Tolerancia en Ingeniería: definición, límites y tipos

¿Qué es la tolerancia?

¿Alguna vez ha mirado una pared y ha admirado los engranajes de un reloj? Esos engranajes, junto con los otros componentes móviles múltiples en un reloj, están diseñados para garantizar que funcionen al unísono. En el mundo de la fabricación, nada se puede fabricar o construir a la perfección. Es el trabajo del diseñador o ingeniero observar las piezas y determinar qué tan precisas deben ser para seguir funcionando.

Una tolerancia es un rango de qué tan lejos puede variar una medición real de lo que se pretende. La creación de una tolerancia requiere un conocimiento profundo de la función dentro de un sistema y lo que sucedería si estuviera por debajo de la tolerancia especificada. Hay dos tolerancias principales que es importante considerar: una medida física (dimensión) o un atributo (tiempo, temperatura, nivel de sonido).

Tolerancias físicas

Las tolerancias físicas son las más comunes y generalmente se mencionan en dibujos o especificaciones de ingeniería. Especifican la desviación de una dimensión especificada. Por ejemplo, si un engranaje de reloj debe tener 0,75 ” de diámetro, entonces una tolerancia podría ser más o menos 0,005 ”. Esto haría que el rango aceptable para el diámetro del engranaje del reloj esté entre el rango de 0,745 ” y 0,755 ”. Este es un rango de .010 ”. Como diseñadores, deben considerar la función del reloj si el engranaje es el más grande o el más pequeño de este rango.

Si bien muchos ensamblajes, como un reloj, son complejos, los ingenieros deben observar lo que se llama una acumulación de tolerancia, que es cuando observan todas las partes móviles juntas. Si todos los engranajes están en el punto más bajo de la tolerancia, es posible que no funcionen correctamente. Es fundamental que los diseñadores analicen su aplicación y descubran su tolerancia física permitida. Para un mueble simple e independiente, por ejemplo, puede requerir solo una tolerancia de 1/16 ”. Sin embargo, un motor puede requerir una precisión de .005 ” o menor.

Límites de tolerancia

Los límites son un tipo de tolerancia que especifica una desviación superior e inferior diferente . Esto significa que si un ingeniero encuentra que la misma tolerancia de diámetro de engranaje puede ser mayor pero no menor, entonces se puede aplicar un límite de tolerancia. Un engranaje de 0.75 ” de diámetro puede tener una tolerancia de menos .003 ” y más de .020 ”. Esto generaría una tolerancia adecuada que garantiza que la acumulación de otras tolerancias no afecte la función del reloj.

Tolerancias de atributos

Las tolerancias de atributo son mediciones de factores ambientales y el rango especificado de desviación para que funcione correctamente. Por ejemplo, una habitación limpia, una habitación que tiene partículas de aire y suciedad controladas, puede tener una especificación de cuántas partículas de polvo se permiten en la habitación. La tolerancia es el rango permitido dentro de esa habitación. La temperatura, el nivel de sonido, el tiempo y la humedad pueden tener una tolerancia en las especificaciones por razones específicas.

Después de explorar las tolerancias y su importancia para el funcionamiento, es fundamental tener en cuenta que los ingenieros y diseñadores deben considerar cómo se cumplirán sus tolerancias. Estas tolerancias no deben ser arbitrarias, aunque no importa lo bien pensadas que sean para una llamada de especificación lógica. Es importante tener en cuenta que analizar los ajustes de ingeniería, cuánto espacio hay entre dos objetos, es una manera fácil de comprender la tolerancia.

La distancia entre las piezas también puede tener una tolerancia, ya que son clave para el movimiento mecánico. Ya sea que se utilice una tolerancia igual más menos, un límite o cualquier otro tipo de tolerancia en una dimensión o un atributo, es importante recordar que se utilizan para garantizar que el ingenio pueda traducirse del papel a la vida real.

Resumen de la lección

Repasemos todos los conceptos clave que aprendimos:

• La tolerancia es un rango de qué tan lejos puede variar una medición real de lo que se pretende
• Las tolerancias físicas especifican la desviación de una dimensión específica. Cualquier dimensión entre dos puntos cualesquiera puede tener una tolerancia.
• Los límites son un tipo de tolerancia que especifica una desviación superior e inferior diferente. Se utilizan para garantizar que la acumulación de tolerancias no interfiera con la función del sistema.
• Las tolerancias de atributo son mediciones de factores ambientales y el rango especificado de desviación para que funcione correctamente.

Se deben considerar las tolerancias apropiadas al crear especificaciones de ingeniería para garantizar que el sistema funcione de la manera prevista.