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中国大葱的种植面积和产量均居世界首位，此外中国还是世界上最大的蔬菜出口国，其中葱姜蒜的出口量占据出口总量的25%；在大葱的整个作业流程中收获消耗最多的劳动力并且收获的质量直接影响大葱的最终质量，因此收获的水平成为了全程作业质量以及产业发展的关键。然而目前国内的大葱收获作业水平很低，收获主要由人工完成，落后的装备已成为制约全程机械化以及产业发展的瓶颈。鉴于此本文在对国内外大葱收获机发展现状深入分析的基础上，结合我国的种植农艺以及作业要求，按照装备的设计流程设计了自走式双行大葱联合收获机，并且为了保证设计的机型成熟、可靠，还从关键参数、关键过程以及关键部件三个角度入手围绕大葱收获机进行了调研试验、理论分析以及仿真优化上的研究。 主要的内容和结果如下： 1、通过田间的调研和统计获得了大葱以及土壤的物理特性参数，包括垄的几何特性参数，垄距、垄高、垄底宽、垄台坡角、株距以及葱白对垄中心偏距；土壤物理特性参数，土壤硬度、土壤含水率以及土壤容重，大葱物理特性参数，株高、葱白长、须根深度、地上葱白直径、垄中葱白直径、自然散开范围以及质量。以上关键参数的获得为装备设计提供了可靠的数据支撑。 2、针对长茎类作物在挖掘收获时阻力大的难题，探索以拔取为主收获方式的可能。根据植被护坡机理建立了拔取力模型，模型结果表明拔取阻力主要来源于须根抗拉力；对拔取力模型进行了试验验证，计算了理论值和试验值的偏差，最大偏差为 31.54%，最小偏差为 1.37%，其中大部分偏差小于 20%，模型的精度良好。此外还从定性的角度利用SPSS软件分析了拔取力的影响因素得到了影响因素排序为须根数量、垄中葱白直径、须根深度和大葱质量，并建立了拔取力的回归模型。拔取力模型可为其根茎类作物的拔起理论提供借鉴，阻力来源的分析则为有针对性地减阻设计提供启示。 3、通过对作业技术要求以及收获工序的分析得到了收获机的功能模块组成，包括底盘、发动机、液压系统、控制系统、挖掘装置、拔取装置、输送装置、去土装置、倾倒装置和收集装置。通过对二面楔力学模型的分析，计算了挖掘阻力，据此选取了发动机参数；根据执行部件的不同将传动路线设计成了两路，并确定了行驶系统中带轮、分动箱、变速箱、主减速器和差速器的传动比。最后，在上述的基础上，利用现代设计方法完成了整机的结构设计。 4、从对整机性能影响角度选取了挖掘机构、夹持-输送机构以及液压系统作为关键部件进行了研究。具体为，首先设计了挖掘铲的结构参数，然后使用有限元软件对挖掘机构进行了静力学分析并根据结果进行了优化设计，优化的机构不仅能满足力学性能的要求而且质量相比优化前减小，优化效果明显。以垂直拔取为目标，进行了夹持带的运动学分析，获得了夹持带的运动速度；分析了大葱有效抓取时的所满足的力学条件，并得到了该条件下起始抓取角和夹持带轮参数的几何关系，进而获得了夹持带轮的直径以及工作间隙；以挖拔合理配合为目标，建立了理想挖拔过程中挖掘铲和夹持机构的运动学模型，获得了夹持机构相对于挖掘铲的空间位置。根据工作部件的运动需求，设计了整机的液压系统以及相应的控制电路，并针对挖掘铲的工作要求设计了新的浮动回路，不仅克服了传统分配器存在的缺陷，还可用于多种农机具在不同工况下的浮动作业。