miércoles, 10 de junio de 2009

Manejo del Nonio o vernier


Institución Educativa  Liceo Carmelo Percy Vergara

Laboratorio Campestre: Un espacio para el despertar de la creatividad y la aptitud científica de los educandos.

 

 

Área : Ciencias Naturales

Asignatura Física                 Grado 10°

 

Experiencia N °   2       Manejo del Nonio o vernier

 

 

LOGRO: Aprendo a medir objetos utilizando el calibrador o vernier.

                 Valoro la utilidad que tiene este instrumento en talleres mecánicos

                 Conozco mis errores experimentales.



 

 

 

EL CALIBRADOR O VERNIER

El calibrador es un instrumento de precisión usado para medir pequeñas longitudes, medidas de diámetros externos e internos y profundidades.

Consiste en una escala base graduada en milímetros y en un dispositivo llamado nonio que sirve para aumentar la precisión de la escala base.

El nonio es una reglilla que puede deslizarse sobre la escala base.


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Figura 1

 

 

 

 

 

 

UTILIDAD DEL CALIBRADOR

 

 

 

 

 

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Los Pequeños Calibradores VERNIER
Los Pequeños Calibradores VERNIER
AUNQUE los maquinistas los han usado por años enteros, los calibradores de nonio han tenido hasta ahora un precio tan elevado que no era común encontrarlos en los talleres caseros. Pero existe en la actualidad una nueva clase de calibradores de precisión de 6" (15,24 cm) con un precio que no resulta demasiado elevado.

       Estos calibradores, hechos en Europa y en el Japón, son modelos de tipo universal, con quijadas interiores de tipo de tijeras, que forman parte integrante de las quijadas exteriores. Se pueden obtener en los Estados Unidos por una suma que varía en U.S. 14 a 20 dólares y tienen un acabado de la más alta calidad. Están hechos de acero inoxidable endurecido, llevan correderas de ajuste preciso, quijadas pulidas con exactitud y escalas fotograbadas en cromo y perfectamente legibles.

       Las escalas fotograbadas son una de las razones por las cuales su precio es relativamente bajo. Los buenos calibradores de nonio de 6" (15,24 cm), que cuestan alrededor de U.S. 70 dólares en los Estados Unidos, tienen escalas grabadas con máquinas de pantógrafo especiales. Las escalas fotograbadas se hacen de acuerdo con un procedimiento similar al que se emplea para hacer placas de impresión, o sea que se imprimen con negativos de vidrio y luego se graban. Aunque las graduaciones grabadas no son tan definidas como las que se cortan con una máquina, necesitaría usted una lupa para notar la diferencia entre ambas. De hecho, para trabajos generales en el taller, un calibrador con escalas fotograbadas resulta completamente satisfactorio.

       En realidad, es la herramienta medidora de tamaño de bolsillo más práctica que hay para trabajos de madera o de metal en el taller casero. Cuando desea usted tomar una medida de precisión, puede usar el nonio del calibrador a fin de obtener una lectura con un margen de error de apenas una milésima de pulgada. Cuando no se requiere una exactitud tan grande -al medir el espesor de piezas de madera, por ejemplo- puede usted olvidarse del nonio y utilizar la herramienta como un calibrador deslizante de tipo común y corriente.

       Para obtener una lectura de precisión se requiere efectuar ciertos cálculos matemáticos, pero se acostumbra uno a esto muy pronto. Todos los calibradores de nonio funcionan de acuerdo con el mismo principio. No son más que escalas auxiliares que se emplean para subdividir las graduaciones más pequeñas en la escala de la barra del calibrador en cuantas partes correspondientes haya las graduaciones del nonio. Por lo tanto, debe considerarse al nonio como un sistema de desplazamientos.
Los calibradores a menudo tienen una exactitud de una milésima de pulgada, lo que resulta más que adecuado para la mayoria de los trabajos Los calibradores de tipo viejo tienen nonios de 25 divisiones con un largo de sólo 6" (15,24 cm), por lo que requieren el uso de una lupa
Los calibradores a menudo tienen una exactitud de una milésima de pulgada, lo que resulta más que adecuado para la mayoria de los trabajos Los calibradores de tipo viejo tienen nonios de 25 divisiones con un largo de sólo 6" (15,24 cm), por lo que requieren el uso de una lupa
Cómo usar el nonio

       Los nonios de 25 divisiones que se usan con las escalas de décimas de pulgada son 25 milésimas de pulgada más cortos que las graduaciones equivalentes en la escala de la barra. Significa esto que, con el calibrador cerrado, la línea de cero del nonio queda alineada con la línea de cero en la barra, pero la primera graduación del nonio se halla desplazada una milésima parte en relación con su línea correspondiente, en la escala de arriba; la segunda graduación se halla desplazada dos milésimas partes, la tercera tres milésimas partes, y así sucesivamente.

       Con el calibrador abierto, la línea del cero del nonio indica la medida que hay que leer. Por lo tanto, para leer la escala en la barra, primero note el número de pulgadas enteras (a la izquierda de esta línea) y luego sume las décimas de pulgada, las cuales se hallan numeradas. A continuación, cuente las graduaciones más pequeñas que equivalen a 1/40 de pulgada o 25 milésimas cada una, y súmelas. Finalmente, usando el nonio, micra y sume cualquier fracción de una graduación pequeña que quede.

       Para medir esta fracción adicional, sólo hay que pasar la vista a lo largo de la escala del nonio para ver qué graduación coincide con una graduación en la escala de la barra. Por ejemplo, si la línea décimoséptima del nonio coincide con una línea arriba, la línea cero del nonio se halla desplazada 17/25 partes de una graduación ó 17 milésimas de la última graduación en la escala de la barra.

       En breve, si piensa usted en términos de "pulgadas enteras más 100 milésimas, más 25 milésimas, más milésimas", le será fácil tomar lecturas en milésimas mentalmente.
En los nuevos modelos rara vez se usa la escala corta de 25 divisiones que se emplea tanto en los calibradores de viejo diseño. La escala en la barra se halla dividida en décimos de pulgada, y cada décimo se encuentra dividido en cuatro partes o graduaciones de 1/40. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/40 en 25 partes, cada una de las cuales equivale a una milésima de pulgada.
En los nuevos modelos rara vez se usa la escala corta de 25 divisiones que se emplea tanto en los calibradores de viejo diseño. La escala en la barra se halla dividida en décimos de pulgada, y cada décimo se encuentra dividido en cuatro partes o graduaciones de 1/40. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/40 en 25 partes, cada una de las cuales equivale a una milésima de pulgada.
El nonio largo de 25 divisiones que se usa en la mayoría de los nuevos calibradores es similar al nonio corto, pero las graduaciones se hallan a doble espacio para facilitar la toma de medidas exactas. En la escala de milésimas, la lectura es de 0,317". El nonio superior, dividido en milímetros, divide los milímetros de la escala métrica en veinte partes. ¿Puede usted tomar la lectura equivalente en milímetros con el nonio?
El nonio largo de 25 divisiones que se usa en la mayoría de los nuevos calibradores es similar al nonio corto, pero las graduaciones se hallan a doble espacio para facilitar la toma de medidas exactas. En la escala de milésimas, la lectura es de 0,317". El nonio superior, dividido en milímetros, divide los milímetros de la escala métrica en veinte partes. ¿Puede usted tomar la lectura equivalente en milímetros con el nonio?
En los nuevos modelos de calibradores hay un nonio largo de 50 divisiones. La escala tiene décimos numerados, cada uno de los cuales se halla dividido en dos partes o en vigésimas. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/20 en 50 partes, o en milésimas. La lectura que se muestra es de 0,265". La escala del superior divide las graduaciones de la escala de fracciones de pulgada (1/16) en ocho partes ó 1/128. ¿Cuál es la lectura fraccional del caso?
En los nuevos modelos de calibradores hay un nonio largo de 50 divisiones. La escala tiene décimos numerados, cada uno de los cuales se halla dividido en dos partes o en vigésimas. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/20 en 50 partes, o en milésimas. La lectura que se muestra es de 0,265". La escala del superior divide las graduaciones de la escala de fracciones de pulgada (1/16) en ocho partes ó 1/128. ¿Cuál es la lectura fraccional del caso?
 
Para medir diámetros, debe sostenerse el calibrador a escuadra con el trabajo. Tome más de una lectura para recudir los errores a un mínimo Características especiales
Los calibradores de nonio de tipo universal tienen dos escalas en la barra, la superior y la inferior. La escala de décimos de pulgada (pulgadas graduadas en décimos) es la que más se usa. La otra escala puede ser métrica (centímetros y milímetros) o de fracciones de pulgada (pulgadas graduadas en dieciseis partes).
El nonio de una escala subdivide los milímetros en la escala de la barra en veinte o cincuenta partes. Un nonio con una escala de fracciones de pulgada subdivide las graduaciones de 1/16 en ocho partes, o sea en 1/128 de pulgada. En las mayorías de los calibradores, las dos escalas tienen una línea de cero común que permite leer equivalentes -por ejemplo, los milímetros que equivalen a milésimas de pulgada.
Las correderas de algunos modelos de 6" (15,24 cm) tienen seguros de tornillo, mientras que otros tienen seguros de fricción que se liberan con el pulgar. Al gunas herramientas llevan placas de nonio fijas, mientras que otras tienen placas que se pueden ajustar para compensar el desgaste de las quijadas.
Para medir diámetros, debe sostenerse el calibrador a escuadra con el trabajo. Tome más de una lectura para recudir los errores a un mínimo
Hay modelos con quijadas provistas de puntas de carburo o microtornillos de ajuste fino. Aunque es preferible usar un calibrador de microtornillo para trabajos con máquinas, una herramienta con un seguro de fricción resulta más conveniente para el taller casero.
Sea cual sea el modelo que escoja usted, conserve la precisión de su calibrador, teniendo cuidado de no deformar o rayar sus quijadas. Además, limpie la barra frecuentemente con un trapo ligeramente humedecido con aceite para impedir que entren partículas abrasivas de metal o tierra bajo la corredera.
La profundidad se mide con la quijada deslizante o con una varilla fijada al extremo de la viga del calibrador. El nonio indica la lectura Tenga sumo cuidado al medir las herramientas de corte de acero endurecido para impedir que las quijadas del calibrador sufran algún daño
La profundidad se mide con la quijada deslizante o con una varilla fijada al extremo de la viga del calibrador. El nonio indica la lectura Tenga sumo cuidado al medir las herramientas de corte de acero endurecido para impedir que las quijadas del calibrador sufran algún daño


MATERIALES

 

Moneda

Cilindro o tubo de p.v.c  pequeño

Lámina Plástica

Esfera

Balín

Calculadora

 

PROCEDIMIENTO

 

Tome el objeto a medir y ubíquelo entre las dos quijadas inferiores.

Observe donde quedó el cero o la primera rayita de la reglilla; si este (a)  coincide con una de las rayitas de la regla superior, entonces diga cuanto mide.

Si esta no coincide, observe detalladamente cual de esas rayitas de la reglilla se ve totalmente vertical con las rayas de la regla.

Tome el valor donde coincide la reglilla y multiplíquelo con el dato que tiene el calibrador (0.05, 0.02, 0.01mm) y luego súmeselo al valor tomado desde el cero de la regla hasta el cero de la reglilla en milímetros (mm).  

Cada estudiante del grupo debe hacer su medición y anotarla en la tabla de datos.

El estudiante que mida quitará el objeto y se lo pasará al compañero sin decirle su medida.

 

TABLA DE DATOS

 

En la siguiente tabla registre las medidas de los objetos que aparecen en ella y realice los cálculos que se requiera para llenarla.

 

Objeto

Medidas tomadas

Promedio

Error absoluto

Espesor de la moneda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diámetro de la moneda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diámetro exterior del cilindro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diámetro interior del cilindro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Espesor de la lámina

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Balín

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RESPONDO LOS INTERRROGANTES

 

 

1.  ¿Qué dificultades obtuvieron al tomar las medidas?

 

2.  ¿Por qué se realiza el promedio y el error absoluto?

 

3.  ¿Cómo calcularía el volumen del cilindro que usaste?

 

4.  En las imágenes anteriores qué creen ustedes que se esta midiendo

 

5.  ¿Qué otros instrumentos de medidas se utilizan en talleres que den precisión?

 

 

Nota: Si desea tome una foto cuando esta realizando las medidas y péguelas en la libreta.

 

 

 

 

 

Sandra Martínez                         Oscar Contreras

 

Remberto Moreno