Relógio apalpador e erro de cosseno

Como funciona e quando usar

O relógio apalpador tem uma haste curta que oscila em torno de um pivô; o movimento é ampliado por engrenagens e indicado por um ponteiro numa escala circular. Ele lê uma diferença; a ISO 9493 o define como instrumento de medição comparativa.

O relógio comparador precisa ficar com a haste ao longo do deslocamento medido. O relógio apalpador lê o deslocamento na direção normal ao eixo da haste, então o corpo pode ficar deitado: preso numa base, ele compara peças na horizontal, verifica geometria e auxilia a preparação de máquinas-ferramenta (ISO 9493, tipos S, H e V; Modern Machine Shop).

A divisão comum é 0,01 mm; também se fabricam de 0,001 mm e 0,002 mm — os exemplos de escala da ISO 9493 listam exatamente esses três intervalos. A haste pode ser deslocada para os dois lados da posição de repouso; alguns modelos têm uma alavanca de inversão para trocar o sentido. O corpo prende-se à base pela cauda de andorinha (ISO 9493).

Erro de cosseno

Na posição correta, o eixo da haste fica paralelo à superfície da peça e o deslocamento medido é perpendicular a ela. Incline a haste de um ângulo α e a ponta ainda se move na direção perpendicular à haste; o ponteiro mostra esse percurso, e o deslocamento perpendicular à superfície é apenas a sua componente: deslocamento real = leitura × cos α — a leitura fica sempre maior que o real. A ISO 9493 determina que, usado em outro ângulo, o relógio deve ser corrigido.

Exemplo: inclinado a 30°, o relógio lê 0,12 mm. Deslocamento real = 0,12 × cos 30° = 0,104 mm. A diferença, 0,016 mm, é suficiente para inverter um julgamento de tolerância.

Montagem para evitar o erro

A solução mais simples é geométrica: gire a haste até ela ficar perpendicular ao movimento; a embreagem de atrito no pivô a mantém ali, mesmo com o corpo inclinado. A orientação da Mitutoyo é manter a inclinação abaixo de 10°, onde o coeficiente 0,985 torna o efeito desprezível.

Quando não há espaço para esquadrar, alguns fabricantes oferecem pontas em involuta (em forma de pera) que corrigem o erro automaticamente dentro de um ângulo limitado. As faixas publicadas divergem (Modern Machine Shop: até cerca de 20° a partir do paralelo; um distribuidor Brown & Sharpe: até 36°, com Interapid e Bestest projetados para um deslocamento de haste de 12°), então siga a nota do fabricante. Com uma ponta esférica comum, você mesmo deve corrigir por cos α.

Não use uma haste de comprimento diferente: uma ponta mais longa torna o relógio menos sensível ao deslocamento linear, e uma mais curta o torna mais sensível, mudando a relação de leitura. Troque por igual, no comprimento padrão.

Normas

Na China, os relógios apalpadores são cobertos pela GB/T 8123-2007 Dial lever indicators (vigente); internacionalmente, pela ISO 9493:2010, confirmada em 2021.

Planejado para o laboratório

Relógios apalpadores estão planejados para o KELIBRON (grupo de entrada G2). Até lá, pratique o hábito comum às cenas de paquímetro abaixo: esquadrie o instrumento com a medição antes de ler. A cena de inclinação mostra o que acontece quando você não faz isso.