国内目前秸秆固化成型设备主要以固定式为主,需要收集、运输、储存、粉碎等一系列准备工作,生产成本高、加工流程长、劳动强度大,因此本课题组与企业联合研制自走式秸秆环模制粒机,一次性完成秸秆的收集粉碎、输送除土、固化出料工作,降低生产成本、减少加工流程、降低劳动强度。该机器的输送除土装置主要结构为螺旋输送轴与筛网,承担输送捡拾起的物料以及滤掉杂土的功能,前期设计的输送除土装置存在除土率低、秸秆损失率高且功耗占比大的问题,极大影响了自走式环模制粒机的作业效果,因此需要对输送除土装置进行优化。通过查阅国内外文献,分析近年来各学者对螺旋输送和筛面结构的研究方法,确定采用离散元仿真试验的方法优化输送除土装置的结构参数,并确定采用搭建试验台试验的方法优化输送除土装置的工作参数。通过分析物料在装置内的受力及运动情况,为装置的初步设计提供理论基础,并结合机械设计公式,设计输送除土装置,绘制三维模型以及工程图,为后续参数优化提供参考。本文主要研究成果如下:(1)基于现有输送除土装置的参数,合理简化输送除土装置模型,利用Rocky DEM软件分析装置内物料的运动情况。以筛孔孔径、螺距、叶片与壳体间隙为因素,以除土率和秸秆损失率为指标进行单因素仿真试验。在各因素的水平范围内进行三元二次正交旋转组合仿真试验,确定筛孔孔径15.2mm,螺距160mm,叶片与壳体间隙4.6mm为最优结构参数,试验验证得秸秆损失率为9.65%,除土率为72.9%。(2)根据多因素仿真试验所得最优结构参数,研制输送除土装置试验台,并以螺旋轴转速、喂入量为因素,以除土率为指标进行单因素试验台试验。通过单因素试验确定因素水平后进行二元二次回归正交旋转组合试验,对装置工作参数进行优化,最后确定转速1716.8r/min,喂入量12.8kg/min为最优工作参数,除土率最大为75.8%。结合实际情况取转速为1750r/min,喂入量13kg/min,通过试验验证得除土率为72.6%。