葡萄清土机是与葡萄埋藤机配套使用的葡萄田间管理机械,用于清除葡萄藤越冬时由葡萄埋藤机掩埋的防寒土。本文针对传统单刮板式葡萄清土机的刮土板有效作业幅宽有限和刚性结构,进而导致清土率低和容易对葡萄枝条产生损伤的问题,根据宁夏葡萄清土农艺参数,研制了一款刮旋刷一体式葡萄清土机,采用刮土板、旋耕清土刀具和清土刷依次清土的方式,在不增加损伤的情况下提高了清土率,对提高葡萄清土机械化水平具有一定的促进作用。具体研究内容包括:（1）确定了宁夏葡萄清土农艺参数。通过实地调研,对宁夏主要葡萄产区土壤情况进行分析,选定玉泉营农场酿酒葡萄种植基地作为开展物理样机田间性能试验的研究场地,并确定了该产区的土壤为砂壤土（风沙土类型）。经实地测量和统计分析,得到了玉泉营农场葡萄园单篱架结构参数和葡萄藤埋土土垄参数,为样机的结构设计和离散元模型的建立提供了基础。（2）设计了刮旋刷一体式葡萄清土机的总体结构并分析确定了其关键参数。根据宁夏葡萄清土农艺参数,设计了一款采用刮土板、旋耕清土刀)具和清土刷的刮旋刷一体式葡萄清土机。结合运动和受力分析,确定了影响样机功耗和清土率的主要因素为刮土板推土角、切削角和前翻角,旋耕清土刀具转速、回转半径和旋耕刀数量,清土刷转速、回转半径和刷片数量,为确定样机参数优化仿真试验的因素与指标提供了依据。（3）基于离散元法、应用EDEM进行了样机的参数优化仿真试验。运用EDEM2021.2软件,建立了葡萄藤埋土土垄和样机的离散元模型,以水平前进阻力、扭矩和清土率为试验指标,结合单因素试验、正交试验和二次中心组合试验方法,得到了刮土板的较优组合参数为推土角44°、切削角40°和前翻角75°,此时水平前进阻力为1415.58N、清土率为44.75%;旋耕清土刀具的较优组合参数为旋耕刀转速500r/min、旋耕刀回转半径300mm和旋耕刀数量6,此时扭矩为172.69Nm、清土率为69.68%;清土刷的较优组合参数为清土刷转速550r/min、清土刷回转半径250mm和刷片数量7,此时扭矩为113.6Nm、清土率为88.7%。（4）开展了样机的田间性能试验。参照关于农机田间试验的国家标准和接触式葡萄清土机的地方与团体标准,选取断藤数、单位长度损伤点数、清土率和清土稳定性系数作为样机的工作性能评价指标,开展了传统单刮板式葡萄清土机、刮旋组合式葡萄清土机和刮旋刷一体式葡萄清土机的田间性能试验。经测量计算,各机型葡萄清土机的断藤数和单位长度损伤点数均为0,其中传统单刮板式葡萄清土机的清土率为44.21%、清土稳定性系数为91.27%,刮旋组合式葡萄清土机的清土率为71.4%、清土稳定性系数为98.87%,刮旋刷一体式葡萄清土机的清土率为88.66%、清土稳定性系数为99.23%。试验结果表明:刮旋组合式和刮旋刷一体式葡萄清土机各项性能指标数据均满足要求,较传统单刮板式葡萄清土机,清土率提高了 61.5%和1.01倍,清土率实际值与仿真试验值分别相差2.47%和0.05%,验证了样机研制有效且仿真模型可靠。