为提高马铃薯收获机的收获效率,设计了马铃薯收获机薯土分离装置液压驱动系统。基于薯土分离装置液压驱动系统的工作特点,在拖拉机发动机转速为1500r/min工况下,分析了液压驱动系统的压力和流量特性。结果表明:当液压驱动系统压力为8MPa时,薯土分离装置工作稳定,无堵塞现象;当系统压力达到10MPa时,薯土分离装置开始出现堵塞现象;当系统压力超过12MPa时,薯土分离装置严重堵塞停止工作。研究成果为马铃薯收获机薯土分离装置转速调节方法的研究提供了理论依据。

针对苹果园区果树种植模式,设计全液压驱动苹果多功能作业平台。利用试验采集的液压系统流量和压力数据,分析平台升降、侧向伸缩和行走液压系统的工作性能。结果表明:平台最大上升速度可达0. 062 m/s,升降系统稳定性和作业效率较高;平台侧向伸缩液压管路设计分流集流阀,使液压泵输出液压油平均分配给4个侧向伸缩液压缸,液压缸同步性较好;高速行走工况下,平台15. 03 s达到匀速运行阶段,匀速运行时液压泵输出流量和压力波动较小,其流量和压力平均值分别为58. 78 L/min和7. 95 MPa;高速上坡工况下,液压泵出口流量较快达到44 L/min,并保持恒定流量向液压马达供油,稳定性较好,完成上坡和下坡整个测试过程所用时间为18. 41 s,系统效率较高。

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明：液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。

为降低液压挖掘机整机能耗,提出一种以蓄能器为储能装置的液压挖掘机动臂闭式回路势能回收系统。以80k N级液压挖掘机为研究对象,基于系统工作原理,建立了能量回收系统电动机-泵/马达轴系力矩平衡模型,分析了蓄能器平均工作压力与负载压力的关系。结果表明：电动机-泵/马达轴系在电动机无功率输出工况力矩平衡时,液压蓄能器工作压力平均值约为动臂负载压力的2倍。并结合半载工况挖掘机动臂下降试验,确定8吨级液压挖掘机蓄能器最小和最大工作压力分别为16.04 MPa和19.56 MPa。

为降低马铃薯收获过程中的人工成本,设计马铃薯升运装车液压系统。基于升运装车液压系统工作特点,在拖拉机转速为1 500 r/min工况下,分析机械臂升降液压缸及输送带驱动马达的压力和流量特性。结果表明:采用液压单向限流阀的一级机械臂液压回路,机械臂伸出时的流量基本维持在30 L/min,系统稳定性较好;液压马达启动时为克服系统静摩擦力,输出压力和流量变化较大,输送带平稳运行后,输出流量趋于稳定。

为最大限度地挖掘液压挖掘机的可回收潜能，以某公司8t级液压挖掘机为研究对象，开展了液压挖掘机各执行机构可回收能量大小研究。基于液压挖掘机各执行机构工作原理，建立了挖掘机机械结构及可回收能量液压系统模型。以液压挖掘机国际通用标准工作循环，仿真分析了挖掘机各执行机构可回收能量大小，并通过试验验证了数学模型及仿真结果的正确性。研究结果表明：标准工作循环，液压挖掘机动臂、斗杆及回转机构可回收能量分别为33．21、11．76和18．74kJ，为液压挖掘机能量回收系统的开发提供了理论基础。