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用Solid Edge提升新疆2联合收割机的竞争力

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1 “新疆—2”联合收割机存在的技术问题

“新疆—2”自走式轴流谷物联合收割机产品投入市场已10年, 产品至今畅销不衰。但“新疆—2”产品还存在不少深层次技术问题有待解决：

（1）切轴流脱分结构使“新疆—2”在脱粒和分离性能方面比传统切流型具有更广泛的适应性，但带来的负面效应是产生的清选物特别多，由于采用机械分配，清选负荷偏载也比较严重。经大量试验统计，在同等作业条件下清选物相当于双切流的2～5倍，指望用传统的清选部件去处理这一量大而不均匀的清选物流是极其困难的。

（2）在卸粮部件方面至今还采用箥箕卸粮，效率和安全性处于低水平。长期来困扰卸粮筒卸粮有两大技术难题不能解决：第一是卸粮作业起动力矩很大，常常将传动件拉坏；第二是粮箱底搅龙和过渡搅龙采用万向节传动，卸粮物流受到瓶颈阻力，往往把籽粒挤碎，严重者挤成饼。

（3）风扇式复脱抛射器作业中的籽粒破碎、抛送性能和可靠性尚未彻底解决。

（4）发动机在高温、多尘、持续全负荷、交变负荷的恶劣条件下作业，热负荷和空滤问题还未完全解决，或者说相关附件还未从汽车—拖拉机的设计思维模式中脱胎出来。

（5）液压系统的可靠性问题还未完全解决。

（6）在软件方面，如设计图和工艺图过去受二维CAD软件局限，不少图形的绘制不尽人意，其中有些复杂结构的设计存在不同程度的错误。产品使用说明书的插图还采用的二维视图，产品图册还是空白等，这些都在一定程度上影响着产品的质量和竞争力。以上问题的提出实际把产品的提高引向深层次的部件创新，在一定程度上是挑战传统部件，不仅涉及到高新技术和材料的应用，还须在创新手段上采用三维CAD。

2 应用Solid Edge解决新疆－2的深层次技术问题

针对上述问题，1998年以后我们把主要精力调整到以部件创新为主的方向上来，学习和应用三维CAD搞方案，完成工艺攻关，以及大量的摸拟和田间试验。我们选用了当今国际机器制造业公认水平最高、使用最广泛、易用性和兼容性最好的Solid Edge软件作为我们的当家软件，不仅完成了复杂结构方案设计，而且开发出精美实用的产品图册和产品使用说明书。

（1）关于清选问题。是切轴流类型收割机的难题之一，经我们多年探索认为，必须全方位、多视角综合解决：

① 以双风道斜流式横流风扇解决强化预清选以及筛面纵向气流动压呈双曲线数值分布问题。在此我们用Solid Edge解决了该风扇叶轮和蜗壳结构的准三元流设计，从而使困扰多年的风压分配比例和气流边界弱效应问题有了圆满结局；
②用Solid Edge虚拟集群清选物料分散板、二次物料分散板和改进的清选筛，及其清选室的装配实体和机构运动仿真试验，解决团状物料分散和提高筛分能力；
③用Solid Edge强大的曲面造型功能设计柔性脱粒系统，其中包括虚拟螺旋纹杆、螺旋纹杆梁、螺旋导草角钢、阶梯孔凹板等复杂几何体结构，从源头解决高比例清选物及其分布不均匀问题。

（2）用Solid Edge设计粮箱底搅龙室开闭机构，并完成机构运动仿真试验，基本上可以做到“零”扭矩起动；同时用Solid Edge曲面功能在其万向节上构造一对螺旋角相等的精铸螺旋搅龙叶片，解决了瓶颈阻力问题。

（3）用Solid Edge曲面功能构造具有双曲面导流槽的风扇式复脱叶轮，包括精铸轮毂和镶嵌的高分子材料铸型柔性复脱齿板，综合解决了破碎、抛送和可靠性问题。

（4）用Solid Edge完成大散热器的新型风动真空除尘保护装置，及其具有废气引射排尘、高初滤效率多旋流管空滤器，综合解决了恶劣条件下发动机热负荷和空滤问题。

（5）用Solid Edge管道功能完成液压蓄能保护装置和旋装式滤油器系统设计，综合解决了液压系统的可靠性和使用寿命问题。

（6）用Solid Edge装配爆炸图等强大功能完成了纷繁浩大的《新疆—2产品图册》，以及具有三维插图指南的《新疆—2产品使用说明书》，从而提升了产品综合竞争力。

（7）用Solid Edge虚拟实体和渲染功能与投影设备结合举办售前培训和广告宣传收到前所未有的效果。

（8）全国农机行业第一台全数字化三维设计，虚拟实体样机“新疆－2C”已设计完成。

中国第一台虚拟数字化样机“新疆－2C”自走式谷物联合收割机

推广 Solid Edge 三年多来，在硬件方面我们攻下了以双风道横流风扇、柔性脱粒系统、自卸粮箱核心技术为代表的10余项专利技术，解决了困扰多年、想要解决而没有解决的诸多难题。在软件方面完成了以《新疆－2产品图册》和《新疆－2产品使用说明书》的编绘，从而提升了新疆－2产品的技术含量和核心竞争力。与此同时，我们已初步完成一些重要转速监视设计，下一步是开发喂入量自控系统，加大信息化技术的改造力度。如果说Solid Edge在过去三年的深度开发中起着不可替代的作用，那么它更重要的使命是向CAE方向过渡，用计算机模拟联合收割机物流仿真运动，揭示其内在物流运动规律。

注：新疆－2 联合收割机是我国独立设计、具有自主知识产权的自走式谷物联合收割机。1995年获新疆维吾尔自治区科学技术进步一等奖，同年获国家科学技术进步三等奖。目前在中小型自走式全喂入谷物联合收割机中市场占有率达90％以上，同样机型市场拥有量达十万台以上，使农村小麦的机收面积提高了20个百分点以上，为我国农村经济发展做出了巨大贡献。目前也是唯一一种由我国独立设计并能与国外收割机相抗衡的机型。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/27/2005)


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