高细韧性茎秆作物具有茎秆直径小、茎秆韧性大、株高大等特点,代表性的高细韧性茎秆作物有燕麦、谷子、青稞、荞麦等杂粮作物。传统全喂入式联合收割机对高细韧性作物作业过程时,由于脱粒装置某些关键参数不匹配,高细韧性作物的茎秆常常会缠绕在脱粒滚筒上,轻则影响作业效率,重则造成机件损坏。专用高细韧性茎秆作物脱粒设备的缺乏成为制约我国高细韧性作物产业快速发展的关键问题。为解决高细韧性作物脱粒过程中茎秆缠绕滚筒的问题,本文提出了一种高细韧性作物切-轴流脱粒装置。为了确定高细韧性作物脱粒装置的关键参数和性能,本文挑选燕麦作为代表性高细韧性作物,对燕麦茎秆的相关物理特性进行大量测试和试验。在此基础上确定脱粒方案和整机结构,设计加工了一套高细韧性作物脱粒试验台并进行了相关参数的试验研究,其主要研究内容如下:(1)对燕麦茎秆的物理特性进行了研究,得出了燕麦的植株高度、茎秆直径,株节数、株节直径、物料含水率等参数。(2)以燕麦茎秆的物理特性的研究为依据,确定了高细韧性作物脱粒装置采用切-轴流组合式结构,并对高细韧性作物脱粒滚筒的整体结构和主要零部件进行了设计。(3)研究切流滚筒的脱粒性能和防缠绕性能。以燕麦为研究对象进行了单因素试验,分析了每个试验因素对试验指标的影响规律。在单因素试验的基础上,进行三因素三水平的正交试验,并对试验结果进行直观分析和方差分析,得到了在固定水平上的最优参数组合。最后,在正交试验的基础上,固定脱粒元件,选取滚筒转速和脱粒间隙为试验因素,进行回归试验,建立了试验指标与试验因素之间的数学模型,利用综合评定法对数学模型合并,进行规划求解,得到了最优的运动参数组合。(4)研究两滚筒相对位置对高细韧性作物切-轴流脱粒装置脱粒性能和防缠绕性能的影响。试验固定两滚筒参数,以两滚筒相对位置和轴流滚筒转速为试验因素做两滚筒位置配合试验。试验分为单因素对比试验、正交试验、验证试验三部分。