马铃薯收获机是马铃薯生产收获环节的重要机械,近年来得到了前所未有的快速发展。马铃薯收获机日益向大型化、自动化、智能化发展,其生产效率及操作条件有很大的提高。但现今我国马铃薯收获机自动化水平普遍较低,收获机自动化程度较国外落后30年以上。为了提高我国马铃薯收获机的自动化程度,对马铃薯收获机工作状态进行实时监测,并给出故障预警,使操作人员及时发现异常并做出相应的调整,让马铃薯收获机工作处于最佳状态,有利于降低故障率,提高工作效率和工作性能。本文根据马铃薯收获机的技术要求以及作业特点,运用Solidworks软件建立马铃薯收获机三维实体模型,针对传统收获机在设计上存在的问题与缺点,对该机型的后输出系统进行了设计改进,将薯块收起后的输出方式由中间输出改为侧输出。该装置的优点是使机具体积减小,重量减轻,加长了薯块的运送行程,提高了净薯率。此外,对收获机的主要零部件进行了受力分析以及强度校核,运用ANSYS有限元软件对挖掘铲进行了受力分析。通过对国内外收获机智能监控系统研究现状分析,设计了马铃薯收获机故障预警监测装置,对收获机在工作过程中的主轴转速、扭矩、轴承温度、输送链位置、油压和行走速度等参数进行过程监测,研究设计了基于S7-200PLC与MCGS触摸屏为核心的监控装置,在工作过程中,实时采集信号,通过故障监测子程序对采集到的信号分析、判断,通过触摸屏实时显示马铃薯收获机的故障报警信息及实时工作状态。研制了一台马铃薯收获机并进行了田间试验,计算分析结果与田间试验结果均表明,该收获机机械结构设计合理,效率较高,实现了主轴转速、扭矩、轴承温度、输送链位置、油压和行走速度故障报警,性能安全可靠。