CURSO-METROLOGIA
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Metrología Metrología
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1
Introducción Este curso trata acerca de los instrumentos de medición y su correcta utilización en la reparación de automóviles, para ello se va a tratar los dos sistemas de medida que el técnico automotriz debe conocer, siendo estos el sistema inglés y el sistema métrico.
El sistema inglés se ha utilizado en el Reino Unido, Canadá y Estados Unidos, en cambio el sistema métrico se ha utilizado en el resto del mundo y en la actualidad se ha impuesto sobre el sistema inglés por ser más competitivo y difundido. Durante la realización de este curso se va a repasar desde conceptos matemáticos afines al tema hasta el análisis de todos los instrumentos de medición utilizados en la reparación de automóviles, todo esto en conjunto con ejercicios prácticos para conseguir así una capacitación integral.
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‚Cuando puedas medir aquello de lo que hablas, lo podrás conocer‛ Lord Kelvin
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Contenido
1. Conceptos Matemáticos 2. Metrología 3. Unidades de medida 4. Elementos de verificación 5. Ajustes y tolerancias 6. Elementos de medición 7. Ejercicio final
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Objetivo General
Al finalizar este curso el técnico estará en capacidad de explicar las características, el manejo de los instrumentos de medición y verificación utilizados en el taller.
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1. Conceptos Matemáticos Contenido
1.1. Operaciones básicas con fraccionarios y decimales 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
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1. Conceptos Matemáticos Objetivos específicos
“
Al finalizar el módulo el participante tendrá la capacidad de matemáticos básicos.
“
Poder realizar operaciones de un nivel inferior sin inconvenientes y a la mayor brevedad.
“
Tomar agilidad en operaciones con fraccionarios.
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saber manejar los conceptos
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales
NUMERADOR
8
= 0,5 DENOMINADOR
COCIENTE
16
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8
1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales La primera operación de fracciones en tratar es la SUMA:
15
3 +
16
15 =
8
(3X2) +
16
15+6 =
8X2)
1
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21 =
16
16
2
3
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales A continuación se presenta el procedimiento para llevar a cabo la RESTA de fracciones:
15
3 -
16
15 =
8
(3X2) -
16
15-6 =
(8X2)
1
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9 =
16
16
2
3
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales Para efectuar la MULTIPLICACIÓN de fracciones se procede como se indica a continuación:
1
15
3 x
2
16
(15x3) =
8
45 =
(16x8)
128
3
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales La DIVISIÓN de fracciones se lleva a cabo teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
FRACCION NUMERADORA
15
3 ÷
16
15x8 =
120 =
8
16x3
5 =
48
2
FRACCION DENOMINADORA
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales Otra operación importante y necesaria de recordar es la CONVERSIÓN de fraccionarios mixtos a enteros y decimales (Método Nº 1).
3
8
1
3
= 8
8+3
+ 8
= 8
11 =
8
= 1,375 8
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales El método Nº 2 para la CONVERSIÓN de fraccionarios mixtos a enteros y decimales es el que se indica a continuación:
7
5
7 =5 +
16
=5
+ 0,4375
=
5,4375
16
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales El método Nº 3 para la CONVERSIÓN de fraccionarios mixtos a enteros y decimales es el que se indica a continuación:
19
3
(7x3)+19 =
7
40 =
7
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= 5,714 7
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1. Conceptos Matemáticos
1.1. Operaciones Básicas con fraccionarios y decimales El proceso inverso a la conversión de fraccionarios mixtos a enteros y decimales es la TRANSFORMACIÓN de decimales de pulgada a fracciones con apreciación de 1/128, como se puede observar en el siguiente ejemplo:
0,406 = 0,406 x 128 = 51,968
52
52 / 128 = 13 / 32
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1. Conceptos Matemáticos 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
Los EJERCICIOS RESUELTOS de las operaciones básicas con fraccionarios y decimales se exponen a continuación:
“ Suma: 17 +
32
17X4
13 =
128
+ 32X4
=
128
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81
68+13
13
= 128
128
17
1. Conceptos Matemáticos 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
“ Resta: 31
31X4
21 -
16
=
16X4
64
124-21
21 = 64
103 =
64
64
“Multiplicación: 33
x 64
33x13
13
= 32
429 =
64x32
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2048
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1. Conceptos Matemáticos 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
“ División: 33
33x32
13 ÷
=
64
1056 =
32
64x13
832
“Conversión de fraccionarios mixtos a enteros y decimales (Método Nº 1): 2
15
5
= 3
2
15+2
+ 3
= 3
17 =
3
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= 5,666 3
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1. Conceptos Matemáticos 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
“ Conversión de fraccionarios mixtos a enteros y decimales (Método Nº 2): 1
3
1 =3 +
=3
+ 0,0625
=
3,0625
Conversión de16 fraccionarios mixtos16 a enteros y decimales (Método Nº 3):
(5x19)+33
33
5
= 19
128 =
19
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=
6,7368
19
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1. Conceptos Matemáticos 1.2. Ejercicios resueltos y propuestos
“ Transformación de decimales de pulgada a fracciones con apreciación de 1/128‛: 0,321 =
0,321 x 128 =
41,088
41
= 41 / 128 Los EJERCICIOS PROPUESTOS de las operaciones básicas con fraccionarios y decimales se encuentran en el cuaderno de trabajo de Metrología.
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2. Metrología Contenido
2.1. Definición 2.2. Magnitudes Físicas 2.3. Campos de la Metrología
2.4. Reglas para la medición
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2. Metrología
Objetivos específicos
“ Al finalizar el módulo el participante tendrá la capacidad de saber manejar los conceptos de metrología .
“ Poder definir las unidades mas utilizadas en la cotidianidad.
“ Saber utilizar los instrumentos de medición.
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2. Metrología 2.1. Definición
METROLOGÍA es la ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades y de las medidas de las magnitudes; define también las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida.
Instrumentos de medición
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2. Metrología 2.1. Definición
Además se entiende por MEDIR a la operación de comparar un objeto con una unidad previamente establecida (patrón de medida).
Medición
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2. Metrología 2.1. Definición
Un PATRÓN DE MEDIDA es la representación física o materialización de la unidad de medida, debe ser lo menos variable posible, permiten controlar su trabajo en cuanto a dimensión, temperatura, volumen, precisión, peso, tiempo entre otras.
Patrones de medida
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2. Metrología
2.2. Magnitudes Físicas Son magnitudes fijas necesarias para comparar los resultados de las mediciones, la magnitud que se toma como referencia debe ser la misma y de valor constante. MAGNITUD
NOMBRE DE LA UNIDAD SI BASICA
SIMBOLO
Longitud
metro
m
Masa
kilogramo
kg
Tiempo
Segundo
s
Intensidad de corriente eléctrica
amperio
A
Temperatura termodinámica
kelvin
k
Cantidad de sustancia
mol
mol
Intensidad luminosa
candela
cd
Tabla de la unidades de medida
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología MEDICIÓN es el procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.
Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología VERIFICACIÓN es el procedimiento de comprobar cualidades que no pueden expresarse por valores de medición, tales como:
“Calidad del acabado de las superficies “Características y estado físico del material del componente a “La forma geométrica “Dimensiones
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medir
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología Antes de utilizar un instrumento de medición, se debe tener en cuenta los siguientes parámetros: El ALCANCE es la capacidad máxima que mide un instrumento, y es un factor para seleccionar un instrumento de medición. La APRECIACIÓN es la mínima lectura que se puede leer en el instrumento de medición. La PRECISIÓN es la mayor o menor dispersión de una serie de mediciones.
La EXACTITUD es la mayor o menor distancia del promedio de una serie de mediciones a la medida de referencia o patrón.
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto hay que repetir la medición varias veces, calcular el valor promedio y los errores absoluto y de dispersión. El ERROR ABSOLUTO de una medición cualquiera es la diferencia entre el valor promedio y el hallado en esa medición. El ERROR DE DISPERSIÓN es el error absoluto promedio de todas las mediciones. El resultado de la medición se expresa como el valor promedio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología EJERCICIO: Con el instrumento de medición que se indica en la figura se han tomado 5 mediciones en milímetros de un patrón de 25 mm de longitud; con estos datos determine: a) el alcance, b) la apreciación, c) la precisión, d) la exactitud, e) el error absoluto f) el error relativo. 1) 25
2) 26
3) 24
4) 25
5) 26
Marca: The Great Wall (5m x 19 mm)
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología SOLUCIÓN: a) El alcance : 5m
b) La apreciación : 1mm c) La precisión : max ” min = 26 mm ” 24 mm = 2 mm d) La exactitud : Patrón ” Promedio de las mediciones
Promedio de las mediciones= (suma de las medidas)/ Nº medidas Promedio de las mediciones = (25+26+24+25+26)/5 = 25.2 mm Exactitud = 25 mm ” 25.2 mm = - 0.2 mm
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología SOLUCIÓN: e) Error absoluto = medición ” promedio
Primera medición = 25 mm ” 25.2 mm = - 0.2 mm Segunda medición = 26 mm ” 25.2 mm = 0.8 mm Tercera medición = 24 mm ” 25.2 mm = - 1.2 mm
Cuarta medición = 25 mm ” 25.2 mm = - 0.2 mm Quinta medición = 26 mm ” 25.2 mm = 0.8 mm
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2. Metrología
2.3. Campos de la Metrología SOLUCIÓN: f) Error de dispersión = error absoluto promedio
= ( 0.2 + 0.8 + 1.2 + 0.2 + 0.8)/5 = 0.64 Resultado de la medición = promedio ± error de dispersión = 25.2 ± 0.64 mm
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2. Metrología
2.3. Reglas para la medición
“ Limpieza de las superficies a medir. “ Calibración de los elementos de medición.
Reglas para la medición
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3. Unidades de medida Contenido
3.1. Unidades fundamentales
3.2. Unidades derivadas 3.3. Múltiples y submúltiplos 3.4. Conversión de unidades
3.5. Fórmulas básicas 3.6. Ángulos 3.7. Ejemplos de aplicación
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3. Unidades de medida Objetivo
“Familiarización con las diferentes unidades de medida, manejo y conocimientos de temas anexos a éste.
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3. Unidades de medida 3.1. Unidades fundamentales
Los dos sistemas de medida que el técnico en reparación de automóviles debe conocer son: el sistema inglés y el sistema métrico (también se llama sistema internacional SI). El sistema inglés se utilizó en EEUU, Canadá y el Reino Unido, pero está cediendo espacio al sistema métrico puesto que los fabricantes de herramientas lo utilizan y lo están difundiendo en todo el mundo.
Fuente: Microsoft Office
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3. Unidades de medida 3.1. Unidades fundamentales
LONGITUD.- Magnitud física que expresa la distancia entre dos puntos. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro.
Fuente: Microsoft Office
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3. Unidades de medida 3.1. Unidades fundamentales
MASA.- Magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo.
Fuente: Microsoft Office
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3. Unidades de medida 3.1. Unidades fundamentales
TIEMPO.- Magnitud física que permite ordenar la secuencia de los sucesos, estableciendo un pasado, un presente y un futuro. Su unidad en el Sistema Internacional es el segundo.
Fuente: Microsoft Office
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3. Unidades de medida 3.2. Unidades derivadas
Son unidades derivadas de las unidades fundamentales. MAGNITUD
UNIDAD
Superficie
m2
Volumen
m3
Densidad
Kg/m3
Velocidad
m/s
Fuerza
N
Peso
N
Presión
Pa
Potencia
W
Torque
Nm
Fuente: Microsoft Encarta
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3. Unidades de medida 3.3. Múltiplos y submúltiplos SIMBOLO
PREFIJO
EXPRESION DECIMAL
EXPRESION EXPONENCIAL
E
Exa
1000000000000000000,0
1018
P
Peta
1000000000000000,0
1015
T
Tera
1000000000000,0
1012
G
Giga
1000000000,0
109
M
Mega
1000000,0
106
k
kilo
1000,0
103
h
hecto
100,0
102
da
deca
10,0
101
1
100
Tabla de múltiplos
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3. Unidades de medida 3.3. Múltiplos y submúltiplos SIMBOLO
PREFIJO
u
unidad
d
EXPRESION DECIMAL
EXPRESION EXPONENCIAL
1
100
deci
0,1
10-1
c
centi
0,01
10-2
m
mili
0, 001
10-3
u
micro
0, 000001
10-6
n
nano
0, 000000001
10-9
p
pico
0, 000000000001
10-12
f
femto
0, 000000000000001
10-15
a
atto
0,000000000000000001
10-18
Tabla de submúltiplos
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3. Unidades de medida 3.4. Conversión de unidades
Sistema Internacional
Sistema Inglés
25,4 mm
1 pulgada
30,48 cm
1 pie
Tabla de conversión de unidades de longitud
PSI 1 PSI 1 BAR
14,5
1 MPa
145,03
BAR
MPa
0,07
0,007 0,1
10
Tabla de conversión de unidades de presión
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3. Unidades de medida 3.4. Conversión de unidades
Lb/pie
Kg/m
N/m
Kg/cm
1
0,138
1,38
13,8
10
1,38
13,8
138
20
2,76
27,6
276
Tabla de conversión de unidades de torque
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3. Unidades de medida 3.4. Conversión de unidades
Software para conversión de unidades
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El CUADRADO es un polígono de cuatro lados, con la particularidad de que todos los lados son iguales. Además sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno. El área de un cuadrado se calcula mediante la siguiente fórmula:
L
A=LxL
L Área de un cuadrado
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El RECTÁNGULO es un polígono de cuatro lados, iguales dos a dos. Sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno. El área de esta figura se calcula mediante la fórmula:
b
A=axb
a Área de un rectángulo
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El CÍRCULO es la región delimitada por una circunferencia, siendo ésta el lugar geométrico de los puntos que equidistan del centro. El área de esta figura se calcula mediante la fórmula:
r
A = π x r2
Área del círculo
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El TRIÁNGULO es un polígono formado por tres lados y tres ángulos. La suma de todos sus ángulos siempre es 180 grados. Para calcular el área se emplea la siguiente fórmula:
bXh
h
A = 2
b
Área del triángulo
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El CILINDRO es el sólido engendrado por un rectángulo al girar en torno a uno de sus lados. Para calcular su volumen se emplea la siguiente fórmula:
d2 x π V=
h 4
Volumen del cilindro
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
El TORQUE se define como la fuerza aplicada alrededor de un punto. Para calcular el torque se emplea la siguiente fórmula: T=F x d
Proceso de torqueado
Llave dinamométrica (torcómetro)
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3. Unidades de medida 3.5. Fórmulas básicas
Hidráulicos Hidráulicos
La PRESIÓN es la fuerza repartida uniformemente sobre un área de forma geométrica determinada. La presión se incrementa proporcionalmente en relación a la fuerza aplicada.
FUERZA
FUERZA 100 PSI
FUERZA
100 PSI
100PSI PSI 100
100 PSI
1500 PSI
F
P = A
100 PSI
FUERZA 1500 PSI
1500 1500 PSI
1500 PSI
PSI
1500 PSI
Presión hidráulica
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3. Unidades de medida 3.6. Ángulos
ANGULO es una figura geométrica formada en una superficie por dos líneas que parten de un mismo punto; o también la formada en el espacio por dos superficies que parten de una misma línea. La unidad legal de la medición de ángulos es el ángulo recto, que se define como ‚aquel formado por dos rectas que al cortarse forman ángulos adyacentes iguales
Lado Ángulo
Punto de intersección
Lado Elementos de un ángulo
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3. Unidades de medida 3.6. Ángulos
En la práctica se utiliza el grado sexagesimal, equivalente a 1/90 del ángulo recto indicado abreviadamente por ( º ). Los submúltiplos de éste son: El minuto = 1/60º y se representa por ( ´ ) El segundo = 1/60´ y se representa por ( ‚ )
90º
0º 180º
360º
270º Grados
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3. Unidades de medida 3.6. Ángulos
Los ángulos se clasifican según su valor como se indica en la siguiente gráfica:
90º
0º
180º
360º
Recto Agudo
= 90º < 90º
Obtuso
> 90º
Rectilíneo = 180º
Oblicuo
> 180º
270º Tipos de ángulos
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3. Unidades de medida 3.6. Ángulos
La suma de todos los ángulos alrededor del centro de un círculo es siempre 360º
La suma de todos los ángulos internos de un triángulo es siempre 180º
La suma de todos los ángulos internos de un cuadrilátero es siempre 360º Suma de ángulos internos
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3. Unidades de medida 3.7. Ejemplos de aplicación
La ESCUADRA se utiliza para medir y comparar ángulos fijos.
Escuadra metálica
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3. Unidades de medida 3.7. Ejemplos de aplicación
El INCLINÓMETRO sirve para medir inclinaciones como en las figuras adjuntas:
Angularidad del eje propulsor
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3. Unidades de medida 3.7. Ejemplos de aplicación
El GONIÓMETRO sirve para medir el ángulo que gira una herramienta al momento de ajustar o aflojar un perno.
Uso del goniómetro Comportamiento de los pernos
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4. Elementos de verificación Contenido
4.1. Reloj comparador
4.2. Verificación de holguras 4.3. Reglas
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4. Elementos de verificación Objetivo
Al terminar este módulo el estudiante estará en la capacidad de: conocer, manejar y verificar medidas utilizando cualquier de los elementos que veremos a continuación.
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4. Elementos de verificación 4.1 Reloj comparador
Se emplean para medir longitudes cuando se trata de comprobar diferencias de un determinado valor de medición.
Base del reloj comparador
Elementos del reloj comparador
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
El ALEXÓMETRO es un reloj comparador que consta de varillas de transmisión las cuales le permiten efectuar mediciones de interiores.
Alexómetro
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
Tanto el reloj comparador como el alexómetro se utilizan para infinidad de trabajos en el taller automotriz, entre los cuales tenemos:
“ La medición de interiores
Medición de interiores
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
“Verificación de protusión en las camisas húmedas.
Verificación de protusión
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
“Verificación del alabeo del disco de freno. MARCAS EN EL DISCO
MARCAS
EN EL CUBO Verificación del alabeo
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
“Verificación del juego axial de la masa de rueda.
Verificación del juego axial
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4. Elementos de verificación 4.1. Reloj comparador
“Verificación de descentramiento del eje propulsor.
Verificación de descentramientos
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
Se usan láminas calibradas desde 0.0015" hasta 0.035" (0.038 - 0.889mm) el ancho de las láminas es de aproximadamente 1/2" y el largo de 3 1/2" . Se emplean en el montaje de máquinas y elementos móviles para verificar tolerancias entre componentes.
Hojas calibradas
Calibración luz de válvulas
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
La verificación de holguras tiene innumerables aplicaciones en el área automotriz, entre las cuales se indican:
“Calibración de la luz de electrodos en las bujías.
Calibración de bujías
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
Algunos calibradores tipo cuña tienen un orificio para ajustar la luz entre electrodos. Calibran desde 0.020‛ hasta 0.1‛ (0.50 mm hasta 2.53 mm.
Calibradores tipo cuña
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
“Holgura de anillos (rines) en ranuras de pistón.
Holgura de los anillos
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
“Luz entre puntas de los anillos del pistón. Verifique la luz entre puntas de los anillos con un calibrador de espesores. Para ello introdúzcalos a escuadra dentro del cilindro empujándolos con la cabeza del pistón.
Luz entre puntas de anillos
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
“Holgura entre pistón y cilindro. Si desea hacer una verificación final de la luz entre cilindro y pistón, introduzca éste en el cilindro hasta el lugar de medición, interponiendo al mismo tiempo un calibrador de espesores igual al valor mínimo de luz especificado. El calibrador deberá poderse extraer tirando suavemente del mismo.
Holgura entre pistón y cilindro
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4. Elementos de verificación 4.2. Verificación de holguras
“Juego axial del cigüeñal .
Juego axial del cigüeñal
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4. Elementos de verificación 4.3. Reglas
Las reglas empleadas en verificación se construyen en acero tratado y estabilizado, con las caras de comprobación rectificadas o lapidadas según su precisión
Regla metálica en estuche de madera
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4. Elementos de verificación 4.3. Reglas
La verificación de la planitud de la culata se puede llevar a cabo con una regla de este tipo:
Verificación de la planitud de la culata
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5. Ajustes y tolerancias Contenido
5.1. Ajustes 5.2. Tolerancias
5.3. Holgura 5.4. Interferencia
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5. Ajustes y tolerancias Objetivo
El estudiante estará en capacidad de conocer las definiciones relacionadas con los ajustes y tolerancias, además podrá interpretar la información contenida en los planos que se encuentran en los manuales de taller.
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5. Ajustes y tolerancias 5.1. Ajustes
AJUSTE se define a la unión del eje con el agujero. Se llama JUEGO a la diferencia entre la medida del eje y la del agujero siendo el eje menor que el agujero. El APRIETE es la diferencia entre la medida del eje y la del agujero, siendo el eje mayor que el agujero.
Juego
Apriete
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5. Ajustes y tolerancias 5.2. Tolerancias
Una TOLERANCIA es la magnitud de variación permitida en el tamaño de una pieza o en la localización de puntos superficiales. Las
tolerancias dimensionales lineales pueden a) Por las desviaciones respecto al valor nominal
expresarse
de
tres
maneras.
b) Por el símbolo ISO de las tolerancias normalizadas c) Por los límites, en cuyo caso no se indica el valor nominal. De estas tres maneras de expresar una tolerancia, la que más se utiliza en los manuales de taller es la primera, como se indica en los siguiente ejemplos.
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5. Ajustes y tolerancias 5.2. Tolerancias
Ejemplo 1: Una dimensión que se da como 42.8±0.1 significa que dicha dimensión de la pieza puede estar entre: Valor mínimo = 42.8 ” 0.1 = 42.7 Valor máximo = 42.8 + 0.1 = 42.9 Cuando se emplean milímetros no es necesario escribir ‚mm‛.
Pieza en perspectiva
Pieza en plano
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5. Ajustes y tolerancias 5.2. Tolerancias
Ejemplo 2: Tomados del manual de taller ISUZU serie TF.
Tolerancias longitudinales
Tolerancias angulares
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5. Ajustes y tolerancias 5.3. Holgura
HOLGURA se define como el espacio suficiente para que pase, quepa o se mueva dentro algo. En cambio, HUELGO, es el espacio vacío que queda entre dos piezas que han de encajar una en otra. Se distingue dos tipos de holgura: rotativa y no rotativa. Una holgura rotativa es causada por un juego excesivo entre las partes rotativas y estacionarias de una máquina. La holgura no rotativa es una holgura entre dos partes que normalmente son estacionarias, como una pata de máquina y su base.
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5. Ajustes y tolerancias 5.4. Interferencia
INTERFERENCIA se define como acción recíproca de las ondas, de la cual puede resultar, en ciertas condiciones, aumento, disminución o anulación del movimiento ondulatorio.
Esquema de interferencia
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6. Elementos de medición Contenido
6.1. Pie de rey 6.2. Micrómetro 6.3. Llave dinamométrica (torcómetro)
6.4. Manómetro 6.5. Medidor de torque angular 6.6. Mediciones especiales
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6. Elementos de medición Objetivo
Teniendo en cuenta los sistemas mecánicos de todos los vehículos, en este módulo el estudiante aprenderá a manejar, leer y comprobar todas las medidas a tomarse en cualquier momento y a diferenciar el aparato de medición que debe usar para ese objetivo.
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Este instrumento de medición está compuesto de regletas y escalas, es un instrumento muy apropiado para medir longitudes, espesores, diámetros interiores, diámetros exteriores, y profundidades.
Partes del pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
El pie de rey tiene tres secciones de medición:
A. Dimensiones exteriores
B. Dimensiones interiores C. Profundidad Secciones de medición del pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Mediciones con el pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Mediciones con el pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
La escala principal está graduada en mm o pulgadas según sea el sistema métrico o inglés. El nonio en el cursor permite lecturas debajo de los siguientes decimales:
Sistema métrico 1/20 mm o 1/50 mm. Sistema inglés 1/128‛ ó 1/1000‛ Las longitudes normales son:
S. Métrico 150, 200 y 300 mm. S. Inglés 6, 8 y 12 pulg.
Pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
El pie de rey está equipado con un botón en lugar del tornillo de freno. Al oprimir el botón, el cursor puede deslizarse a lo largo de la regleta, cuando el botón se suelta, el cursor se detiene automáticamente
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
El tornillo de ajuste se utiliza para mover el cursor lentamente, cuando se utiliza como calibrador fijo permite el ajuste fácil del cursor.
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Algunos pie de rey están equipados con un indicador similar al comparador de reloj que le permite una mejor apreciación de la lectura.
Pie de rey con indicador
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Se debe tomar PRECAUCIONES AL MEDIR tales como:
“Verificar que el instrumento no esté defectuoso, para ello: a) Limpie polvo y suciedad del instrumento y piezas a medir b) Verifique golpes en las quijadas y picos del instrumento c) Inspeccione golpes en las superficies deslizantes
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
d) Con el pie de rey en cero, verifique que no pase luz entre (esto para obtener mediciones correctas).
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las
quijadas
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
e) Coloque el pie de rey hacia arriba sobre una superficie plana, con el medidor de profundidad hacia abajo, empuje el medidor de profundidad, si las graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio están desalineadas, el medidor de profundidad está defectuoso.
Verificación del medidor de profundidad
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
f) Verifique que el cursor se mueva suavemente pero no de la regleta.
holgadamente a lo largo
Verificación del cursor
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“Ajuste correctamente del pie de rey al objeto a medir. a) Si va a medir exteriores, coloque el objeto sobre el banco y mídalo, sostenga el pie de rey con ambas manos ponga el dedo pulgar sobre el botón y empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique solo una fuerza suave.
Ajuste correcto del pie de rey
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey b)
Coloque el objeto tan profundo como sea posible entre
las quijadas.
.
Colocación Incorrecta
Colocación correcta
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
c) Si la medición se hace al extremo de las quijadas, el resultando una medición inexacta.
cursor podría inclinarse
Colocación Incorrecta
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
d) Sostenga el objeto a escuadra y (B) , de otra forma no se obtendrá
con las quijadas como se una medición correcta.
indica en (A)
Medición de exteriores
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
e) Si va a medir interiores, introduzca los picos totalmente dentro del objeto a medir, asegurando un contacto adecuado con las superficies de medición y tome la lectura.
Medición de interiores
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
f) Al medir un diámetro interno, tome el valor máximo (A-3) midiendo direcciones a y b. Al medir el ancho de una ranura tome el valor mínimo
en
ambas
(B-3).
Medición de diámetros
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
g) Si va a medir orificios pequeños, la medición de pequeños diámetros interiores es limitada, estamos expuestos a confundir el valor aparente ‚d‛ con el valor real ‚D‛.
El mayor valor ‚B‛ en la figura o el menor valor ‚D‛ es el
error
Medición de orificios pequeños
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
h) nivelado.
Si va a medir profundidades, evite la inclinación del
Incorrecto
Incorrecto
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instrumento, manténgalo
Correcto
110
6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
i) La esquina del objeto posee un radio de curvatura, debe obtener el valor de la medición
Incorrecto
Incorrecto
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acomodar el objeto para
Correcto
111
6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
Es muy importante que luego de haber utilizado el pie de rey, se tomen las siguientes precauciones de almacenamiento:
“Antes de guardar el calibrador límpielo y lubríquelo. “Cuide de no colocar ningún peso encima del calibrador podría deformar la regleta.
Incorrecto almacenamiento
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“No utilice el calibrador como martillo.
“No mida objetos en movimiento.
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
La LECTURA DEL PIE DE REY tanto en el sistema métrico como en el sistema inglés sigue un procedimiento ya establecido. A continuación se presentan tres ejercicios resueltos de cómo realizar una medición con un pie de rey en ambos sistemas.
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Primer ejercicio (Sistema Internacional).
1) Primer acercamiento = 24 mm 2) Busco la línea que coincide en el nonio, en este caso 0.62 3) La medida final es 24 + 0.62 = 24.62 mm Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Segundo ejercicio (Sistema Internacional).
1) Primer acercamiento = 34 mm 2) Busco la línea que coincide, el nonio coincide en 0.60 3) La medida final es 34 + 0.60 = 34.60 mm Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Tercer ejercicio (Sistema Internacional).
1) Primer acercamiento = 40 mm 2) Busco la línea que coincide, el nonio coincide en 0 3) La medida final es 40 + 0.00 = 40.00 mm Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Primer ejercicio (Sistema Inglés).
1) Primer acercamiento = 2 4/16‛. 2) Busco la línea que coincide en el nonio, en este caso 6/128‛ 3) La medida final es 2 4/16‛ + 6/128‛ = 2 19/64‛ Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Segundo ejercicio (Sistema Inglés).
1) Primer acercamiento = 4 3/16‛. 2) Busco la línea que coincide en el nonio, en este caso 4/128‛ 3) La medida final es 4 3/16‛ + 4/128‛ = 4 7/32‛ Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.1. Pie de rey
“
Tercer ejercicio (Sistema Inglés).
1) Primer acercamiento = 2.400‛ 2) Busco la línea que coincide en el nonio, en este caso 0.018‛ 3) La medida final es 2.400‛ + 0.018‛ = 2.418‛ Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Este instrumento de medición resulta claro y fácil de leer, puesto que las lecturas que proporciona son consistentes y precisas, además posee un mecanismo que compensa su desgaste. Un pequeño movimiento del husillo, por medio de un tornillo de alta precisión se indica en la escala graduada del cilindro fijo en complemento con la escala graduada en el manguito. Están graduados en centésimas de milímetro (0,01) ó milésimas de pulgada (0,001‛). A continuación se indican varias fotografías de micrómetros:
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Micrómetros en sus estuches
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Las partes del micrómetro son:
Micrómetro de exteriores
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Micrómetro de interiores
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Con un micrómetro equipado con yunques intercambiables es posible medir un amplio rango de longitudes cubriendo de cuatro a seis veces el rango de medición de un micrómetro estándar, aunque la precisión no es muy buena.
Micrómetro con yunques intercambiables
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125
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
El freno de trinquete o de fricción sirve para estabilizar la presión de medición que debe aplicarse al objeto a medir.
Freno de trinquete
Freno de fricción
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
En el estuche se incluyen adicionalmente un patrón y una llave para corregir las desviaciones del punto cero.
Patrón y llave
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Durante el uso prologado del micrómetro, el calor de la mano puede generar variaciones de lectura por dilatación térmica, se recomienda usar una base o soporte para la herramienta de medida.
Base
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128
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Se debe tomar PRECAUCIONES AL MEDIR tales como:
“ Verificar la limpieza del micrómetro: a) No deje de limpiar la superficie del husillo, yunque, y el sudor, polvo y manchas de aceite. b)
otras partes, removiendo
Aplique aceite anticorrosivo antes de usar.
c) Limpie el micrómetro con un trapo limpio, no olvide limpiar perfectamente las caras de medición del husillo y el yunque, o no obtendrá mediciones exactas. d) Para efectuar las mediciones correctamente, es esencial limpie perfectamente del aceite y el polvo acumulados.
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que el objeto a medir se
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
e) Un pequeño movimiento del husillo, por medio de un tornillo de alta precisión se indica en la escala graduada del cilindro fijo en complemento con la escala graduada en el manguito.
Uso del micrómetro
Cuidado del micrómetro
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“ Precauciones al coger el micrómetro con las manos: a) Inmediatamente antes de que el husillo entre en contacto con el objeto gire el trinquete suavemente, con los dedos, cuando el husillo haya tocado el objeto, de tres o cuatro vueltas dirigidas al principio a una velocidad uniforme (el husillo puede dar 1.5 o 2.0 vueltas libres).
Incorrecto
Correcto
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131
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“ Paralelismo de las superficies de medición: Cuando el micrómetro se usa constantemente o de una manera inadecuada, el punto cero del micrómetros puede desalinearse. Si el instrumento sufre una caída o algún golpe fuerte, el yunque y el husillo se desajustan y el movimiento del husillo es anormal. Para ello revisar: a)
El husillo debe moverse libremente.
b) El paralelismo y la lisura de la superficie de medición en correctas. c) El punto cero debe estar en posición (si están para corregir el punto cero ).
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el
yunque
debe
ser
desalineados sigan las instrucciones
132
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Incorrecto
Correcto
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133
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
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134
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“ Durante la medición: a)
b) medir.
Asegure el contacto correcto micrómetro - objeto.
Use el micrómetro en ángulo recto (90
grados) con la
superficie está
c) Cuando se mide un objeto cilíndrico, es una buena práctica tomar la medición dos veces; cuando se mide por segunda vez, gire el objeto 90 grados.
Incorrecto
Correcto
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135
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro d)
No levante el micrómetros con el objeto sostenido entre el
e) No gire el manguito hasta el límite, no gire el cuerpo manguito.
Incorrecto
husillo y el yunque. mientras
sostiene
el
Incorrecto
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136
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“ Corregir el punto cero: a)
Trabe el husillo con el seguro, pero deje el husillo
separado del yunque.
b) Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en graduada.
el agujero de la escala
c) Gire la escala graduada para prolongarla y corregir la graduación.
desviación
d)
Verifique la posición cero otra vez, para ver si está en su
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de
la
posición.
137
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
Corrigiendo el punto cero
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138
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
La LECTURA DEL MICRÓMETRO tanto en el sistema métrico como en el sistema inglés sigue un procedimiento ya establecido. Para iniciar con la lectura de este instrumento se debe tener los siguientes conocimientos: a) La línea de revolución sobre el escala, está graduada en milímetros, cada pequeña marca abajo de la línea de revolución indica el intermedio 0.5 milímetros entre cada graduación sobre la línea.
Micrómetro (sistema métrico)
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
b) El micrómetro mostrado es para el rango de medición de 25 milímetros y su grado más bajo de graduación representa 25 milímetros. Un micrómetro con rango de medición de cero a 25 graduación más baja el cero.
milímetros
milímetros,
a
50
tiene
su
Micrómetro (sistema métrico)
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140
6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
c) Si el micrómetro está en el sistema inglés, un pequeño movimiento del husillo, por medio de un tornillo de alta precisión se indica en la escala graduada del cilindro fijo en complemento con la escala graduada en el manguito.
Micrómetro (sistema inglés)
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“
Ejemplo (Sistema Internacional).
1) Primer acercamiento = 56.50 mm 2) Busco la línea que coincide en el cilindro, en este caso 0.47 3) La medida final es 56.50 + 0.47 = 56.97 mm Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición 6.2. Micrómetro
“
Ejemplo (Sistema inglés).
1) Primer acercamiento = 2.350‛ 2) Busco la línea que coincide en el cilindro, en este caso 0.012 3) La medida final es 2.350‛ + 0.012‛ = 2.362‛ Centro de Entrenamiento CHEVROLET
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6. Elementos de medición
6.3. Llave dinamométrica (torcómetro) Mide el par de apriete que admite un tornillo. Existen 3 clases de llaves dinamométricas:
a) Tipo varilla (económica) b) De reloj indicador (la más precisa de todas)
Torcómetros
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6. Elementos de medición
6.3. Llave dinamométrica (torcómetro) c) De muelle o sonora (es la más versátil) Para obtener una lectura precisa con una llave dinamométrica, se DEBE:
a) Manténgala a 90º de la pieza que está apretando. b) Apriete en 3 o 4 pasos. c) Apriete primero 1/3 del par especificado, a continuación apriete los 2/3 restantes.
d) Tenga en cuenta la calidad de los tornillos si no cuenta con el manual de taller respectivo.
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6. Elementos de medición
6.3. Llave dinamométrica (torcómetro) Cuando se sobreestira un perno, sus roscas se deforman.
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146
6. Elementos de medición
6.3. Llave dinamométrica (torcómetro) Para garantizar un rendimiento seguro y óptimo, hay que desechar las tuercas cada vez que se quita (ver manual).
Reutilización
Tensión perdida
1era
20%
2da
33%
5ta
47%
9na
60%
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6. Elementos de medición
6.3. Llave dinamométrica (torcómetro)
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6. Elementos de medición 6.4. Medidor de torque angular
El medidor de torque angular es una herramienta que permite alcanzar el par de apriete de un perno mediante la especificación de un ángulo, ya no teniendo como dato las lb.pie o kg.m especificadas por el fabricante.
Este instrumento presenta la ventaja que permite alcanzar el par de apriete más preciso, además que se utilizan pernos ‚desechables‛ que queden estirados una vez que se han apretado. Al poder utilizar pernos desechables, se consigue que éstos al estar apretados funcionen de la mejor manera, porque al reutilizar pernos ‚estirados‛ el par de apriete del fabricante ya no es el adecuado.
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6. Elementos de medición 6.4. Medidor de torque angular
Medidor de torque angular instalado
Medidor de torque angular (lateral)
Medidor de torque angular (frontal)
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6. Elementos de medición 6.5. Manómetro
Un manómetro permite determinar cuál es la presión en un sistema.
Manómetros
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6. Elementos de medición 6.6. Mediciones especiales
Superficie con crestas agudas
Superficie con crestas planas
Ra: Promedio aritmético de desviación de la profundidad media de las irregularidades de la superficie Rk: Permiten la evaluación del soporte y de las características de retención de aceite de la superficie
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7. Ejercicio final Contenido
7.1. Instrucciones
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7. Ejercicio final Objetivo
Este ejercicio tiene como finalidad la aplicación de todos los conocimientos adquiridos durante este curso mediante práctica sobre elementos mecánicos y automotrices con herramienta apropiada para ello.
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7. Ejercicio final 7.1. Instrucciones
Los elementos mecánico sobre los cuales se van a realizar las prácticas en grupos de 2 personas pertenecen al motor SUZUKI J20 y son los siguientes: a) Culata b) Eje de levas c) Válvulas
d) Bloque de cilindros e) Pistones Para cada elemento del motor, existe un formato que lleva el mismo nombre el cual está acompañado de un procedimiento que guía el desarrollo de las actividades.
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