我国胡萝卜种植面积、总产量均居世界前列,且仍在持续、快速地增长,但胡萝卜机械化收获技术水平却很低。本课题以胡萝卜机械化高效收获为目标,针对我国不同地区胡萝卜种植农艺特点,瞄准胡萝卜收获过程的松土起拔、夹持输送、茎叶分离等关键技术环节,重点研究胡萝卜收获时松土挖掘、茎叶分离不净、果实损伤严重等瓶颈问题。通过理论分析和试验研究,研制出了胡萝卜高效收获的新装备,并对样机进行了田间性能试验,其主要研究内容和结论如下：1、对胡萝卜物理学基本特性、拔取力及茎叶抗拉强度进行了试验研究。利用统计学原理和线性回归分析的方法分析了试验结果,建立了具有北方代表性品种的胡萝卜物理力学特性基础数据。胡萝卜植株总长度、根部长度、茎叶高度、根部最大直径、根部最小直径、根部表面积、根部体积、根部重量、茎叶根数的试验结果分别为[552.4,783.2]mm、[159.3,278.2]mm、[288.6, 485.7]mm、[33.1,61.4]mm、[13.4,26.8]mm、[91063.6,398569.8]mm2、[241.2,422.1]mm3、[310,1100]g、[6,12]根；自然状态下胡萝卜拔取力主要分布在[200,400]N,经松土铲松土后胡萝卜拔取力主要分布在[10,50]N;幕田珠红胡萝卜距茎秆底部180-220mm处抗拉强度为[1.06,2.23]MPa,孟德尔胡萝卜距茎秆底部180-220mm处抗拉强度为[0.49,1.41]MPa,为确定胡萝卜收获机各工作部件结构形式和性能参数提供数据支撑。2、对机器结构组成及工作原理进行了系统研究。详细研究了整机工作部件的结构及参数,重点分析了机器传动原理并计算了各工作部件传动参数,计算出以机械传动为主的各工作部件的主要参数及传动比；对通过由液压马达驱动的各工作部件进行计算,确定仿形扶禾器由BMM-12.5型摆线马达驱动,抛秧装置和块根输送装置则由BMM-50型摆线马达驱动。3、对胡萝卜收获机关键部件及整机进行了设计、研制和试验研究。类比分析了根茎类作物收获机松土铲的结构形式及工作原理,提出了适用于胡萝卜收获机的松土铲结构形式。应用土壤动力学理论,充分考虑土壤物理机械性能对松土铲工作阻力的影响,建立了松土铲与土壤间的动力学模型。对三角铲和凿型铲两种不同结构松土铲进行有限元分析,得出三角铲铲面应力分布较均匀、受力较小,应变也较小。对比松土铲田间试验结果,在相同的工作条件下凿型铲漏挖率0.64%、损伤率0.34%,三角铲漏挖率1.6%、损伤率1.12%,但凿型铲壅土现象较严重,在土壤较黏、较湿的情况下能耗较大。类比分析了根茎类作物收获机根茎分离装置的结构形式及工作原理,研究了适用于胡萝卜收获机的根茎分离装置。通过分析胡萝卜茎秆受力、双圆盘切刀的运动轨迹和双圆盘式根茎分离装置的运动学分析,深入阐释了双圆盘式切秧装置的工作机理。对圆盘刀进行试验研究,相同工作条件下普通圆盘刀切秧率90.6%,肉质根损伤率1.81%,而锯齿状圆盘刀切秧率92.1%,肉质根损伤率1.83%。整机田间试验结果,收净率98.6%、切秧率90.6%、肉质根损伤率1.8%、总损失率3.5%、生产率0.11hm2/h。