朝天椒是一种重要的农产品,其经济效益较高,在农产品种植中占有较大比重。近年来贵州的辣椒种植面积逐年增加,已达500多万亩,但是由于贵州辣椒种植地比较分散,单块种植地面积较小,难以实现机械化收获,因此朝天椒种植户只能采用手工采摘方式来收获辣椒,手工采摘劳动强度大、成本高,其次辣椒收获期较短,手工收获容易延误辣椒的最佳收获期,致使辣椒品质下降,这些因素严重阻碍了辣椒的产业化发展,因此,要实现辣椒的产业化生产,必须解决辣椒的机械化收获问题。现场使用情况及调查表明目前市场上现有的辣椒收获机大多机身较长、机子笨重,不能较好的适应贵州辣椒的收获条件。本文通过对国内外辣椒收获机的研究,实地考察部分辣椒收获机的辣椒收获效果,分析各地辣椒品种及种植农艺的区别,结合当下贵州山地朝天椒的种植地环境和种植农艺规范,提出了斜置双螺旋梳指式辣椒收获原理,并设计出了斜置双螺旋梳指式辣椒收获装置,运用Adams、ANSYS对辣椒收获过程和收获装置机架进行了仿真分析,结合分析结果对收获装置结构进行了优化设计,并进行了实验验证,实验结果表明:该辣椒收获原理具有可行性,其收获效果良好,螺旋梳指采摘棍最佳转速为190r/min,辣椒收获装置设计满足设计要求。本文主要的研究工作如下:(1)对国内外现有辣椒收获机进行研究和调研。通过查阅文献资料,了解现有辣椒收获机的机型、收获原理、收获效果及其优缺点,为山地辣椒收获机的设计奠定理论基础。我们前往山东、新疆等地考察了河北雷肯、新疆牧神等公司生产的滚筒式辣椒收获机和石河子大学的滚筒式辣椒收获机,其收获效果较好,但是这些收获机仍然存在辣椒损失率高的缺点;其次收获机机身过长,不适合在贵州山地种植地面积小的种植环境下进行辣椒收获;再者这些收获机多用于采摘线辣椒,很少用于采摘朝天椒。(2)根据贵州朝天椒种植特点和收获要求,结合现有辣椒收获机的特点及收获效果,提出了斜置双螺旋梳指式辣椒收获原理,并进一步设计出了斜置双螺旋梳指式辣椒收获装置及收获试验台,运用UG三维建模软件对收获装置进行建模和虚拟装配。(3)通过Adams对辣椒收获过程进行碰撞仿真分析,通过ANSYS分析软件对收获装置机架进行静态分析和模态分析,结合分析结果对机架进行了结构优化设计。(4)对斜置双螺旋梳指式辣椒收获装置进行实验验证。本文设计了斜置双螺旋梳指式辣椒收获试验台,通过调节试验台螺旋梳指采摘辊的转速进行朝天椒采摘试验,统计分析在不同转速下朝天椒的损失率和破损率,验证斜置双螺旋梳指式辣椒收获方式的可行性,为收获机的设计提供试验数据支撑。论文综合运用计算机辅助设计及有限元分析理论,使用UG软件进行模型建立,运用ANSYS、Adams软件对关键零部件进行静态、模态及运动分析,并进一步进行了优化设计,对辣椒收获机的整体设计具有重大现实意义。