Termodinàmica, Metrologia i Toleràncies: Guia Completa

Termodinàmica i Metrologia

Termodinàmica: ciència que estudia la calor, la temperatura i les transformacions energètiques.

Lleis de la Termodinàmica

• Llei de Boyle: A temperatura constant, el volum ocupat per una massa gasosa és inversament proporcional a la seva pressió.
• Llei de Gay-Lussac o Charles: A una pressió constant, la relació entre el volum i la temperatura absoluta del gas es manté constant.
• Primer principi de la termodinàmica:

Processos Termodinàmics

• Procés Isobàric: Procés termodinàmic on la pressió és constant. W=P(V2-V1) [J]
• Procés Isocòric: Es duu a terme en volum constant. W=0
• Procés Isotèrmic: Es produeix a temperatura constant.

Mesura i Metrologia

• Mesura: Procediment de comparar una magnitud coneguda presa com a unitat, amb una altra de la mateixa naturalesa, per trobar la relació.
• Metrologia: Ciència que estudia el mesurament de les diferents magnituds.
• Metrotecnia: Metrologia aplicada a la tecnologia industrial.

Conceptes de Mesura

• Exactitud: D'una mesura és determinada pel grau d'aproximació al valor real o convencional de la magnitud que mesurem.
• Precisió: Capacitat d'un instrument de mesura de donar resultats amb molta exactitud.
• Apreciació: Valor de la mínima fracció de la unitat de mesura que es pugui llegir en un instrument.
• Error absolut: Diferència entre el valor obtingut de la mesura i el valor convencional de la magnitud.
• Error relatiu: Quocient entre l'error absolut i el valor convencional.

Instruments de Mesura

Longitud: cinta mètrica, regle d'acer, peu de rei, palmer.

• Apreciació d'un palmer: Relació entre el pas de rosca del cargol sensor i el nº de divisions del tambor.

Comparació i Verificació

• Galgues: Instrument de comparació de mesura fixa que serveix de patró.
• Bloc patró: Peça prismàtica amb secció quadrada o rectangular amb un error màxim de +- 0.05um. Comparadors: d'amplificació mecànica, òptics, electrònics.
• Calibrador passa-no passa: Verifica les peces que es produeixen en un sistema de fabricació en sèrie.
• Mesura angular: Giniòmetre.

Normalització, Certificació i Toleràncies

• Normalització: Conjunt de precisions tècniques que especifiquen, unifiquen i simplifiquen aspectes referents als processos industrials. Afecta: la forma, composició, dimensions, propietats físiques dels materials; terminologia i simbologia; mètodes de càlcul, assaig de materials, mesura i utilització.
• Certificació: Acció que duu a terme una entitat reconeguda com a independent de les parts interessades, que dona fe a aquella empresa que compleix els requisits definits en normes.
• Tolerància: Quantitat dimensional que indica l'interval de dimensions entre les quals s'ha de fabricar una peça.

Qualitat i Posició de la Tolerància

• Qualitat: En una tolerància ens informa del grau de perfecció de la peça, i coincideix amb el valor de la tolerància.
• 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.

Ajustatge

Ajustatge: Quan una peça encaixa en una altra amb una relació dimensional prèviament definida.

• Amb joc: Les peces llisquen entre si.
• Amb serratge: No deixen moure les peces entre elles un cop muntades.
• Indeterminants: No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades lliscaran o quedaran fixades.

Càlculs d'Ajustatge

• Joc màxim: Quan la diferència entre la cota màxima del forat i la mínima de l'eix és +.
• Joc mínim: = Cota mínima forat i màxima eix.
• Serratge màxim: Diferència positiva entre la cota màxima de l'eix i la mínima del forat.
• Serratge mínim: Diferència positiva entre cota mínima de l'eix i màxima del forat.
• Tolerància de l'ajustatge: = La suma de les toleràncies de l'eix i del forat.