Reis ist ein Grundnahrungsmittel, dessen Produktion und Verarbeitung in China stets einen hohen Stellenwert haben. Reismühlen als Verarbeitungsanlagen für Reis spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Lebensmittelausnutzung. Im Spindelsystem der Reisschälmaschine weisen viele Bauteile der Welle eine asymmetrische Struktur auf, und auf der Walze befinden sich zahlreiche gebogene Nuten, was zu einer exzentrischen Masse führt. Bei steigender Drehzahl kann dies starke Vibrationen verursachen, die zu einem erhöhten Bruchreisanfall und einer verkürzten Lagerlebensdauer führen.
Um das Problem des Bruchreisanfalls zu lösen, führten Forscher mittels der Finite-Elemente-Methode eine statische und modale Analyse der vertikalen Reismühle durch und gewannen dabei aufschlussreiche Erkenntnisse. In der modalen Analyse wurde jedoch in diesem Artikel nur eine einzelne Spindel betrachtet, ohne gleichzeitig die auf der Spindel montierten Komponenten zu berücksichtigen. Tatsächlich ändert sich die Frequenz, wenn Walze, Riemenscheibe und Läufer auf der Spindel montiert sind.
Die oben genannten Probleme fallen in den Bereich der Rotordynamik in der Mechanik. In der Rotordynamik wird die Struktur zur Lösung solcher Probleme jedoch oft vereinfacht, und anschließend werden entsprechende Formeln abgeleitet. Diese Formeln haben bis zu ihrer Anwendung eine richtungsweisende Wirkung, aber für ein komplexes Rotorsystem wie das einer Reismühle ist die Theorie nur schwer anwendbar. In diesem Fall ist die numerische Analysemethode, wie die Finite-Elemente-Methode, ein effektiver Weg zur dynamischen Analyse des Rotorsystems. Gemäß der Rotordynamik-Theorie ändert sich die kritische Drehzahl des Rotorsystems, wenn sich seine Betriebsdrehzahl ändert. Aufgrund der komplexen Struktur des Spindelsystems wird die Finite-Elemente-Methode zu seiner Analyse verwendet, und die kritische Drehzahl der Reisschälmaschine-Spindel bei verschiedenen Drehzahlen wird untersucht, um eine Berechnungsmethode bereitzustellen, die als Referenz für die Berechnung der kritischen Drehzahl des Rotorsystems dient.
