UNIDADES

UNIDADES DE MEDIDA

Longitud

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   metro (m)

Definición: un metro es la longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299792458 de segundo.

Equivalencias:

1 Amstrong (Å) = 10^-10 m

1 Thou (thou) = 2,54 x 10^-5m

1 píxel (px) = 0,000264583 m (0,264583 mm)

1 pulgada (inch, in) = 0,0254 m (25,4 mm)

1 pie (foot, ft) = 12 in = 0,3048 m

1 yarda (yard, yd) = 3 ft = 36 in = 0,9144 m

1 rod = 1 perch = 5,5 yd = 5,0292 m

1 milla (mile, mi) = 1609,34 m

1 milla marina = 1852 m

1 braza = 1,83 m

1 legua = 4828,03 m

1 Año luz = 9,46 x 10¹⁵ m

 Masa

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   kilogramo (kg)

Definición: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro de 39 milímetros de diámetro y de altura, de una aleación de 90% de platino y 10% de iridio, ubicado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres, Francia.

Equivalencias:

1 onza (ounce, oz) = 0,02834952 kg

1 libra (pound, lb) = 0,4535924 kg

1 tonelada corta (ton short, tn) = 907,1847 kg

1 tonelada larga (long) = 1016,047 kg

1 gramo (g) = 1,0000·10^-3 kg

1 grain (gr) = 6,4800·10^-5 kg

 Tiempo

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   segundo (s)

Definición: un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (¹³³Cs), a una temperatura de 0 K.

 Temperatura

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   kelvin (K)

Definición: El kelvin es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica (o absoluta) del punto triple del agua (273,16 K).

Equivalencias:

Temperatura en grados Celsius, ºC =  K - 273,15

Temperatura en grados Fahrenheit, °F =		9	· K - 459,67
		——
		5
Temperatura en grados Celsius, ºC =	ºF - 32
	1,8

MAGNITUDES DERIVADAS

Fuerza

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   Newton (N)

Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto cuya masa sea de 1 kg.

N = kg·m/s²

Equivalencias:

1 kilopondio o kilogramo-fuerza (kp) = 9,80665 N

1 dina (dyn) = 1,0000·10^-5 N

1 poundal (pdl) = 0,13825495 N

1 onza-fuerza (ozf) = 0,2780139 N

1 libra-fuerza (lbf) = 4,448222 N

 Energía

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   julio (J)

Definición: un julio representa la energía necesaria para mover un objeto una distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, que es una magnitud de fuerza por distancia.

J = N·m = (kg·m/s²)·m = (kg·m²)/s²

Otras definiciones de la unidad julio:

• un julio representa la energía cinética (movimiento) de un cuerpo con una masa de dos kilogramos, que se mueve con una velocidad de un metro por segundo (m/s) en el vacío: E_c = 0,5·m·v²

• un julio representa el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un culombio a través de una tensión (diferencia de potencial) de un voltio. Es decir, un voltio-columbio (V·C). Esta relación puede ser utilizada, a su vez, para definir la unidad voltio.

• un julio representa el trabajo necesario para producir un vatio (watt) de potencia durante un segundo. Es decir, un vatio-segundo (W·s). Esta relación puede además ser utilizada para definir el vatio.

Equivalencias:

1 N·m = 1,0000 J

1 W·s = 1,0000 J

1 dyn·cm = 1,0000·10^-7 J

1 kp·m = 9,8067 J

1 electron volt = 1,60219·10^-19 J

1 erg = 1,0000·10^-7 J

1 caloría (cal) = 4,1868 J

1 kW·h = 3,6000·10⁶ J

1 PS·h = 2,6478·10⁶ J

1 British Thermal Unit (Btu) = 1,0551·10³ J

1 Chu = 1,8991·10³ J

1 ft·pdl = 4,2139·10^-2 J

1 ft·lbf = 1,3558 J

1 hp·h = 2,6845·10⁶ J

1 therm = 1,0551·10⁸ J

1 Termia = 4,187·10⁶ J

Potencia

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   watio (W)

Definición: un vatio es la potencia que genera una energía de un julio por segundo. En términos eléctricos, un vatio es la potencia producida por una diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio.

W = J/s = V·A = (m²·kg)/s³

Equivalencias:

1 kp·m/s = 9,80665 W

1 kcal/h = 1,1630 W

1 erg/s = 1,0000·10^-7 W

1 CV = 735,49875 W

1 PS = 7,3548·10² W

1 HP = 745,69987 W

1 BTU/s = 1054,118 W

1 BTU/h = 0,2928104 W

1 ft·lbf/s = 1,3558 W

1 frigoria/h = 1,1630 W

1 ton refrigeracion = 3,5169·10³ W

1 therm/hr = 2,9308·10⁴ W

 Presión

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   Pascal (Pa)

Definición: un pascal es la presión normal (perpendicular) que una fuerza de un newton ejerce sobre una superficie de un metro cuadrado.

Pa = N/m² = kg/(s²·m)

Equivalencias:

1 N/mm² = 10⁶ Pa

1 bar = 10⁵ Pa

1 atmósfera (atm) = 1,0133·10⁵ Pa

1 kp/cm² = 9,8067·10⁴ Pa

1 Torr = 1,3332·10² Pa

1 mmHg = 1,3332·10² Pa

1 mca (metro de columna de agua) = 9806,65 Pa

1 dyn/cm² = 1,0000·10^-1 Pa

1 pdl/ft² = 1,4881 Pa

1 lbf/ft² = 47,88026 Pa

1 lbf/in² o PSI = 6,8948·10³ Pa

1 in water = 2,4909·10² Pa

1 ft water = 2,9891·10³ Pa

1 inHg = 3,3866·10³ Pa

1 ton/in² = 1,3790·10⁷ Pa

1 ton/ft² = 9,5761·10⁴ Pa 

Superficie

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   metro cuadrado (m²)

Definición: un metro cuadrado es el área equivalente a la de un cuadrado de un metro por lado.

Equivalencias:

1 in² = 6,4516·10^-4 m²

1 ft² = 9,2903·10^-2 m²

1 yd² = 8,3613·10^-1 m²

1 acre = 4,0469·10³ m²

1 mile² = 2,5900·10⁶ m²

1 área = 100 m²

1 hectárea (ha) = 10000 m²

1 b (barnio) = 1,0000·10^-28 m²

Volumen

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   metro cúbico (m³)

Definición: un metro cúbico es el volumen de un cubo de un metro de arista.

Equivalencias:

1 litro = 1 dm³ = 1,0000·10^-3 m³

1 in³ = 1,6387·10^-5 m³

1 ft³ = 2,8317·10^-2 m³

1 yd³ = 7,6455·10^-1 m³

1 US gal = 3,7853·10^-3 m³

1 UK gal = 4,5460·10^-3 m³

1 US bushel (dry) = 3,5239·10^-2 m³

1 UK bushel (dry) = 3,6369·10^-2 m³

1 barrel (petroleum US) = 1,5898·10^-1 m³

1 lube oil barrel = 2,0819·10^-1 m³

1 cubeta = 2,3659·10^-4 m³

1 gill = 1,1829·10^-4 m³

1 register ton = 100 ft³ = 2,8317 m³

1 quater = 8 UK bushels = 32 pecks = 64 Ukgallons = 256 quarts = 512 pints = 0,2909 m³

 Velocidad

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   metro/segundo (m/s)

Definición: un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, en un segundo recorre una longitud de un metro.

Equivalencias:

1 km/h = 0,2778 m/s

1 ft/h = 8,4667·10^-5 m/s

1 ft/min = 5,0800·10^-3 m/s

1 ft/s = 3,0480·10^-1 m/s

1 mile/h = 4,4704·10^-1 m/s

1 knot = nautical mile/h = 0,5144 m/s

1 mach = 3,3146·10² m/s

1 c (velocidad de la luz) = 2,9979·10⁸ m/s

 Densidad

Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):   kilogramo/metro³ (kg/m³)

Definición: es la cantidad de masa (kg) contenida en cada metro cúbico de volumen. O dicho de otra manera, es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Equivalencias:

1 grain/ft³ (gr/ft³) = 2,2884·10^-3 kg/m³

1 lb/ft³ = 16,01846 kg/m³

1 lb/in³ = 2,76799·10⁴ kg/m³

1 ton/yarda³ = 6,935925·10² kg/m³

1 lb/UKgal = 99,779 kg/m³

1 lb/USgal = 1,1983·10² kg/m³

 Tolerancias y mediciones

Todas las piezas de un tamaño uniforme y resultante de un mismo procedimiento de fabricación, deberían ser exactamente iguales en sus dimensiones, pero por las variaciones normales de los procesos de manufactura se permiten pequeñas variaciones que no impidan el desempeño de la pieza en el sistema del cual son una parte.

Tolerancias

Es la cantidad total que le es permitido variar a una dimensión determinada y es la diferencia entre los límites superior e inferior especificados. Es la máxima diferencia que se admite entre el valor nominal y el valor real, o efectivo entre las características físicas o químicas de un material, pieza o producto.

Tolerancia geométrica

Se especifican para aquellas piezas que han de cumplir funciones de gran importancia con otros elementos. Las tolerancias geométricas pueden controlar formas individuales o definir relaciones entre distintas formas.

Se pueden clasificar en:

Tamaños: dimensiones específicas.

Formas primitivas: rectitud, redondez, cilindricidad.

Formas complejas: perfil, superficie.

Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación.

Causas de las variaciones aleatorias son:

El calentamiento de las maquinas y/ó piezas fabricadas.

Desgaste de las herramientas.

Vibraciones en la maquina herramienta.

Falta de homogeneidad de la materia prima.

Distorsiones de la pieza durante la fabricación.

Ajuste

Se llama ajuste a la diferencia entre las medidas antes del montaje de dos piezas que han de acoplar. Dependiendo la zona de tolerancia de la medida interior y exterior, el ajuste puede ser: ajuste móvil o con juego, ajuste indeterminado o ajuste fijo o con apriete.

Ajuste móvil o con juego

Si la diferencia de los diámetros del agujero y del eje es positiva, es decir, cuando la dimensión real del eje es menor que la del agujero, se dice que el ajuste es móvil o con juego

Juego mínimo

El juego mínimo es la diferencia entre la medida mínima del agujero y la máxima del eje.

Juego máximo

El juego máximo es la diferencia entre la medida máxima del agujero y la mínima del eje

Ajuste fijo o con apriete

Se define ajuste con apriete cuando la diferencia entre las medidas efectivas de eje y agujero es positiva, es decir, cuando la dimensión real del eje es mayor que la del agujero

Instrumentos de metrología dimensional

Al comenzar el estudio de las prácticas en el trabajo con máquinas herramienta, una de las primeras preocupaciones será asimilar el uso, cuidado y aplicaciones de los instrumentos comunes de medición que encontrará en el Laboratorio de Manufactura.

Muchos instrumentos de medición han experimentado una modernización, aún cuando la función de estas herramientas es básicamente la misma, muchas se han rediseñado y dotado de dispositivos de exhibición digitales, mecánicos o electrónicos. Estas características hacen que el instrumento sea más fácil de leer y mejoran su exactitud. Durante la práctica se conocerán las técnicas de medición con cada tipo de calibrador.