马铃薯已经成为仅次于小麦、稻谷、玉米和高粱的世界第五大粮食作物,在我国,马铃薯则是仅次于小麦、稻谷和玉米的第三大粮食作物。我国马铃薯种植面积与总产量均居世界首位,但是机械化生产水平仍较低,严重制约我国马铃薯产品产业化发展。目前,我国大量采用的马铃薯收获机以小型机械为主,马铃薯收获效率较低。此外,马铃薯收获后,大量的地膜残留土壤内,长期积累将对生态环境造成不良影响,甚至导致马铃薯减产。若采用人工回收地膜,将浪费大量的人力、物力,而我国地膜机械回收研制工作仍显不足。因此,亟需研制一款具有马铃薯收获、分离、输送及地膜回收功能于一体的马铃薯收获与地膜回收联合作业机械。(1)采用农机与农艺相结合的设计方法,研制了一种马铃薯挖掘、收获功能和地膜回收联合作业的复合机械。由仿形轮、挖掘铲、薯土抖动分离输送链、薯膜分离输送链、限深轮、卷膜装置、三点悬挂装置等组成。作业时,挖掘铲将土壤、马铃薯、地膜一起铲起,通过分离输送机构完成薯土分离,同时,地膜被卷膜装置卷起,实现地膜回收作业。(2)对地膜进行了物理性能参数测定,掌握了地膜的性能指标,为地膜回收机的设计提供了理论参考。抖动分离输送机构解决了地膜回收经常遇到的扯膜、断膜及卷膜机构堵塞的问题。挖掘机构可调节挖掘深度,可减少挖掘阻力,利用机器在不同地形的作业。本研究所开发的马铃薯收获机与地膜回收机,可显著提高马铃薯收获速度,改善地膜回收效率,具有重要的实用价值。(3)采用Pro/E5.0对整机零部件进行三维建模,并通过虚拟装配进行干涉检查;利用ANSYS Workbench有限元分析软件对本机主要零部件进行静力学分析,验证其静力学性能满足设计要求;进行运动学仿真,通过运动模拟研制设计方案的可行性与可靠性,优化结构设计,使设计更加合理。