Los CEMB de la serie N son instrumentos portátiles que miden la vibración de una máquina rotativa y calculan las masas de corrección para balancear el rotor sin desmontarlo. El N330, según el catálogo del fabricante, es un vibrómetro y balanceador con pantalla gráfica de 4,3 pulgadas, balanceo de rotores y de muelas con dos o tres contrapesos e informe de balanceo; el N130 es la versión de un canal y el N600 pertenece a la misma línea de equipos portátiles. ISO 20816 evalúa la vibración y ISO 21940 la calidad de balanceo.
Qué es la serie CEMB N
CEMB es un fabricante italiano de equipos de balanceo y de medición de vibraciones. La serie N agrupa instrumentos portátiles que sirven para dos cosas: medir la vibración de una máquina que gira y balancearla en su sitio, sin desmontar el rotor, calculando en qué ángulo y con qué masa se corrige el desbalance. Según el catálogo y las fichas publicadas:
| Modelo | Qué es |
|---|---|
| N130 y N130-GL | Instrumento portátil de un canal con pantalla de 4,3 pulgadas; funciona como vibrómetro y analizador de máquina de 10 kHz, y la variante GL se orienta al balanceo de muelas con dos o tres contrapesos |
| N330 | Vibrómetro y balanceador portátil con pantalla gráfica de 4,3 pulgadas: balanceo de rotores, balanceo de muelas con 2 o 3 contrapesos, división angular e informe de balanceo; medición en valor eficaz, de pico y de pico a pico, con ancho de banda de 1 a 10 kHz según el listado técnico |
| N600 | Pertenece a la misma línea de equipos portátiles del fabricante; sus prestaciones deben tomarse de su ficha vigente |
Las prestaciones exactas de cada modelo —número de canales, líneas de FFT, rango de tacómetro— las fija la ficha del fabricante. Lo que sigue explica qué hacen estos instrumentos y por qué sirven.
Por qué las máquinas eléctricas vibran
Un motor, un generador, un ventilador o una bomba son rotores, y todo rotor se degrada con la operación. Las causas más frecuentes de vibración excesiva:
- Desbalance. La masa no está distribuida simétricamente; produce una vibración a la frecuencia de giro (1×), sobre todo radial.
- Desalineación. Entre eje y acople, genera componentes a 1× y 2× con fuerte componente axial.
- Holgura mecánica. Bases flojas o pernos sueltos producen armónicos de la frecuencia de giro.
- Defectos de rodamientos. Aparecen a frecuencias propias de cada pista y elemento rodante, y suelen anunciarse en altas frecuencias antes de un fallo.
- Causas eléctricas. En motores de inducción, el campo magnético desigual por excentricidad, barras rotas o desbalance de tensión produce vibración a dos veces la frecuencia de red y bandas laterales alrededor de la frecuencia de giro.
- Resonancias. La estructura o la base amplifica la vibración en una velocidad concreta.
Por eso el instrumento no solo da un número: da un espectro, y la forma del espectro orienta al origen.
Qué normas se aplican
- ISO 20816. Es la serie de normas para la medición y evaluación de la vibración de máquinas en las carcasas o los soportes de los cojinetes; la parte 1 da los criterios generales y la parte 3 cubre las máquinas industriales de más de 15 kW y velocidades entre 120 y 30 000 r/min. Define zonas de evaluación, de uso continuo, de uso limitado y de daño, y el valor de cada zona depende del tipo de máquina.
- ISO 21940. Es la serie sobre equilibrado de rotores. La parte 11 trata los requisitos de calidad de balanceo y los grados G que relacionan la masa del rotor y su velocidad con el desbalance residual permitido.
Los límites numéricos de cada zona y cada grado se toman de la norma para la máquina concreta; esta guía no los reproduce.
Medición global y espectro
La primera lectura es el nivel global: un solo valor de vibración, normalmente de velocidad, que se compara con la norma y con las mediciones anteriores. Un nivel dentro de zona aceptable no impide un defecto incipiente de rodamiento, que solo aparece en el espectro. Por eso la práctica útil combina las dos: el global para la decisión de operar, el espectro para el diagnóstico y la tendencia para planear.
Balanceo en sitio, a nivel general
Balancear una máquina en su lugar significa medir la vibración con el rotor en su estado actual, añadir una masa conocida en un punto y volver a medir, de modo que el instrumento calcule cuánta masa y en qué ángulo corrige el desbalance. Se hace en uno o dos planos según la longitud del rotor. Es una intervención de precisión que exige una referencia de giro nítida, máquina estable y mediciones repetibles; si la máquina tiene otro defecto, el balanceo no mejora la vibración o la mejora solo en esa velocidad. El procedimiento detallado queda para quien ejecuta el trabajo.
A qué equipos se aplica
- Motores de baja y media tensión y sus cargas: bombas, ventiladores, compresores, molinos.
- Generadores y turbinas pequeñas en plantas industriales y de generación.
- Ventiladores y torres de enfriamiento de subestaciones y de plantas.
- Rotores de máquinas herramienta y muelas, en las que el fabricante tiene funciones específicas.
La vibración de un transformador es un caso distinto: su origen es magnético y de refrigeración, y se trata en transformador con ruido o vibración anormal.
Cuidados que afectan el resultado
- Sensor y montaje. Un acelerómetro mal fijado o en un punto flexible falsea el espectro.
- Condiciones de operación. Se mide a carga y velocidad conocidas y repetibles, para poder comparar.
- Referencia de giro. La marca reflectante y el sensor óptico deben dar un pulso limpio; sin él, el ángulo no es confiable.
- Seguridad. Se trabaja cerca de piezas giratorias; los equipos se bloquean y señalizan, y el montaje del sensor respeta las distancias.
Qué debe contener el informe
Identificación de la máquina y de los puntos de medición, velocidad y carga, niveles globales por punto y dirección, espectros relevantes, evaluación frente a ISO 20816, el balanceo realizado con las masas y los ángulos aplicados, y las mediciones antes y después. El informe, con sus lecturas de línea base, es lo que permite detectar la tendencia en la siguiente visita. En el conjunto de las pruebas a motores de media tensión, la vibración es el complemento mecánico de las pruebas de aislamiento y de devanados.
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Referencias
- CEMB S.p.A., catálogos de la serie N (N130, N130-GL, N300, N330) y ficha del N330.
- ISO 20816-1, Mechanical vibration – Measurement and evaluation of machine vibration – Part 1: General guidelines.
- ISO 20816-3, … – Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min.
- ISO 21940-11, Mechanical vibration – Rotor balancing – Part 11: Procedures and tolerances for rotors with rigid behaviour.
Preguntas frecuentes
¿Qué mide un vibrómetro como el CEMB N330?
La vibración de una máquina con un acelerómetro, expresada en valor eficaz, de pico o de pico a pico, en un ancho de banda de 1 a 10 kHz según el listado técnico, y la referencia de giro con un sensor óptico. Con eso se obtiene el nivel global de vibración, el espectro y el ángulo de la vibración respecto a la marca del eje.
¿Todo exceso de vibración en un motor se corrige balanceando?
No. El desbalance es una causa frecuente, pero la desalineación, la holgura, los rodamientos defectuosos y las causas eléctricas dan vibraciones con otra firma en el espectro. Balancear una máquina que vibra por desalineación gasta tiempo y no resuelve el problema; el diagnóstico va primero.
¿Cómo se sabe si la vibración de un motor es de origen eléctrico?
Una señal a dos veces la frecuencia de red es característica de una causa electromagnética, y desaparece de inmediato al desconectar el motor mientras sigue girando por inercia. La vibración de origen mecánico decae con la velocidad, no de golpe. La interpretación completa pertenece al diagnóstico.