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.
Wyniki
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
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.
Kąt fazowy opisuje zależność czasową między sygnałem drganiowym a sygnałem odniesienia (np. impulsem z tachometru). Mierzony w stopniach (0–360°), wskazuje, w którym miejscu cyklu obrotu wału występuje maksimum drgań.
Jako odniesienia używa się tachometru (znacznika fazy / keyphasora) wraz z czujnikiem drgań. Faza to różnica kątowa między impulsem tachometrycznym a szczytem składowej synchronicznej drgań 1×. Większość analizatorów oblicza tę wartość automatycznie.
Suma wektorowa łączy dwa sygnały w jeden wektor wypadkowy: należy osobno zsumować składowe x (A·cos φ) oraz składowe y (A·sin φ), a następnie obliczyć amplitudę wypadkową = √(Σx² + Σy²) oraz fazę = atan2(Σy, Σx).
W wyważaniu jedno-płaszczyznowym zmiana fazy między biegiem początkowym a biegiem z masą próbną wskazuje kąt korekcji. Różnica wektorowa określa wpływ masy próbnej, na podstawie którego oblicza się masę korekcyjną oraz kąt jej zamocowania.
0° = zgodność fazy (ruch synchroniczny, typowy dla niewyważenia). 180° = przeciwfaza (ruch przeciwny, typowy dla niewspółosiowości lub pracy powyżej prędkości krytycznej). Przesunięcie fazowe ~90° występuje w rezonansie.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Pomiar kątów fazowych i wyważanie w terenie za pomocą profesjonalnych, przenośnych urządzeń. Używane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
