Czym jest kąt fazowy drgań?

Kąt fazowy opisuje zależność czasową między sygnałem drgań a sygnałem odniesienia. Jest mierzony w stopniach (0–360°) i wskazuje, w którym momencie cyklu obrotowego występuje szczyt drgań. Faza ma kluczowe znaczenie dla wyważania i diagnostyki usterek maszyn.

Jak zmierzyć kąt fazowy?

Fazę mierzy się za pomocą tachometru (impulsu referencyjnego) jako punktu odniesienia, w połączeniu z czujnikiem drgań. Kąt fazowy to różnica kątowa między impulsem tachometru a szczytem sygnału drgań 1×.

Jaka jest suma wektorowa dwóch sygnałów wibracyjnych?

Suma wektorowa łączy dwa sygnały drgań (każdy z amplitudą i fazą) w jeden wektor wypadkowy. Wykorzystuje ona następujący wzór: należy dodać osobno składowe x i y, a następnie obliczyć wypadkową amplitudę i fazę.

Dlaczego faza względna jest ważna w procesie wyważania?

W wyważaniu jednopłaszczyznowym przesunięcie fazowe między drganiami początkowymi a obciążeniem próbnym wskazuje na potrzebną korektę kątową. Przesunięcie fazowe o 180° oznacza, że obciążenie korekcyjne powinno być umieszczone naprzeciwko obciążenia próbnego.

Co oznacza faza 0° i 180°?

Faza 0° pomiędzy dwoma punktami pomiarowymi oznacza, że punkty te poruszają się jednocześnie w tym samym kierunku (w fazie, co jest typowe dla braku równowagi). Faza 180° oznacza, że poruszają się one w przeciwnych kierunkach (w przeciwfazie, co jest typowe dla braku współosiowości lub pracy wirnika powyżej jego prędkości krytycznej).

Bezpłatne narzędzie inżynierskie — #018

Kalkulator kąta fazowego drgań

Oblicz fazę względną, sumę wektorów i różnicę wektorów dwóch sygnałów wibracyjnych. Podaj amplitudę i fazę dla każdego sygnału.

Suma wektorowaRóżnica wektorowaFaza względna

Wyniki

Względny kąt fazowy

—

Suma wektorów (Amplituda)

—

Suma wektorowa (faza)

—

Różnica wektorów (Amplituda)

—

Różnica wektorów (faza)

—

Reprezentacja wektorowa

Każdy sygnał wibracji jest wektorem V = A∠φ, o składowych kartezjańskich:

Suma & różnica wektorów

Faza względna

Względny kąt fazowy pomiędzy dwoma sygnałami:

Przykład praktyczny

Przykład — porównanie przebiegów wyważania

Sygnał 1: 5,2 ∠45° → x₁ = 3,677, y₁ = 3,677

Sygnał 2: 3,8 ∠200° → x₂ = −3,571, y₂ = −1,300

Różnica wektorowa: Δx = 7,248, Δy = 4,977 → |ΔV| = 8,79 ∠34,4°

Faza względna: |200° − 45°| = 155°

ℹ️ Wskazówka: W przypadku wyważania w pojedynczej płaszczyźnie, różnica wektorowa pomiędzy oryginalnym przebiegiem a przebiegiem z obciążeniem próbnym przedstawia wyłącznie wpływ obciążenia próbnego.