Fundamentos de Metrología: Tolerancias Geométricas, Ajustes y Rugosidad Superficial

1. Clasificación de Tolerancias Geométricas

A) Tipos de tolerancias geométricas:

Se dividen principalmente en tolerancias de posición y tolerancias de forma.

B) Relación de las tolerancias de posición:

Estas relacionan una característica de un elemento de una pieza con una característica de otro elemento de la misma pieza.

C) Ejemplos de tolerancias de posición:

• Paralelismo
• Inclinación
• Posición
• Simetría
• Oscilación circular
• Oscilación total

2. Determinación de Rugosidad

A partir del perfil triangular imaginario de rugosidad de la figura adjunta, se determina la relación entre Rugosidad Máxima (Rmax) y Rugosidad Media (Rmedia):

• A) Rmax: 78 nm
• B) Cálculo de área y Rmedia:
  • Altura: 39 nm
  • Base: 50 nm
  • Área: (39 x 50) / 2 = 975 nm²
  • Rmedia: (975 x 16) = 15600 / 800 = 19,50 nm

3. Unidades y Expresiones en Tolerancias Dimensionales

A) Unidades en el Sistema Métrico Decimal:

En los países que adoptan el Sistema Métrico Internacional se utiliza la micra (µm), mientras que en los países anglosajones se utiliza la fracción de pulgada.

B) Expresión T = Cmax - Cmin:

En el contexto de las tolerancias dimensionales:

• T: Tolerancia
• CMAX: Cota máxima de un agujero o eje
• CMIN: Cota mínima de un agujero o eje

Esta expresión significa que la tolerancia es la diferencia entre la cota máxima y la cota mínima.

4. Cálculo de Ajuste Indeterminado "40N8/h7"

A) Tolerancias nominales

• Tolerancia Agujero (IT8, 40 mm): 39 µm
• Tolerancia Eje (IT7, 40 mm): 25 µm

B) Diferencias del Agujero

• Diferencia superior agujero: -3 µm
• Diferencia inferior agujero: -3 + (-39) = -42 µm

C) Diferencias del Eje

• Diferencia superior eje: 0 µm
• Diferencia inferior eje: 25 + 0 = 25 µm

D) Cotas del Agujero

• Cota máxima agujero: 40,000 + (-0,003) = 39,997 mm
• Cota mínima agujero: 40,000 + (-0,042) = 39,958 mm

E) Cotas del Eje

• Cota máxima eje: 40,000 + 0 = 40,000 mm
• Cota mínima eje: 40,000 - 0,025 = 39,975 mm

F) Juego y Apriete

• Juego Máximo (JM): Cmax agujero - Cmin eje = 39,997 - 39,975 = 0,022 µm
• Apriete Máximo (AM): Cmin agujero - Cmax eje = 39,958 - 40,000 = -0,042 µm

5. Aditivos en Aceites Lubricantes

A) Aditivos mejorantes:

Pueden aumentar las propiedades adhesivas del aceite, la untuosidad, el índice de viscosidad, otorgar mayor resistencia a cargas elevadas o disminuir el punto de solidificación.

B) Aditivos dispersantes:

Tienen la función de eliminar los lodos que se forman al enfriarse el aceite.

6. Cálculos Mecánicos de Fuerza y Tensión

Cálculo de Fuerza (F):

F = T / R = 1500 Nm / 0,05 m = 30.000 N

Nota: Diámetro 60 mm / 2 = 30 mm = 0,03 m

Cálculo de Tensión (τ):

τ = F / A = 50.000 / (18 x 47 mm²)