Download - Ti 2. t-9. metrologia
METROLOGIAI
NORMALITZACIÓ
Tecnologia Industrial 2n Batxillerat
davidctecno
9.0.INTRODUCCIÓMETROLOGIA
És la ciència que tracta tot allò que fa referència al fet de mesurar.
Els aspectes més importants són: Magnituds Sistema d’unitats Instruments de mesura Normes d’utilització i manteniment
9.1. Mesures i unitats
Mesurar:Consisteix en comparar una magnitud coneguda presa com a unitat, amb una altra de la mateixa naturalesa, per trobar la relació existent entre elles.
Magnitud:Tot allò susceptible de ser mesurat.
Mesurament:Acció de mesurar. El valor numèric s’anomena mesura.
Tipus de mesurament
Mesurament directe– S’obté la mesura directament sobre l’escala de l’instrument
Exemples: termòmetre,metre,cronòmetre
Mesurament indirecte– Un cop feta la mesura amb l’instrument, s’obté el resultat fent
alguna altra operació matemàtica.
Exemples: càlcul del volum d’ una figura geomètrica
Sistemes d’ unitats
Sistema Internacional d’ unitats : S IConsta de 7 unitats bàsiques: metre, segon, quilogram,ampere,kelvin, candela i el mol
Sistema Cegesimal: CGSEs basa en 3 unitats bàsiques:Centímetre, gram i el segon
Sistema Britànic Gravitatori (BGS)
Sistema Internacional: unitats bàsiques
Magnitud física bàsica
Símboldimensional
Unitatbàsica
Símbol de la unitat
Longitud L metre m
Temps T segon S
Massa M Kilogram Kg
Intensitat de corrent elèctric
I Ampère A
Temperatura T Kelvin K
Intensitat lluminosa
J Candela cd
Quantitat de substància
N mol mol
Sistema Internacional: unitats derivades
Magnitud física derivada
Símboldimensional
Unitatbàsica
Símbol de la unitat
Força F Newton N
Treball,energia W Joule J
Potència P Watt W
Freqüència F Hertz H
Càrrega elèctrica Q Coulomb C
Potencial elèctric V Volt V
Resistència R Ohm ΩCapacitat elèctrica C Farad F
Inducció magnètica
B Tesla T
Flux magnètic Φ Weber Wb
Inductància L Henry H
Sistema Internacional: relacions unitats derivades-bàsiques
Sistema Internacional: submúltiples i múltiples
Fracció Prefix Símbol
10E-12 pico P
10E-9 nano n
10E-6 micro µ10E-3 mili m
10E-2 centi c
10E-1 deci d
Fracció Prefix Símbol
10E+1 deca da
10E+2 hecto h
10E+3 kilo K
10E+6 mega M
10E+9 giga G
Sistema Cegesimal: unitats bàsiques
Magnitud física bàsica
Símboldimensional
Unitatbàsica
Símbol de la unitat
Longitud L centímetre cm
Temps T segon s
Massa M gram g
Intensitat de corrent elèctric
I estatamperi eA
Temperatura T Kelvin K
Intensitat lluminosa
I candela cd
Quantitat de substància
N mol mol
Sistema Cegesimal: unitats derivades
Magnitud física derivada
Símboldimensional
Unitatbàsica
Símbol de la unitat
Força F dina din
Treball,energia W ergi erg
Potència P ergi/segon erg/s
Freqüència F Hertz H
Càrrega elèctrica Q Franklin Fr
Potencial elèctric V Estatvolt eV
Resistència R Estatohm eΩCapacitat elèctrica C Estatfarad eF
Inducció magnètica
B Tesla T
Flux magnètic Φ Maxwell mw
Inductància L Henry H
Sistema BGS
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Exactitud:
On:
x i: diferents valors d’ una mateixa mesuran : nombre de vegades que es fa la mateixa mesura x : valor real o vertader (mitjana aritmètica)xo : valor convencial ( valor del plànol)
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Exactitud:
Precisió:
Apreciació:
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Errors
CAUSES DE L’ERROR
HABILITAT DE LA PERSONA
INSTRUMENTDE MESURA
GRAU PRECISIÓINSTRUMENT
CONDICIONSAMBIENTALS
Bona visióPulcritud
OrdreConeixements
DesgastDefectes de construcció
Mal ús
Apreciació o limit de percepció
(El mínim que permetMesurar l’instrument)
HumitatTemperaturaIl·luminacióvibracions
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Quantificació d’errors: error absolut i error relatiu
• Error absolut (Ea):
– És la diferència entre el valor mesurat i el valor convencional.
Ea =Xi - X0
• Error relatiu (Er):
– És el quocient entre l’error absolut i el valor real. S’expressa en %. Er = (Ea / X0 ).100
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Càlcul d’errors : Exemple 3
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
Càlcul d’errors : Exercicis
9.2.Exactitud, precisió i apreciació
INSTRUMENTS DE MESURA
MAGNITUDS QUE CAL MESURAR
LONGITUD
ANGLES
ELÈCTRICA
MASSA
TEMPS
TEMPERATURA
FORMA DEMESURAMENT
DIRECTE INDIRECTE
COMPARACIÓ
VERIFICACIÓ
9.3.Instruments de mesura
9.4 Instruments per a mesurar longituds
- APRECIACIÓ mm: cintes, metres, regles d’acer- APRECIACIÓ 0,1mm o 0,05 mm: peu de rei- APRECIACIÓ 0,01 mm: micròmetre o pàlmer
PEU DE REI MICRÒMETRE
Com es mesura amb el peu de rei ?
Exercicis: Peu de rei
Exercicis: Peu de rei
Exercicis: Peu de rei
Simulador peu de rei
Com es mesura amb un pàlmer o micròmetre ?
Exercicis : Micròmetre
Exercicis : Micròmetre
Com es mesura amb un pàlmer o micròmetre ?
Simulador pàlmer 1
Simulador pàlmer 2
9.6 Instruments de comparació i verificació.
Galgues són uns instruments de comparació de mesura fixa que serveixen de patró o mesura de referència.
Bloc patró és una peça d’acer o material ceràmic de forma prismàtica, amb secció quadrada o rectangular amb un error màxim de 0,05μm.
Comparadors Determinen la diferència dimensional entre dues peces.Tipus:•D’amplificació mecànica•Òptics•Neumàtics i electrònics
Calibrdors passa – no passaServeixen per verificar les peces que es produeixen en un sistema de fabricació en sèrie, i comprovar si una dimensió determinada es troba dins del marge d’error permés.Tipus:•Per a forats o tampó.•Per a eixos.
9.6 Instruments de comparació i verificació.
9.6 Instruments de mesura angular
- APRECIACIÓ 1º: transportador d’ angles- APRECIACIÓ 5’: goniòmetre
TRANSPORTADOR GONIÒMETRE
Exercicis : Goniòmetre
9.4 NORMALITZACIÓLa normalització i la certificació.
La normalització afecta:•La forma, la composició, les dimensions, les propirtats físiques i químiques dels materials.•La terminologia i simbologia.•Els mètodes de càlcul, d,assaig de materials, la seva mesura i la seva utilització.
La certificació és l’acció que du a terme una entitat reconeguda com a independent de les parts interessades, que dóna fe que aquella empresa, producte, procés, servei o persona compleix els requisits definits en normes o especificacions tècniques
Norma:És un document tècnic en el qual s’escriuen acords presos entre fabricants, tècnic i usuaris que formen grups de treball, durant un temps determinat i que depenen d’una comissió tècnica que ha de decidir l’aprovació ono dels acords que s’hagi arribat.
RESPONSABLE I NORMA A ESPANYA: AENOR, UNENORMES INTERNACIONALS: ISORESPONSABLE I NORMA A EUROPA: CEN, EN ALEMANYA: DINFRANÇA: NFGRAN BRETANYA: BSIESTATS UNITS: ANSIJAPÓ: JIS
9.4 NORMALITZACIÓ
Normes i sistemes de normes
Normes ISO
• Sorgeix davant la necessitat de normalitzar i internacionalitzar les mides de les peces.
• Afavoreix la intercanviabilitat.• Algunes de les normes ISO més importants són:
– ISO 216 Mides del paper. ISO A4 – ISO 639 Noms de les llengües – ISO 3166 Codis de països – ISO 4217 Codis de monedes
– ISO 8859 Caràcters del codi ASCII – ISO 9000 Sistema de Gestió de la Qualitat– ISO 10279 Llenguatge de programació BASIC – ISO 14000 Estàndards de Gestió del Mediambient en entorns
de producció
9.8 Toleràncies i ajustatges
10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
9.8 Toleràncies i ajustatges
10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)
Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)
Valor de la tolerància (T)= cota màxima (CM) - cotA mínima (Cm)
Valor de la tolerància (T) = desviació superior (ds)- desviació inferior(di)
Toleràncies
10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)CM = 10 + 0,035 = 10,035
Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)Cm = 10-0,040 = 9,96
Valor de la tolerància (T): cota màxima (CM)-cota mínima (Cm)T= 10,035- 9,96 = 0,075
Valor de la tolerància (T): desviació superior (ds)- desviació inferior(di)T = 0,035- (-0,040) = 0,075
9.8 Toleràncies i ajustatges
Eix Forat
9.8 Toleràncies i ajustatges
Exemples toleràncies
Més ràpid: T = ds-di= +0,030-(-0,047) = 0,077 mm = 77µm
9.8 Toleràncies i ajustatges
Dades enunciat: C = 75 mm Cm= 75,190 mm T = 74µm = 0,074 mmIncògnites enunciat: CM = ? ds=? di = ?
Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds Cm= C+di
9.8 Toleràncies i ajustatges
Exemples toleràncies
Dades enunciat: C = 25 mm Cm= 24,996 mm T = 9µm = 0,09 mmIncògnites enunciat: CM = ? ds’=? di’ = ?
Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds’ Cm= C+di’
Exemples toleràncies
9.8 Toleràncies i ajustatges
Ajustatges
9.8 Toleràncies i ajustatges
Tipus d’ ajustatges Ajustatges amb joc : Permeten que les peces llisquin entre elles
Diàmetre mínim forat > Diàmetre màxim de l’ eix:
CmF > CME
9.8 Toleràncies i ajustatges
Tipus d’ ajustatges
Ajustatges amb serratge: No deixen moure les peces entre elles un cop muntades
Diàmetre mínim eix > Diàmetre màxim del forat
Cm E > CMF
9.8 Toleràncies i ajustatges
Tipus d’ ajustatges
Ajustatges indeterminats: No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades lliscaran o quedaran fixes.
Simultàniament es produeix:
Diàmetre màxim forat > Diàmetre mínim de l’ eix
Diàmetre màxim eix > Diàmetre mínim del forat
CMF> CmE
CM E > CmF
9.8 Toleràncies i ajustatges
Tipus d’ ajustatges
En funció de les desviacions tenim també:
Ta = (ds’ - di) - (di - ds’) = (ds + ds’) – (di + di’)=(ds - di) + (ds’ - di’)
9.8 Toleràncies i ajustatges
Tolerància de l’ajustatge (Ta):és igual que la suma de les toleràncies de l’eix (Te) i del forat (Tf)
Ta = Te + Tf
Exemples ajustatges
9.8 Toleràncies i ajustatges
Exercicis toleràncies i ajustatges
9.8 Toleràncies i ajustatges
9.9 Sistema ISO de toleràncies dimensionals
Estudia les dimensions de peces mecàniques que van d’1 mm fins a 3150 mm, a una temperatura de 20 ºC.Per determinar les toleràncies IDO, dos conceptes bàsics:•La qualitat de la tolerància i la posició.•La designació.
La qualitat de la tolerància: ens informa del grau de perfecció de la peça i coincideix amb el valor de la tolerància.
La posició de la tolerància: ens indica el lloc on es troba la qualitat respecte a la línia de referència, i s’indica amb una lletra..
La designació d’una tolerància: 1.S’escriu el valor del diàmetre nominal. 35 o 252.S’escriu la posició de la qualitat amb lletres (majúscules: eix, minúscules forat). 35 H o 25 g3.S’escriu el valor de la qualitat. 35 H7 o 25 g6
Taula de toleràncies ISO per a dimensions inferiors a 500 mm.Valors en mil·lèsimes de mil·límetre
Calibradors Peces ajustades l’ajustatge no es important
La posició de la qualitat:
Posició de les qualitats dels forats
Posició de les qualitats dels eixos
La posició de la qualitat:
9.10 Sistema ISO d’ajustatges
Sistema forat-base
Sistema eix-base
Exemple d’ajustatges
9.11 Operacions amb tolerànciesOperacions que serveixen per trobar el valor d’una cota desconeguda amb una certa tolerància d’ una peça a partir del valor d’altres cotes de la peça conegudes
Exemple operacions amb toleràncies
• Tolerància general: +200µm i -10µm• A=30mm• B=5mm• C=15mm• L=?
Determina el valor de la cota L i la seva tolerància
L=A-B-C = 30-5-15 = 10 mmdsL=dsA-diB-diC = 200-10-10 = +180 µmdiL=diA-dsB-dsC = 10-200-200 = -380 µm
Per tant: TL = dsL – diL = 180 – (-380) = 560 µm
Exemple operacions amb toleràncies
• Tolerància general: +200µm i -0µm
• A=30mm B=5mm C=10 mm
Determina el valor de la cota L i la seva tolerància
L=A-B-C = 30-5-10 = 15 mmdsL=dsA-diB-diC = 200-0-0 = 200 µmdiL=diA-dsB-dsC = 0-200-200 = -400 µm
Per tant: TL = dsL – diL = 200 – (-400) = 600 µm
Exercici operacions amb toleràncies
Smàx= Lmàx- dmín
Smàx = 25,1 -10 = 15,1
Smín= Lmín- dmàx
Smín= 24,9 – 10,1 = 14,8
ds = 0,1 mm
Di = -0,2 mm
Exemple operacions amb toleràncies