- 1. Metrologia Aula 4
- 2. RELÓGIO COMPARADOR Medir a grandeza de uma peça por comparação é determinar a diferença da grandeza existente entre ela e um padrão de dimensão predeterminado. Daí originou-se o termo medição indireta. Dimensão da peça = Dimensão do padrão ± diferença Também se pode tomar como padrão uma peça original, de dimensões conhecidas, que é utilizada como referência. 2
- 3. RELÓGIO COMPARADOR O relógio comparador O relógio comparador é um instrumento de medição por comparação, dotado de uma escala e um ponteiro, ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato. 3
- 4. RELÓGIO COMPARADOR 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 em 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 apresenta menor dimensão que a estabelecida. 4
- 5. RELÓGIO COMPARADOR Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O curso do relógio também varia de acordo como modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 10 mm, 0.250" ou 1". 5
- 6. RELÓGIO COMPARADOR 6
- 7. RELÓGIO COMPARADOR 7
- 8. RELÓGIO COMPARADOR Alguns relógios trazem limitadores de tolerância. Esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores máximos e mínimos permitidos para a peça que será medida. Existem ainda os acessórios especiais que se adaptam aos relógios comparadores. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, medições especiais de superfícies verticais, de profundidade, de espessuras de chapas etc. 8
- 9. RELÓGIO COMPARADOR As próximas figuras mostram esses dispositivos destinados à medição de profundidade e de espessuras de chapas. 9
- 10. RELÓGIO COMPARADOR 10
- 11. RELÓGIO COMPARADOR Os relógios comparadores também podem ser utilizados para furos. Uma das vantagens de seu emprego é a constatação, rápida e em qualquer ponto, da dimensão do diâmetro ou de defeitos, como conicidade, ovalização etc. 11
- 12. RELÓGIO COMPARADOR Consiste basicamente num mecanismo que transforma o deslocamento radial de uma ponta de contato em movimento axial transmitido a um relógio comparador, no qual pode-se obter a leitura da dimensão. O instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de referência. Esse dispositivo é conhecido como medidor interno com relógio comparador ou súbito. 12
- 13. RELÓGIO COMPARADOR 13
- 14. RELÓGIO COMPARADOR Relógio comparador eletrônico Este relógio possibilita uma leitura rápida, indicando instantaneamente a medida no display em milímetros, com conversão para polegada, zeragem em qualquer ponto e com saída para mini processadores estatísticos. 14
- 15. RELÓGIO COMPARADOR 15
- 16. RELÓGIO COMPARADOR Mecanismos de amplificação Os sistemas usados nos mecanismos de amplificação são por engrenagem, por alavanca e mista. Amplificação por engrenagem Os instrumentos mais comuns para medição por comparação possuem sistema de amplificação por engrenagens. As diferenças de grandeza que acionam o ponto de contato são amplificadas mecanicamente. A ponta de contato move o fuso que possui uma cremalheira, que aciona um trem de engrenagens que, por sua vez, aciona um ponteiro indicador no mostrador. 16
- 17. RELÓGIO COMPARADOR 17
- 18. RELÓGIO COMPARADOR Nos comparadores mais utilizados, uma volta completa do ponteiro corresponde a um deslocamento de 1 mm da ponta de contato. Como o mostrador contém 100 divisões, cada divisão equivale a 0,01 mm. 18
- 19. RELÓGIO COMPARADOR Amplificação mista É o resultado da combinação entre alavanca e engrenagem. Permite levar a sensibilidade até 0,001 mm, sem reduzir a capacidade de medição. 19
- 20. RELÓGIO COMPARADOR Condição de uso Antes de medir uma peça, deve nos certificar de que o relógio se encontra em boas condições de uso. A verificação de possíveis erros é feita da seguinte maneira: com o auxílio de um suporte de relógio, tomam-se as diversas medidas nos blocos-padrão. Em seguida, deve-se observar se as medidas obtidas no relógio correspondem às dos blocos. São encontrados também calibradores específicos para relógios comparadores. 20
- 21. RELÓGIO COMPARADOR 21
- 22. RELÓGIO COMPARADOR Observação: Antes de tocar na peça, o ponteiro do relógio comparador fica em uma posição anterior a zero. Assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pré-carga para o ajuste do zero. Colocar o relógio sempre numa posição perpendicular em relação à peça, para não incorrer em erros de medida. 22
- 23. RELÓGIO COMPARADOR Aplicações dos relógios comparadores 23
- 24. RELÓGIO COMPARADOR 24
- 25. RELÓGIO COMPARADOR 25
- 26. RELÓGIO COMPARADOR Conservação Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça. Levantar um pouco a ponta de contato ao retirar a peça. Evitar choques, arranhões e sujeira. Manter o relógio guardado no seu estojo. Os relógios devem ser lubrificados internamente nos mancais das engrenagens. 26
- 27. RELÓGIO COMPARADOR Relógio com ponta de contato de alavanca (apalpador) É um dos relógios mais versáteis que se usa na mecânica. Seu corpo monobloco possui três guias que facilitam a fixação em diversas posições. Existem dois tipos de relógios apalpadores. Um deles possui reversão automática do movimento da ponta de medição; outro tem alavanca inversora, a qual seleciona a direção do movimento de medição ascendente ou descendente. O mostrador é giratório com resolução de 0,01 mm, 0,002 mm, 0.001" ou 0.0001“. 27
- 28. RELÓGIO COMPARADOR 28
- 29. RELÓGIO COMPARADOR Por sua enorme versatilidade, pode ser usado para grande variedade de aplicações, tanto na produção como na inspeção final. Exemplos: - Excentricidade de peças. - Alinhamento e centragem de peças nas máquinas. - Paralelismos entre faces. - Medições internas. - Medições de detalhes de difícil acesso. 29
- 30. RELÓGIO COMPARADOR Exemplos de aplicação 30
- 31. RELÓGIO COMPARADOR Conservação -Evitar choques, arranhões e sujeira. -Guardá-lo em estojo apropriado. -Montá-lo rigidamente em seu suporte. -Descer suavemente o ponta de contato sobre a peça. -Verificar se o relógio é anti-magnético antes de colocá-lo em contato com a mesa magnética. 31
- 32. GONIÔMETRO Até agora, foram estudados instrumentos de medidas lineares. Mas os funcionários não conheciam instrumentos de verificação de medidas angulares, muito usados em mecânica. Um desses instrumentos - o goniômetro - será estudado nesta aula. 32
- 33. GONIÔMETRO Introdução O goniômetro é um instrumento de medição ou de verificação de medidas angulares. 33
- 34. GONIÔMETRO O goniômetro simples, também conhecido como transferidor de grau, é utilizado em medidas angulares que não necessitam extremo rigor. Sua menor divisão é de 1º (um grau). Há diversos modelos de goniômetro. A seguir, mostramos um tipo bastante usado, em que podemos observar as medidas de um ângulo agudo e de um ângulo obtuso. 34
- 35. GONIÔMETRO 35
- 36. GONIÔMETRO Na figura que segue, temos um goniômetro de precisão. O disco graduado apresenta quatro graduações de 0 a 90º. O articulador gira com o disco do vernier e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua. 36
- 37. GONIÔMETRO 37
- 38. GONIÔMETRO 38
- 39. GONIÔMETRO Cálculo da resolução Na leitura do nônio, utilizamos o valor de 5' (5 minutos) para cada traço do nônio. Dessa forma, se é o 2º traço no nônio que coincide com um traço da escala fixa, adicionamos 10' aos graus lidos na escala fixa; se é o 3º traço, adicionamos 15'; se o 4º, 20' etc. 39
- 40. GONIÔMETRO A resolução do nônio é dada pela fórmula geral, a mesma utilizada em outros instrumentos de medida com nônio, ou seja: divide-se a menor divisão do disco graduado pelo número de divisões do nônio. 40
- 41. GONIÔMETRO Leitura do goniômetro Os graus inteiros são lidos na graduação do disco, com o traço zero do nônio. Na escala fixa, a leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário. A leitura dos minutos, por sua vez, é realizada a partir do zero nônio, seguindo a mesma direção da leitura dos graus. 41
- 42. GONIÔMETRO Assim, nas figuras acima, as medidas são, respectivamente: A1 = 64º B1 = 30' leitura completa 64º30' A2 = 42º B2 = 20' leitura completa 42º20' A3= 9º B3 = 15' leitura completa 9º15' 42
- 43. GONIÔMETRO Conservação Evitar quedas e contato com ferramentas de oficina. Guardar o instrumento em local apropriado, sem expô-lo ao pó ou à umidade. 43
- 44. FIM DA AULA 04 44
O relógio comparador é um instrumento de grande precisão, que possui bastante sensibilidade. É utilizado na centragem de peças na usinagem, na hora de verificar o alinhamento de máquinas, excentricidade e empeno, verificação de medidas por comparação, etc.
Muito usado no ramo da mecânica, o relógio comparador tem que ser montado em suportes adequados, como suporte universal, desempenos com coluna e outros, para uma medição mais precisa.
Por ser um equipamento importante, não tão barato e de precisão, ele demanda grandes cuidados. Deve ser guardado sempre em um estojo, sem deixar cair ou pegar graxa ou óleo, o que pode danificar suas funções. Trabalhamos com as melhores marcas de relógio comparador, testadas e aprovadas, como Digimess e Mitutoyo.
O equipamento funciona da seguinte maneira: um jogo de engrenagens no interior da caixa amplia e transmite ao ponteiro o movimento que é acusado pela haste de contato. A haste é guiada pelo canhão. A escala maior no mostrador no caso o círculo do relógio comparador está dividida em 100 partes (0 a 100).A cada volta que é completa ocorre uma volta de outro ponteiro, que se chama conta-voltas e mostra os milímetros. A alavanca é mantida pressionada pela mola, impedindo que a folga entre os dentes da engrenagem mascare a medida.
O relógio comparador analógico tem faixas de 0,25 mm a 300 mm (0,015 in a 12,0 in), com graduações de 0,001 mm a 0,01 mm (métrico) ou de 0,00005 in a 0,001 in (imperial).
Diferenças entre o relógio comparador digital e analógico
Como foi comentado acima, relógio comparador é um aparelho usado para medir através da sensibilidade e tem uma precisão exata para pequenas medições. Esse instrumento tem um mostrador com ponteiro e uma ponta de contato que ajuda na medição.
Quando o operador coloca o aparelho relógio comparador no objeto a ser medido, a ponta de contato vai sofrer uma pressão, que faz com o que o ponteiro vibre no mostrador. Quando acontece isso, há duas funções:
- Girar para o sentido horário: a diferença na medição é positiva, representando uma maior dimensão estabelecida na peça. - Girar para o sentido anti-horário: a diferença é negativa. Isso significa que a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida. Esses resultados servem para: - Calibrar maquinários de fábrica; - Verificar os desgastes nas laterais ao instalar um novo disco de freio em veículos; - Garantir qualidade, pois o relógio comparador trabalha avaliando aderência (estatística) e precisão no processo de fabricação ou usinagem; - Manufatura de precisão para fabricantes de ferramentas.Sobre os tipos de relógio comparador, de modo geral, eles podem ser divididos em duas categorias: o mecânico e o digital. Os dois aparelhos são muito semelhantes e, para mantê-los calibrados e para que não quebrem, é necessário guardá-los no estojo.
Outros modelos de relógio comparador
O relógio apalpador é utilizado em aplicações semelhantes. Serve também para alinhamento e centragem de peças nas máquinas e medição de paralelismo entre faces. O nome dele já diz: é um instrumento que determina uma medida apalpando a peça. Muito parecido com os relógios comparadores, também precisa de um tipo de suporte – sem ele, não é possível fazer as aplicações no controle dimensional.
Uma curiosidade: os relógios apalpadores permitem uma solução simples e muito rápida para as seguintes situações, além do controle de dimensões:
- Controle de excentricidade; - Controle de paralelismo; - Perpendicularidade; - Conicidade; - Alinhamento ou centragem de peças.O funcionamento de um relógio apalpador e relógio comparador ocorre pelo contato de uma ponta de medição que, através de um braço, transmite à engrenagem do pinhão intermediário um movimento ao pinhão central, que tem em seu eixo o ponteiro indicador de leitura.
Por exemplo: um cabelo ligado a uma engrenagem serve para evitar erros devido a folgas entre a engrenagem e o pinhão. Sua leitura é obtida pelo posicionamento do ponteiro numa escala graduada.