苜蓿具有很高的营养价值,随着畜牧养殖业的快速发展,对苜蓿的需求量迅速增加。畜牧业发展常常受到冬春季节缺乏饲料的制约,一般由青贮苜蓿的方式解决。针对苜蓿青贮存在的工艺繁琐、机械化水平低和苜蓿收获中物料松散,运输成本高的问题,在对苜蓿生物学特性、力学特性分析的基础上,设计了集捡拾、切割、压捆、缠网、包膜等功能于一体的苜蓿青贮打捆机,并完成了样机试验。本文的主要研究内容如下:(1)确定整机设计方案。针对青贮苜蓿收获时,打捆与包膜往往分开作业的问题,根据苜蓿青贮要求和力学特性,在查阅大量文献和实地考察基础上,制定青贮苜蓿打捆包膜一体机的总体设计方案。(2)苜蓿青贮打捆包膜一体机关键零部件设计。首先,针对苜蓿收获时,切割在捡拾之后的特殊流程,通过在“人字型”断续螺旋式喂料机构上增加刀片,实现对苜蓿物料的切割;其次,通过对压缩腔内滚筒进行受力分析,保证了压缩腔的正常作业;再次,针对打捆机压缩草捆体积较小,压缩腔侧壁空间相对较小的问题,缠网机构采用离合系统,精简缠网机构中零部件在压缩腔侧壁上的布置,使缠网动力来源于滚筒,无需外加动力源;最后,包膜机构采用托辊机架转动的方式,减小包膜作业空间,使托辊机构能够靠近压缩腔位置,实现小体积草捆,能够从压缩腔滚落到托辊机构的正确位置。(3)样机性能试验。试验结果表明,苜蓿草捆满足苜蓿青贮要求。利用Design-expert软件对实验结果进行优化分析,得到影响苜蓿草捆密度的最优因素组合为作业速度在1.55m/s左右,切割长度在6.7cm左右,此时苜蓿草捆密度接近550kg/m~3。