Micrometro

1. HISTORIA

1.1 DEFINICIÓN

El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y sirve para medir dimensiones de objetos con alta precisión, usando centésimas de milímetros (0.01mm) y de milésimas de milímetros (0.001mm) como sistema de unidad de medidas.

1.2 EVOLUCIÓN

Durante el renacimiento y la revolución industrial, surgió un gran interés para medir todo tipo de objetos con gran precisión, pero ninguno de los elementos que se conocieran en esa época era lo suficientemente exacto, es así como se comienzan a idear nuevas herramientas de medición que lograran dicha precisión.

Una de las primeras herramientas conocidas capaz de medir distancias con una gran precisión, fue creada en 1640 por William Gascoigne, esta recibió el nombre de tornillo micrométrico, siendo una mejora del vernier o nonio y su uso principal se dio en la astronomía para medir con un telescopio la distancia angular entre estrellas.

Más tarde en 1829 Henry Maudslay construyo un micrómetro de banco, compuesto por una base y dos mandíbulas de acero, de las cuales una de ellas se podía mover con un tornillo a lo largo de la superficie de la guía. Esta herramienta estaba diseñada según el sistema métrico inglés, presentaba una escala dividida en decimas de pulgada y un tambor, dividido en centésimas y milésimas de pulgadas.

Ya en 1868 la empresa Brown y Sharpe se encargo de fabricar de forma masiva el tornillo micrométrico que a su vez había sido mejorado en 1848 por el mecánico francés Jean Laurent Palmert, la amplia difusión que la empresa se encargo de darle a esta herramienta permitió su uso en los talleres mecánicos de aquella época.

En el año 1888 mediante una serie de complejos experimentos Edward Williams Morley demostró la precisión de las medidas con el micrómetro, fue así como en 1890 el empresario e inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett, patento un micrómetro muy similar al modelo actual, además de esto creo la empresa Starrett que en la actualidad es de los mayores fabricantes de herramientas e instrumentos de medición del mundo.

Con el tiempo y durante la era del desarrollo industrial se hizo fundamental la precisión y exactitud de las medidas en todos los talleres, por esta razón esta herramienta se convirtió en un parte importante de las ciencias aplicadas y de la tecnología.

A principios del siglo XX, la precisión de medidas era fundamental en la industria de matriceria y moldes, en la fabricación de herramientas y en la ingeniería, por esta razón se da origen a las ciencias de la metrología y metrotecnia y al completo estudio de los instrumentos de medidas.

2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El micrómetro es una herramienta que usa el principio del tornillo para transformar pequeñas distancias imposibles de medir directamente, en grandes rotaciones que se pueden medir en una escala. La precisión del micrómetro se basa en la exactitud del tornillo roscado que está en su interior.

Los principios básicos de funcionamiento del micrómetro son:

• La cantidad de rotación de un tornillo de precisión puede ser directa y precisamente relacionada con una cierta cantidad de movimiento axial (y viceversa), a través de la constante conocida como el paso del tornillo. El paso es la distancia que avanza axialmente el tornillo con una vuelta completa de (360º).

• Con un tornillo de paso adecuado y de diámetro mayor, una determinada cantidad de movimiento axial será transformada en el movimiento circular resultante.

3. PARTES DEL MICROMETRO

Figura3.

Fuente: figura. Disponible en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MicroB_00.svg Imagen 26 de marzo de 2011

1. Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación.

2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como "metal duro") para evitar el desgaste así como optimizar la medida.

3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar desgaste.

4. Tuerca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga.

5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición.

6. Tambor móvil, solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones.

7. Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm.

 Si seccionamos el micrómetro podremos ver su mecanismo interno (fig3.1):

Figura3.1

Fuente: figura. Disponible en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MicroB_10.svg Imagen 26 de marzo 2011.

 El extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde esta roscada la espiga, esta tuerca esta ranurada longitudinalmente y tiene una rosca cónica en su parte exterior, con su correspondiente tuerca cónica de ajuste, este sistema permite compensar los posibles desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego máximo entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrómetro (fig3.2).

Figura3.2

Fuente: figura. Disponible en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MicroB_20.svg Imagen 26 marzo 2011.

 Sobre el cuerpo esta encajado el tambor fijo, que se puede desplazar longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la correcta lectura del micrómetro, y que permanecerá solidario al cuerpo en las demás condiciones (fig3.3).

Figura3.3

Fuente: figura. Disponible en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MicroB_30.svg Imagen 26 marzo 2011.

 La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor móvil, es el número entero de vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de rosca de la espiga es de 0,5mm, la escala fija, grabada en el tambor fijo, tiene una escala de milímetros enteros en la parte superior y de medios milímetros en la inferior, esto es la escala es de medio milímetro (fig3.4).

Figura3.4

Fuente: figura. Disponible en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MicroB_40.svg Imagen 26 marzo 2011.

 El tambor móvil, que gira solidario con la espiga,

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