CT 112 Metrologia

8/17/2019 CT 112 Metrologia

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CT 112 – Metrologia


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CT 112 – METROLOGIA

APRESENTAÇÃO

A metrologia é uma ciência que se aplica a todas as grandezas que podem ser determinadas,ou, em outras palavras, a ciência das medidas e das medições.

Desta forma, ela trata dos conceitos básicos, dos métodos, dos erros e sua propagação, dasunidades e dos padrões envolvidos na quantificação de grandezas físicas, bem como da

caracterização do comportamento estático e dinâmico dos sistemas de medição.Apenas com estas definições é possível perceber a importância da metrologia no cotidiano

das atividades industriais, onde se mede, verifica-se, anota-se, confere-se e controla-se.Sendo assim, esse texto foi preparado para possibilitar o estudo dos principais instrumentos

e procedimentos de medição.Para uma melhor compreensão dos assuntos, o conteúdo é apresentado de forma simples,

com muitas ilustrações (principalmente fotografias) e exercícios propostos e resolvidos. Ao final decada capítulo, como é padrão do Projeto Multifunção, o leitor encontra um questionário que, narealidade, é um guia de estudos.

O texto foi estruturado da seguinte maneira:

O Capítulo 1 é dedicado aos conceitos básicos da metrologia, considerando-se diversosaspectos de grande importância, tais como os tipos de medições, a terminologia usual e sistema deunidades.

Por outro lado, o objetivo do Capítulo 2 é o de descrever o mais elementar instrumento demedição utilizado nas oficinas, ou seja, a régua graduada (escala), bem como os seus tipos eaplicações. Adicionalmente, são citadas as trenas.

Os Capítulos 3 e 4 descrevem os paquímetros e micrômetros, respectivamente, bem comoos seus tipos e usos.

O Capítulo 5, por sua vez, descreve os relógios comparadores, seus tipos e usos, incluindoos apalpadores e os medidores internos com relógio (súbito).

No Capítulo 6 são apresentados os vários tipos e formas de uso dos instrumentos dedicadosà verificação e controle dimensionais.

No Capítulo 7 se analisa o goniômetro, instrumento empregado para medir ou verificarângulos.

No Capítulo 8 são abordados o conceito de torque de aperto de parafusos e a ferramenta paraexecutar esta função adequadamente, a qual é conhecida por torquímetro.

O Capítulo 9 apresenta os manômetros, os quais são instrumentos destinados à medição da pressão.

Finalizando, ressalta-se que o monitoramento da temperatura é fundamental praticamenteem qualquer atividade industrial. Desta forma, o Capítulo 10 apresenta os diversos conceitos,

termos e definições relacionadas com a termometria, bem como os termômetros de contato.


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ÍNDICE

CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO A METROLOGIA ____________________________________ 1 RESUMO __________________________________________________________________________ 1 1.0 - INTRODUÇÃO _________________________________________________________________ 1 2.0 - MEDIÇÃO _____________________________________________________________________ 1 3.0 – TERMINOLOGIA ÚTIL _________________________________________________________ 1

4.0 – CONSIDERAÇÕES GERAIS _____________________________________________________ 2 5.0 – VERIFICAÇÃO E CONTROLE___________________________________________________ 2 6.0 - SISTEMAS DE MEDIDAS________________________________________________________ 2 QUESTIONÁRIO ___________________________________________________________________ 4

CAPÍTULO 2: RÉGUAS E TRENAS _______________________________________________ 5 RESUMO __________________________________________________________________________ 5

1.0 - INTRODUÇÃO _________________________________________________________________ 5 2.0 – RÉGUA GRADUADA ___________________________________________________________ 5

2.1 – Considerações Gerais___________________________________________________________________ 5 2.2 – Tipos________________________________________________________________________________ 5 2.3 – Leitura das Réguas _____________________________________________________________________ 6 2.4 - Características_________________________________________________________________________ 7 2.5 - Conservação __________________________________________________________________________ 7

3.0 - TRENAS _______________________________________________________________________ 7 4.0 – METRO ARTICULADO _________________________________________________________ 9 QUESTIONÁRIO ___________________________________________________________________ 9 EXERCÍCIOS PROPOSTOS __________________________________________________________ 9

CAPÍTULO 3: PAQUÍMETROS __________________________________________________ 11 RESUMO _________________________________________________________________________ 11 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 11 2.0 – PARTES COMPONENTES______________________________________________________ 11 3.0 – TIPOS E USOS ________________________________________________________________ 12

3.1 - Paquímetro Universal __________________________________________________________________ 12 3.2 - Paquímetro Universal com Relógio _______________________________________________________ 13 3.3 - Paquímetro de Profundidade_____________________________________________________________ 14


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3.5 - Paquímetro Digital ____________________________________________________________________ 14 3.5 - Traçador de Altura ____________________________________________________________________ 15

4.0 - PRINCÍPIO DO NÔNIO_________________________________________________________ 15 5.0 – LEITURA NO SISTEMA MÉTRICO _____________________________________________ 16 6.0 – LEITURA NO SISTEMA INGLÊS________________________________________________ 17

6.1 – Polegada Milesimal ___________________________________________________________________ 17 6.2 – Fração de Polegada ___________________________________________________________________ 18

7.0 – LEITURA DE PAQUÍMETRO COM RELÓGIO ___________________________________ 20 8.0 – ERROS DE LEITURA __________________________________________________________ 20

8.1 – Erros de Paralaxe _____________________________________________________________________ 20 8.2 – Erros Devido À Pressão de Medição ______________________________________________________ 21

9.0 – TÉCNICAS DE UTILIZAÇÃO___________________________________________________ 21 10.0 – CONSERVAÇÃO _____________________________________________________________ 24 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 24 EXERCÍCIOS PROPOSTOS _________________________________________________________ 26

CAPÍTULO 4: MICRÔMETROS__________________________________________________ 30 RESUMO _________________________________________________________________________ 30

1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 30 2.0 – PARTES COMPONENTES______________________________________________________ 30 3.0 – TIPOS E USOS ________________________________________________________________ 31

3.1 – Micrômetro Para Medições Externas ______________________________________________________ 31 3.2 – Micrômetro de Profundidade ____________________________________________________________ 32 3.3 – Micrômetro de Três Contatos Para Medidas Internas _________________________________________ 33 3.4 - Micrômetro de Dois Contatos Para Medidas Internas _________________________________________ 34

3.3.1 – Micrômetro tubular________________________________________________________________ 34 3.3.2 – Micrômetro do tipo paquímetro ________________________________________________________ 35 3.4 – Micrômetros Para Aplicações Específicas __________________________________________________ 35

3.4.1 – Micrômetro com contato em forma de V _______________________________________________ 35 3.4.2 - Micrômetro com disco nas hastes _____________________________________________________ 35 3.4.3 – Micrômetro para medição de roscas___________________________________________________ 35 3.4.4 – Micrômetro para medir parede de tubos________________________________________________ 36 3.4.5 – Micrômetro com contador mecânico __________________________________________________ 36 3.4.6 – Micrômetro com arco profundo ______________________________________________________ 36

3.5 – Micrômetros Digitais __________________________________________________________________ 36 4.0 – LEITURAS NO MICRÔMETRO MÉTRICO_______________________________________ 37

4.1 – Micrômetros Sem Nônio (Vernier) _______________________________________________________ 37 4.2 – Micrômetros Com Nônio (Vernier) _______________________________________________________ 38

5.0 – LEITURA DO MICRÔMETRO NO SISTEMA INGLÊS _____________________________ 39 5.1 – Micrômetros Sem Nônio (Vernier) _______________________________________________________ 39 5.2 – Micrômetros Com Nônio (Vernier) _______________________________________________________ 40

6.0 – LEITURA DO MICRÔMETRO DE TRÊS CONTATOS PARA MEDIDAS INTERNAS___ 41


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7.0 – LEITURA DOS MICRÔMETROS DO TIPO PAQUÍMETRO E DE PROFUNDIDADE___ 41 8.0 – CALIBRAÇÃO ________________________________________________________________ 42 9.0 - CONSERVAÇÃO ______________________________________________________________ 43 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 43 EXERCÍCIOS PROPOSTOS _________________________________________________________ 44

CAPÍTULO 5: RELÓGIOS COMPARADORES _____________________________________ 49

RESUMO _________________________________________________________________________ 49 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 49 2.0 – PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO RELÓGIO COMPARADOR ________________ 49 3.0 – PARTES COMPONENTES DO RELÓGIO COMPARADOR _________________________ 49 4.0 – MODELOS DE RELÓGIOS COMPARADORES ___________________________________ 51 5.0 – SUPORTES PARA RELÓGIOS __________________________________________________ 52 6.0 – ACESSÓRIOS PARA OS RELÓGIOS COMPARADORES___________________________ 54 7.0 – APLICAÇÕES DOS RELÓGIOS_________________________________________________ 54

8.0 - EXECUÇÃO DE LEITURAS COM O RELÓGIO COMPARADOR ____________________ 56 9.0 – CONSERVAÇÃO DOS RELÓGIOS ______________________________________________ 58 10.0 - MEDIDORES INTERNOS COM RELÓGIO (SÚBITOS) ____________________________ 58 11.0 – RELÓGIOS APALPADORES___________________________________________________ 60

11.1 – Partes Componentes__________________________________________________________________ 60 11.2 – Exemplos de Aplicações ______________________________________________________________ 61 11.3 – Conservação dos relógios apalpadores____________________________________________________ 62

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 62 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 62

EXERCÍCIOS PROPOSTOS _________________________________________________________ 63

CAPÍTULO 6: INSTRUMENTOS DE VERIFICAÇÃO E CONTROLE __________________ 65 RESUMO _________________________________________________________________________ 65 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 65 2.0 – CALIBRADORES PASSA/NÃO-PASSA ___________________________________________ 65 3.0 – CALIBRADOR TAMPÃO_______________________________________________________ 66

4.0 – CALIBRADOR DE ROSCA _____________________________________________________ 67 5.0 – CALIBRADOR DE BOCA ______________________________________________________ 68


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6.0 - VERIFICADORES DE FOLGA __________________________________________________ 68 7.0 - ESCANTILHÕES ______________________________________________________________ 69 8.0 – VERIFICADORES DE RAIOS ___________________________________________________ 69 9.0 - VERIFICADORES PARA PASSOS E PERFIL DE ROSCAS__________________________ 70 10.0 – VERIFICADORES DE PARA CHAPAS E ARAMES _______________________________ 70 11.0 – VERIFICADORES TELESCÓPICOS ____________________________________________ 70 12.0 – VERIFICADORES PARA PEQUENOS FUROS ___________________________________ 72 13.0 – COMPASSOS DE VERIFICAÇÃO ______________________________________________ 72

14.0 – OUTROS TIPOS DE CALIBRADORES __________________________________________ 74 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 74 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 74

CAPÍTULO 7: GONIÔMETRO___________________________________________________ 76 RESUMO _________________________________________________________________________ 76 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 76

2.0 – TIPOS E PARTES COMPONENTES _____________________________________________ 76 2.1 – Goniômetro Simples___________________________________________________________________ 76 2.2 – Goniômetro de Precisão________________________________________________________________ 77 2.3 – Goniômetro Digital ___________________________________________________________________ 78

3.0 – LEITURA DO GONIÔMETRO __________________________________________________ 78 4.0 - CONSERVAÇÃO ______________________________________________________________ 80 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ____________________________________________________ 80 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 80 EXERCÍCIOS PROPOSTOS _________________________________________________________ 80

CAPÍTULO 8: TORQUÍMETROS_________________________________________________ 82 RESUMO _________________________________________________________________________ 82 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 82 2.0 – CONCEITO DE TORQUE ______________________________________________________ 82 3.0 – SURGIMENTO DE TENSÕES CONFORME O TORQUE APLICADO ________________ 83 4.0 – TIPOS DE TORQUÍMETROS ___________________________________________________ 83

5.0 – TORQUÍMETRO DE VARETA__________________________________________________ 83 6.0 – TORQUÍMETROS DE RELÓGIO________________________________________________ 84


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7.0 - TORQUÍMETRO DE ESTALO __________________________________________________ 86 8.0 – TORQUÍMETRO DE GIRO LIVRE OU DE ESCAPE _______________________________ 87 9.0 – OUTROS TIPOS DE TORQUÍMETROS __________________________________________ 88

9.1 - Torquímetro axial _____________________________________________________________________ 88 9.2 - Torquímetro eletrônicos e digitais ________________________________________________________ 89

10.0 – MULTIPLICADORES DE TORQUE ____________________________________________ 90 11.0 – ADAPTADORES OU EXTENSÕES _____________________________________________ 91 12.0 – ESCOLHA DO TORQUÍMETRO _______________________________________________ 92 13.0 – CALIBRAÇÃO DE TORQUÍMETROS __________________________________________ 92

14.0 – PROCEDIMENTOS PARA O APERTO DE JUNÇÕES PARAFUSADAS COM UMTORQUÍMETRO __________________________________________________________________ 93 15.0 – PRECAUÇÕES PARA A UTILIZAÇÃO DE TORQUÍMETROS _____________________ 94 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 95 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 95

CAPÍTULO 9: MANÔMETROS __________________________________________________ 97

RESUMO _________________________________________________________________________ 97 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 97 2.0 - ESCALAS DE PRESSÃO________________________________________________________ 97 3.0 - MANÔMETROS _______________________________________________________________ 97 4.0 – MANÔMETRO DE DIAFRAGMA - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO _____________ 97 5.0 – INSTALAÇÃO ________________________________________________________________ 99 6.0 – VANTAGENS E DESVANTAGENS ______________________________________________ 99 QUESTIONÁRIO __________________________________________________________________ 99

CAPÍTULO 10: TEMPERATURA _______________________________________________ 101 RESUMO ________________________________________________________________________ 101 1.0 - INTRODUÇÃO _______________________________________________________________ 101 2.0 - ESCALAS DE TEMPERATURA ________________________________________________ 101 3.0 - DILATAÇÃO TÉRMICA_______________________________________________________ 102 4.0 – EQUILIBRIO TÉRMICO ______________________________________________________ 102 5.0 - TERMÔMETRO DE LÍQUIDO EM VIDRO ______________________________________ 102 6.0 - TERMÔMETRO BIMETÁLICO ________________________________________________ 102 QUESTIONÁRIO _________________________________________________________________ 103


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ANEXO: RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS PROPOSTOS____________________________ 104 RESUMO ________________________________________________________________________ 104 CAPÍTULO 2 _____________________________________________________________________ 104 CAPÍTULO 3 _____________________________________________________________________ 104 CAPÍTULO 4 _____________________________________________________________________ 104 CAPÍTULO 5 _____________________________________________________________________ 105 CAPÍTULO 7 _____________________________________________________________________ 105 CAPÍTULO 9 _____________________________________________________________________ 105

CAPÍTULO 10 ____________________________________________________________________ 105


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"A tolerância está relacionada ao fato de não se conseguirfabricar coisas exatas, já a incerteza está relacionada aofato de não se conseguir medir tais coisas de maneiraexata. A boa medição não é a que apresenta a menorincerteza, e sim a que apresenta uma incerteza adequada,

para uma decisão correta. "

Camila Oliveira LeopoldoGerente Qualidade

CCM - Centro de Confiabilidade Metrológica


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CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO A METROLOGIA

A medição divide-se em:RESUMOa) Medição Direta , a qual consiste em

avaliar a grandeza e medir, porcomparação direta com instrumentos ,aparelhos e máquinas de medir; e,

Este capítulo se dedica aos conceitos básicosda metrologia, considerando-se diversos aspectos degrande importância, tais como os tipos de medições, aterminologia usual e sistema de unidades.

b) Medição Indireta , a qual consiste em

determinar a grandeza de uma peçacom relação à outra, de padrão oudimensão aproximada.

1.0 - INTRODUÇÃOA metrologia é uma ciência que se aplica a

todas as grandezas que podem ser determinadas, ou,em outras palavras, aciência das medidas e dasmedições .

Naturalmente, ao se medir por uma dasmaneiras citadas ocorrerão imprecisões, o que permitedefinir novos termos, ou seja:Desta forma, ela trata dos conceitos básicos,

dos métodos, dos erros e sua propagação, dasunidades e dos padrões envolvidos naquantificação de grandezas físicas, bem como dacaracterização do comportamento estático e dinâmicodos sistemas de medição.

a) erro é a diferença entre o valor real e omedido;

b) erros grosseiros que, normalmente,decorrem da falta de atenção ou deexperiência da pessoa que está fazendo amedição; Neste contexto, o operador é, talvez, o

elemento mais importante e a parte inteligente naapreciação de medidas.c) erros sistemáticos : fixada uma maneira

de medir a grandeza, os errossistemáticos aparecerão em todas asmedidas e sempre com o mesmo valor.Decorrem, normalmente, deimperfeições no instrumento de medidda,do método utilizado e do próprioobservador. Como exemplos tem-se oserros de calibração e os do aparelho demedida, entre outros;

De sua habilidade depende, em grande escala,a precisão conseguida. Um bom operador servindo-sede instrumentos relativamente débeis, conseguemelhores resultados do que um inábil com excelentesinstrumentos. Portanto, o operador conhecer perfeitamente os instrumentos que utiliza, ter iniciativa para adaptar o método aconselhável às circunstâncias e possuir conhecimento suficiente para interpretar osresultados encontrados. d) erros acidentais ou aleatórios : podem

ser avaliados de acordo com o desvio padrão calculado a partir de um universode medidas. Decorrem de causasindeterminadas e afetam as medidas demodo imprevisível. Aparecem de formaaleatória para cada medição. Comoexemplos, tem-se os erros por variaçõesnas condições de medida e os de julgamento do operador;

2.0 - Medição

A medição é o processo de comparar duasgrandezas da mesma espécie, tomada como unidade padrão.

Observa-se que, para toda grandeza, existe um padrão correspondente, ou seja, para o tempo,velocidade, luminosidade, força, comprimento, etc.

Como exemplos de medição tem-se:e) incerteza indica genericamente a

presença de erro em resultados, ou seja,o resultado real ou correto deve estardentro da faixa delimitada pela incerteza.

a) Comparar 1 kg de uma massa qualquercom o quilo padrão;

b) Comparar um litro de um líquidoqualquer com o litro padrão;

c) Comparar uma unidade decomprimento com o comprimentocorrespondente, ou seja comparar ummetro com o metro padrão ou uma polegada com a polegada padrão.

3.0 – TERMINOLOGIA ÚTIL

________________________________________________________________________________________________Capítulo 1: Introdução a Metrologia - 1

Existem vários termos no universo dametrologia que são convenientes conhecer. Os demaior interesse são os seguintes:


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a) aferição ou calibração é o procedimento metrológico que consisteem estabelecer a correspondência entreos valores indicados por uminstrumento e os valores verdadeiros oucorretos correspondentes à grandezamedida;

g) conhecer a finalidade de medida;h) empregar o instrumento adequado;i) domínio sobre o instrumento.Além disto, deve-se evitar:a) Choques, quedas, arranhões, oxidação e

sujeira nos instrumentos; b) confiabilidade metrológica indica o

grau de confiança que pode serassociado ao resultado de um processometrológico;

b) Misturar instrumentos, principalmente comferramentas;

c) Cargas excessivas no uso, medir provocando atrito entre a peça e osinstrumentos;c) instrumentação é o conjunto de

técnicas e instrumentos usados paraobservar, medir, registrar, controlar eatuar em fenômenos físicos. Preocupa-se com o estudo, desenvolvimento,aplicação e operação dos instrumentos;

d) Medir peças cuja temperatura esteja forada temperatura de referência;

e) Medir peças pouco precisas cominstrumentos caros.

Alguns cuidados são importantes no manuseiode equipamentos e realização das medições, ou seja,sempre que possível:

d) resolução é a menor entrada queaplicada a um instrumento resulta emuma saída visível na leitura. Porexemplo, é a menor tensão queaplicada a um voltímetro resulta em umdeslocamento visível do ponteiro;

a) usar proteção de madeira, borracha oufeltro, para apoiar os instrumentos;

b) deixar a peça atingir a temperaturaambiente antes de tocá-la com oinstrumento de medição.

e) acuracidade ou exatidão é o quanto agraduação do instrumento se aproximado padrão real;

f) precisão indica a dispersão dosresultados em torno de um valor dereferência, ou seja, a medida davariabilidade de um processo demedição de qualquer grandeza. Énormalmente dada por duas vezes odesvio padrão de um conjunto demedidas. Quanto menor o desvio padrão maior a precisão doinstrumento. Se há repetibilidade nosresultados, há precisão;

5.0 – VERIFICAÇÃO E CONTROLE

A verificação é feita em função da medição,ou seja, comparam-se os valores obtidos na mediçãocom o desenho, com a norma ou com a fonte deinformação correspondente. Nela, fazem-se asanotações dos valores obtidos na medição, do tipo e precisão do instrumento de medida utilizado, dascondições de superfície em medição, das condições doambiente e outras situações que afetam diretamente amedição.

Mede-se, verifica-se, anota-se, confere-se econtrola-se.

g) leitura é a menor subdivisão de umagrandeza que o instrumento permiteler, sem interpolações; O controle , por outro lado, é um fator

importante na redução das despesas gerais e noacréscimo da produtividade. Ele consiste da relação eda determinação dos padrões dos métodos de medição, bem como dos equipamentos (paquímetro, micrômetro,relógio e dispositivo de medição, etc.), dos relatóriosde medição, das comunicações, dos controlesestatísticos dos controles dos fornecedores, daassistência técnica e, enfim, do controle de qualidade,que deve ser praticado pelo profissional.

h) sensibilidade é a capacidade doequipamento de medida acusar umavariação dinâmica da grandeza medida.

4.0 – CONSIDERAÇÕES GERAIS

Algumas normas de procedimento sãoimportantes quando se realizam medições, ou seja, énecessário:

6.0 - SISTEMAS DE MEDIDASa) tranqüilidade; b) limpeza;c) cuidado;d) paciência;e) senso de responsabilidade;


O sistema oficialmente adotado hoje no Brasil,e na maioria dos paises, é oSistema Internacional deUnidades (SI) estabelecido em 1960, através 11ªConferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) , com base noSistema Métrico Decimal .f) sensibilidade;


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NoSI , a unidade fundamental de comprimentoé o metro , que pode ser utilizado com seus múltiplos esubmúltiplos como mostrado a seguir:

Tais frações são obtidas dividindo-se ao meioa unidade (polegada) e, depois, cada metade e assimsucessivamente, como indica a figura.

Desta forma, as frações de polegada só podem possuir os denominadores:2, 4, 8, 16 , 32 , 64 e 128 .A transformação de polegadas em milímetros

é bastante simples, bastando empregar-se a regra detrês. Por exemplo, para transformar 3/8” emmilímetros, tem-se que: Normalmente, os múltiplos são utilizados para

indicar grandes comprimentos, enquanto ossubmúltiplos, os pequenos.

mm4,25"1

= x

"

83

ou x = 4,2583

× = 9,525Para medidas menores que o milímetro, ouseja onde se exige precisão, utiliza-se:

1 décimo de milímetro = 10-4 m

1 centésimo de milímetro = 10-5

m1 mícron (µ) = 10-6 m1 angströn (Å) = 10-10 m

Portanto:

"

83

= mm525,9

Apesar de legalmente adotado, outros sistemasde unidade são utilizados além do SI na prática. Também se emprega a regra de três paratransformarmilímetros em polegadas como ilustrado

para 177,8 mm, ou seja: No meio técnico, principalmente, é bastantedifundido o emprego do sistema inglês .

mm4,25"1

=8,177

x ou x =

4,258,177

= 7 Note-se que ele tem sido usado por mais de600 anos e também é adotado pelas ex-colôniasinglesas, incluindo os Estados Unidos, embora com pequenas modificações. Portanto:

Neste caso, as unidades de comprimento são amilha (mile em inglês, representado pormi), a jarda ( yard em inglês, representado por yd ), o pé ( foot eminglês, representado por ft ) e a polegada (inch eminglês, representado porin ou por ” ). Desta forma, tem-se:

mm8,177 = 7"

Se na transformação for encontrado umnúmero decimal, ele deve ser transformado em fraçãode polegada, multiplicando-o por 128/128 esimplificando a fração encontrada. Seja, por exemplo,0,375”, o qual será

1 mi = 1760 yd = 1,609344 km1 yd = 3 ft = 91,44 cm1 ft = 12 in = 12” = 30,48 cm

1 in = 1” = 25,4 mm 128128375,0 × =

128128

1375,0

× =12848

="

83


Se a medida em milímetros não é exata ou se asua multiplicação por 128 for um número decimal,emprega-se aproximar o valor encontrado para ointeiro mais próximo.

As polegadas e suas frações são bastanteempregadas principalmente em componentes ouelementos de máquinas e equipamentos.


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20) Quais são as normas importantes de procedimento quando se realizam medições?

QUESTIONÁRIO

1) O que é metrologia?2) Do que a metrologia trata?

3) Qual a participação de operadores nametrologia?

4) O que é medição?

5) Como se divide a medição? Detalhe os tipos.

6) O que é erro de medição?

7) O que são erros sistemáticos? Exemplifique.8) O que são erros acidentais ou aleatórios?

Exemplifique.

9) Defina o termo incerteza.

10) O que é aferição?

11) Calibração e aferição são sinônimos?

12) O que é confiabilidade metrológica?

13) Defina o termo instrumentação.14) O que é resolução?

15) O que é exatidão?

16) Qual é o seu sinônimo para o termoexatidão?

17) O que é precisão?

18) Defina leitura.

19) O que é sensibilidade?

21) Quais fatores devem ser evitados emmedições?

22) Quais os cuidados devem ser tomados nomanuseio dos equipamentos e realização demedições?

23) O que é verificação?

24) O que se faz na verificação?

25) Em que consiste o controle?

26) Qual é o sistema de medidas oficialmenteadotado no Brasil na atualidade?

27) Qual a unidade fundamental decomprimento no SI?

28) Mostre como se utilizam os múltiplos esubmúltiplos da unidade fundamental deuma grandeza no SI.

29) Qual outro sistema de medidas bastanteutilizado no meio técnico?

30) Quais são as unidades de comprimento nestesistema?

31) Como tais unidades se relacionam com as dosistema métrico decimal?

32) Como se dividem as frações de polegada?

33) Como transformar polegadas emmilímetros?

34) Como transformar milímetros em polegadas?



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________________________________________________________________________________________________Capítulo 2: Réguas e Trenas - 5

CAPÍTULO 2: RÉGUAS E TRENAS

RESUMOO objetivo deste capítulo é o de descrever o

mais elementar instrumento de medição utilizado nasoficinas, ou seja, a régua graduada (escala), bem comoos seus tipos e aplicações. Adicionalmente, são citadasas trenas.

1.0 - INTRODUÇÃOA régua graduada (escala), o metro articulado

e a trena constituem-se no mais elementar instrumentode medição utilizado nas oficinas e é empregada paramedidas lineares quando não há exigência de grande precisão.

2.0 – RÉGUA GRADUADA2.1 – Considerações Gerais

A régua graduada pode ser descrita comouma lâmina de aço carbono ou inoxidável. Nessalâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm)e milímetro (mm) de acordo com o sistema métricoe/ou em polegada e suas frações, conforme o sistemainglês, para que seja completa e tenha caráter universal.

Figura 1 – Exemplo de régua graduada.

Figura 2 – Escalas graduadas.

Utiliza-se a régua graduada nas medições comerro admissível superior à menor graduação, a qual,normalmente, é igual a 0,5 mm ou 1/32”.

As réguas graduadas apresentam diversostamanhos, sendo as mais comuns as de 150 mm(aproximadamente 6”) e as de 300 mm(aproximadamente 12”).

2.2 – Tipos

Existem vários tipos de régua graduada, taiscomo:

a) Régua de encosto interno : Destinada amedições que apresentem faces internas dereferência;

Figura 3 – Régua de encosto interno.

b) Régua sem encosto ;

Figura 4 – Régua sem encosto.

c) Régua de profundidade : Utilizada nasmedições de canais ou rebaixos internos;

Figura 5 – Régua de profundidade.


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Além destes, existem vários outros tipos, taiscomo: a régua com encosto destinada à medição decomprimento a partir de uma face externa utilizadacomo encosto erégua de dois encostos , que é dotadade duas escalas: uma com referência interna e outracom referência externa, entre outros.

2.3 – Leitura das Réguas

Como citado anteriormente, as graduações dasescalas das réguas podem ser no sistema inglês oumétrico.

No sistema inglês, tal graduação é efetuadadividindo-se a polegada em 2, 4, 8 e 16 partes iguais,existindo em alguns casos escalas com 32 divisões. Nosistema métrico, por outro lado, a graduação da escalaconsiste em dividir 1cm em 10 partes iguais. A figura 6ilustra o exposto.

a) Polegadas.

b) Sistema métrico.Figura 6 – Graduação de réguas.

A medição com uma régua no sistema inglês, portanto, deve ser feita observando-se o valor inteiroda polegada e acrescentando-se as demais frações entreele e o ponto de leitura, como exemplifica a figura 7.

Figura 7 – Exemplo de medição com a régua graduadaem polegadas.

No exemplo da figura 7 tem-se:

a) Polegadas inteiras = 4”; b) 11 divisões de 1/16” entre 4” e o pontoda medição = 11 x 1/16” = 11/16”;

c) Valor final da leitura = 4 + 11/16

Portanto, o valor da medição é:

Na medição com régua graduada no sistemamétrico, verifica-se o valor inteiro do centímetro,acrescentando-se os milímetros entre ele e o ponto de

leitura, como esclarece a figura 8.

Figura 8 – Exemplo de medição com a régua graduadano sistema métrico.

No exemplo da figura 8 tem-se:

a) Centímetros = 5; b) 8 divisões de 1 mm entre 5 cm e o ponto

da medição = 8 mm = 0,8 cmc) Valor final da leitura = 5 + 0,8.


5,8 cm ou 58 mm .

Observa-se que, para a utilização de réguacom encosto, ele deve encostar-se a um ponto dereferência fixo, como ilustrado na figura 9.

Figura 9 – Exemplo de utilização correta de régua deencosto.


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As figuras a seguir apresentam algunsexemplos de uso das réguas.

Figura 10 – Exemplos de uso de réguas.

2.4 - Características

De modo geral, uma régua de qualidade deveapresentar bom acabamento, bordas retas e bemdefinidas e faces polidas.

As réguas de manuseio constante devem serde aço inoxidável ou de metais tratados termicamente.É necessário que os traços da escala sejam gravados, bem definidos, uniformes, eqüidistantes e finos.

A retitude e o erro máximo admissível dasdivisões obedecem a normas internacionais.

2.5 - Conservação

Para a boa conservação da régua, deve-se:

a) evitar que ela caia; b) evitar flexioná-la ou torcê-la, para que não

se empene ou quebre;c) limpá-la com estopa após o uso;

d) protegê-la contra a oxidação usando óleo,quando necessário.

3.0 - TRENAS

A trena é um instrumento de mediçãocomposto por uma fita de aço, fibra ou tecido,graduada em uma ou em ambas as faces, no sistemamétrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seucomprimento, com traços transversais.

Figura 11 – Fita de uma trena com escalas.

As trenas podem ser de bolso ou de grandeextensão.

No caso dastrenas de bolso , as suas fitas sãoem aço fosfatizado ou esmaltado, especialmentefabricadas para serem acondicionadas em forma de rolodentro de estojos de fácil transporte e apresentam, emgeral, largura de 12,7 mm e comprimento entre 2 m e 5m. Em geral, a fita está acoplada a um estojo ousuporte dotado de um mecanismo que permite recolher


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a fita de modo manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não ser dotado de trava. Alémdisto, elas apresentam uma alça para fixar a trena nacinta ou na cintura da calça.

Figura 12 – Trena de bolso.

Note-se que, na extremidade da trena, há umgancho para medidas internas e externas.

Figura 13 – Detalhe do encosto das trenas.

As trenas de grande extensão são fabricadasem fibra de vidro ou tecido e possuem comprimentosde 10 até 75 metros.

Figura 14 – Trena de grande extensão.

As figuras a seguir apresentam algunsexemplos de uso das trenas.

Figura 12 – Exemplos de medições com trena.


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4.0 – METRO ARTICULADO

O metro articulado é um instrumento demedição linear, fabricado de madeira, alumínio oufibra e podem ter comprimentos de 1 m e 2 m.

Figura 16 – Metro articulado.A leitura das escalas de um metro articulado é

bastante simples, ou seja, faz-se coincidir o zero daescala, isto é, o topo do instrumento, com uma dasextremidades do comprimento a medir. O traço daescala que coincidir com a outra extremidade indica amedida. Como exemplo, na figura 17, a seta vermelhaindica a medida, ou seja, 2,7 cm ou 27 mm.

Figura 17 – Medição com o metro articulado.Para a perfeita conservação deste instrumento,

deve-se:a) Abri-lo de maneira correta; b) Evitar que ele sofra quedas e choques; e,c) Lubrificar suas articulações.

QUESTIONÁRIO

1) Descreva uma régua graduada.

2) Quando se utilizam as réguas graduadas emmedições?

3) Quais os tamanhos das réguas graduadas maiscomuns?

4) Qual o emprego de uma régua com encostointerno?

5) Qual o emprego de uma régua de profundidade?

6) Qual o emprego de uma régua com encosto?

7) Qual o emprego de uma régua com doisencostos?

8) Como é feita a graduação de uma régua nosistema inglês?

9) Como é feita a graduação de uma régua nosistema métrico?

10) Para evitar erros de medição como deve serutilizada uma régua com encosto?

11) Como deve ser uma régua de boa qualidade?

12) Quais as providências para se conservaradequadamente uma régua?

13) O que é trena?

14) Como são as fitas de uma trena de bolso?

15) O que é um metro articulado?

16) Como conservar adequadamente um metroarticulado?

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1) Qual é o valor aproximado do comprimento da peça

mostrada na figura?


19/114



2) Quais são as leituras das medições mostradas nasfiguras a seguir?

2.1)

2.2)

3) As figuras a seguir representam medições realizadasem peças com uma régua no sistema métrico. Efetuar aleitura.

3.1)

3.2)

3.3)

4) As figuras a seguir representam medições realizadasem peças com uma régua no sistema inglês. Efetuar aleitura.

4.1)

4.2)

4.3)


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________________________________________________________________________________________________Capítulo 3: Paquímetros - 11

CAPÍTULO 3: PAQUÍMETROS

RESUMO

Este capítulo descreve os paquímetros, seustipos e usos.

1.0 - INTRODUÇÃO

O paquímetro é um instrumento para medir asdimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. Consiste em uma réguagraduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza umcursor, o qual permite leituras de fração de milímetrose de polegada, através de uma escala chamadaVernier ou Nônio.

Utilizado para fazer medição, com rapidez, em peças cujo grau de precisão é aproximadamente até0.02 milímetros, 1/128 “ou 0.001”.

As suas superfícies são planas e polidas, e oinstrumento geralmente é feito de aço inoxidável. Suasgraduações são calibradas a 20 ºC.

2.0 – PARTES COMPONENTES

O paquímetro com vernier ou nônio possuiduas partes principais, ou seja, o corpo fixo e o móvel(cursor), como ilustra a figura 1.

Figura 1 – Partes de um paquímetro.


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Por outro lado, tais partes são compostas por:

a) Régua graduada nos sistemas métrico einglês; b) Bico fixo com encosto de contato com a

peça para medir externamente;c) Orelha fixa parte fixa de contato com a

peça para medir interno;d) Vernier ou nônio com escala métrica de 9

milímetros de comprimento e escala em polegada com 8 divisões. A figura 2apresenta dois modelos de vernier em paquímetros disponíveis no mercado.

Figura 2 – Detalhe de dois modelos de vernier ounônio.

e) Bico móvel com encosto de contato com a peça, para medir externamente;

f) Orelha móvel : parte móvel de contato coma peça a medir internamente;

g) Haste de profundidade que está unida aocursor e serve para tomar medidas de profundidade;

h) Parafuso fixador que possui a finalidadede fixar o cursor e atua sobre a mola;

i) Mola : pequena lamina que atua eliminandoas folgas do cursor; e, j) Impulsor serve de apoio para o dedo polegar para movimentar o cursor.

3.0 – TIPOS E USOS

3.1 - Paquímetro Universal

O paquímetro universal é utilizado emmedições internas, externas, de profundidade e deressaltos, constituindo-se no tipo mais comum.

Figura 3 – Paquímetro universal.

Figura 4 – Exemplos de medições externas com o paquímetro universal.


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Figura 5 – Exemplo de medições internas com o paquímetro universal.

Figura 6 – Exemplo de medições de profundidade como paquímetro universal.

Figura 7 – Exemplo de medições de ressaltos com o paquímetro universal.

3.2 - Paquímetro Universal com Relógio

O paquímetro universal com relógio acopladoao cursor facilita a leitura, agilizando a medição.

Figura 8 – Paquímetro universal com relógio.

Figura 9 – Exemplos de medições externas com o paquímetro com relógio.


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Figura 10 – Exemplos de medições internas com o paquímetro universal.

3.3 - Paquímetro de Profundidade

Serve para medir a profundidade de furos nãovazados, rasgos, rebaixos etc.

Figura 11 – Paquímetro de profundidade.

3.5 - Paquímetro Digital

Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe e ideal para controle estatístico.

Figura 12 – Paquímetro digital.

Figura 13 – Exemplos de medições externas com o paquímetro digital.


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Figura 14 – Exemplo de medições interna com o paquímetro digital.

Figura 15 – Exemplo de medições de profundidadecom o paquímetro digital.

3.5 - Traçador de Altura

O traçador de altura baseia-se no mesmo princípio de funcionamento do paquímetro,apresentando a escala fixa com cursor na vertical. Éempregado na traçagem de peças, para facilitar o processo de fabricação e, com auxílio de acessórios, nocontrole dimensional.

Figura 16 – Traçador de altura.

Figura 17 – Exemplos de aplicação do traçador dealtura.

4.0 - PRINCÍPIO DO NÔNIO

O nônio ou vernier possui uma divisão a maisque a unidade usada na escala fixa.

Figura 18 – Divisões.


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No sistema métrico, existem paquímetros emque o nônio possui dez divisões equivalentes a 9 mm.Em outras palavras, entre as 10 divisões da escala fixae as 10 da escala do nônio, existe uma diferença de 1mm, quando o zero de ambas as escalas coincidem.

Como são 10 divisões nas duas escalas, há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeirotraço da escala fixa e o primeiro traço da escala móvel.Essa diferença é de 0,2 mm entre o segundo traço decada escala; de 0,3 mm entre o terceiros traços e assim por diante.

Figura 19 – Diferenças entre traços.

Assim sendo, o 1º traço do nônio coincidircom o da escala fixa, o paquímetro estará aberto em 0,1mm, coincidindo o 2º traço com 0,2 mm, o 3º traçocom 0,3 mm e assim sucessivamente.

A diferença entre a escala fixa e a escalamóvel de um paquímetro podem ser calculadas pelasua resolução, ou seja, a menor medida que oinstrumento oferece.

Observe-se que, no caso analisado, a menormedida é de 0,1 mm para 10 divisões, ou seja, aresolução é de 0,1 mm.Se o nônio, entretanto possui 20 divisões:

Resolução =divisões20mm1 = 0,05 mm

E, se houver 50 divisões:

Resolução =divisões50mm1 = 0,02 mm

Desta forma, para determinar a resolução, basta conhecer o número de divisões.

Atentar para o fato de que, quanto menor for a

resolução, mais precisa será a medida.

5.0 – LEITURA NO SISTEMA MÉTRICO

Na escala fixa ou principal do paquímetro, aleitura feita antes do zero do nônio corresponde àleitura em milímetro.

Em seguida, deve-se contar os traços do nônioaté o ponto em que um deles coincidir com um traço daescala fixa.

Após isto, adiciona-se o número lido na escalafixa ao número lido no nônio.

Exemplo 1 :Seja a situação mostrada na figura 20, para um

paquímetro com escala fixa em centímetros.

Figura 20 – Exemplo de leitura.


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Como o nônio possui 10 divisões, a resoluçãodo paquímetro é de 0,1 mm.

A leitura é:a) 1,2 cm, ou 12 mm, na escala fixa (em

verde); b) 3 divisões (em vermelho) de 0,1 mm de

resolução = 0,3 mm do nônio;c) Valor final de: 12 + 0,3 mm = 11,3 mm.


12,3 mm ou 1,23 cm

Exemplo 2 :Seja a situação mostrada na figura 21, para um

paquímetro com escala em centímetro.


Neste caso, como o nônio apresenta 20divisões, a resolução é 0,05 mm.

A leitura é:

a) 4,6 cm, ou 46 mm, na escala fixa (emverde); b) 8 divisões (em vermelho) de 0,1 mm de

resolução = 0,8 mm do nônio;c) Valor final de: 46 + 0,8 mm = 46,8 mm.


46,8 mm ou 4,68 cm

6.0 – LEITURA NO SISTEMA INGLÊS

6.1 – Polegada Milesimal

No paquímetro em que se adota o sistemainglês, cada polegada da escala fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a:

"

401 = 0,025”

Nesta escala, o vernier ou nônio possui 25

divisões, como ilustra a figura 22.

Figura 22 – Vernier (nônio) com escala em polegadamilesimal - Divisões.


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Sendo assim, a resolução desse paquímetro é:

Resolução = divisões400.025"

= 0,001”

O procedimento para leitura é o mesmo que para a escala em milímetro, ou seja, contam-se asunidades 0.025" que estão à esquerda do zero (0) do

nônio e, a seguir, somam-se os milésimos de polegadaindicados pelo ponto em que um dos traços do nôniocoincide com o traço da escala fixa.

Exemplo :Seja a situação mostrada na figura 23, para um

paquímetro com escala em polegada milesimal.


Como visto, a resolução é:

Resolução =divisões400.025" = 0,001”

A leitura é:a) 1.00” na escala fixa (em verde); b) 15 divisões de 0.001” (em vermelho) de

resolução = 0.015” do nônio;c) Valor final de: 1.000” + 0.015” = 1.015”.

Portanto, o valor da medição é:1.015”

6.2 – Fração de Polegada

No sistema inglês ordinário, aescala fixa do paquímetro é graduada em polegada e frações de polegada, possuindo 16 divisões. Desta forma, cadadivisão é igual a:

"

161

Os valores fracionários de polegada sãocomplementados com o uso do nônio, o qual apresenta8 divisões.

Figura 24 – Divisões.

Desta forma, a resolução é:

Resolução =divisões8

"161

="

1281

Portanto, uma divisão do nônio é igual 1/128”,duas divisões a 2/128” e assim por diante.

Para a leitura deste paquímetro é necessárioadotar alguns passos, ou seja:


28/114



10 passo - Verificar se o zero (0) do nônio coincidecom um dos traços da escala fixa. Se coincidir, fazer aleitura somente na escala fixa.


Leitura ="

43

2º passo - Quando o zero (0) do nônio não coincidir,verificar qual dos traços do nônio está nessa situação efazer a sua leitura;

Figura 26 – Verificação do nônio.

3º passo - Verificar na escala fixa a primeira divisãoexistente antes do zero (0) do nônio;

4º passo – Multiplicar o número de divisões da escalafixa (3º passo) pelo numerador da fração escolhida (4º passo). Somar com a fração do nônio (2º passo) e fazera leitura final.

Exemplo :Seja a situação mostrada na figura 27, para um

paquímetro com escala em polegada fracionária.


10 passo - O zero (0) do nônio não coincide com umdos traços da escala fixa;

2º

passo – O traço do nônio coincide com um dostraços da escala fixa em

"

643 ;

3º passo – A primeira divisão do nônio é aimediatamente anterior a de 1/2”, e, assim:

Leitura da Escala Fixa ="

21 -

"

161 =

"

167 ;


29/114



4º passo –"

167 +

"

643 =

"

6431

A leitura é, portanto:

"

6431

Note-se que o valor obtido é,aproximadamente, 12,3 mm, coincidindo com a leitura

em milímetros realizada no exemplo 1 do item 5.0, pois a medição era a mesma (vide figura 20).

7.0 – LEITURA DE PAQUÍMETRO COM RELÓGIO

O relógio deste tipo de paquímetro substitui onônio. A medição é realizada adicionando-se a leiturada escala fixa e a obtida no próprio relógio.

Note-se que a escala deste último possui umadeterminada resolução e, desta forma, o valor da leituradeve ser multiplicado por ela.

Figura 28 – Paquímetro com relógio.

No caso mostrado na figura 27, o relógio possui resolução de 0.001” e, sendo assim, as leiturasserão:

a) 1.00” na escala fixa (em verde); b) 95 divisões de 0.001” (em azul) de

resolução = 0.095” do nônio;c) Valor final de: 1.000" + 0.095" = 1.095".

Portanto, o valor da medição é:1.095”

8.0 – ERROS DE LEITURA

Normalmente, ocorrem dois tipos de erros nasmedições do paquímetro, ou seja, os de paralaxe e osde pressão de medição.

8.1 – Erros de Paralaxe

Paralaxe é a diferença aparente na localizaçãode um corpo quando observado por diferentes ângulos.

No caso dos paquímetros, os traços do nôniose localizam sobre o cursor e, portanto, são maiselevados que os traços da escala fixa.

Quando o instrumento é lido em posição não perpendicular à vista e estando sobrepostos os traços deambas as escalas, cada um dos olhos projeta o do nônioem posição oposta, ou seja, paralaxe. Naturalmente,isto ocasiona um erro de leitura.

Observe-se que, nos instrumentos comrelógio, também é possível que este fenômeno ocorra.

Desta forma, para evitar a paralaxe, énecessário que a leitura seja realizada com o paquímetro em uma posição perpendicular aos olhos.


30/114



8.2 – Erros Devido À Pressão de Medição

O erro de pressão de medição origina-se no jogo do cursor, controlado por uma mola. Pode ocorreruma inclinação do cursor em relação à régua, o quealtera a medida.

Figura 29 – Exemplo de jogo do cursor.

Para se deslocar com facilidade sobre a régua,o cursor deve estar bem regulado, ou seja, nem muito

preso, nem muito solto.Desta forma, caso exista uma folga anormal ese houverem parafusos de regulagem do cursor, deve-se regular a sua mola, girando-os até encostar no fundoe, em seguida, retornando 1/8 de voltaaproximadamente.

Figura 30 – Parafusos de regulagem do cursor.

Após esse ajuste, o movimento do cursor deveser suave, porém sem folga.

9.0 – TÉCNICAS DE UTILIZAÇÃO

De forma a manipular adequadamente os paquímetros, é necessário que os seus encostos estejamlimpos e que a peça a ser medida esteja posicionadacorretamente entre tais encostos.

Ao iniciar uma medição, é importante abrir o paquímetro com uma distância maior que a dimensãodo objeto a ser medido, com o encosto fixo tocandouma das extremidades da peça.

Figura 31 – Abertura do paquímetro.

Ao fechá-lo para executar a medição, mover ocursor suavemente até que o encosto móvel toque aoutra extremidade da peça.

Figura 32 – Fechamento do paquímetro.

Após a realização da medida, o paquímetrodeve ser aberto e a peça retirada, sem que os encostos atoquem.

Na realização de medidas é muito importanteo posicionamento do paquímetro, de forma a evitarerros. Quanto a isto, uma atitude básica é colocarsempre perpendicular à superfície a ser medida.


31/114



Além disto, nas medidas externas, deve-seatentar para que a peça a ser medida seja colocada omais profundamente possível entre os bicos demedição para evitar qualquer desgaste em suas pontas.

a) Errado

b) Certo

Figura 33 – Posicionamento do paquímetro.

As figuras mostram outros tipos de erro de posicionamento do paquímetro em medições externas.

Figura 34 – Erro de posicionamento.

a) Errado.

b) Certo.Figura 35 –Posicionamento na medição de diâmetro

externo.


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Nas medidas internas, as garras devem sercolocadas o mais profundamente possível.

a) Errado.

b) Certo.

Figura 36 – Posicionamento das garras do paquímetro.

Neste caso, o paquímetro também deve estarsempre paralelo à peça que está·sendo medida.

As figuras a seguir mostram outros tipos deerro de posicionamento do paquímetro em mediçõesexternas.

a) Errado.

b) Certo

c) ErradoFigura 37 –Posicionamento na medição de diâmetro

interno.


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a) Errado.

b) Certo.

Figura 38 –Posicionamento na medição de diâmetrointerno.

Nas medidas de profundidade, por outro lado,deve-se apoiar o paquímetro corretamente sobre a peça,evitando que ele fique inclinado.

a) Errado.

b) Certo

Figura 39 –Posicionamento na medição de profundidade.

10.0 – CONSERVAÇÃO

Para a boa conservação dos paquímetros,deve-se:

a) Manejar o paquímetro sempre com todocuidado, evitando choques;

b) Não deixar o paquímetro em contato comoutras ferramentas, o que pode lhe causardanos;

c) Evitar arranhaduras ou entalhes, pois isso prejudica a graduação;

d) Ao realizar a medição, não pressionar o cursoralém do necessário;

e) Limpar e guardar o paquímetro em localapropriado, após sua utilização.

QUESTIONÁRIO

1) O que é paquímetro?

2) De que consiste um paquímetro?


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3) Para que um paquímetro é utilizado?

4) Como são as superfícies de um paquímetro?5) Quais são as partes de um paquímetro?

6) Descreva cada uma das partes.

7) Quais são os tipos de paquímetros?

8) Qual a utilização do paquímetro universal?

9) Qual a parte do paquímetro universal que deveser empregada em medições externas?

10) Qual a parte do paquímetro universal que deveser empregada em medições internas?

11) Qual a parte do paquímetro universal que deveser empregada em medições de ressaltos e profundidade?

12) Qual é a utilização de um paquímetrouniversal com relógio?

13) Para que se utiliza um paquímetro de profundidade?

14) Para que se utilizam os paquímetros digitais?

15) Para que se emprega o traçador de altura?

16) O que é a resolução de um paquímetro?

17) Assinale a alternativa correta :Entre os paquímetros relacionados nasalternativas, qual é o que apresenta a maioraproximação?

a) ( ) Paquímetro com escalas no sistema

inglês fracionário (1/128”); b) ( ) Paquímetro com escalas no sistemainglês milesimal (0,001”);

c) ( ) Paquímetro com escalas no sistemamétrico decimal (0,02 mm);

d) ( ) Não é possível comparar.

18) Quais os tipos de erro de leitura que ocorremnos paquímetros?

19) O que é paralaxe?

20) Explique para o caso dos paquímetros, como

este efeito pode se manifestar.

21) O que fazer para evitar a paralaxe?

22) Como se origina o erro de pressão demedição?

23) Assinale a alternativa correta :Como proceder para evitar o erro de pressão?

a) ( ) fixar o cursor; b) ( ) controlar o encosto;c) ( ) regular a mola;d) ( ) inclinar o encosto.

24) Descreva como proceder para regular a molado cursor de um paquímetro.

25) Como o cursor deve se movimentar após aregulagem?

26) O que é necessário para manipularadequadamente os paquímetros?

27) Ao iniciar uma medição, como proceder?

28) E após a realização da medida?

29) Assinale a alternativa correta :Ao medir uma peça, ela deve ficar bemcolocada entre os bicos de medição paraevitar:

a) ( ) erro de paralaxe; b) ( ) erros de medidas dos bicos;c) ( ) pressão das pontas dos bicos;d) ( ) desgaste das pontas dos bicos.

30) Assinale a alternativa correta :Ao medir a dimensão externa de uma peça aatitude básica a ser adotada é posicionar o paquímetro:

a) ( ) inclinado em relação à peça; b) ( ) perpendicular à peça;c) ( ) vertical à peça;d) ( ) paralelo à peça.

31) Descreva alguns erros de posicionamento do paquímetro na medição de dimensõesexternas.

32) Como devem ser colocadas as garras dos paquímetros em medições internas?

33) Assinale a alternativa correta :Ao medir a dimensão interna de uma peça aatitude básica a ser adotada é posicionar o paquímetro:

a) ( ) inclinado em relação à peça; b) ( ) perpendicular à peça;c) ( ) vertical à peça;d) ( ) paralelo à peça.


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34) Descreva alguns erros de posicionamento do paquímetro na medição de dimensõesinterrnas.

35) Como deve se posicionar o paquímetro aoefetuar medidas de profundidade?

36) Relacionar os quesitos que permitem uma boaconservação dos paquímetros.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1) Efetuar a leitura dos paquímetros na escala métrica.Observação : O canto superior direito apresenta umdestaque da coincidência dos traços da escala móvel edo nônio.

1.1)

1.2)

1.3)

1.4)

1.5)

1.6)

2) Supondo que as figuras a seguir representem asescalas móvel e fixa de um paquímetro no sistemamétrico, efetuar as suas leituras.

2.1)

2.2)


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2.3)

2.4)

2.5)

2.6)

2.7)

2.8)

3) As figuras a seguir representam medições efetuadascom paquímetros na escala métrica. Efetuar as suasleituras.

3.1)

3.2)

3.3)

3.4)

3.5)

3.6)


37/114



4) Efetuar a leitura dos paquímetros em polegadasmilesimais.

4.1)

4.2)

4.3)

4.4)

4.5)

4.6)

4.7)

5) As figuras a seguir representam medições efetuadascom paquímetros em polegadas milesimais. Efetuar assuas leituras.

5.1)

5.2)

5.3)


38/114



6) Efetuar a leitura dos paquímetros em polegadasfracionárias.

6.1)

6.2)

6.3)

7) As figuras a seguir representam medições efetuadascom paquímetros em polegadas fracionárias. Efetuar assuas leituras.

7.1)

7.2)

7.3)

7.4)

8) Efetuar a leitura dos paquímetros com relógio.

8.1)

8.2)


39/114


________________________________________________________________________________________________Capítulo 4: Micrometros - 30

CAPÍTULO 4: MICRÔMETROS

RESUMO

Este capítulo descreve os micrômetros, seustipos e usos.

1.0 - INTRODUÇÃO

Geralmente dedicado para a execução demedições externas, omicrômetro é um instrumento que possui alta precisão e, assim como o paquímetro, éamplamente empregado na indústria.

Os micrômetros básicos são os empregados para medições externas, internas e de profundidade.Existem, entretanto, um grande número de tipos demicrômetros para aplicações específicas, tais como amedição de dentes de engrenagens e ferramentas decorte. Além disto, podem ser encontrados em diversascapacidades e com escalas no sistema métrico ou noinglês. Observa-se, entretanto, que as característicasconstrutivas são semelhantes para todos osmicrômetros, modificando-se apenas os formatos quevariam de acordo com a finalidade de utilização.

Figura 1 – Micrômetro - Exemplo.

2.0 – PARTES COMPONENTES

O princípio de funcionamento domicrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca. Assim, há uma porca fixa e um parafuso móvelque, ao dar uma volta completa, provoca umdeslocamento igual ao seu passo.

Desse modo, dividindo-se a cabeça do parafuso, pode-se avaliar frações menores que umavolta e, com isso, medir comprimentos menores do queo passo do parafuso.

A figura 2 ilustra as partes componentes deum micrômetro métrico.

01- Arco; 02 - Ponta fixa (batente); 03 – Fuso micrométrico (haste);04 - Trava; 05 – Nônio ou Vernier; 06 - Tambor; 07 - Parafuso de fricção (catraca);08 – Escala do tambor; 09 – Escala da bainha; 10 - Bainha.

Figura 2 – Partes de um micrômetro métrico.


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O arco é constituído de aço especial oufundido, tratado termicamente para eliminar as tensõesinternas. O isolante térmico, fixado ao arco, evita suadilatação porque isola a transmissão de calor das mãos para o instrumento.

Com uma placa de metal duro em suaextremidade, obatente serve para apoio da peça a sermedida. Deve ser estreita, para possibilitar medições desulcos e canaletas.

O fuso micrométrico ou haste é construído deaço especial temperado e retificado para garantirexatidão do passo da rosca.

A trava permite imobilizar o fuso numamedida predeterminada.

O tambor gira ligado à haste e a aciona.

Figura 3 – Detalhe do tambor.

A catraca ou fricção assegura uma pressão demedição constante. A escala da bainha é a primeira escala que

compõe a medida. A escala do tambor é a segunda escala que

compõe a medida e a sua leitura deve ser adicionada à primeira.

Nônio ou vernier é a terceira escala quecompõe a medida fornecida pelo micrômetro e a sualeitura deve ser adicionada às outras duas. Observa-seque os micrômetros de menor precisão não possuemesta escala, como o mostrado na figura 4.

Figura 4 – Micrômetro sem nônio (ou vernier).

3.0 – TIPOS E USOS

Os micrômetros caracterizam-se pelacapacidade, resolução e aplicação.A capacidade de medição , normalmente, é de

25 mm (ou 1"), variando o tamanho do arco de 25 em25 mm (ou 1 em 1"). Podem chegar a 2000 mm (ou80").

A resolução pode ser de 0,01 mm (sem nônio)ou 0,001 mm (com nônio) no sistema métrico ou,0.001" (sem nônio) ou 0.0001" (com nônio) no sistemainglês.

No micrômetro de 0 a 25 mm, ou de 0 a 1",quando as faces dos contatos estão juntas, a borda dotambor coincide com o traço zero (0) da bainha. Alinha longitudinal, gravada na bainha, coincide com ozero (0) da escala do tambor, como ilustra a figura 5.

Figura 5 –Zero do tambor e da escala.

3.1 – Micrômetro Para Medições Externas

O micrômetro para medições externas éaquele mostrado nas figuras anteriores, sendoempregado para medições de dimensões externas emgeral. As figuras 6 a 10 apresentam alguns exemplos desua utilização

Figura 6 – Exemplo de uso de micrômetro externo.


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3.2 – Micrômetro de Profundidade

O micrômetro de profundidade é uminstrumento confiável e de precisão empregado paramedir a profundidade como, por exemplo, de furos eranhuras.

Figura 11 – Micrômetro de profundidade.

Note-se que, para a sua utilização, énecessário ter-se um plano de referência, na qual seassenta a sua base. Sendo assim, a ponta da haste éutilizada para tocar o ponto final da dimensão a medir.

Figura 12 – Plano de referência.

Conforme a profundidade a ser medida,utilizam-se hastes de extensão, que são fornecidas

juntamente com o instrumento.

Figura 13 – Micrômetro de profundidade com váriashastes.


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A figura 14 apresenta exemplos de aplicaçãodeste tipo de micrômetro.

Figura 14 – Exemplos de uso de micrômetro de profundidade.

3.3 – Micrômetro de Três Contatos Para MedidasInternas

O micrômetro para medições internas de trêscontatos também é conhecido porimicro (na realidadeé uma marca do fabricanteTesa ) ou furotest (idem, para a Mitutoyo) e possibilita a medição rápida e diretado diâmetro de furos em diversas profundidades.

Ele possui três pontas de metal duro, as quaisformam um ângulo de 1200 entre si. Isto permite umalojamento perfeito do instrumento no furo por medir,encontrando-se facilmente a posição correta demedição. Desta forma, facilita a colocação exata nocentro e o alinhamento nos furos a serem medidos. É, portanto, um instrumento de grande precisão.

Figura 15 – Micrometro de três contatos. Figura 16 – Micrometros de três contatos.


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Figura 17 – Exemplo de aplicação de micrometro detrês contatos em medição de grande diâmetro.

3.4 - Micrômetro de Dois Contatos Para MedidasInternas

Os micrômetros de dois contatos paramedidas internas são aplicáveis a medições de furos ou paredes internas. Possuem dois modelos, ou seja, ostubulares e os dotipo paquímetro .

3.3.1 – Micrômetro tubular

O micrômetro tubular é empregado para

medições internas acima de 30 mm.

Figura 18 – Micrômetros tubulares.

De modo que um determinado micrômetro possa ser empregado para vários diâmetros, eles sãofornecidos com hastes extensores para aumentar acapacidade de medição.

Figura 19 – Micrômetro tubular e hastes.

As figuras 20 e 21 ilustram aplicações domicrômetro tubular.

Figura 20 – Exemplo de aplicação de micrômetrotubular.

Figura 21 – Exemplo de aplicação de micrômetrotubular com alavanca.


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3.3.2 – Micrômetro do tipo paquímetro

O micrômetro do tipo paquímetro é utilizado para medidas acima de 5 mm e, a partir daí, varia de 25em 25 mm.

Figura 22 – Micrômetros do tipo paquímetro.

Figura 23 – Exemplo de utilização do micrômetro dotipo paquímetro

3.4 – Micrômetros Para Aplicações Específicas

3.4.1 – Micrômetro com contato em forma de VO micrômetro com contato em forma de V é

especialmente construído para medição de ferramentasde corte que possuem número ímpar de cortes (fresasde topo, macho, alargadores etc.). Os ângulos em Vdos micrômetros para medição de ferramentas de trêscortes é de 60º; para o de cinco cortes, 108º e para o desete cortes, 128º34’17".

Figura 24 - Micrômetro com contato em forma de V para medição de ferramentas de três cortes.

3.4.2 - Micrômetro com disco nas hastes

No micrômetro com disco nas hastes , taisdiscos aumentam a área de contato possibilitando amedição de papel, cartolina, couro, borracha, pano etc.Também é empregado para medir dentes deengrenagens.

Figura 25 - Micrômetros com disco nas hastes.

Figura 26 – Exemplo de utilização do micrômetro comdisco nas hastes.

3.4.3 – Micrômetro para medição de roscas

O micrômetro para medição de roscas éespecialmente construído para medir roscastriangulares, sendo que possui as hastes furadas paraque se possam encaixar as pontas intercambiáveis,conforme o passo para o tipo da rosca a medir. Emoutras palavras, as pontas da haste e do encosto sãosubstituíveis conforme o tipo de rosca.


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Figura 27 – Micrometro para medição de roscas.

3.4.4 – Micrômetro para medir parede de tubos

O micrômetro para medir parede de tubos édotado de arco especial e possui o contato a 90º com ahaste móvel, o que permite a introdução do contatofixo no furo do tubo.

Figura 28 - Micrômetros para medir parede de tubos.

3.4.5 – Micrômetro com contador mecânico

O micrômetro com contador mecânico é para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuadano tambor ou no contador mecânico. Facilita a leituraindependentemente da posição de observação (erro de paralaxe).

Figura 29 -Micrômetro com contador mecânico.

Figura 30 – Exemplo de utilização do micrômetro comcontador mecânico.

3.4.6 – Micrômetro com arco profundo

O micrômetro com arco profundo é utilizadoem medições de espessuras de bordas ou de partessalientes das peças.

Figura 31- Micrômetro com arco profundo.

3.5 – Micrômetros Digitais

Os micrometros digitais são ideais paraleitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio parauso em controle estatístico de processos, juntamente


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com microprocessadores. Entretanto, apresentam customuito superior aos micrômetros mecânicos com asmesmas capacidades e resoluções.Estão, em termos práticos, disponíveis paratodos os tipos citados anteriormente. As figuras 32 a 36apresentam alguns exemplos.

Figura 32 – Micrômetro digital para medições externas.

Figura 33 – Micrômetro digital para medições internas

(tipo paquímetro).

Figura 34 – Micrômetro digital de três contatos paramedições internas

Figura 35 – Micrômetro digital de três contatos paramedições internas ou pistola digital.

Figura 36- Micrômetro com arco profundo digital.

4.0 – LEITURAS NO MICRÔMETRO MÉTRICO

4.1 – Micrômetros Sem Nônio (Vernier)

Os micrômetros sem nônio ou vernier possuem resolução de 0,01 mm, como citadoanteriormente. Neles, a bainha apresenta uma escalaem milímetro e outra com os meios milímetros,enquanto que a escala do tambor indica os centésimosde milímetros (centesimal), como ilustra a figura 37.

Figura 37 – Escalas em um micrômetro métrico.


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A sua leitura é bastante simples, devendo serrealizada nas três escalas, conforme o batente dotambor e a linha de referência, e o resultado somado.

Figura 38 – Linha de referência e batente do tambor.

A figura 39 apresenta um exemplo demedição.

Figura 39 – Exemplo de medição.

O valor da medição é igual à soma das leiturasdas três escalas, ou seja:

Um segundo exemplo é o do micrômetro dafigura 37. Observe-se que ele indica:

4.2 – Micrômetros Com Nônio (Vernier)

Os micrômetros com nônio ou vernier possuem resolução de 0,001 mm, como citadoanteriormente.

a) Micrômetro.

b) Detalhe das escalas, incluindo o nônio.

Figura 40 – Escalas em um micrômetro com nônio.O nônio possui 10 divisões gravadas na

bainha, cujo comprimento corresponde a 9 divisões daescala centesimal gravado no tambor. Desta forma,cada uma de suas divisões é 10 vezes menor do queuma da escala centesimal. A primeira divisão do nônio,a partir de traços em coincidência, equivale a 0,001mm, segunda a 0,002 mm, a terceira a 0,003 mm, eassim por diante.

A leitura deve ser realizada em todas asescalas, conforme o batente do tambor, a linha dereferência e a coincidência de um traço do nônio comum da escala centesimal.A figura 41, na próxima página, apresenta umexemplo de medição.


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Figura 41 – Exemplo de medição.

O valor da medição é igual à soma das leiturasdas quatro escalas, ou seja:

5.0 – LEITURA DO MICRÔMETRO NO SISTEMAINGLÊS

5.1 – Micrômetros Sem Nônio (Vernier)

Os micrômetros no sistema inglês apresentamna bainha uma escala com o comprimento de uma polegada, dividido em 40 partes iguais. Desta forma,cada divisão equivale a 1"/40 = 0.025". A escala do

tambor possui 25 divisões e, portanto, resolução de0.001”.

Figura 42 – Micrômetro no sistema inglês.

Figura 43 – Divisões da escala da bainha.

Figura 44 – Detalhe do tambor.


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Figura 45 – Divisões da escala do tambor.

A sua leitura é bastante simples, devendo serrealizada nas duas escalas, conforme o batente dotambor e a linha de referência.

Figura 46 – Linha de referência e batente do tambor.

A figura 47 apresenta um exemplo demedição.

Figura 47 - Exemplo de medição.

O valor da medição é igual à soma das leiturasdas duas escalas, ou seja:

Outros exemplos são os dos micrômetros dasfiguras 43 e 44. Observe-se que eles indicam:

a) Na figura 43:

b) Na figura 44:

5.2 – Micrômetros Com Nônio (Vernier)

Os micrômetros com nônio ouvernier possuem resolução de 0.0001”.

Figura 48 - Escalas em um micrômetro com nônio.

Desta forma, para medir, basta adicionar astrês leituras, conforme o batente do tambor, a linha dereferência e a coincidência de um traço do nônio comum da escala do tambor.

Para o exemplo da figura 48 tem-se o ilustradona figura 49.

Figura 49 - Exemplo de medição.

Para a figura 49, tem-se:


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6.0 – LEITURA DO MICRÔMETRO DE TRÊSCONTATOS PARA MEDIDAS INTERNAS

As escalas deste tipo de micrômetro sãomarcadas na bainha e no tambor no sentido inverso aodos micrômetros externos, como ilustra a figura 50.

Figura 50 – Sentido das escalas.

Note-se que a graduação da escala do tambor possui as mesmas divisões dos micrômetros externos,mudando apenas o sentido de deslocamento (anti-horário).

Em função do exposto, observa-se que aresolução da escala da bainha e do tambor, tanto nosistema métrico quanto no sistema inglês, é a mesmaque nos micrômetros externos.

Assim, suas leituras devem considerar estefato, como nos exemplos das figuras 51 e 52 a seguir.

Figura 51 – Exemplo de leitura no sistema métrico.

Assim:

No sistema inglês, tem-se o exemplo da figura52.

Figura 52 - Exemplo de leitura no sistema inglês.

Assim:

7.0 – LEITURA DOS MICRÔMETROS DO TIPOPAQUÍMETRO E DE PROFUNDIDADE

Em ambos os tipos de micrômetros as leiturassão efetuadas no sentido contrário, pois as escalas estãomarcadas no sentido inverso ao dos micrômetrosexternos.

Figura 53 – Sentido de leitura no micrômetro de profundidade.

O procedimento é o mesmo relatado no itemanterior.


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8.0 – CALIBRAÇÃO

Antes de iniciar a medição de uma peça, éconveniente calibrar o instrumento de acordo com asua capacidade.

Para os micrômetros cuja capacidade é de 0 a25 mm, ou de 0 a 1", o procedimento é o que segue:

a) As partes móveis devem ser limpascuidadosamente eliminando poeiras e sujeiras,com pano macio e limpo;

b) Limpar as superfícies de medição com umafolha de papel macio, deslizando-a entre ahaste e o batente, retirando qualquer resíduoque nelas tenha se aderido;

Figura 54 – Limpeza das superfícies de medição.

c) Encostar suavemente as superfícies demedição usando apenas a catraca;

Figura 55 – Fechamento do micrômetro com a catraca.

d) Checar o ponto de zero, ou seja, verificar acoincidência das linhas de referência da bainha com o zero do tambor. Se as linhas nãocoincidirem é necessário proceder a umajuste;

Figura 56 – Linha de referência e zero do tambor nãocoincidentes.

e) Se o ajuste for necessário, movimentar a bainha com a chave de micrômetro, a qualnormalmente acompanha o instrumento, até alinha de referência coincida com o zero dotambor;

Figura 57 – Movimentação da bainha.

f) Se houver jogo nas roscas do parafuso deajuste do tambor devido a desgastes, énecessário ajustar a sua porca. Para tanto,recuar o tambor até que a porca esteja visível;

Figura 58 – Recuo do tambor.

g) Em seguida, utilizando a chave domicrômetro, proceder ao aperto da porca atéeliminar o jogo. Atentar para não que não hajaum aperto além do necessário para nãodanificar o sistema.


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Figura 59 – Aperto da porca de ajuste.

A calibração de micrômetros tubulares, poroutro lado, deve ser efetuada empregando-se um anelde calibração padrão, como mostra a figura 60.

Figura 60 – Calibração com anel padrão.Uma alternativa, entretanto, é empregar um

micrômetro de medição externa devidamente calibrado,como ilustra a figura 61.

Figura 61 – Calibração com micrômetro externo.

9.0 - CONSERVAÇÃO

Para a boa conservação dos micrômetros,deve-se:

a) Limpar o micrômetro, secando-o com um

pano limpo e macio (flanela); b) Untar o micrômetro com vaselina líquida,utilizando um pincel;

c) Guardar o micrômetro em armário ouestojo apropriado, para não deixá-loexposto à sujeira e à umidade;

d) Evitar contatos e quedas que possam riscarou danificar o micrômetro e sua escala.

QUESTIONÁRIO

1) O que é micrômetro?

2) Para que se utilizam os micrômetros básicos?

3) Descreva o princípio de funcionamento de um

micrômetro.4) Quais são as partes componentes de um

micrômetro?

5) Descreva cada uma destas partes.

6) Como se caracterizam os micrômetros?

7) Qual é, normalmente, a capacidade demedição de um micrômetro?

8) Qual é, normalmente, a resolução de um

micrômetro?9) Quando as superfícies da haste e do batente

estão juntas, o que deve ocorrer?

10) Relacione os principais tipos de micrômetros.

11) O que é um micrômetro para mediçõesexternas?

12) O que é um micrômetro de profundidade?

13) O que é necessário para utilização de ummicrômetro de profundidade?

14) Como podem ser medidas profundidadesmuito diferentes com um mesmo micrômetro?

15) O que é um micrômetro de três contatos?

16) Como também são conhecidos os micrômetrosde três contatos?

17) Descreva um micrômetro de três contatos.

18) O que é um micrômetro de dois contatos?

19) Quais são os modelos dos micrômetros dedois contatos?


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20) Quando se empregam os micrômetrostubulares?

21) Como é possível empregar os micrômetrostubulares para vários diâmetros?

22) Quando se empregam os micrômetros tipo paquímetro?

23) O que é um micrômetro com contato emforma de V

24) O que é um micrômetro com disco nas hastes?

25) O que é um micrômetro para medição deroscas?

26) Descreva um micrômetro para medir paredede tubos.

27) O que é um micrômetro com contadormecânico?

28) Para que serve um micrômetro com arco profundo?

29) O que são os micrômetros digitais?

30) Em relação às escalas

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