针对黏土壤土地面履带式农业装备的通过性问题，采集黏土壤土的土壤样本，进行黏土壤土的力学特性试验，获取黏土壤土力学特性关键参数；采集黏土壤土地面高程信息，构建地面不平度功率谱密度函数。基于黏土壤土的力学特性及地面高程信息，结合某履带式农业装备具体结构参数，构建履带式农业装备黏土壤土地面通过性的仿真模型，并以第一负重轮的沉陷量作为评价指标，采用仿真分析和试验验证相结合的方法研究履带式农业装备在该黏土壤土地面上的越野通过性。研究结果表明，履带式农业装备第一负重轮的最大沉陷量仿真结果和试验结果分别为135mm、170mm，均小于履带式农业装备的离地间隙值280mm，该履带式农业装备在该黏土壤土地面上具有良好的通过性。该研究成果具有较强的工程实践意义，为履带式农业装备的设计研发和优化升级提供了理论指导和技术支撑。

针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题，以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象，对比分析挖掘机平整工况的作业范围，并以最短挖掘时间为目标，提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法。首先，以工作装置各部件转角的变化范围作为边界条件，通过MATLAB对三节臂挖掘机和普通臂挖掘机平整工况的作业范围进行仿真；其次，将求解出的作业范围均分为5段，以最短挖掘时间为目标，采用粒子群优化(PSO)算法对各关节插值时间进行优化，得到满足条件的最优时间以及各个油缸的位置、速度和加速度曲线。仿真结果表明该机型平整范围比普通臂挖掘机增加1213%，各液压油缸运动平稳且满足系统流量的要求。平整工况下该机型的时间最优运动规划方法可适用于其他工况下挖掘轨迹的运动规划，最终为实现完全自动挖掘、提升作业效率和作业质量提供理论依据和技术支持。

畜牧养殖工作量大且耗时费力,依靠传统人工生产方式效率低、成本高,机械化是实现和推动畜牧业快速健康发展的根本保障。本文通过调研分析山东畜牧养殖机械化发展现状,找出畜牧养殖机械化技术与装备试验示范和推广过程中存在的不足,如地区发展不平衡、不同环节机械化水平差异显著、科技创新能力不强、部分技术装备供给不足、鉴定大纲不满足市场需求等。针对上述问题并结合山东发展实际,提出要加大政策扶持力度,提升科技创新能力,实现畜牧养殖机械供给侧结构性改革,完善相关标准和鉴定大纲、提升鉴定能力,加快新技术新机具试验示范和推广应用等发展对策,以促进山东畜牧养殖机械化持续健康发展。

自走式连续作业打捆机是一款实现不停机连续打捆作业的新型秸秆收集装备,其关键功能部件齿轮箱发生故障会严重影响正常打捆工作。针对齿轮箱故障的防控和监测,提出一种结合粗糙集和遗传算法的故障诊断方法。该方法使用时域频域分析得到的多项故障特征参数作为条件属性,故障类型作为决策属性,并利用自适应遗传算法得到决策规则表,实现无需先验信息的属性约简和故障诊断。在齿轮箱故障诊断试验中,分别对不同故障类型进行信号采集和诊断分析,结果显示:该方法在无先验信息的条件下将12项故障特征参量约简为3项,根据决策规则表进行故障诊断的准确率为100%,结果表明该方法能准确判断故障的发生和故障类型,对实现故障监测和防控具有重要意义。

机械釆胶是世界性难题,突破传统割胶方式,探索天然橡胶全自动釆胶装备与技术理论,是破解天然橡胶产业当前困境的有效手段之一,机械釆胶具有较广泛的应用前景。本文概述了天然橡胶收获技术、割胶技术理论、割胶工具的研究现状及进展,剖析了传统割胶工具与割胶技术、机械釆胶设备与割胶技术、固定式全自动釆胶装备与釆胶技术在天然橡胶收获环节中的具体应用及需求。本文结合天然橡胶生产实际,提出移动式全自动釆胶系统的技术需求,设计了天然橡胶移动式全自动釆胶系统的框架,概述了全自动釆胶系统工作过程、下位采胶终端控制器硬件系统,以及全自动采胶系统软件主要模块及功能,为实现远程、精准、高效、可靠的全自动釆胶模式提供理论和方法。

针对农用运输车辆的异常振动问题,以农用运输车辆为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,进行农用运输车辆异常振动的现场测试,分析故障样车异常振动的原因,构建农用运输车辆整车简化模型,研究故障样车的固有频率,并结合拓扑优化技术,完成农用运输车辆的优化设计,进行农用运输车辆的整车道路试验,验证农用运输车辆的减振效果。试验结果表明:采用优化方案后,农用运输车辆的异常振动情况得到明显改善,驾驶室座椅处的自功率谱峰值由原来的0.96 m/s~2下降到0.31 m/s~2,比优化前降低67.7%,有效地改善农用运输车辆的低频振动情况。

农业废弃物的随意排放、化学肥料的过量施用给环境带来严重破坏。在大力提倡有机肥代替化肥的政策背景和实际需求下,成熟实用的有机肥撒施装备亟待研究和开发。为提高有机肥施用设备的作业质量和工作效率,开发三套有机肥施用装备,可针对不同作业条件实现肥料的定量均匀撒施。针对研发的三套装备结构、工作原理及关键工作部件进行详细介绍,并进行田间试验,检验输肥机构、撒施机构、传动机构、行走机构的工作性能,测定撒肥均匀度、工作幅宽、作业效率等工作参数。结果表明:大田多功能撒肥机圆盘撒肥和拨料辊抛肥机构的横向和纵向均匀度变系数分别为20.6%、15.5%和27.4%、10.7%;履带自走式撒肥机的横向和纵向均匀度变异系数分别为19.5%和10.1%;轮式自走式撒肥机的横向和纵向均匀度变异系数分别为22.7%和11.4%;三台撒肥机的最大工作幅宽分别为7.2 m(圆盘撒肥功能为7.2 m,拨料辊抛肥功能为4.3 m)、5.8 m和5.2 m,三台撒肥机的工作效率分别为1.3 hm~2/h(圆盘撒肥功能为1.3 hm~2/h,拨料辊抛肥功能为0.9 hm~2/h)、0.5 hm~2/h和0.8 hm~2/h。该系列化撒肥机的成功研制为我国农业废弃物肥料化利用提供装备和技术支撑。

针对青贮玉米收割机的振动问题,以发动机悬置为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,根据故障样机道路试验的结果,研究发动机工作过程中产生的动态激励,构建包括发动机悬置参数在内的整机模型,分析发动机悬置的隔振性能,完成发动机悬置的优化设计,进行青贮玉米收割机的整车道路试验,验证发动机悬置优化后整机的减振效果。试验结果表明:采用发动机悬置优化方案后,驾驶室的振动情况得到明显改善,驾驶室座椅处的自功率谱峰值由原来的0.69 m/s~2下降到0.28 m/s~2,比优化前降低59.4%,有效地改善青贮玉米收割机的低频振动现象。论文的研究成果具有较强的工程应用前景,可为青贮玉米收割机的研发和优化升级提供理论指导和技术支撑。

针对我国现有青贮饲料收割机械割台效率低、适应性较差、饲料损失率大和缺乏大割台的技术问题,研发设计一台用于自走式秸秆饲料收获机的4.5 m的可折叠割台,建立切割器、扶合器、安全离合器、喂入滚筒等模型,利用ANSYS Workbench软件对切割器进行仿真分析。结果表明:4.5 m可折叠割台机动性强、适应性好、切碎均匀性达到95.95%,满足农户需求。

棉秆拔除是棉秆收获的关键技术和首道工序,研究棉秆拔除技术对棉秆资源化利用具有重要意义。棉秆拔除效果与棉秆、土壤的物理特性参数以及拔秆机构的结构形式、工作参数密切相关。当前缺乏合适的棉秆拔除机械,制约了棉秆资源的收集和利用。本文从棉秆力学特性、棉秆拉拔阻力以及拔秆机构三个方面对现有棉秆拔除相关技术研究现状进行梳理分析,并对其发展前景和研究方向进行展望,建议开展系统性研究,为棉秆拔除机构的设计与应用提供理论依据。