Capitulo 3 – Paquímetros
O Paquímetro é um instrumento de extrema usabilidade em uma oficina mecânica, tornearia, retifica e até mesmo em acessórios de peças, pois é de fácil manejo e conhecimentos de suas escalas de medição.
O paquímetro é encontrado em qualquer loja de ferramentas de precisão, casa de máquinas, acessórios de ferramentas, casas de parafusos e outros locais onde é comercializados ferramentas de precisão.
Existem no mercado e em vários seguimentos de mecânicas modelos variados de paquímetros destinados aos serviços que estão e serão executados:
Nas figuras, vários modelos de paquímetros:
Os paquímetros Universais, digitais, com relógio comparador são para medirem comprimentos, diâmetros, profundidades, larguras, diâmetros externos, internos, etc.
Mas no nosso curso usaremos por hora o universal.
Este tipo de paquímetro atende todos os requisitos de medidas que os demais e na mesma precisão.
3.1- Conhecendo o paquímetro!
O paquímetro é um instrumento para medir comprimentos que permite leituras de frações de milímetros e de polegadas, através de uma escala chamada vernier ou nônio.
No sistema métrico, a escala fixa é dividida em intervalos de 1 mm e existe Vernier com 10, 20 e 50 divisões. Tem-se, portanto, paquímetros com as seguintes sensibilidades:
- Vernier com 10 divisões: S = 1 / 10 -» S = 0,1mm
- Vernier com 20 divisões: S = 1 / 20 -» S = 0,05mm
- Vernier com 50 divisões: S = 1 / 50 -» S = 0,02mm
N “sistema inglês de polegadas fracionárias, a menor fração é 1/16” e o Vernier tem 8 divisões:
S = (1/16”)/8 -» S=(1/16″)*(1/8) -» S=1/128″
Utiliza-se “para medições em peças cujo grau de precisão é aproximado até 0,02 mm, 1/128” ou 0,001″.
Veja abaixo um modelo de paquímetro universal, ele é composto de duas partes principais: corpo fixo e corpo móvel ( cursor ). Estas partes são constituídas por:
Vernier (lê se Verniê), Escala com leituras em polegadas;
Nônio ou vernier – Escala com leituras em milímetros;
Régua – Com duas escalas: polegadas e milímetros;
Haste – para medir profundidades;
Orelhas – uma fixa e outro móvel (cursor), indicado para medidas internas;
Bicos – um fixo e outro móvel (cursor), para medidas externas;
Impulsor e trava do cursor, este ultimo não está localizado nesta figura, porque o impulsor também serve como trava do cursor. Veja mais detalhes na figura 1:
Figura1
Na pratica a escala mais usual é de milímetros, por ser de fácil leitura.
Treinando é possível memorizar rapidamente as escalas em milímetros e polegadas do paquímetro.
3.2 – Como usar o nônio
O Nônio ou Vernier (pronuncia-se verniê) é um dispositivo tecnológico que aumenta a sensibilidade de uma escala, por subdividir a menor divisão dela. Neste simulador, o nônio tem dez espaços entre as linhas verticais. Ele divide por dez o milímetro (obtendo décimo de milímetro) que é a menor divisão da escala principal. Na metrologia da área metal mecânica, é usado vários instrumentos de medição, dentre eles: paquímetro, micrômetro e goniômetro ou transferidor de graus.
3.3 – Exemplos de simulações de medidas do paquímetro:
Neste simulador, o nônio é a escala de baixo, a que desliza sob a escala principal (escala 1:100 do metro – isto significa que os números da escala principal expressam os centímetros, contudo, como esta dimensão linear está subdividida por outras dez linhas, a menor divisão da escala principal é o milímetro). Figura 2
Figura 2
Os traços do nônio que se alinhar com um dos traços da escala principal darão a medida decimal, que deve ser somada à medida inteira da escala principal (quantos intervalos entre os traços o zero (0) do nônio deixou à sua esquerda).
Observe que quando o zero do nônio não está perfeitamente alinhado com alguma marca da escala principal não temos certeza da posição que ele ocupa (ex.: 2 mm) na figura 3, nós podemos afirmar que o valor apontado é maior que 2,0 mm e menor que 3,0mm. Contudo, os valores, propriamente ditos, só podem supor: 2,4?, 2,5?; 2,6?; 2,7?
Uma solução possível seria dividir o espaçamento da escala principal, de modo que houvesse mais marcações, aumentando a chance do zero do nônio alinhar com alguma delas (ex.: 2 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ † ¡ ¡ ¡ 3 = 2,6!). Contudo, esta solução está restrita às limitações da visão humana, figura 3.
Figura 3
Tecnicamente, o que o nônio faz é aumentar a sensibilidade da escala principal, ao subdividir sua menor divisão. Figura 4.
Figura 4
Por definição, a resolução é a menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. Deste modo, a menor medida que pode ser lida num instrumento é chamada resolução.
Podemos determinar a resolução do instrumento dividindo a menor divisão da escala fixa pelo número de divisões do nônio.
Neste simulador a menor divisão da escala é o milímetro, que é dividido pelas dez divisões do nônio. A resolução deste simulador é 0,1mm.
Nesta primeira demonstração, temos registrado na escala principal uma medida correspondente a 2, ?mm, Pois a escala do nônio está oculta, então fica impossível saber a medida exata.
Agora repare na figura 5:
Figura 5
Já nesta figura podemos identificar precisamente a medida. Que são 2,6 mm, repare que o nônio está dividido em 9 partes de 0 a 10, e o 6º traço coincidiu com o traço da escala da régua do paquímetro
3.4 – Características construtivas do nônio
Há duas possibilidades para a construção do nônio, o chamado nônio ou vernier direto (o adotado neste simulador) e o nônio ou vernier retrógrado.
Nônio direto – o mais comumente encontrado, as (N) divisões do nônio direto correspondem a (N-1) divisões da escala principal, figura 6.
Figura 6
Nônio retrógrado – No nônio retrógrado suas (N) divisões correspondem a (N+1) divisões da escala principal (o nônio do goniômetro ou transferidor de graus é um nônio retrógrado).
3.5 – Na pratica como medir com o paquímetro?
Veja nos exemplos nas figuras abaixo, onde serão mostrados maneiras corretas de medir com o paquímetro, figura 7:
Figura7
3.6 – Erros que devem ser evitados quando está medindo com o paquímetro:
Estão indicadas algumas precauções que devem ser seguidas ao medir com o paquímetro. Por exemplo, as escalas devem ser lidas perpendicularmente ao instrumento, e de frente, evitando-se o erro de paralaxe ou de visada. Veja a figura 8:
Figura 8
3.7 – Uso do paquímetro com nônio em polegada fracionária
Compreendendo e medindo
Como ler e usar um paquímetro com nônio para a leitura e interpretação de polegada fracionária?
Vernier ou nônio: simulador de leitura e interpretação em polegada fracionária resolução 1/128.
Cada divisão da escala principal representa 1/16 (um dezesseis avos) de polegada.
Este espaço é dividido pelo nônio por oito e o valor da medida é obtido pela soma do inteiro, à fração da escala principal e à fração do nônio. Com o aperfeiçoamento trazido pela prática, esta álgebra se torna automática. Contudo, nem sempre temos tempo para aperfeiçoar estas coisas todas.
Vou dar umas dicas de:
Interpretação em polegada fracionária resolução 1/128 que a engenharia do uso do nônio está em identificar em qual parte da distância entre duas marcas (de 1/16″) o zero do nônio está, por exemplo: quando ele está na metade da distância entre uma marca e outra, soma-se metade de 1/16” (1/16 * 1/2 = 1/32) à medida da escala principal. O número 4 (que é metade de oito) do nônio alinhado indica isto.
Na figura abaixo, a quinta marca do nônio indica que deveremos somar 5/128 à medida da escala principal. Figura 9:
Figura 9
Vamos ver um jeito fácil de elaborar este raciocínio que é:
Na escala principal, conte o número de marcas depois da polegada inteira e antes do zero do nônio e multiplique este valor por 1/16 (7 marcas * 1/16 = 7/16);
Veja qual é a marca do nônio que está alinhada e multiplique por 1/128 (5ª marca * 1/128 = 5/128);
Some estes valores ao inteiro da escala principal, (7/16 = 14/32 = 28/64 = 56/128 + 5/128 + 1 = 1.61/128);
Como 61 é número ímpar não dá para simplificar.
Esta álgebra toda pode, no início, deixar alguém incomodado e com medo de realizar estas contas na hora da verdade. Há um jeito ainda mais fácil de ler estas medidas:
Cada marca da escala principal é equivalente a 8/128 (1/16 = 2/32 = 4/64 = 8/128 – veja no nônio um número 8 para ajudar a lembrar) assim:
Na escala principal, conte o número de marcas depois da polegada inteira e antes do zero do nônio e multiplique este valor por 8/128 (7 marcas * 8/128 = 56/128);
Veja qual marca do nônio está alinhada e multiplique por 1/128” (5ª marca * 1/128 = 5/128);
Some estes valores com o inteiro da escala principal (56/128 + 5/128 + 1 = 1.61/128)
Para numeradores pares simplifique a fração dividindo tanto o numerador como o denominador por dois até que fique ímpar.
Com a experiência, vá observando que se a marca do nônio que alinhou for um número par dá para simplificar antes de iniciar os cálculos, facilitando ainda mais as contas. Vamos supor que a quarta marca do nônio estivesse alinhada na figura anterior, (dá para inferir que o resultado será igual à medida que calculamos diminuída de 1/128), mas vamos fazer lendo e interpretando. Vamos lá:
Veja qual marca está alinhada no nônio e multiplique por 1/128 (4ª marca * 1/128 = 4/128);
Simplifique esta fração: 4/128 = 2/64 = 1/32
1/32 (“lembra que é a metade de 1/16”)
Na escala principal, conte o número de marcas depois da polegada inteira e antes do zero do nônio e multiplique este valor por 2/32 (7 marcas * 2/32 = 14/32);
Some estes valores ao inteiro da escala principal (1/32 + 14/32 + 1 = 1.15/32)
Nota: Se o denominador for:
32 cada marca da escala principal deve ser multiplicada por 2/32
64 cada marca da escala principal deve ser multiplicada por 4/64
128 cada marca da escala principal deve ser multiplicada por 8/128
“Pratique todos os dias, só assim é possível aprender”.
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