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高希西：基于防振平衡的离心机试管夹持装置优化方案分析|技术研讨

基于防振平衡的离心机试管夹持装置优化方案分析

Optimizationschemeanalysisofcentrifugetubeclampingdevicebasedonanti-vibration

balance

高希西

（辽宁省食品检验检测院，辽宁沈阳110168）

摘要：对于科研和生产而言，离心机的应用极为广泛。然而，试管夹持装置振动这一问题制约了其性能的充分发挥，对实验结果

的准确性、设备的使用寿命以及操作安全性均产生了不利影响。为解决这一难题，基于防振平衡的理念，从结构设计、材料选择

以及平衡系统三个方面制定了优化方案。通过模拟实验台模拟装置的实际运行工况，对比优化前后的振动数据，发现优化后的

装置在面对极端工况时，振动幅值显著降低，关键部件的应力明显减小，动态稳定性显著提升。这一优化成果为离心机实现高效

稳定运行提供了可靠的技术支持，具有重要的应用价值。

关键词：离心机；试管夹持装置；防振平衡；优化设计

中图分类号：TH77文献标志码：AD01编码:10.3969/j.issn.1674-4977.2025.04.052

1装置的支撑结构刚度不足，在离心机高速旋转时产

离心机试管夹持装置振动问题分析

生的强大离心力作用下，容易发生弹性变形，无法有

1.1运行工况引发的振动

效抑制振动。而另一些支撑结构虽然刚度较高，但

离心机在运行过程中，转速范围宽、负载变化复

阻尼性能较差，无法及时将振动机械能转化为热能

杂，这些因素是导致试管夹持装置振动的重要原因。

消散，导致振动不断累积。长此以往，不仅会降低离

当离心机处于高速运转状态时，即使试管放置存在

心机的运行精度，还会加速设备部件的磨损，从而缩

微小偏差，也会因离心力的作用而被放大，从而产生

短设备的使用寿命。

不平衡力。此外，离心机频繁的加减速操作使得系

统在动态过渡过程中受到冲击，加剧了振动。在严1.3材料特性引发的振动问题

材料特性对离心机试管夹持装置的振动表现具

重情况下，甚至可能导致试管脱落，威胁实验安全和

有直接影响。与试管直接接触的夹持材料，若阻尼

设备的稳定运行。

性能较差，则无法有效衰减振动。传统的金属夹持

1.2结构设计缺陷导致的振动

材料，其振动传递效率较高，一旦产生振动，便会迅

传统离心机的试管夹持装置在结构设计方面存在

速传递至整个装置，从而加剧振动幅度。同时，用于

诸多缺陷，这些缺陷严重影响了其运行的稳定性。夹

承重的部件，若材料密度较大、质量较重，会增加系

持部件与试管之间多采用硬连接方式，这种连接方式

统的惯性力，在旋转过程中产生较大的振动激励

缺乏灵活性，难以适应不同规格试管的尺寸差异。在

此外,部分材料在长期使用过程中,因疲劳磨损导致

实际使用中，一旦试管外径与夹持孔内径存在微小偏

性能下降，进一步削弱了装置的抗振能力，使得振动

差，试管在旋转时便无法保持在中心位置，从而出现偏