especificado.
O micrômetro analógico apresenta dois módulos funcionais: o sensor representado pelos contatos fixo e móvel e o mostrador representado pelo tambor contendo a escala para leitura.
Exercício 4. 
Um aluno de Iniciação Cientifica (IC) utilizou na sua pesquisa um relógio comparador acoplado a um dispositivo de contra pontas para avaliar o desvio de circularidade de uma peça, como mostra a Fig. 1. Uma foto do relógio comparador é mostrada na Fig. 2.
Figura 1 – relógio comparador acoplado ao dispositivo de contra-pontas durante a medição do desvio de circularidade.
Figura 2 – Foto do relógio comparador utilizado pelo aluno de IC.
4.1. Especifique o sistema de medição utilizado.
O instrumento apresentado é um relógio comparador, fabricado pela Mitutoyo, com resolução 1µm ou 0,001 mm e faixa nominal de 1 mm.
O relógio comparador em si, é apenas um instrumento de medição. Contudo, quando acoplado a algum meio de fixação e posicionamento, como o dispositivo de contra pontas, este conjunto forma um sistema de medição.
Obs.: Não foi possível especificar informações referentes ao dispositivo de contra pontas.
4.2. Caracterize metrologicamente o sistema de medição utilizado se além das figuras tem-se que o aluno fez uma calibração pontual do relógio comparador utilizando um cabeçote micrométrico com resolução de 0,0001 mm e obteve os seguintes resultados.
	
	L 1
	L 2
	L 3
	L 4
	L 5
	Indicação do cabeçote micrométrico (mm)
	0,5000
	0,5000
	0,5000
	0,5000
	0,5000
	Indicação do relógio comparador (mm)
	0,500
	0,501
	0,501
	0,501
	0,501
Resolução: 1µm = 0,001 mm
Faixa nominal: 0 a 1 mm
Erro sistemático: 0,5008 – 0,5000 = 0,0008 mm
Precisão: ± 0,001 mm para nível de confiança de 95 %
Exatidão: A exatidão é excelente, pois o erro de medição é da ordem de 0,0008 %
Correção: - 0,0008 mm
Divisão da escala principal: 0,001 mm
Divisão da escala secundária: 0,01 mm
Exercício 5. 
Durante um fim de semana quente, com temperatura média de 30 °C, um estudante da disciplina de metrologia, após trabalhar durante um dia inteiro, estava ao ar livre na UFU, tentando medir o comprimento de uma peça cilíndrica de latão, utilizada na fabricação de armamentos. O valor nominal do comprimento da peça é 15 mm e a tolerância de ± 0,025 mm. O estudante resolveu fazer a medição da peça utilizando um paquímetro analógico de aço inoxidável que estava em sua mochila junto aos cadernos. A resolução do paquímetro é de 0,05 mm e a faixa nominal de 100 mm. Após colocar o paquímetro em contato com as superfícies da peça que limitam o comprimento com a maior força possível, para que “não houvesse erros em sua medição”, ele constatou que a indicação do paquímetro durante a medição foi 15,05 mm. Após anotar esse resultado de medição para o seu trabalho, ele finalizou a tarefa de medição.
a) Identifique todas as possíveis fontes de erros de medição que esse estudante possa ter cometido ao realizar sua tarefa de medição.
Mensurando = comprimento
Valor nominal = 15 mm
Tolerância = 0,025 mm
· A escolha do sistema de medição;
· Aplicação de força excessiva sobre o impulsor;
· Instrumento armazenado em local inadequado, podendo sofrer danos no equipamento e consequentemente afetar os resultados da medição;
· Erros grosseiros (erro de Abbé e erro de paralaxe) ao fazer a leitura, já que o mesmo poderia estar com a capacidade e habilidade física e psicológica afetadas em virtude do possível cansaço;
· Número insuficiente de medições;
· Correta definição do mensurando;
· Impurezas no sistema de medição e na peça;
Obs.: No uso do paquímetro, a temperatura não seria uma fonte de erro, já que ED < Rpaq. Entretanto, o uso de um micrômetro analógico com resolução de 0,001 mm, seria capaz de detectar a menor variação da grandeza medida que causa uma variação perceptível na indicação da peça. ED > Rmic.