Fundamentos de Metrología e Ingeniería: Tolerancias, Roscas y Unidades SI

Tolerancias y Ajustes Mecánicos

Tolerancias

Es la cantidad que se permite variar en la fabricación de una pieza respecto de lo indicado en el plano y la variación dimensional a una dimensión especificada en el plano, según la cota nominal.

Ajustes

La construcción de conjuntos mecánicos se basa en el acoplamiento o ajuste de diversos elementos en condiciones determinadas, definidas por factores como: condiciones de trabajo, función a desempeñar y tipo de elemento mecánico.

Tipos de Ajuste

• Móviles: Las partes consideradas presentan cierto juego u holgura, porque una de las partes es móvil con respecto a la otra.
• Fijos: Se presenta un apriete durante el montaje, resultando un ajuste más o menos apretado.
• Indeterminados: Las partes consideradas pueden presentar juego o apriete.

Términos Empleados en Ajustes

• Juego: La dimensión del agujero es mayor a la del eje.
• Apriete: La dimensión del eje es mayor a la del agujero.
• Juego Máximo: Es la diferencia máxima de la medida del agujero y la medida mínima del eje.
• Juego Mínimo: Es la diferencia entre la medida mínima del agujero y la máxima del eje.
• Apriete Máximo: Es la diferencia entre la medida máxima del eje y la mínima del agujero.

Dilatación

Se llama dilatación al cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y gases cuando varía la temperatura.

Dilatación de Líquidos (Ejemplo: Agua)

Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor a la de los sólidos.

Coeficiente de Dilatación Lineal

Es el aumento de longitud que se produce en cada grado centígrado y por cada centímetro de longitud.

Coeficiente del Aluminio

0.0000238

El Metro: Unidad de Longitud

Definición Actual

Principal unidad de longitud del Sistema Internacional de Unidades (SI). Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío en un intervalo de 1/299 792 458 de segundo. Esta definición es 30 veces más precisa que la definición de 1960.

Historia y Evolución

Definición de 1791

Se definía como la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre.

Definición de 1889

El 28 de septiembre de 1889, la Comisión Internacional de Pesos y Medidas adoptó nuevos prototipos para el metro, materializados en un metro patrón de platino e iridio, depositados en cofres situados en Sèvres, Oficina de Pesos y Medidas, en las afueras de París.

Definición de 1960

La 11.ª Conferencia de Pesos y Medidas adoptó una nueva definición del metro: 1 650 763,73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación naranja del átomo del criptón 86.

Roscas

Se trata de una superficie cuyo eje está contenido en el plano y alrededor de la cual se describe una trayectoria helicoidal cilíndrica.

Características Principales

• Diámetro medio
• Diámetro interior
• Profundidad de rosca
• Diámetro exterior
• Ángulo de rosca
• Avance
• Paso

Clasificación de Roscas

Se clasifican según su forma de filete, sentido de rosca y su utilidad:

• Según la forma del filete:
  • En V
  • Whitworth
  • Métrica
  • Redonda
  • Cuadrada
  • Trapezoidal
  • Diente de sierra

Roscado Manual

Existen cuatro tipos principales de machos de roscar:

• Macho con canal recto
• Macho con canal helicoidal a derechas
• Macho con canal helicoidal a izquierdas
• Corte a derechas

Unidades Eléctricas Fundamentales

Amperio (A)

Es la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita y colocados a un metro de distancia, producirá una fuerza de 2 x 10^-7 Newtons por metro de longitud.

Joule (J)

Es el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un culombio a través de la tensión de un voltio, o el trabajo para producir un vatio de potencia durante un segundo.