随着世界能源短缺问题的越来越严重,和对木薯淀粉产品需求量的增加,国内外对于木薯的种植结构进行了调整,使木薯的种植面积不断扩大,但木薯机械化收获水平却没有得到提高。目前,我国木薯收获还主要依靠人工作业完成,少见的木薯收获机大都功能单一,技术水平差,作业劳动强度大,生成效率低。由于木薯结构的特点,机械化收获难度较大,我国对于木薯收获机械的研究还处于起步阶段,市场上未见成熟机型投入使用。为降低木薯收获成本,提高收获效率,必须加强机械化收获机械的研究,这关系到我国木薯产业的发展。本文通过查阅国内外木薯收获机机械研究成果,以及对木薯生物学特性和田间种植情况的调研分析,通过对4UMS-1型挖拔式的木薯收获机多次田间试验,提出了改进型的高地隙自走式木薯收获机设计方案。本机同样采用挖拔式收获机理,主要包括挖掘装置、夹持输送装置、土薯分离装置、薯茎分离装置、液压系统、传动系统、行走机构等,其结构紧凑,收获效率高,能一次完成木薯由挖掘、土薯分离到装载的一系列工艺流程。主要的研究内容如下:(1)针对4UMS-1型挖拔式的木薯收获机在田间试验中出现的茎秆漏夹现象严重和夹持机构容易堵塞的情况,提出了增加收获机底盘离地间隙,以提高预留木薯茎秆长度,达到增大夹持成功率的目的。同时根据设计要求,确定了高地隙自走式木薯收获机整机结构和功能的方案,提出了其工作参数。(2)通过三维软件Creo对车架部分建模,利用ANSYS Workbench对其进行静力学分析,通过分析几种不同工况下车架应力变化和位移图,结合车架强度理论,检验该设计强度是否满足产品要求。(3)本文采用有限元分析法和多刚体动力学法结合的方式,对收获机关键部件车架部分做了柔性体建模,并在ADAMS中组装成整车刚——柔耦合模型,通过建立了两种路面模型,仿真分析了收获机在通过这两种路面时车架的动态应力变化通过数值模拟研究,进一步校验车架强度设计是否符合设计要求。