茶园深耕是茶园生产管理中的一项重要作业,对提高茶叶产量和品质有重要意义。现阶段茶园机械化深耕作业水平较低,并且机具在茶园深耕作业中应用不理想。针对以上现状,本文在农业部公益性(农业)行业专项的资助下,进行撬翻式茶园深耕机的研究,为茶园深耕机技术规范的制定提供理论依据,同时使茶园深耕机在各种工况条件下功耗和碎土率达到最优,提高机具的可靠性。主要研究内容如下:论文介绍了撬翻式茶园深耕机的机构组成、工作原理、工作参数及其评价指标,构建了撬翻式茶园深耕机的运动模型,对其进行动力学和运动学分析,基于ADAMS建立了撬翻式茶园深耕机的虚拟样机模型,对耕作深度、速度、加速度、重耕漏耕等运动学特性进行了仿真研究。仿真结果与理论模型计算吻合,最大耕作深度可以达到25cm;避免重耕漏耕的最佳关系为v/n=13/4500。论文设计研制了撬翻式茶园深耕机土槽试验装置,该装置包括机械系统和测控系统两大部分。机械系统的关键装置有行走装置、动力转向装置和耕作装置。试验装置可以实现深耕机在前进速度为0~1m/s,曲柄转速为0~350r/min,耕作深度为0~25cm范围内以任意组合进行耕作试验。带有Lab VIEW软件的测控系统可以实现行走电机和耕作电机的转速、转向调节以及扭矩、转速的采集、显示和实时保存,具有良好的可操作性。论文在耕作深度为25cm条件下,进行了前进速度0.20m/s、曲柄转速69r/min,前进速度0.35m/s、曲柄转速121r/min,前进速度0.50m/s、曲柄转速173r/min等三组试验,并将试验测得的重耕漏耕量与同等试验条件下仿真分析的重耕漏耕量进行对比,验证了仿真分析结果的正确性。通过正交试验和二次回归正交组合试验,分析了前进速度、曲柄转速和耕作深度对功耗、碎土率和综合评分值的影响情况,得出影响综合评分值的主次因素顺序为:耕作深度>前进速度>曲柄转速。结合试验求得的三元二次回归方程和Excel的规划求解功能,进行最大综合评分值及其相关工作参数的求解,得出了在前进速度为0.22m/s,曲柄转速为178r/min,耕作深度为15cm的工作参数组合条件下,有最大评分值为0.895。