油莎豆作为一种新型的油粮饲多用作物,可替代大豆作为原料以缓解我国油料产业压力,提高食用油自给率,保障国家食用油安全。收获机械化是油莎豆产业链发展的关键环节,现有的油莎豆收获机挖掘升运装置一方面存在挖掘阻力大、动力消耗大、缠草、壅土等问题;另一方面存在豆土草分离效果不佳、关键机构工作机理不明确、作业参数不匹配等问题,导致收获效率低和收获质量差。为此,本文结合油莎豆生长特性和种植农艺要求,在油莎豆收获机整体设计方案基础上,开展挖掘升运装置设计与试验研究,主要研究内容如下:（1）以新郑市种植基地种植的成熟期西班牙圆粒油莎豆为研究对象,测定了油莎豆的基础生物特性物理参数、力学特性参数、接触力学特性参数,基于Hertz-Mindlin（no slip）接触模型构建球颗粒聚合的方法构建了油莎豆离散元模型并采用对比分析法对其进行标定,为油莎豆收获机械设计优化和仿真分析提供数据基础和理论参考。（2）以减阻减损挖掘和提高筛土率为目标,进行了挖掘升运装置关键部件结构设计,主要包括挖掘铲、碎土刀、限深轮、三角式振动轮、压土辊、组合式升运筛。（3）构建了挖掘装置仿真模型,分析了挖掘装置机构设计的可行性以及主要工作参数的合理性。基于DEM-MBD（Discrete Element Method-Multi Body Dynamics）方法构建了油莎豆收获机挖掘升运装置仿真模型,以升运角度、升运线速度、振动轮振动频率和振动幅度为试验因素,以筛土率为试验指标,进行了正交试验,研究了豆土草混合物在筛分过程中的运移规律,明确了试验因素对筛土率的影响规律,得到了试验因素的最佳参数组合。结果表明:在升运角度为26°,升运线速度为0.66 m/s,振动频率为9 Hz,振动幅度为25 mm的条件下,筛土效果最好,筛土率为42.50%。（4）进行了挖掘升运装置加工制造并开展了田间试验,结果表明,“三角平面铲+碎土刀、三角式振动轮+组合式升运筛”结构的挖掘升运装置在最佳工作参数组合下,挖掘装置碎土率为85.46%,伤豆率为1.7%,升运装置筛土率为44.7%,均优于仿真结果,为油莎豆收获机挖掘升运装置工作性能的提升以及结构改进提供理论参考。