Relógio_Aaron_Bruno_Otavio_Taylor (1)

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Departamento de Engenharia Mecânica
ENG03080 – Metrologia e Qualidade
AULA PRÁTICA Nº3: RELÓGIO COMPARADOR
Aaron Comberlato Cappra, aaron.cappra@gmail.com
Bruno Viegas Teixeira, brunoviegasteixeira@gmail.com
Otávio Neto Speck Batista, otavinho.batista@gmail.com
Taylor Fernandes Cunha, taylorfernandes07@gmail.com
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Departamento de Engenharia Mecânica – Rua Sarmento Leite,
425 – Porto Alegre/RS.
RESUMO: Foram desenvolvidas as habilidades necessárias para a utilização do relógio comparador por meio da
medição da altura de 30 peças cilíndricas metálicas. Ademais, as medições realizadas com o relógio foram comparadas
com medições dos mesmos objetos por um paquímetro digital através de inferência estatística.
PALAVRAS-CHAVE: relógio comparador, paquímetro digital, média.
INTRODUÇÃO
O relógio comparador (Fig. 1) é um instrumento
de medição por comparação, dotado de uma escala e
um ponteiro, ligados por mecanismos diversos, e uma
ponta de contato. O comparador centesimal é um
instrumento comum à medição por comparação. As
diferenças percebidas nele pela ponta de contato são
amplificadas mecanicamente e irão movimentar o
ponteiro rotativo diante da escala.
Existem diversos modelos de relógio comparador;
os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O
curso do relógio também varia de acordo com o
modelo. Em alguns modelos, a escala se apresenta
perpendicular em relação à ponta de contato que está
na vertical. Além disso, para identificar quando o
ponteiro completa mais de uma volta, alguns
instrumentos possuem um contador de voltas do
ponteiro principal. [1]
Figura 1. Relógio comparador e seus componentes
O apalpador (relógio com ponta de contato de
alavanca), por ser um dos relógios mais versáteis do
mercado, possui diversas aplicações, tanto na produção
quanto na inspeção final. Entre elas: medida de
excentricidade de peças, alinhamento e centragem de
peças, paralelismos de faces, medições internas e
medições de detalhes de difícil acesso.
O relógio apalpador (Fig. 2) possui um corpo
monobloco com três guias que facilitam a fixação em
diversas posições. Existem dois tipos de relógios
apalpadores: o primeiro possui reversão automática do
movimento da ponta de medição, enquanto o segundo
tem alavanca inversora, a qual seleciona a direção do
movimento de medição ascendente ou descendente.
Figura 2. Relógio apalpador
METODOLOGIA
O procedimento de medição por comparação,
medição indireta ou, ainda, medição diferencial
significa determinar a diferença da grandeza existente
entre ela e um padrão de dimensão. Daí originou-se o
termo medição indireta.
Quando a ponta de contato do relógio comparador
sofre pressão e o ponteiro gira em sentido horário, a
diferença é positiva. Isso significa que a peça apresenta
maior dimensão que a estabelecida. Se o ponteiro gira
em sentido anti-horário, a diferença é negativa. Isso
significa que a peça apresenta menor dimensão que a
estabelecida.
A tolerância geométrica de posição pode ser vista
como o intervalo aceito para uma medida, em termos
de fabricação, em relação ao valor nominal de projeto.
Ou seja, é a diferença entre uma aresta ou superfície da
mailto:aaron.cappra@gmail.com
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peça e a posição teórica determinada pelo projeto da
peça.
A coaxialidade ou concentricidade se dá quando os
dois eixos de uma mesma peça estão alinhados. No
caso de uma peça com dois diâmetros diferentes, a
coaxialidade pode ser demonstrada pela Fig. 3,
mostrando que os dois cilindros se encontram
alinhados.
O batimento radial é verificado em relação ao raio
do elemento, quando o eixo der uma volta completa. O
campo de tolerância no batimento radial é delimitado
por um plano perpendicular ao eixo de giro que define
dois círculos concêntricos, de raios diferentes. A
diferença dos raios corresponde à tolerância radial.
Procedimento Experimental
Foram realizadas medições de altura de 30
cilindros metálicos utilizando-se dois instrumentos de
medição. Com um paquímetro digital (R=0,01mm)
foram obtidas duas medições, girando o cilindro de
90○, de forma a medir em dois planos longitudinais.
Com o relógio comparador (R=0,01mm), duas
medições também, em dois pontos da superfície de
medição próximos ao diâmetro máximo do cilindro. O
relógio comparador foi zerado antes das medições
mediante o uso de um bloco padrão. Após a coleta dos
dados, foi realizada uma inferência na diferença das
médias das medições com os dois instrumentos.
Figura 3: Peças similares às disponibilizadas no
laboratório para a medição
Tabela 1. Especificações e informações das peças
Diâmetro Altura
Eixo 12h8 25n11
Dimensão Nominal 12 mm 25 mm
Grau de Qualidade IT8 IT11
Posição h n
Tolerância 27 μm 130 μm
Afastamento Sup. 0 (+) 145 μm
Afastamento Inf. (-) 27 μm (+) 15 μm
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Conforme apresentado na metodologia, foram
realizadas medições em 30 peças cilíndricas maciças.
Os valores medidos podem ser encontrados na Tab. 2.
Tabela 2.Medições e médias
Peça
Relógio
comparador
(mm)
Paquímetro
digital (mm)
1 25,05 25,04
2 25,05 25,03
3 25,03 25,02
4 25,05 25,02
5 25,08 25,05
6 25,11 25,08
7 24,96 24,97
8 25,09 25,07
9 25,07 25,04
10 25,04 25,06
11 25,11 25,04
12 25,07 25,04
13 25,09 25,06
14 25,07 25,04
15 25,04 25,03
16 25,05 25,05
17 25,07 25,04
18 25,04 25,04
19 25,11 25,07
20 25,1 25,06
21 25,03 25,01
22 23,95 23,95
23 25 25,03
24 25,09 25,07
25 25,03 25,03
26 25,13 25,09
27 24,89 24,89
28 25,08 25,06
29 25,06 25,09
30 25,07 25,09
Nota-se a partir Tab. 1 que a média das
medições com o relógio comparador encontra-se mais
próxima da especificação da altura do cilindro (25mm).
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ENG03080 – Metrologia e Qualidade
Tabela 3. Tabela de Comparação
A análise dos dados dos dois casos de
medições, Figura 3, realizados com um relógio
comparador e um paquímetro digital, revela algumas
conclusões importantes sobre as diferenças entre os
dois instrumentos em relação às especificações da peça
medida, que é de 25 mm de altura.
Primeiramente, o teste de hipótese realizado
no Caso 1 rejeitou a hipótese nula de que as médias das
medições feitas pelo relógio comparador e pelo
paquímetro digital são iguais. Com um valor-p de
0.0012, bem abaixo do nível de significância de 0.05,
há evidência estatística suficiente para afirmar que as
medições dos dois instrumentos diferem. Esta
conclusão é suportada pelo intervalo de confiança de
95% para a diferença das médias, que vai de 0.0065
mm a 0.0235 mm. Como este intervalo não inclui zero,
ele reforça a evidência de uma diferença significativa,
com uma diferença média de 0.0150 mm.
No Caso 2, embora os valores exatos do teste
de hipótese não estejam disponíveis, a diferença nas
médias das medições (24.99 mm para o relógio
comparador e 25.03 mm para o paquímetro digital) e os
desvios padrão (0.31 mm e 0.33 mm, respectivamente)
indicam que há uma diferença similar entre os
instrumentos. A média das medições do relógio
comparador é ligeiramente menor do que a do
paquímetro digital, e os desvios padrão maiores
indicam maior variabilidade nas medições.
Em ambos os casos, as medições dos dois
instrumentos apresentam diferenças consistentes. O
relógio comparador tende a fornecer valores
ligeiramente menores em comparação ao paquímetro
digital. A diferença média no Caso 1 é pequena, mas
estatisticamente significativa, o que deve ser
considerado ao interpretar as medições realizadas por
esses instrumentos.
Questões Propostas
1) Intervalo de tolerância: Os valores medidos
são comparados com o intervalo de tolerância
determinado, assim eixos cujos diâmetros
estejam dentro deste intervalo são aprovados e
passam para a próxima etapa do processo de
produção. Entretanto, eixos com diâmetros
fora deste intervalo são separados para
retrabalho ou descarte. esteprocesso garante
que apenas peças que atendem aos critérios de
qualidade sejam usadas, melhorando a
consistência e a confiabilidade do produto
final.
2) Súbito: O súbito é um acessório que, acoplado
a um relógio comparador, permite a
verificação de diâmetros internos. Consiste
basicamente num mecanismo que transforma
o deslocamento radial de uma ponta de
contato em movimento axial, transmitido a
um relógio comparador, no qual pode-se obter
a leitura da dimensão.
3) Aplicações Metrológicas: As principais
aplicações para o relógio comparador são a
verificação de excentricidade, a verificação de
superfícies planas, e verificação de
alinhamento entre pontas de um torno.
Da mesma forma, o relógio
apalpador é muito utilizado para o
alinhamento e centragem de peças em
máquinas, verificações de difícil acesso e
paralelismo entre faces.
CONCLUSÃO
Os resultados indicam que há uma diferença
significativa e consistente entre as medições realizadas
pelo relógio comparador e pelo paquímetro digital.
Essa diferença, embora pequena, é estatisticamente
significativa e deve ser levada em consideração ao
interpretar os resultados das medições feitas por esses
instrumentos. A diferença pode ser atribuída a fatores
como o desgaste das peças ou diferenças sistemáticas
na construção e operação dos instrumentos.
Os resultados finais do experimento foram
satisfatórios, visto que os erros associados às medições
com o paquímetro e com o relógio foram bastante
pequenos.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos aos colegas participantes e ao
Professor Arnaldo Ruben Gonzalez, responsável pela
disciplina Metrologia e Qualidade.
REFERÊNCIAS
[1] Relógio Comparador. Disponível em:
[2] Aula Prática 3: Relógios Comparadores. Disponível
em:
[3] Apostila Metrologia. Disponível em:
[4] Metrologia para Mecânica. Disponível em:
[5] Relógios apalpadores. Disponível em: 
[6] Tolerância Geométrica. Disponível em:
[7] Desenho Técnico Mecânico. Disponível em:
[8] Relógios Comparadores. Disponível em:
[9] Módulo I: Metrologia Mecânica. Disponível em:
DECLARAÇÃO DE RESPONSABILIDADE
Declaramos a autoria dos valores coletados no
experimento realizado em laboratório no dia 11 de abril
de 2024.
Declaramentos também a originalidade dos
resultados e elaboração deste relatório.
Os autores são os únicos responsáveis pelo material
incluso neste trabalho.