CAJA DE CAMBIOS

En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades (también llamada simplemente caja) es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motorsuficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las derivadas del perfil aerodinámico, de rozamiento con la rodadura y de pendiente en ascenso.

Fundamento

El motor de combustión interna alternativo, al revés de lo que ocurre con la máquina de vapor o el motor eléctrico, necesita un régimen de giro suficiente (entre un 30% y un 40% de las rpm máximas) para proporcionar la capacidad de iniciar el movimiento del vehículo y mantenerlo luego. Aún así, hay que reducir las revoluciones del motor en una medida suficiente para tener el par suficiente; es decir si el par requerido en las ruedas es 10 veces el que proporciona el motor, hay que reducir 10 veces el régimen. Esto se logra mediante las diferentes relaciones de desmultiplicación obtenidas en el cambio, más la del grupo de salida en el diferencial. El sistema detransmisión proporciona las diferentes relaciones de engranes o engranajes, de tal forma que la misma velocidad de giro del cigüeñalpuede convertirse en distintas velocidades de giro en las ruedas. El resultado en la ruedas de tracción es la disminución de velocidad de giro con respecto al motor, y el aumento en la misma medida del par motor. esto se entenderá mejor con la expresión de la potencia P en un eje motriz:

{}}

donde:

•  es la potencia (en W)
•  es el par motor (en N·m)
•  es la velocidad angular (en rad/s)

En función de esto, si la velocidad de giro (velocidad angular) transmitida a las ruedas es menor, el par motor aumenta, suponiendo que el motor entrega una potencia constante.

La caja de cambios tiene pues la misión de reducir el número de revoluciones del motor, según el par necesario en cada instante. Además de invertir el sentido de giro en las ruedas, cuando las necesidades de la marcha así lo requieren. Va acoplada al volante de inercia del motor, del cual recibe movimiento a través del embrague, en transmisiones manuales; o a través del convertidor de par, entransmisiones automáticas. Acoplado a ella va el resto del sistema de transmisión.

Existe además otra razón para su uso. Debido a las características de construcción del motor de combustión interna, las curvas de par, potencia y rendimiento (razón entre potencia obtenida en la combustión y potencia útil entregada a la salida), tienen esta forma:

Debido a esto, es necesario reducir la velocidad del motor al sobrepasar esta zona (o bienaumentarla si lo que se hace es frenar el vehículo). Como no interesa alterar la velocidad del vehículo según las necesidades del motor, sino al contrario, se instala una caja de cambios que permite modificar la relación existente entre la velocidad angular de giro de las ruedas del vehículo y el giro del cigueñal (rpm que indica el tacómetro del vehículo). A través de las relaciones cinématicas de engranajes, se demuestra que esta relación es de tipo lineal.Obsérvese que hay una zona el la que el motor está entregando una potencia elevada, con un alto par y un rendimiento también elevado. Es deseable que el motor siempre estuviera funcionando en estas condiciones, sin embargo, cuando la velocidad del motor sobrepasa esta zona, se pierde par, además de que el rendimiento desciende rápidamente. Puede ser, que incluso si no se cambia de marcha, el motor no suministre suficiente par como para continuar acelerando el vehículo, además de todos los inconvenientes que supone tener elementos girando a velocidades tan altas como 7000-8000 rpm (para un motor corriente, esto supone alto desgaste , además de ruidos e incrementos demasiado elevados de temperatura, y a largo plazo puede originar el fallo de alguna pieza).

Constitución de la caja de cambiosSupongamos que se tiene una caja de cambios de 4 velocidades que presenta una relación entre velocidad del vehículo y en el motor que obedece a la gráfica inferior. Obsérvese la zona de máxima eficiencia en color rojo. Cuando el vehículo llega a 10km/h empieza el motor a funcionar fuera de dicha zona, lo que implica pasar a la 2ª velocidad. Al cambiar a dicha marcha, el motor ya funciona en un régimen inferior a dicha zona, pero al acelerar se alcanzará. Al llegar a 50km/h se repetiría la acción con la 3ª marcha, etc.

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Eje intermediario de una caja de cambios manual. De izquierda a derecha consta de las siguientes partes: nervado para la corona de engrane con el primario, apoyo de rodamiento, piñones de engrane, apoyo de rodamiento. El dentado recto corresponde a la marcha atrás.

La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles.

• Árbol primario. Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente lleva un único piñón conductor en las cajas longitudinales para tracción trasera o delantera. En las transversales lleva varios piñones conductores. Gira en el mismo sentido que el motor.
• Árbol intermedio o intermediario. Es el árbol opuesto o contraeje. Consta de un piñón corona conducido que engrana con el árbol primario, y de varios piñones (habitualmente tallados en el mismo árbol) y que son solidarios al eje que pueden engranar con el árbol secundario en función de la marcha seleccionada.Gira en elsentido opuesto al motor.

En las cajas transversales este eje no existe.

• Árbol secundario. Consta de varios engranajes conducidos que están montados sueltos en el árbol, pero que se pueden hacer solidarios con el mismo mediante un sistema de desplazables. Gira en el mismo sentido que el motor(cambios longitudinales), y en sentido inverso en las cajas transversales. En otros tipos de cambio, especialmente motocicletas y automóviles y camiones antiguos, los piñones se desplazan enteros sobre el eje.

La posición axial de cada rueda es controlada por unas horquillas accionadas desde la palanca de cambios y determina qué pareja de piñones engranan entre el secundario y el intermediario. , o entre primario y secundario según sea cambio longitudinal o transversal. Cuando se utilizan sincronizadores, el acoplamiento tangencial puede liberarse en función de la posición axial de estos y las ruedas dentadas no tienen libertad de movimiento axial. Esto es lo que ocurre en las cajas manuales actuales. Las ruedas dentadas están fijas en el eje y montadas sobre un cojinete, de manera que pueden moverse a distinta velocidad que él. Estas ruedas están engranadas permanentemente con las del eje intermedio, y cuando se cambia de marcha uno de los desplazables hace solidario el movimiento de la rueda con el del eje, produciéndose lo que se denomina sincronización. Por esta razón, el eje secundario lleva un estriado entre cada pareja de ruedas.

En las cajas transversales, la reducción o desmultiplicación final eje secundario/corona del diferencial invierte de nuevo el giro, con lo que la corona gira en el mismo sentido que el motor.

• Eje de marcha atrás. Lleva un piñón que se interpone entre los árboles intermediario y secundario (longitudinal) o primario y secundario (transversal) para invertir el sentido de giro habitual del árbol secundario. En el engranaje de marcha atrás, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentado helicoidal, más sencillo de fabricar. Asimismo, cuando el piñón se interpone, cierra dos contactos eléctricos de un conmutador que permite lucir la luz o luces de marcha atrás, y al soltarlo, vuelve a abrir dichos contactos

Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, axiales, en la carcasa de la caja de cambios, que suele ser de fundición gris,(ya en desuso) aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos eldiferencial, así como de recipiente para el aceite de engrase.

En varios vehículos como algunos camiones, vehículos agrícolas o automóviles todoterreno, se dispone de dos cajas de cambios acopladas en serie, mayoritariamente mediante un embrague intermedio. En la primera caja de cambios se disponen pocas relaciones de cambio hacia delante, normalmente 2, (directa y reductora); y una marcha hacia atrás, utilizando el eje de marcha atrás para invertir el sentido de rotación.

La lubricación puede realizarse mediante uno de los siguientes sistemas:

• Por barboteo.
• Mixto.
• A presión.
• A presión total.
• Por cárter seco

CARBURADOR

los carburadores en las motocicletas son el elemento que da la mezcla y cantidad necesaria de
aire-combustible o en motocicletas de 2 tiempos aire-combustible-aceite 2T

ESTE ES EL CARBURADOR DE UNA CUATRIMOTO

en este sistema se encuentra un experimento creado por Ventix con el cual se puede dar la mezcla en relación al paso de aire 

acontinuacion un video donde muestran el funcionamiento de el carburador

este componente es muy fundamentar en todo motor de combustión interna claro que este sistema se ha ido convirtiendo en la inyección electrónica con lo que se da un mejor rendimiento y ahorro.

la carburación es un proceso muy importante en la reparación de una motocicleta con lo que se puede dar un optimo rendimiento y debe ser algo ajustado dependiendo de la altura a la que se encuentre la motocicleta

CICLAS CON MOTOR

En este espacio mostraremos unos distintos diseños de bicicletas a los cuales les hemos ensamblado motor de motocicletas y desactivamos el sistema de pedales. 

EDISON BEDOYA GOMEZ

lavado de carburador

JUAN PABLO JIMENEZ NARANJO

CAJA DE CAMBIOS

REPARACION DE CAJA DE CAMBIOS

Explicación de cómo mejorar un problema común de la moto Suzuki VIVA 115.
La caja de velocidades de este modelo suelta el cambio de 3ª, en este video además mostramos las partes internas de la caja

PARTES DE LA CAJA DE CAMBIOS

1) Eje selector de la palanca de cambios
2) Segundo engranaje
3) Quinto engranaje
4) Tercer engranaje
5) Cuarto engranaje
6) Sexto engranaje
7) Primer engranaje
8) Eje de entrada
9) Tubería de cobre para la alimentación de aceite
10) Placa exterior de aluminio
11) Horquilla selectora
12) Diente del engranaje
13) Ranuras para el montaje del piñón de transmisión
14) Eje de salida
15) Ranuras para el montaje de la palanca de cambios
16) Ruleman

Detección de Fallas y Posibles Reparaciones

CAJA DE CAMBIOS
AVERIAS	CAUSAS	SOLUCIONES
1. Suenan las marchas (cambios) al intentar introducirlos.	Mando de embrague desajustado (cable destensado o sistema hidráulico defectuoso), lo que es causa de que el desembrague no sea completo al pisar el pedal.	Tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando.
	Desgaste de los conjuntos sincronizadores.	Desmontar la caja de cambios y sustituir anillos o conjuntos sincronizados.
2. Las marchas entran con dificultad.	Mando del embrague desajustado.	Tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando.
	Varillaje de accionamiento del cambio desalineado o falto de lubricación.	Ajustar o lubricar.
	Avería interna del cambio (rodamientos, conjuntos sincronizadores, piñones, etc.)	Desmontar y revisar.
CAJA DE CAMBIO AUTOMATICA
1. Resbalamiento en todas las marchas.	Nivel de aceite bajo.	Reponer el nivel.
	Avería interna del cambio (embragues desgastados, caja de válvulas agarrotada, bomba de aceite con desgastes, etc.).	Efectuar una reparación general.
2. Aceleración pobre a bajas velocidades.	Nivel de aceite bajo.	Reponer el nivel.
	Convertidor de par averiado (no actua el rodamiento unidireccional del reactor).	Sustituir el convertidor.
3. La caja no cambia de marcha.	Mal ajuste del mando.	Efectuar ajuste y verificar presiones.

EVOLUCIONES POR MINUTO Y SUS RANGOS

Para empezar, tenemos que hablar de las famosas RPM, o Revoluciones Por Minuto del motor. Las revoluciones se refieren a la cantidad de veces por minuto que gira el cigueñal del motor debido al continuo movimiento vertical del pistón (o pistones). pongan atención , donde se ven 4 pistones unidos a la barra del cigueñal. Cada giro de la barra viene siendo una revolución y, para que se hagan una idea muy sencilla, un gran número de motos, cuando las acabamos de encender, mantienen un mínimo de cerca de 1500 RPM sólo por estar prendidas. Conforme el motor se calienta y lo vamos poniendo a funcionar, estas revoluciones suben y bajan según la forma en que piloteemos nuestra moto.


Con lo anterior en mente, es necesario saber que cada marcha tiene un rango óptimo de RPMs (un mínimo y máximo aceptables de revoluciones). Para darles un ejemplo muy concreto, la moto que utilizamos, una GENESIS HJ125, funciona entre 1500 RPMs (cuando está fría) y 2000 (ya caliente) estando en Neutro y 2500 a 6000 para la 1era. marcha. Para las demás marchas, el rango viene siendo aproximadamente 4000 a 6000, o sea, si las revoluciones bajan de 4000 yendo en cualquier marcha que no sea 1era. lo conveniente va a ser bajar una marcha (compresionar) y si se acerca a las 6000, subir a la siguiente marcha (a menos que ya vaya en 5ta, la última marcha de esta moto en particular). Como siempre, hay excepciones para todo, como si me toca salir en cuesta, si llevo pasajero atrás o si me llevo el combo 2x1 de las dos opciones anteriores, pero para propósitos didácticos nos vamos a apegar a los datos aproximados que les iré dando.


RALO O TALLADO???


Hay varias formas de saber si vamos en el rango correcto de RPMs y por ende, si el motor va "ralo" (flojo) o "tallado". Ahora, cada forma va a variar según el piloto, su nivel de destreza y el conocimiento del vehículo que maneja. Estamos hablando de los siguientes indicadores:

1) El Tacómetro: es el instrumento que marca las revoluciones del motor y nos permite estudiar las reacciones de la moto según la cantidad de RPMs que le imprimamos con el acelerador en una marcha dada. No todas las motos cuentan con tacómetro.

2) El Velocímetro: es el otro instrumento que nos permite llevar un control de las reacciones de la moto cuando aceleramos y logramos X velocidad.

3) El Rendimiento del motor: quizá el método de más peso para saber cuando toca el cambio de marcha. A través del sonido y la vibración del motor empezamos a conocer los rangos de RPM de cada marcha. En vista de que algunas motos no tienen los instrumentos anteriores o se pudieron haber dañado, "saber escuchar el motor" es fundamental para lograr cambios de marcha efectivos y precisos.

Cuando el motor va "ralo" sus RPMs van por debajo del rango mínimo, lo que provoca que el motor lleve una potencia baja e ineficiente, la moto empiece a "cabecear" y, si las revoluciones siguen bajando, que se apague. En aplicaciones prácticas, todo esto puede ser inconveniente y hasta peligroso, como en el caso de que circulemos y de repente nos demos cuenta de que el motor ralo no nos va a servir para realizar un adelantamiento o una maniobra evasiva de emergencia ante el carro que nos frenó de repente o el niño o perro que se nos hizo tirado a las llantas de la moto.

Tampoco es bueno andar el motor muy "tallado", ya que esto genera un desgaste innecesario y excesivo. Además, este tipo de aceleración por encima del rango superior de la marcha llega a producir lo contrario y ahí es cuando el motor se escucha cada vez más forzado y no responde a la aceleración. En la vida real, conducir con el motor demasiado tallado daña la caja de cambios y sus engranajes, a parte de que no genera la respuesta de aceleración deseada.



APLICACION PRÁCTICA...un ejemplo

Con esto dicho, imaginemos el siguiente recorrido corto, un viaje a echar gasolina a la bomba, por decir algo, saliendo desde mi casa antes de que llegue el siguiente alumno para la clase de manejo.

Como la moto estaría en mi casa, procedo a encenderla. El motor empieza a trabajar a unas 1500 RPM porque está fría (cuando esté más caliente va a alcanzar las 2000 revoluciones estando el motor en neutro). Después de uno o dos minutos de darle chance de lubricarse bien, saco la moto, me monto, hundo el clutch y doy primera mientras voy acelerando para arrancar en 2500 RPM.

Como no necesito hacer una salida explosiva en 1era, hago el cambio de marcha al llegar a las 5000 revoluciones (recordemos que antes dije que el rango de 1era. en esta moto es 2500-6000, siendo 6000 lo necesario para una salida rápida e impetuosa)...ahora voy en 2da!

Mientras voy en 2da. voy a ir acelerando según lo necesite hasta que:

a) el tacómetro me marque más o menos 6000 RPM,
b) el velocímetro me indique que voy a 35 km/h,
c) el sonido y vibración del motor se empiecen a escuchar forzados y el uso del acelerador no genere más velocidad (la moto "se duerme").

De hecho, como conozco bien la moto, sé que las tres cosas van a suceder simultáneamente.

Cuando percibo cualquier de estas señales procedo a pasar la marcha a 3era. Aquí las revoluciones me van a bajar de las anteriores 6000 hasta m'as o menos unas 4000.

Suponiendo que voy circulando por una recta y no tengo obstáculos al frente, sigo acelerando en 3era hasta alcanzar otra vez 6000 RPM, la velocidad sea cercana a 50km/h y el motor se empiece a sentir forzado y me pida el siguiente cambio.

Paso ahora a 4ta y las revoluciones me bajan otra vez de 6000 a cerca de 4000. Retomo la aceleración hasta las 6000 RPM, 60 km/h y el siguiente pedido de cambio a 5ta.

En 5ta, mis revoluciones acaban de bajar de 6000 a 4000 y, por ser la última marcha puedo seguir acelerando un poquito más, hasta unas 7000 RPM y 80km/h. Como la moto aún está muy nueva y no es bueno acelerarla más de la cuenta, no la paso de 80...es más, trato de manejarla a 70km/h o menos.

Como ya se me va acabando la calle y tengo que hacer un alto, empiezo a frenar con los frenos trasero y delantero y, cuando mis revoluciones de 5ta caen a 4000, meto clutch y bajo la palanquita de marchas a 4ta. El motor crea fricción y un sonido que me indica que estoy decelerando. Ahora, cuando voy en 4ta y mis revoluciones bajan otra vez a 4000, uso el clutch de nuevo y paso a 3era.

Para no cansar con el cuento, repito esta dinámica hasta detenerme completamente y llegar, ya sea a 1era (con el clutch hundido y listo para salir de nuevo en la moto cuando tenga la vía despejada), o a Neutro, si voy a hacer un alto prolongado o necesito desocupar mi mano izquierda de la manilla de clutch. Para este momento ya puse mi direccional para cruzar a la izquierda e ir a la bomba a los 50 metros del Alto.

Al tener la calle libre, pongo la moto en movimiento y uso 1era y 2da para llegar a la estación de servicio. Me detengo pasando de 2da a 1era nuevamente y cuando me parqueo paso a Neutro, apago la moto y pido que me llenen el tanque.


VARIACION: Cambios con mi moto personal


A manera de contraste, la historia es un poco diferente con mi moto personal, que tiene velocímetro pero no tacómetro. En este caso, si no me estoy fijando en la velocidad de cambio del velocímetro, según el sonido del motor cambio de 1era a 2da (27-33km/h), de 2da a 3era (50-55km/h), de 3era a 4ta (70-77km/h), de 4ta a 5ta (95-100km/h), de 5ta a 6ta (110-120km/h) y estando en 6ta estiro la marcha y la aceleraci'on hasta donde permita la carretera, el viento y el tráfico entre 120 y 130 km/h. Debo decir que en casos muy contados, la 6ta marcha me ha dado hasta 140km/h pero el motor va tan "tallado" que parece que va a brincar. NO recomiendo andar a tan altas velocidades, pero como parte del estudio a que someto cada una de mis motos, era necesario probar la velocidad máxima con el fin de conocer las capacidades de esta moto, una HONDA TORNADO 250

Ahora, les aclaro que cuando he probado motos más potentes, justo por esa razón, no llego a analizar las últimas marchas hasta el fin. Si así lo hiciera, en caso de no quedar estampado en algún lado, ya hubiera terminado volando sobre dos ruedas a más de 300 km/h!!!


Para finalizar, como dijimos antes, la técnica para cambiar de marchas puede ser tan grosera y cruda o eficiente y refinada como cada motociclista se lo proponga. Sólo el tiempo, la práctica y el conocimiento a fondo de nuestra moto nos van a ayudar a perfeccionar la técnica hasta llevarla a un nivel superior...

OSCAR DAVID ROJAS 

MODIFICACIONES ALTO CILINDRAJE

Harley-Davidson, 

a menudo abreviado como H-D o Harley, es un fabricante de motos de Estados Unidos con sede en Milwaukee, Wisconsin. Esta compañía se dedica a fabricar motocicletas de gran tamaño y cilindrada, pensadas para ser conducidas en largas carreteras o autopistas.

SEBASTIAN GIRALDO ZAPATA 

TIPOS DE MOTOCROSS

Motocross

 

 

Motocross en el circuito de Phillip Island, Victoria, Australia.

El motocross es un deporte motociclismo que se desarrolla en circuitos sin pavimentar con saltos grandes, en la que los distintos participantes disputan una carrera con el objetivo de finalizar en primera posición en la meta.

Combina la velocidad con la destreza necesaria para controlar la motocicleta ante las irregularidades del terreno, con curvas cerradas, montículos, baches y cambios de rasante, y sobre una superficie de tierra que, generalmente, se encuentra embarrada con la finalidad de evitar el peligro que supone el polvo. Todo ello hace que en las carreras de motocross se sucedan saltos y derrapes.

El motocross demanda mucha resistencia y fortaleza física del piloto. Una moto de cross de competición es capaz de desarrollar una aceleración en tramos cortos comparable a los mejores automóviles deportivos, sin la comodidad de ir sentado y sobre terreno muy áspero; esto deriva en un trabajo constante de todos los músculos del cuerpo, en especial de los brazos y espalda.

Existen campeonatos regionales, nacionales e internacionales, que generalmente se disputan en varias categorías distinguidas por la cilindrada de los motores y la edad de los pilotos.

Antonio Cairoli en el Campeonato Mundial de Motocross de 2008.

En México se llevo a cabo el ultimo torneo el día 23 de julio del 2012 en la ciudad de Monterrey N.L. el ganador Hector Figueroa Ortega declaró "el llegar hasta aquí es un gran logro pero ahora voy por el reconocimiento a nivel mundial y quiero estar al nivel de los más grandes." El evento fue patrocinado por la marca "Monster ENERGY"

[editar] Variantes y derivados del motocross

Con el correr del tiempo y el avance de la tecnología esta disciplina se ha convertido en una disciplina mucho más espectacular, ya que permite saltos más largos y más altos y ha derivado en distintas disciplinas paralelas.

El supermotard es muy similar al motocross pero se realiza sobre terreno mixto (pavimento y tierra), con saltos pequeños.

El motocross estilo libre consiste hacer saltos y acrobacias en el aire, cuanto más espectaculares más puntúan.

Travis Pastrana.

Otra disciplina parecida al motocross es el supercross, que se disputa en circuitos temporarios armados dentro de estadios. Los montículos de tierra que los pilotos deben tomar son mucho más grandes y distribuidos específicamente para esta especialidad. El arenacross es idéntico pero se realiza con motocicletas pequeñas, con ruedas de 12 ó 14 pulgadas de diámetro, en pabellones deportivos originalmente pensados para otras actividades como estadios de baloncesto, béisbol y similares. El Campeonato de la AMA de Supercross tiene estatus de Campeoanto Mundial de la FIM.

 

 

         tipo de vestimenta

 

espinilleras               

 

        

traje superior

 

     

casco y lentes

 

guantes

 

 

botas

 

pechera

 

 

pantalon

RONNY LEANDRO ARDILA PIEDRAHITA

METROLOGIA

Regional  Cauca Centro Industrial

 

Metrología Básica

DEFINICION DE LA METROLOGIA. 

La Metrología es la ciencia que se ocupa del estudio de las unidades, sistemas de medida y el manejo de los instrumentos de medición.

   Metrología científica es la encargada de la materialización física de los conceptos fundamentales de las magnitudes, nombre que se da a las unidades de medición, así como de determinar el valor verdadero de las mediciones, realizar desarrollo e investigación.

Metrología legal se ocupa de la protección del consumidor, velando por la transparencia en las transacciones comerciales al entregar un lenguaje técnico y un referente común.

Metrología industrial es la aplicación de la ciencia y la tecnología metrológica a la producción a fin de asegurar la optimización de los procesos.

CAMPO DE ACCION

En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados. El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.

La Investigación Científica en el campo de la Metrología actual tiene los siguientes objetivos:

·         Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.

·         Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.

·         Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.

·          

·         Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.

LA NECESIDAD:

En el período actual, la economía nacional se ve enfrentada a la necesidad de fortalecer el nivel de competitividad de su industria manufacturera. La globalización plantea como una de sus exigencias la adopción de sistemas de aseguramiento de calidad internacionalmente reconocidos, tales como ISO 9000. Esto conlleva la necesidad de asegurar la validez de sus mediciones, lo que sólo es posible a través de la calibración de sus instrumentos respecto a patrones con trazabilidad.

EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Actualmente, en muchos lugares, medimos masa en libra (que puede ser española, francesa, etc.), en arroba, en quintal, en tonelada (que pude ser corta o larga, española o inglesa) y también en kilogramo.

Medimos la longitud en metro, kilómetro, centímetro, pero también usamos la vara, yarda, legua, pié, pulgada. Para el área tenemos caballería, vesana, cordel, manzana, rosa, hectárea. El volumen lo medimos en botella, galón (inglés o americano), garrafón, barril, litro.

Cortamos, pesamos, transportamos y molemos caña en arroba (que pertenece a un sistema de medida) y fabricamos azúcar por tonelada (que es otro sistema distinto). Sembramos en cordel o caballería y recolectamos esos mismos frutos en quintal o en lata y todas estas unidades responden a patrones diferentes.

Es difícil pensar en la relación arroba por caballería, porque la primera es una unidad que puede ser inglesa, francesa o española, tres sistemas distintos en que la libra (base de la arroba) tiene tres magnitudes distintas también, mientras que la segunda es una medida de otro sistema diferente. La relación puede existir, pero las conversiones son muy engorrosas, con una gran cantidad de cálculos numéricos siempre inexactos que nos obligan a trabajar con cifras aproximadas.

El Sistema Internacional de Unidades (SI), cuyo desarrollo histórico data de siglos, se deriva del Sistema Métrico Decimal (SMD) y surge por la necesidad de unificar y dar coherencia a una gran variedad de unidades que entorpecían y dificultaban el entendimiento de la COMUNIDAD INTERNACIONAL en las grandes esferas del desarrollo social. Era necesario un sistema que pudiera ser adoptado internacionalmente en todos los campos de la ciencia y la técnica, en las relaciones comerciales, en la producción en los servicios, la investigación y la docencia.

A partir de 1960 se inicia una intensa campaña que duró 10 años por países y organizaciones científicas y técnicas internacionales, a favor de la implantación del SISTEMA INTERNACIONAL (antes Sistema Práctico de Unidades de Medida, SPUM, encaminado a garantizar la uniformidad internacional en el campo de las unidades de medida), lo cuál se materializa en el cambio producido en muchos países que utilizaban sistemas antiguos.

A partir de 1971 el alcance del SI se patentizo también en organizaciones y países que venían implantando o tenían vigente el SMD, tal es el caso de la ISO (Organización de estándares internacionales).

Las ventajas que ofrece el SI, sobre todos los demás sistemas de unidades, son múltiples. Entre ellas podemos citar las siguientes:

·         Es universal porque abarca todos los campos de la ciencia, la técnica, la economía y el comercio.

·         Es coherente porque no necesita de coeficientes de conversión y todas sus unidades guardan proporcionalidad entre si, simplificando la estructura de las unidades de medida y sus cálculos, lo que evita errores en su interpretación.

·         Al igual que el SMD utiliza prefijos para la determinación de los múltiplos y submúltiplos de la unidad básica de cada magnitud física.

·         También permite formar unidades derivadas con mayor facilidad

·         Establece una clara delimitación en los conceptos de masa y fuerza (peso).

·         Integra en uno sólo varios subsistemas de medidas y facilita el proceso de aprendizaje/enseñanza.

A pesar de las bondades del SI, referidas, y de que éste ha sido acogido por la mayoría de los países, su implantación y utilización marcha muy lentamente, coexistiendo con otros sistemas de medidas en no pocos países de nuestra área geográfica.

Los factores que producen este fenómeno son diversos y van desde la pobre infraestructura necesaria para el cambio, hasta la fuerza de la costumbre arraigada a través de años en la utilización de otros sistemas de medidas, pasando por la insuficiente cultura que se tiene sobre el SI.

 

UNIDADES BÁSICAS DEL SISTEMA INTERNACIONAL

MAGNITUD	UNIDAD BÁSICA	SIMBOLO
longitud	metro	m
masa	kilogramo	kg
tiempo	segundo	s
corriente eléctrica	amperio	A
temperatura termodinámica	kelvin	K
cantidad de sustancia	mol	mol
intensidad luminosa	candela	cd

UNIDADES DERIVADAS DEL SISTEMA INTERNACIONAL: Se expresan algebraicamente en términos de unidades básicas. Ejemplo: (m/s)

UNIDADES DERIVADAS DEL SISTEMA INTERNACIONAL CON NOMBRE ESPECIAL (ejemplos)

MAGNITUD	NOMBRE ESPECIAL O UNIDAD DERIVADA	SIMBOLO	EXPRESADA EN TERMINOS DE UNIDADES SI BASICAS O SUPLEMENTARIAS
frecuencia	hercio (hertz)	Hz	1Hz= s-1
fuerza	newton	N	1N=1kg.m/s2
Presión	pascal	Pa	1Pa=1N/m2
energía	julio	J	1J=1N.m
Potencia	vatio	W	1W=1J/s

 

PREFIJOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL

Factor	Prefijo	Símbolo	Factor	Prefijo	Símbolo
1024	yotta	Y	10-1	deci	d
1021	zetta	Z	10-2	centi	c
1018	exa	E	10-3	mili	m
1015	peta	P	10-6	micro	m
1012	tera	T	10-9	nano	n
109	giga	G	10-12	pico	p
106	mega	M	10-15	femto	f
103	kilo	k	10-18	atto	a
102	hecto	h	10-21	zepto	z
10	deca	da	10-24	yocto	y

Los prefijos indicados en la tabla anterior se usan para formar los nombres y los símbolos de los múltiplos (múltiplos y submultiplos) de las unidades del Sistema Internacional. El objetivo de un prefijo es el de combinarse con el símbolo central (significa solamente un símbolo para una unidad básica o una unidad derivada) al cual se une formando con el un nuevo símbolo que puede elevarse a una potencia positiva o negativa.

Por razones históricas el nombre de la unidad básica para la masa, kilogramo, contiene el nombre del prefijo del Sistema Internacional “kilo”; los nombres de los múltiplos y submultiplos decimales de la unidad de masa se forman añadiendo los prefijos a la palabra “gramo”, es decir miligramo (mg) en lugar de microkilogramo (mkg).

UNIDADES UTILIZADAS CON EL SISTEMA INTERNACIONAL                        (No pertenecen pero se utilizan)

Magnitud tiempo	Unidad	Símbolo	Definición
	minuto	min	1min=60s
	hora	h	1h=60min
ángulo plano	día	d	1d=24h
	grado	°	1°= (p /180)rad
	minuto	¢	1¢ =(1/60)°
	segundo	²	1²=(1/60)¢
volumen	litro	l, L	1l=1dm3
masa	tonelada	t	1t=103 kg

* También denominada Tonelada métrica en el idioma Ingles

 

 

 

Reglas para la escritura de los símbolos de las unidades

Los símbolos de las unidades deben imprimirse en el tipo de letra romana (rectos independiente del tipo utilizado en el resto del texto), no tienen plural  ni se les coloca punto final excepto para puntuación normal. Se escriben después del valor numérico completo de la cantidad, dejando un espacio entre el valor numérico y el símbolo de la unidad.

Los símbolos de las unidades se escriben con minúsculas excepto cuando el nombre de la unidad se deriva de un nombre propio; en este caso la primera letra se escribe con mayúscula.

Ejemplos:

                        m        metro

                        s          segundo

                        A         amperio

                        Wb      weber

Cuando una unidad compuesta esta representada por la multiplicación de dos o mas unidades esto puede indicarse en cualquiera de las siguientes formas.

Ejemplo:

                        N  . m                        ó                     N m

 

GLOSARIO DE TERMINOS EN METROLOGIA

Acreditación: Es el procedimiento mediante el cuál una organización externa con autoridad, emite el reconocimiento formal de la competencia de una organización o persona para realizar tareas específicas.

Ajuste de un instrumento de medición: Operación de ubicar un instrumento de medición en un estado de funcionamiento adecuado para su uso.

Calibrar: Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones específicas, la relación entre los valores de las magnitudes que indique un instrumento de medición o un sistema de medición, o valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los valores correspondientes determinados por medio de los patrones.

El resultado de una calibración se registra en un documento que a veces se llama certificado de calibración o informe de calibración.

El resultado de una calibración permite bien sea asignar a las indicaciones los valores de las magnitudes por medir, o determinar las correcciones con respecto a las indicaciones.

División de escala: Parte de una escala entre dos marcas sucesivas de la escala.

Escala de un instrumento de medición: Conjunto ordenado de marcas, junto con la numeración correspondiente, que forma parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medición.

Error de medición: Resultado de una medición menos el valor verdadero de la magnitud por medir.

Exactitud: Se refiere a la coincidencia de la escala con el valor indicado en ella. La exactitud de un instrumento nos indica la variación entre la medida leída y la medida real de una pieza.

Exactitud de la medición: Cercanía del acuerdo entre el resultado de una medición y un valor verdadero de la magnitud por medir.

Exactitud de un instrumento de medición: Aptitud de un instrumento de medición para dar respuestas próximas a un valor verdadero.

Incertidumbre: Dispersión de los valores que en forma razonable se le podrían atribuir a la magnitud por medir.

Indicación de un instrumento de medición: Valor de una magnitud suministrado por un instrumento de medición.

Instrumento de medición: Dispositivo destinado para efectuar mediciones, solo o en conjunto con uno o varios dispositivos adicionales.

Instrumento indicador de medición: Instrumento de medición que muestra una indicación. Ejemplo: Voltímetro análogo indicador, micrómetro.

Longitud de una división de escala: Distancia entre 2 trazos sucesivos de la escala.

Medir: Es comparar una medida con una unidad de medida que se toma como referencia.

Magnitud: Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia que se puede distinguir en forma cualitativa y determinar en forma cuantitativa.

·         Magnitudes en sentido general: longitud, tiempo, masa, temperatura, resistencia eléctrica, concentración en cantidad o sustancia.

·         Magnitudes particulares: Longitud de una varilla dada, resistencia de una espécimen dado de alambre, concentración de cantidad de sustancia etanol en una muestra dada de vino.

Magnitud básica: Cada una de las magnitudes, que, en un sistema de magnitudes se aceptan por convención como funcionamiento independiente una respecto de otra.

Magnitud derivada: Cada una de las magnitudes definidas en función de las magnitudes básicas de ese sistema.

Medición: Conjunto de operaciones cuyo objeto es determinar el valor de una magnitud.

Método de medición: Secuencia lógica de operaciones descritas en forma genérica, que se utilizan al efectuar mediciones.

Metrología: Ciencia de la medición.

Patrón de medición: Medida materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o más valores de una magnitud que sirva como referencia.

Patrón Internacional de medición: Patrón reconocido mediante un acuerdo Internacional, utilizable como base para asignar valores a otros patrones de la magnitud que interesa.

Patrón Nacional de medición: Patrón reconocido mediante una decisión Nacional, utilizable en un país como base para asignar valores a otros patrones de la magnitud que interesa.

Patrón de trabajo: Patrón que se utiliza rutinariamente para calibrar o comprobar medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia.

Patrón viajero: Patrón a veces de construcción especial, destinado a ser transportado entre lugares diferentes.

Precisión: (fidelidad). Se refiere a la variación de una medición a otra, cada vez que se repite sobre una misma dimensión.

Las variaciones se deben a muchas causas, entre otras están:

·         Error humano

·         Calidad del instrumento de medición.

·         Estado en que se encuentra el aparato de medición.

·         Condiciones en que se realiza la medición.

Procedimiento de medición: Conjunto de operaciones, descritas en forma específica, que se utilizan al efectuar mediciones particulares según un método dado.

Repetibilidad de los resultados de mediciones: Cercanía del acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud por medir, efectuadas en las mismas condiciones de medición.

Resolución: menor diferencia entre las indicaciones de un dispositivo indicador que se puede distinguir en forma significativa. La resolución de un instrumento de medición está dada por la capacidad de su escala. Ejemplo: si la escala está graduada en centésimas, su resolución será de una centésima.

Resultado de una medición:  Valor atribuido a una magnitud por medir, obtenido mediante medición.

Sensibilidad: Cambio en la respuesta de un instrumento de medición, dividido por el cambio correspondiente en el estímulo. Si el espacio de la escala de un comparador mide 5mm y el  valor de esa división (resolución) es de 0,01mm, la sensibilidad del instrumento será de 5/0,01=500, lo que quiere decir que la amplificación de la medida es de 500 veces.

Sistema de medición: Conjunto completo de instrumentos de medición y otros dispositivos ensamblados para efectuar mediciones específicas.

Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o del valor de una medición o del valor de un patrón, en virtud del cuál ese resultado se puede relacionar con referencias estipuladas, generalmente patrones nacionales o internacionales, a través de una cadena ininterrumpida de comparaciones que tengan todas incertidumbres determinadas.

Valor de una magnitud: Unidad de medida multiplicada por un número

Bibliografía: Normas Técnicas Colombianas --METROLOGIA – ICONTEC.

GABRIEL GUILLEN PEREZ