荸荠具有药用价值和丰富的营养，是我国重要经济作物之一。我国每年荸荠产量在120万吨左右，主要依靠人工铲挖的方式进行收获。该种收获方式存在破损率高、劳动强度大、效率低、成本高等问题。现阶段，国内外关于荸荠收获的研究较少，为此本课题以设计一种荸荠收获机为目标，通过对荸荠收获机关键部件的设计分析与试验研究，为荸荠机械化收获提供新的思路。
　　本文主要研究内容如下：
　　(1)荸荠机械化收获作业方案确定
　　通过实地考察，了解荸荠的生长环境、收获方式、收获期、物理特性，测量荸荠生长土壤坚实度、含水率。根据荸荠采收农艺要求，对比旱地、水田机械化收获方案优缺点，选择旱地荸荠机械化收获作为收获方案。
　　(2)荸荠收获机的总体设计方案
　　根据荸荠生长特点，设计一台带有挖掘、输送、分离等功能一体的自走式荸荠收获机。根据荸荠实际生产需求和种植农艺要求，确定收获机的主要技术参数：作业速度：1.0km/h-5.4km/h；工作幅宽：650mm；挖掘深度：200mm以上。确定整机总体布局和传动方案，运用相关三维软件构建整机结构模型。
　　(3)关键部件的设计与分析
　　设计了一种组合式挖掘铲，通过对其工作过程进行分析，确定了结构参数：铲的韧斜角γ=30°、铲的倾角α1=15°、铲的长度L=332mm、铲的总幅宽B=650mm、铲的后端高度h=166mm。根据荸荠的物理特性和相关参数，选取了16A工业输送单排单侧带耳弯板标准链条作为升运链。设计了升运链的主要参数：升运链倾角α=55°；升运链线速度V=2.355m/s；升运链长度L=2.1m；升运链宽度B=680mm。根据荸荠的外形尺寸及分离要求，设计了一种曲轴下置式单筛结构的分离装置。选取了20根直径12mm、壁厚3mm的圆管作为分离筛。完成了分离装置的结构参数设计：曲轴转速n=434r/min；曲轴半径R=0.035m；分离筛长度L=800mm；升运链幅宽B=676mm。利用三维软件完成各关键部件建模，开展相关理论分析和计算，优化结构。
　　(4)加工试制关键部件，开展性能测试。
　　借用马铃薯国家行业标准《NY/T648-2015马铃薯收获机质量评价技术规范》作为试验方法。在台架试验中，以筛土率、伤果率、损失率为试验指标，考察升运装置的和分离装置的工作性能。试验结果表明：筛土率为50.7%；伤果率为14.7%；损失率为16%。