近年来,随着人们对生活质量的要求逐渐提高,葡萄作为一种含有丰富的微量元素,营养价值高的健康、绿色水果,其种植面积不断增大,是宁夏最重要的特色产业之一,宁夏现已成为重要的葡萄种植和生产地。由于宁夏冬季气温较低,为了防止葡萄藤的冻伤及风干,需采取越冬性保护措施,即秋末将葡萄剪枝后下架,并将葡萄藤掩埋起来,因此实现埋藤机械化具有一定的经济效益,同时也是解决葡萄产业持续发展的前提条件。针对宁夏已推广使用的机具存在碎土效果较差、抛土距离低、作业效率低等问题,通过调研埋藤农艺要求以及现已使用的机具情况,运用现代设计方法和理论,采用计算机辅助技术,设计了一种旋抛式葡萄埋藤机,完成了机具各个装置的选型和关键零部件的设计;针对犁体耕作时受力状况的复杂性,将犁体进行简化,分析了小前犁与土壤相互作用的受力情况;并对犁体和抛土圆盘的作业过程进行了仿真分析;最后对研制的埋藤机进行了田间性能试验。本论文的主要研究工作和结论如下:(1)运用SolidWorks三维软件完成了旋抛式埋藤机各部件建模和整机的设计,埋藤机由机架、三角挂接架、罩壳、抛土圆盘、犁体等组成,拖拉机提供动力进而驱动圆盘刀轴旋转,实现一次性挖土、松土、切土、取土、碎土、抛土、埋藤作业。(2)利用ANASYS分析软件对抛土刀片进行了应力应变分析,基于分析结果对刀片的结构参数进行了改进,确保取土、碎土、抛土过程中刀片具有足够的结构强度。(3)分析与计算了犁体与土壤相互作用的受力情况,利用MATLAB软件对犁体牵引阻力进行了优化,相对于计算结果,优化后的牵引阻力值5183N在计算结果范围之内,说明回归方程与优化结果是有效并可行的。(4)基于离散单元法对抛土圆盘和犁体的耕作过程进行了仿真,分析了圆盘在转速分别为150r/min、200r/min、250r/min下的碎土率、抛土距离等性能的变化情况,以及不同作业速度和耕作深度下犁体的阻力及土壤颗粒运动变化趋势,分析结果表明当圆盘转速为250r/min时抛土距离为81.09cm,犁体耕作阻力随着作业深度和作业速度的增大而增大。(5)对机具进行了样机试制和田间性能试验,试验结果表明,抛土距离为86cm,碎土率为99%,能够完成碎土、埋藤作业要求,具有碎土率高、抛土性能好等特点,整机设计达到葡萄埋藤作业要求,满足埋藤农艺要求。