深松能够打破犁底层、提高土壤的蓄水能力、调节土壤三相比、减少降雨径流,减少土壤水蚀,是提高农业综合生产能力,促进农业可持续发展的重要举措。我国拥有11亿多亩的旱地农田,其中适宜机械深松整地作业面积达到5.75亿亩。在国家大力支持下,深松技术及深松机具的研制在近年得到快速发展,但是现有深松机具大都存在牵引阻力大、能耗大、作业效率低以及适应性差的问题。如何提高深松机具适应能力、降低作业牵引阻力是近年来农业机械工程研究的重点之一。为了提高深松机具作业效率,减少能源消耗,增强适应性,国内外大量研究者对振动减阻降耗进行了研究,振动深松能否减阻降耗取决于振动频率和振幅,因此本文研制液压伺服变频变幅振动深松试验台,采集数据为深松机具设计和改进提供参考。本文在研究振动深松机理和现有振动机构的基础上,进行试验采集土壤物理特性数据,进行振动深松田间试验,运用单因素试验测试采集深松机是否振动情况下,机组作业的滑转率、牵引阻力分布、深松铲的振动三向加速度特性。振动作业时的牵引力阻力有明显减小,相比不振动深松减小了19.15%。不振动和振动深松作业时机组平均滑转率分别为32.33%和23.08%,振动深松作业相比不振动深松作业滑转率减小了9.25%。采集的数据供后面设计试验台参考。为了实现试验台实时振频和振幅的无极调节,且振频和振幅能够自由组合的功能。试验台采用伺服液压缸作为激振部件,利用控制计算机通过PLC加伺服反馈来控制伺服液压缸产生振动。根据试验台的使用要求,设计了试验台振动液压系统,介绍了系统工作过程,并对系统中的重要元件如液压缸、伺服阀、溢流阀、蓄能器等进行了详细计算与选型。根据试验台设计要求,本文从振动式试验台的运动轨迹和运动特性入手,建立深松铲的振动运动模型,完成试验台的SolidWorks三维建模和运动仿真分析,振动深松铲的运动轨迹符合深松振动减阻机理要求,属于二维切削。铲翼水平方向速度、加速度幅值相铲尖水平方向速度、加速度幅值分别减小了17.9%和45.2%,但铲翼竖直方向速度、加速度幅值比铲尖竖直方向速度、加速度幅值分别增加了71.9%和80.2%。完成变频变幅振动深松试验台加工制造,伺服液压缸性能测试最低起动压力值为0.360MPa,保压压力可达21MPa,无外部泄露和爬行。试验台最大振动幅度大于20mm,最大振动频率响应大于50Hz,性能稳定且达到设计要求。