目前,果园种植模式主要分为矮砧密植与乔化密植两种,尽管各地推行矮砧果园种植模式,但就果园发展趋势而言,乔化密植的果园种植模式依然占据主导地位,种植面积庞大。现阶段我国乔化密植果园主要存在问题:作业机械化水平低、劳动强度大、生产技术落后、从业老龄化现象。随着近年来乔化果园种植管理模式的升级优化,对果树进行提干改型,进而为乔化密植果园的机械化作业提供了设计空间。本研究针对乔化密植果园的作业要求和特点,设计了一款乔化果园作业车,辅助从业人员完成疏花蔬果、剪枝、套袋、采摘等作业任务。主要研究内容如下:(1)基于实地调研数据和查阅文献资料分析,确定掌握作业环境与车辆之间的相互关系,通过建立整机形态学矩阵,确定整机最优设计方案、各功能模块的相互搭配、整机液压传动路线,串联各执行元件,实现预期作业功能。(2)完成了作业车整机结构设计,确定履带底盘、升降机构、作业台的结构型式和参数,分析车辆牵引性和行进阻力并完成发动机、液压泵、液压马达、液压油箱、散热器、销钉和平台伸缩机构等车辆关键部件设计选型。(3)根据作业车辆的设计要求和实际工况,确定液压系统中液压回路、调速方式、执行元件和工作压力,将设计的液压子系统整合确定整机液压系统,完成整机的液压传动系统的设计。(4)利用SolidWorks软件建立乔化果园作业车各零部件模型并完成虚拟样机装配和干涉检验,验证虚拟样机的装配可行性和各零部件安装关系。利用ANSYS Worksbench软件对作业车进行有限元分析,对作业台和摆臂结构进行优化设计,质量分别减轻了35%和20%。(5)完成了乔化果园作业车样机试制和试验,进行了样机车辆的结构参数、直线行驶性、转向与越障性能等进行试验研究。试验数据表明作业车体积小、结构紧凑、通过性好、机动性高、反应快速、短途运输方便等优点,满足果园作业要求,能够明显提高果园管理作业效率。