从国际、国内市场看,马铃薯产业是一个市场巨大、前景光明的产业。马铃薯种植面积成逐年上升趋势,政府加大对马铃薯产业的投入,使农民有较好的经济收益,提高了农民的种薯积极性。但是,随着产量的提高,种植面积的加大,随之而来的是收获问题。在甘肃省内,72.7%的耕地属于旱地的梯田和坡耕地。结合甘肃省的地貌和经济条件,梯田建设是发展旱作农业,保障粮食安全的需要。2011—2015年省内新修高标准梯田750万亩,平均每年150万亩。因此,小型马铃薯收获机械比较符合省内实情。因此,在综合考虑甘肃特殊的地理环境、马铃薯种植模式以及现有小型马铃薯挖掘机存在的缺点,并在借鉴国外小型马铃薯挖掘机优点的基础上,研制出一种翼铲式挖掘铲,该铲适合甘肃旱作农业区垄作马铃薯种植模式的收获。本论文主要在以下几个方面进行了较为深入的研究：(1)根据马铃薯挖掘机的设计要求,确定了挖掘铲的功能和结构方案；(2)在综合考虑现有挖掘铲种类、功能和优缺点的基础上,设计了翼铲式马铃薯挖掘铲；(3)对马铃薯挖掘铲关键部件进行了数学建模,并且对铲的结构参数分析,最后确定了关键参数。(4)运用ANSYS软件对挖掘铲的静力学性能进行了分析；(5)采用正交试验设计方法,对影响样机的明薯率、伤薯率的主要因素进行试验研究,得出最优的作业参数。