Principios y Aplicaciones de Amplificadores y Comparadores en Metrología Dimensional

Amplificadores y Comparadores Mecánicos

Funcionamiento Básico (Amplificador Mecánico Simple)

Consta de un piñón (1) que engrana con la cremallera (2) del eje palpador (3), de modo que el movimiento rectilíneo de este último se transforma en una rotación del piñón.

Transmisión del Movimiento

La rotación se transmite a través de una rueda dentada que es solidaria al piñón.

Identificación de Componentes (Relacionar Números)

Componentes numerados: 6, 8, 10, 1, 3, 4, 5, 2, 7, 9. (Nota: Se requiere la figura asociada para establecer la correspondencia).

Garantía de Precarga

La precarga en el mecanismo se garantiza mediante el uso de un resorte helicoidal.

Eliminación de Juego (Figura 1)

Se evita el juego entre los dientes del mecanismo mediante un resorte espiral.

Factores que Determinan la Amplificación Mecánica

La amplificación de un amplificador mecánico depende del número de dientes de los engranajes que componen el mecanismo y de la apreciación requerida.

Puesta a Cero del Comparador

Se realiza mediante un giro de la esfera graduada.

Tipos de Comparadores

• Amplificación mecánica: basados en engranajes (como los minímetros) o palancas.
• Neumática: basados en la variación de presión o caudal de aire.
• Hidráulica: utilizan fluidos para la amplificación.
• Óptica: como el proyector de perfiles.
• Eléctrica y Electrónica: como los indicadores visuales de contacto o los palpadores inductivos.

Comparador Tipo Minímetro

Es un comparador mecánico de gran precisión que se caracteriza por ejercer una presión de contacto uniforme y baja (inferior a 100 g).

Valores de Referencia Tomados

Se han tomado como referencia las siguientes medidas: 51,36; 52,45; 51,73 (unidades no especificadas).

Comparador Mixto

Son aquellos que disponen de un mecanismo de amplificación compuesto por palancas y engranajes.

Funcionamiento del Comparador Mixto

El movimiento rectilíneo del palpador se transmite por medio de un sistema de palancas hasta un sector dentado. Este sector engrana, a través de un tren de engranajes intermedio, con un piñón final solidario a la aguja indicadora, amplificando así el desplazamiento inicial.

Problema Ejemplo (Cálculo Trigonométrico)

tg(x) = 2,09 / 60 ≈ 0,03483...
x = arctg(0,03483...) ≈ 1,995º

Instrumentos de Verificación y Medida Lineal

Materiales y Acabados para Mármoles de Verificación (Tabla Resumen)

• Alta precisión: Piedra natural pulida (granito), alúmina cristalizada (cerámica).
• Precisión normal: Fundición perlítica estabilizada.
• Uso general / Menor precisión: Superficies de fundición cepilladas.

Tolerancia en Mármoles de Verificación

No, todos los mármoles no tienen la misma tolerancia de planitud. Esta depende del grado de precisión requerido (ej. Grado 00, Grado 0, Grado 1, etc.) según normativas como DIN 876 o ISO 8512.

Usos Principales del Mármol de Verificación

1. Servir como plano de referencia para mediciones y verificaciones.
2. Base para el trazado de piezas con gramil y otros instrumentos.
3. Soporte para la verificación y rectificación de planitud de otras superficies.

Ejemplos de Instrumentos de Verificación Lineal

• Calibres fijos de interiores (tampones Pasa / No Pasa).
• Calibres fijos de exteriores (herraduras Pasa / No Pasa).
• Calibres fijos de rosca interior (tampones roscados P/NP).
• Calibres fijos de rosca exterior (anillos roscados P/NP).
• Galgas patrón (bloques patrón longitudinales o calas tipo Johansson).

Graduación en Instrumentos de Verificación Fijos

Los instrumentos de verificación por atributos (calibres fijos, galgas) no están graduados porque su función no es determinar el valor numérico de una medida, sino comprobar si una dimensión se encuentra dentro de los límites de tolerancia especificados (verificación Pasa / No Pasa).

Alexómetro: Uso Principal

El alexómetro se utiliza para la verificación dimensional y geométrica de agujeros (diámetro, conicidad, ovalización, cilindricidad).

Proceso Completo de Utilización del Alexómetro

1. Ajustar a la medida nominal: Se ajusta el alexómetro a la dimensión teórica del agujero utilizando un micrómetro de exteriores o, preferiblemente, un dispositivo especial de puesta a cero con galgas patrón montadas en un soporte. Se pone a cero el comparador en esta posición.
2. Introducir en el agujero: Se introduce el cabezal de medición en el agujero a verificar.
3. Buscar punto de inversión: Se bascula ligeramente el alexómetro en sentido axial y radial para encontrar el punto donde la aguja invierte su movimiento, lo que corresponde al diámetro real.
4. Lectura de la desviación: El comparador indica la desviación (diferencia) entre el diámetro real del agujero y la medida nominal a la que fue ajustado.

Material de las Galgas Patrón (Calas)

Generalmente fabricadas en acero templado muy duro y estabilizado, acero inoxidable, cerámica (óxido de zirconio, carburo de tungsteno) o metal duro. (Nota: La secuencia 3, 1, 2, 4 requiere contexto adicional, podría referirse a grados de precisión o pasos en un proceso).

Operaciones Prácticas Comunes con Mármol y/o Galgas

• Verificación de alturas o planitudes utilizando un gramil y un comparador sobre el mármol.
• Medida indirecta de diámetros interiores o exteriores utilizando un comparador, un soporte y bloques patrón.
• Controlar la distancia entre ejes o centros utilizando calas y otros instrumentos.

Precauciones Fundamentales en el Uso de Galgas Patrón (Calas)

1. Mantener la temperatura de referencia (20 °C) tanto en las galgas como en la pieza a medir.
2. Limpiar cuidadosamente las superficies de medición antes y después de cada uso con un paño adecuado (gamuzas, paños sin pelusa) y disolvente si es necesario.
3. Aplicar una fina capa de lubricante protector (vaselina neutra o aceite anticorrosivo) después de limpiarlas para evitar la oxidación.
4. Limpiarse bien las manos antes de manipularlas para evitar la corrosión por sudor. Usar guantes si es posible.
5. No exponerlas a atmósferas húmedas, corrosivas o abrasivas.
6. Manipular con extremo cuidado: evitar golpes, caídas, deslizamientos forzados o rayaduras. No dejarlas adheridas por tiempo prolongado.

Selección de Instrumentos (Respuestas a preguntas tipo test)

Instrumento empleado para verificar planitud:

Respuesta indicada: (b) (Posibles opciones: Nivel de precisión, Regla de planitud con comparador, Autocolimador).

Instrumento para verificar un taladro de Ø145 mm:

Respuesta indicada: (d) (Posibles opciones: Alexómetro de rango adecuado, Micrómetro de interiores de 3 contactos).

Instrumento para determinar el paso de una rosca:

Respuesta indicada: (d) (Posibles opciones: Peine de roscas (galgas de roscas), Proyector de perfiles, Micrómetro con puntas para roscas).

Instrumento para comprobar la ovalización de un agujero:

Respuesta indicada: (b) (Posibles opciones: Alexómetro, Micrómetro de interiores de 2 contactos (o de 3 midiendo en varias direcciones)).