农田耕整是作物生产的重要环节，作业质量直接影响作物产量。土壤耕整过程也是占用生产全程能源较大比重的环节，其作业过程实际也是克服土壤机械阻力的过程，科学利用耕整能耗能够显著提高种植效益。耕整载荷准确、实时测量是实现作业精准调控的前提。通过列举国内外常用的载荷测试方法，分析优缺点，介绍几种新型测量方法，并研究国内外关于测试系统开发和预测模型的过程。对我国耕整载荷测试方法进行总结，指出存在缺乏专用传感器、耕作阻力模型研究较少以及测试方案落后等问题。最后提出开展多维力传感器在测试方法中的应用研究，开展小尺寸、大量程、高强度的传感元件研究，加强耕作阻力预测模型的研究，加强载荷不变式传递结构的研发等发展建议。

旋耕机在我国应用广泛,其应用与推广对我国农业机械化进程具有重大推动作用。但也出现数量大精品少等现象,平均单位功耗高出国外30%,严重制约了农业的机械化进程。因此节能是该领域研究的重点方向。本文采用文献综述与实地调研相结合的方法,介绍了国内外关于旋耕机节能技术研究的发展历程,简述了针对旋耕节能技术不同研究方式方法,主要包括:正反转耕作模式的研究、旋耕刀片形式与参数、刀片排列方式的研究等,同时,对我国学者关于旋耕机节能技术的研究进行归纳总结,分析比较我国在旋耕机节能技术领域与国际领先国家的不足。得出在旋耕机节能技术中正反转耕作模式、旋耕刀片设计与排列、耕深及其稳定性与功耗降低等方面存在的问题,提出旋耕机节能技术要加强大耕深领域的研究,注重新材料的应用于研发,科研人员应利用计算机技术对旋耕机作业进行仿真分析,提高设计水平与能力。

雾滴粒径是评价植保机械雾化性能及作业质量的重要指标,是实现精准施药,农药零增长目标的关键技术参数。农药使用技术中的生物最佳粒径理论、雾滴飘移模型和雾滴蒸发沉积模型等重要理论的研究都与雾滴粒径的大小相关。本文针对各种雾滴粒径测试技术进行了总结分析,对植保机械常用圆锥雾系列喷头喷孔直径分别为 Φ0.3 mm、 Φ0.7 mm、 Φ1.0 mm、 Φ1.3 mm、 Φ1.6 mm,采用激光粒度分析仪测量雾滴粒径的结果不确定度进行了评定,分析测量过程中的各项不确定度来源。结果表明当包含概率为95%时,其测量结果的最小扩展不确定度为6.63%,最大扩展不确定度为9.18%,平均扩展不确定度为7.38%。激光粒度分析仪测量雾滴粒径结果是准确可靠的,能满足植保机械雾滴粒径测试需求。

目前,绝大多数马铃薯机械多以大型为主,中耕施肥机械成本高,维修保养难,作业效率高等。丘陵山地的耕地地块较小,大型中耕施肥机行走、调头、转运不方便,因此不能适应小地块的马铃薯中耕作业。通过经验总结法深入了解马铃薯种植要求、特别是中耕培土和施肥有关情况,利用模型法建立中耕施肥机三维模型,并对其进行模态分析和试验研究。试验结果表明该中耕施肥机高速工作时垄性饱满度平均值在75.6%,耕深稳定性为78.0%,低速工作时垄性饱满度平均值在85.1%,比高速作业情况高9.5%,耕深稳定性为84.4%,比高速作业情况高6.4%,但均满足作业实际要求。且该机器设计结构紧凑,刀片在工作时未发生共振现象,刀片设计合理;整机适用于云南黏重土壤特性,能一次完成中耕过程中所需松土、施肥、培土及筑垄功能农艺作业需求。