第二章 申请课题研究内容与目标
课题1 农业装备数字化设计技术研究
1、主要研究内容
（1）农业装备数字化建模技术研究
根据农业装备数字化设计中虚拟装配、虚拟样机及人机工程学设计与评价等技术要求，以拖拉机、联合收获机和大型喷灌机典型农业装备为主，建立结构、参数和功能模型库，研究共性零部件和整机虚拟建模技术；研究数字化三维模型设计方法、共性关键零部件有限元分析的规范化力学模型设计方法、动态工程模型设计方法、人机界面几何建模和动态建模方法；重点建立拖拉机、联合收获机和大型喷灌机数字化设计综合模型库，为农业装备产品虚拟设计、虚拟试验和虚拟人机工程学设计与评价提供支撑条件。 （2）农业装备虚拟设计技术研究
基于典型农业装备的结构数字化模型，研究其虚拟装配、虚拟样机及虚拟人机工程学设计等实现技术，重点研究虚拟装配环境的构建，面向虚拟装备的产品层次信息表达，装配序列规划和运动规划，装配过程干涉检测，产品可制造装配综合评价方法；基于虚拟样机技术的关键部件和整机的运动学和动力学仿真方法，仿真模型建立，关键部件和整机在典型作业类型和工况下的虚拟分析评估方法；面向农业装备驾驶室的人机交互虚拟现实模拟方法和虚拟环境构建技术，人机界面布局优化匹配设计准则和方法、设计评价知识库及推理机的构建、优化布局的三维表示方法。
以拖拉机和联合收获机两种典型农业装备整机和关键部件为对象，虚拟人机工程学设计和评价专家系统，开发针对农业装备虚拟现实可视化的动态性能仿真软件，实现关键部件的虚拟装配。 2、主要技术经济指标
（1） 建立典型农业装备共性部件虚拟设计模型库2个，所包括典型农业机械共性部件模型不少于25个，并在国内龙头制造企业进行示范。
（2） 开发农业装备虚拟人机工程学设计和评价专家系统1套；研究开发基于3D图形组建的农业装备虚拟现实可视化应用软件1套；建立1～2种典型农业装备整机和5～10种关键部件的虚拟样机，实现2～3种关键部件的虚拟装配。
（3） 申请专利2～3项、软件著作权3～5项。 3、课题国拨经费
国拨600万元。
课题2 农业装备可靠性技术研究
1、主要研究内容
（1）可靠性强化试验检测平台研究
针对现行拖拉机、联合收获机等主要农业装备结构可靠性低、寿命短、安全性差等问题，重点研究结构安全寿命可靠性设计、损伤容限设计和耐久性设计技术，完成拖拉机、联合收割机典型结构部件疲劳/断裂性能数据可靠性试验、典型工况载荷谱实测与数据库设计，提供典型结构零部件结构安全性与可靠性设计方法。研究负
载换档系统的可靠性试验标准、检测和试验方法以及试验装置的计算机闭环控制技术，开发负载换档传动系统试验台和整机室内可靠性试验台，提出室内强化试验规范。
（2）农业装备虚拟仪器测控平台研究
针对农业装备田间测试和可靠性试验复杂、传统测试仪器功能单一及缺乏智能化数据处理等落后问题，研究农业装备共性参数检测和控制、适宜田间测试的新型虚拟仪器测控技术与方法，包括现场典型传感技术、模块化技术、即插即用技术、特殊参数检测技术、虚拟仪器技术、智能化数据处理方法、田间试验参数的数字化无线传输方法和基于GSM的远程通讯技术。开发固定式测控系统和便携式无线测控系统及配套的智能化数据处理软件。 2、主要技术经济指标
（1）完成拖拉机和联合收割机20种典型结构零部件可靠性试验，建立基于疲劳二维S-N曲面和断裂二维曲面的数据库；实测2种拖拉机和2种联合收割机的主要零部件在典型工况下的载荷谱，并建立数据库。
研制拖拉机转鼓强化试验系统和负载换档变速箱试验系统各1套，提出试验规范2套。转鼓试验系统最大功率147kW，采用载荷闭环控制。变速箱试验系统最大输入扭矩830Nm，采用载荷闭环控制。
（2）开发固定式和无线便携式农业装备虚拟仪器测控系统各1套，能够同时检测15个以上参数，微弱信号0～10 mV，标准信号0～10V，测试精度0.2%，控制精度0.5%。
（3）申请专利6～8项，提出标准草案3项。 3、课题国拨经费
国拨800万元。
课题3 农业装备重大产品关键技术与装置研制
1、主要研究内容
（1）高效分离装置研制
针对联合收获机在大草谷比和湿脱湿分离作业条件下损失大、效率低、可靠性差等问题，重点研究割前脱粒、纵轴流脱粒清选装置的结构和参数优化。
（2）收获机械自动监控系统研制
针对我国收获机械自动监控技术落后的问题，重点研究负荷反馈调控、夹带损失监控、故障诊断及测产技术，开发自动监控与测产计价系统。 2、主要技术经济指标
（1）研制割前脱粒装置与纵轴流脱粒清选装置各1套，脱净率≥99.8%,夹带损失率≤0.5%，含杂率≤2%，清选损失率≤0.6%。
（2）研制收获机械自动监控系统1套，测产精度≤3％，故障诊断正确率≥95％。
（3）申请专利5项，提出标准草案2项。 3、课题国拨经费
国拨600万元。
课题4 经济型农林动力机械研究与开发
1、主要研究内容
（1）节能小型拖拉机研究与开发
针对我国小型柴油机能耗高、噪音大、污染严重以及小型拖拉机整机技术落后等问题，研究低成本电子调速控制系统、节能型摩擦副、燃烧系统，研究系列小型拖拉机专用传动系、整机性能及机组匹配技术、模块化设计技术，优化系列单缸柴油机，集成开发直联式13.2～20.6 kW系列小型拖拉机及适合草坪、果园等场所使用的变型产品，并实现产业化。
（2）多功能农村工程机械研究与开发
针对新农村建设需要及农村工程机械使用条件，研究小型农用系列工程机械，开发共用底盘及模块化工作部件，研制0.6～1.2t农用装载机及4～12t农用挖掘机系列产品，并实现产业化。
（3）大马力拖拉机研究与开发
针对目前国内市场92 kW以上拖拉机产品主要依赖进口的现状，研究节能环保型柴油机、负载换档传动系、闭心负荷传感、电控液压悬挂等技术，集成开发整机产品。 2、主要技术经济指标
（1）开发13.2～20.6 kW小型拖拉机10种。发动机排放达到非道路欧Ⅱ，节油8％～10％，可选装前置动力输出及前置提升装置。
（2）开发18～35kW、0.6～1.2t农用装载机４种，卸载高度2300～2700ｍｍ，发动机排放达到非道路欧Ⅱ；开发22～45kW、４～