O que é ângulo de fase? Relação de temporização em vibrações • Balanceador portátil e analisador de vibrações "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é ângulo de fase? Relação de temporização em vibrações • Balanceador portátil e analisador de vibrações "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que é ângulo de fase? Relação temporal na vibração.

Publicado por admin em

Entendendo o ângulo de fase na vibração

Definição: O que é ângulo de fase?

Ângulo de fase (frequentemente chamado simplesmente de fase) é a posição angular, medida em graus (0-360°), do pico vibração em relação a uma marca de referência de uma vez por revolução no eixo rotativo (de um tacômetro ou chave fasorAlternativamente, pode representar a relação temporal entre dois sinais de vibração na mesma frequência. O ângulo de fase fornece a informação de "quando" que complementa... amplitude (o “quanto”), formando juntos um vetor de vibração completo com magnitude e direção.

O ângulo de fase é absolutamente crucial para equilibragem do rotor (determina onde colocar os pesos de correção), velocidade crítica identificação (a mudança de fase de 180° confirma a ressonância) e diagnóstico de falhas (os padrões de fase distinguem diferentes tipos de falhas). Sem informações de fase, muitos procedimentos de diagnóstico e correção seriam impossíveis.

Medição de fase relativa ao Keyphasor

O Sistema de Referência

  • Marca de referência: Fita refletora ou entalhe no eixo
  • Sensor: Tacômetro óptico ou magnético detecta a passagem da marca.
  • Pulso de uma vez por revolução: Define a referência de 0°
  • Sincronização da vibração: Em que momento ocorre a vibração máxima em relação à marca?
  • Medição angular: Expresso em graus (0-360°)

Convenção

  • 0°: Posição da marca de referência
  • Direção: Normalmente, aumenta na direção da rotação.
  • Exemplo: Fase = 90° significa que a vibração máxima ocorre 90° (um quarto de volta) após a marca de referência passar pelo sensor.

Aplicações Críticas

1. Equilíbrio (Mais importante)

A fase determina a posição angular do peso de correção:

  • Medir a fase da vibração induzida pelo desequilíbrio.
  • A fase indica a localização angular da mancha densa.
  • Peso de correção posicionado a 180° do ponto pesado
  • Para um balanceamento eficaz, é necessária uma precisão de fase de ±5-10°.
  • Sem fase, o equilíbrio é impossível.

2. Identificação da Velocidade Crítica

A mudança de fase confirma a ressonância:

  • Abaixo da velocidade crítica: fase relativamente constante
  • Ao passar pelo ponto crítico: defasagem característica de 180°
  • Acima do ponto crítico: fase deslocada em 180° em relação ao valor abaixo do ponto crítico.
  • Mudança de fase em Diagrama de Bode indicador de ressonância definitivo
  • A amplitude de pico sozinha é insuficiente — é necessário haver uma mudança de fase.

3. Diagnóstico de falhas

Desequilíbrio

  • Fase estável e repetível
  • Mesma fase em todas as velocidades (abaixo da crítica)
  • A fase marca a localização do ponto crítico

Desalinhamento

  • Relações de fase características entre rolamentos
  • As medições axiais frequentemente apresentam uma diferença de 180° nas extremidades de acionamento e não acionamento.
  • Padrões de fase radial diagnósticos para tipo de desalinhamento

Rachadura no eixo

  • Fase de mudança de 1× e 2× durante a inicialização/desligamento
  • Comportamento diferente do desequilíbrio normal
  • Variações de fase indicam respiração de fissuras

Frouxidão

  • Leituras de fase erráticas e instáveis
  • A fase varia ±30-90° entre as medições.
  • Diagnóstico de não repetibilidade para folga

Fase entre dois pontos de medição

Em fase (diferença de 0°)

  • Ambos os pontos vibram juntos.
  • Movam-se simultaneamente na mesma direção.
  • Indica conexão rígida ou modo abaixo da ressonância.
  • Comum em rolamentos do mesmo rotor abaixo da velocidade crítica.

Fora de fase (diferença de 180°)

  • Os pontos vibram em sentidos opostos.
  • Um para cima, o outro para baixo.
  • Indica o nó do modo de vibração entre pontos ou acima da ressonância.
  • Diagnóstico para desequilíbrio acoplado e certos padrões de desalinhamento.

Diferença de 90° (Quadratura)

  • Os pontos vibram com um atraso de 90°
  • Um atinge o pico enquanto o outro está em zero.
  • Pode indicar movimento circular ou elíptico
  • Comum em ressonâncias ou em certas geometrias.

Desafios de Medição

Requisitos de precisão de fase

  • Equilíbrio: Precisão de ±5-10° necessária
  • Velocidade Crítica: ±10-20° aceitável
  • Diagnóstico de falhas: ±15-30° geralmente é suficiente

Fatores que afetam a precisão

  • Qualidade do tacômetro: Pulso limpo de uma vez por revolução essencial
  • Posição da marca de referência: Deve ser seguro e visível.
  • Qualidade do sinal: É necessária uma boa relação sinal-ruído.
  • Filtragem: Os filtros podem introduzir mudanças de fase.
  • Estabilidade de velocidade: Variações de velocidade afetam a medição de fase.

Erros comuns

  • Marca de referência deslocada (fita adesiva descolando, marca movida)
  • Tacômetro desalinhado ou intermitente
  • Baixa amplitude do sinal (o ruído afeta a fase)
  • Componente de frequência incorreta selecionada para a fase.

Fase na Análise Vetorial

Representação Polar

  • O vetor de vibração possui magnitude e fase.
  • Magnitude = amplitude
  • Fase = ângulo
  • Traçado em diagrama polar para equilibrar

Adição de vetores

  • Adição vetorial requer tanto amplitude quanto fase.
  • A fase determina como os vetores se combinam.
  • Fase 0°: os vetores somam-se aritmeticamente
  • Fase de 180°: vetores subtraem
  • Outras fases: usar matemática vetorial

Documentação e Comunicação

Formato padrão

  • Relatar como: “Amplitude @ Fase”
  • Exemplo: “5,2 mm/s a 47°”
  • Incluir frequência: “5,2 mm/s a 47° em 1×”
  • Especifique a referência (posição do keyphasor)

Diagramas de Fase

  • Fase versus velocidade (traço inferior do gráfico de Bode)
  • Fase versus frequência
  • Gráficos polares para balanceamento
  • Mapas de fase para análise de ODS

O ângulo de fase é a dimensão temporal essencial na análise de vibrações, transformando medições de amplitude em vetores de vibração completos. Compreender a medição, interpretação e aplicação da fase no balanceamento, identificação de ressonâncias e diagnóstico de falhas é fundamental para análises avançadas de vibração e essencial para uma avaliação eficaz da dinâmica de rotores e para a resolução de problemas em máquinas.

← Voltar ao índice principal

Categorias: GlossárioDiagnóstico de vibração
WhatsApp