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

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

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Entendendo o ângulo de fase na vibração

Definição: O que é ângulo de fase?

Ângulo de fase (muitas vezes chamado simplesmente 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 fasor). Alternativamente, 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 crítico para balanceamento do rotor (determina onde colocar os pesos de correção), velocidade crítica identificação (deslocamento de fase de 180° confirma ressonância) e diagnóstico de falhas (padrões de fase distinguem diferentes tipos de falhas). Sem informações de fase, muitos procedimentos diagnósticos e corretivos seriam impossíveis.

Medição de fase relativa ao fasor principal

O Sistema de Referência

  • Marca de referência: Fita refletiva ou entalhe no eixo
  • Sensor: Tacômetro óptico ou magnético detecta passagem de marca
  • Pulso de uma vez por revolução: Define referência 0°
  • Sincronização da vibração: Quando ocorre o pico de vibração 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 por desequilíbrio
  • A fase indica a localização angular do ponto pesado
  • Peso de correção colocado a 180° do ponto pesado
  • Precisão de fase de ±5-10° necessária para balanceamento eficaz
  • Sem fase, o equilíbrio é impossível.

2. Identificação de Velocidade Crítica

A mudança de fase confirma a ressonância:

  • Abaixo da velocidade crítica: fase relativamente constante
  • Passando por crítico: mudança de fase 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)
  • Localização do ponto pesado das marcas de fase

Desalinhamento

  • Relações de fase características entre rolamentos
  • Medições axiais frequentemente 180° diferentes nas extremidades de acionamento e não acionamento
  • Padrões de fase radial para diagnóstico de tipo de desalinhamento

Rachadura no eixo

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

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
  • Mover-se na mesma direção simultaneamente
  • Indica conexão rígida ou modo abaixo da ressonância
  • Comum para rolamentos no mesmo rotor abaixo da velocidade crítica

Fora de fase (diferença de 180°)

  • Os pontos vibram de forma oposta
  • Um para cima e outro para baixo
  • Indica nó de forma de modo entre pontos ou acima da ressonância
  • Diagnóstico para desequilíbrio acoplado, certos padrões de desalinhamento

Diferença de 90° (Quadratura)

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

Desafios de Medição

Requisitos de precisão de fase

  • Balanceamento: Precisão necessária de ±5-10°
  • Velocidade Crítica: ±10-20° aceitável
  • Diagnóstico de falhas: ±15-30° frequentemente suficiente

Fatores que afetam a precisão

  • Qualidade do tacômetro: Pulso limpo uma vez por rotação é 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 de sinal (ruído afeta a fase)
  • Componente de frequência errado selecionado para fase

Fase na Análise Vetorial

Representação Polar

  • O vetor de vibração tem magnitude e fase
  • Magnitude = amplitude
  • Fase = ângulo
  • Traçado em diagrama polar para balanceamento

Adição de vetores

  • Adição vetorial requer amplitude e fase
  • A fase determina como os vetores se combinam
  • Fase 0°: os vetores somam-se aritmeticamente
  • Fase 180°: subtração de vetores
  • 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×”
  • Especificar referência (posição do fasor principal)

Gráficos de fase

  • Fase vs. velocidade (traço inferior do diagrama de Bode)
  • Fase vs. frequência
  • Diagramas polares para balanceamento
  • Mapas de fase para análise de ODS

O ângulo de fase é a dimensão temporal essencial da análise de vibração, transformando medições de amplitude em vetores de vibração completos. Compreender a medição de fase, sua interpretação e aplicação em balanceamento, identificação de ressonância e diagnóstico de falhas é fundamental para a análise avançada de vibração e essencial para a avaliação eficaz da dinâmica do rotor e a solução de problemas em máquinas.

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Categorias: GlossárioDiagnóstico de vibração
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