高效收割利用我国丰富的灌木资源,可为发展生物质能源提供充足的原料,同时起到防止土地沙化的作用。我国灌木收获机械品种单一、效率低下、针对性差,无法满足收割大面积灌木林的要求。本文通过自制灌木往复式单刀切割试验台,采用单因素试验法和多因素完全试验法,研究往复式切割器的刀刃角、滑切角、曲柄转速,灌木的含水率、径级等因素对切割力的影响,为研制满足大面积灌木林资源利用要求的往复切割器式灌木平茬设备奠定基础。自制试验设备以液压系统为动力,根据曲柄导杆机构原理设计,采用单动刀、单定刀的结构形式,结合虚拟仪器测试技术,实现对单株灌木的往复式切割并获得相应切割力大小,可研究往复式切割器刀刃角、滑切角、曲柄转速,灌木含水率、径级等因素与切割力的关系。试验结果表明：切割器各因素对切割力的影响程度由高到低依次为曲柄转速、滑切角、刀刃角。曲柄转速存在临界值和最优值,在临界值以下无法完成切割；在最优值以上,继续提高曲柄转速对切割力影响很小；在临界值与最优值之间,提高曲柄转速能大幅度降低切割力。该二值与灌木径级成正比,大直径灌木(≥15mm)的合适曲柄转速范围为100r/min-120r/min。刀刃角与切割力成正比,但影响程度很小；刀刃角的选取主要应考虑刀体强度,较小刀刃角(≦30。)切割大径级灌木时极易造成刀刃卷曲、崩裂；当刀刃角增大到45°时,刀刃不易损坏,且切割力增加幅度很小。滑切角既能降低切割力亦能增加切割力,需要结合直径和曲柄转速进行综合考虑。滑切角适用范围为0°-25°,随直径增加,滑切角范围应逐渐缩小,若不然灌木将发生明显外滑现象,导致切割力剧增甚至切不断；曲柄转速的增加可以起到抑制外滑,充分发挥滑切作用机理,进而降低切割力的作用；大径级灌木(≥10mm)的适用滑切角范围为0°-5°,直径越大,滑切角应当越小。径级对切割力影响显著,成二次正相关关系。含水率与切割力呈线性负相关关系。