我国白1998年开始施行天然林保护工程,采伐量逐年减少,集材机械的使用频率也随之下降,导致原有的集材机械如J-50、J-80开始逐渐被荒废,畜力集材成为主要集材方式。目前,随着南方人工林大面积成熟,林区劳动力成本不断提升,加之畜力集材方式面临着成本高、效率低等诸多问题,有必要研制一种新型高效环保的多功能集材机械。可更换三角形履带行动装置作为一种新兴技术,已经在很多领域得到应用。该技术较轮式行动装置具有更高的通过性能,特别是对于林区复杂的路面条件更能显示其特有优势。因此将其应用于多功能集材机上能够有效提高集材机的动力学性能。主要研究内容包括：①主参数选择研究。通过伐区实验调查数据,相关力学模型的分析结果并结合集材机工作要求,对多功能集材机各项主参数进行选择研究。②虚拟样机模型的建立。采用Solidworks和RecurDyn软件对多功能集材机进行建模,从而建立多功能集材机虚拟样机模型。③直行工况仿真分析。对不同预张紧力、不同路面条件、装车工况和集材工况等影响集材机直行工况的指标进行仿真分析。④转向性能仿真分析。对不同预张紧力、不同速度、不同加速度、不同路面条件、不同斜坡坡度、装车工况和集材工况等影响集材机转向性能的指标进行仿真分析。⑤通过性能仿真分析。对不同预张紧力和不同速度等影响集材机通过性能的指标进行仿真分析。确定集材机在空载、装车和集材三种工况下所能跨越的最大壕沟宽度和能够攀越的最大垂直壁高度。研究结果表明,直行工况下合适的履带预张紧力为19.2kN(车重40%)。软地面较硬地面附着系数大,直行时运行阻力大,操纵稳定性差,但制动效果变好。装车工况下直行加速困难,车辆振动较大,但匀速状态下运行较平稳且减速制动能力增强。集材工况下加速和减速车辆振动剧烈,但匀速状态各项动力学指标波动幅度较小,车辆运行平稳。多功能集材机虚拟样机转向时合适的履带预张紧力为19.2kN(车重40%),合适的转向速度为中速(14rad/s)。不同加速度状态对转向性能影响很小。转向角度越大车辆转向越容易但同时车辆振动越大。软地面转向时较硬地面稳定性差,更易发生脱轮、断链的危险,但是由于软地面附着系数较大且吸振,集材机运行仍较平稳。多功能集材机爬坡角度设置为25。以内比较合理。装车工况下转向时,集材机启动稳定性变差,动力性能下降。集材工况下转向时,各项动力学指标波动幅度均较空载时大,但是最大波动幅度均在允许范围内,集材机能够顺利转向,未发生侧翻的危险。多功能集材机虚拟样机跨越壕沟时合适的履带预张紧力为24kN(车重50%)。跨越壕沟过程中,车辆速度不宜过低,适当地提高速度有助于集材机跨越更宽的壕沟,但速度越大对履带性能要求也越高。多功能集材机空载时跨越的壕沟宽度不应超过900mm,装车时不应超过800mm,集材时不应超过1100mm。多功能集材机虚拟样机攀越垂直壁时最大速度不宜超过14rad/s,合适的速度为10rad/s,在该速度下,合适的履带预张紧力为19.2kN(车重40%)。多功能集材机空载时攀越垂直壁的高度不应超过600mm,装车时不应超过450mm,集材时不应超过550mm。