中国是甜菜生产大国,但甜菜生产机械化水平较低,特别是收获环节,对时效性有较高要求,收获机械作业效率和收获质量已经成为制约我国甜菜生产的重要因素,因此,提高甜菜收获机械化水平,对我国甜菜产业发展尤为重要。目前,分段收获为我国甜菜机械化收获的主要方式,但收获作业机械种类多,作业质量良莠不齐,特别是在我国北方土壤含水率较高地区进行收获作业时,存在甜菜块根清理效果不佳、块根损伤和由于块根输送拥堵导致机组工作能力下降等问题。针对上述问题,本文对4TS型甜菜挖掘机的输送清理装置进行研究,优化设计输送清理装置关键部件结构和参数。主要研究内容如下:(1)考察北方地区的土壤特点和种植条件,分析现阶段国内外甜菜收获设备所应用的输送清理装置结构优缺点,结合4TS型甜菜挖掘机整机结构、现有输送清理装置作业时产生的问题和其结构特点与适用环境,确定甜菜输送清理装置的整体结构。(2)对输送清理装置关键部件和结构进行设计计算和理论探讨,确定了拨送器工作必要条件及转速范围,优化了输送器杆条搭配方式,设计了弯曲链杆对组下弯和上弯交替配置,上下弯杆高度差为32mm,根据2行甜菜挖掘机的喂入量,选取了3螺旋辊式清理器。探究输送链和输送清理过程中甜菜块根混合物的运动规律,确定影响甜菜收获质量和机组收获效率的主要因素和关键部件的工作参数范围。(3)结合实际收获过程,应用ADAMS对输送过程中甜菜运动进行仿真分析,确定输送器与地面的水平倾角范围,按照理论研究所确定的输送器参数对输送链进行仿真分析,验证输送器结构和参数的合理性。(4)以损伤率和含杂率为试验评价指标,以输送链线速度、拨送器转速、输送器与地面的水平倾角角度为试验因素,进行了单因素试验。在单因素试验的基础上进行二次正交旋转组合试验,利用Design-Expert 10.0.7软件对试验数据进行处理,得出最佳参数组合,进行田间试验验证并与优化前的试验数据进行对比,结果为:损伤率为3.3%,含杂率为4.7%。优化前后对比试验表明,损伤率减少了0.5%,含杂率减少了1.3%。本研究优化后的4TS型甜菜甜菜挖掘机减小了甜菜损伤率和含杂率,为甜菜挖掘机输送清理装置的设计和优化提供参考。