随着国家的快速发展,基础设施的建设与进一步完善都需要借助高效节能的工程机械。装载机是重要的工程机械之一,面对节能减排的大趋势,实现节能化、智能化和信息化已成为装载机发展的新方向。现阶段工程机械处于低端经验设计模式下,究其根本原因在于作业阻力的获取,作业阻力能够回答整机正向设计中主要参数设计的问题,能够使结构强度、疲劳预测更加精准,实现结构设计轻量化,帮助工作装置实现匹配优化和功率匹配优化,实现节能减排,帮助装载机确定最佳的铲装方式,进一步实现智能化。研究发现,现有试验方法存在一定的局限性,为进一步全面描述阻力,需要对试验方法进一步设计和研究,本文开展了装载机作业阻力获取方法的研究,提出一种利用常用三维力传感器获取六维阻力以全面描述作业阻力变化的测试方法。从所提的方法出发,设计并搭建了相关装载机作业阻力试验台架。根据所搭建的试验台,对本文所提出的方法进行了精度评估。基于所开展的研究及搭建的阻力试验台,本文最后对碎石物料的作业过程进行了试验和分析。(1)提出以常用的三维力传感器获取作业阻力中六维力的测试方法,基于提出的方法,完成了装载机试验台架的设计,证明方法的可行性。(2)从所提出的方法出发,进行了相关装载机作业阻力试验台架的总体设计,完成了装载机试验台架的机械结构、驱动结构、动结构、控制系统等的设计,完成了台架的设计及搭建。通过仿真分析、试验分析,开展的误差分析与精度评估证明基于本试验方法设计建构的作业阻力台架各方向精度不超过5%,符合工程实际应用的需要。(3)从仿真分析、试验分析的角度,开展了所提方法的误差分析与精度评估。研究发现本文所提方法的测试精度受传感器数量的影响,进一步的规律研究表明,所提方法传感器个数越多,整体刚度越小,整体测试系统精度越高,但是,传感器个数越多时,也会增加传感器本身所带来的误差。对称结构设计可以减少部分误差影响。(4)基于本文所提出的试验方法和建构的试验台架,本文完成了针对碎石物料的作业阻力基础数据的获取,为设计模式的改变提供了一定的理论支持。本研究为其他类型的工程机械的作业阻力获取系统的开发以及相关技术与试验研究提供了参考,对开展工程机械设计与优化研究具有一定的指导意义。