三七(Panax notoginseng(Burk.)F.H.chen)是药食同源的中国名贵中草药,是中国西南地区特有中草药,在云南中药材产量中占主导地位。随着国家及地方政府对生物医药和大健康产业的高度重视,云南三七种植面积逐年增加,因此,三七收获成为种植三七农民及企业迫在眉睫的问题。目前市场上还没有三七收获机的应用,只有昆明理工大学现代农业工程学院张兆国教授团队开展相关研究,已经研制出两款样机。实现三七机械化收获不但降低种植三七成本,同时可以提高生产效率,为三七产业化发展奠定良好基础,因此本文开展三七机械化收获研究具有重要意义。本论文依托云南省重点新产品开发项目“三七生产机械化关键装备研究开发”展开课题研究,主要研究内容、方法、结论概括如下:(1)通过对云南省石林、弥勒、曲靖、文山各个地区的三七种植基地实地调研,对不同地区的三七农艺要求与土壤基本特性进行深入研究,确定了三七收获机基本收获农艺要求,根据农艺要求确定研究的基本理论,为进一步三七收获机研制提供依据。(2)根据三七农艺要求研制一种满足特殊农艺要求的三七收获机。基于前两代样机,对收获机挖掘铲进行理论分析,得出平面铲铲刃夹角为90°、铲长为335mm;同时对升运振动系统分析得出升运筛收获倾角为25°,振动频率为1.9～2.4 Hz,以及二次抖动分离系统台架试验进行理论研究。(3)通过Pro/E建立平面挖掘铲、双翼型深松铲、挖掘系统实体模型。使用ANSYS有限元仿真软件进行挖掘铲及挖掘系统应力、应变及变形理论研究,通过第一次田间试验后进行改进挖掘系统达到三七收获机应用要求。同时应用Pro/E软件建立收获机三维装配实体模型,并用ADAMS-view对台架进行运动学与动力学仿真,获得台架试验抖动筛运动质点的位移、速度、加速度等仿真变化图。(4)样机制作后进行田间试验。以挖掘深度与升运速度为试验因素得到三七收获机收净率最小值为88.54%,平均值为91.28%,以挖掘深度与前进速度为试验因素得出收获三七的损伤率最大值为4.5%,平均值为2.59%。(5)基于田间收获后残余少量土壤的三七进行二次抖动分离台架试验。针对筛分率进行台架试验,选择曲柄转速、筛面倾角、摇杆长度为试验因素进行三因素三水平正交组合试验,得出各因素对筛分率影响显著顺序为曲柄转速、摇杆长度、筛面倾角。利用软件分析出当曲柄转速222.32r/min、摇杆长度140.16mm、筛面倾角7.8°时为最优参数组合,并经过试验验证得出筛净率平均值为93.52%满足设计的工作要求。