宝塔菜作为根茎类作物的一种,有着重要的药用和食用的开发价值,是宁夏特色农产品。国民生活水平日益提高,对宝塔菜的供求量不断增长,宝塔菜的市场需求量在不断增加。宝塔菜收获是宝塔菜生产的主要环节,但是机械化收获水平较低,需由人工进行捡拾,耗时费工,制约了宝塔菜产业链的发展。为了提高宝塔菜的生产效益、土地产出率和资源利用率,针对宝塔菜收获过程进行研究,设计一款符合宝塔菜农艺要求的收获机具有十分重要的意义。研究国内外根茎类作物机械相关理论,以及影响根茎类作物机械化收获主要问题的基础上,提出了宝塔菜收获机的总体设计目标,确定了主要部件的结构,并应用三维建模软件对挖掘装置、输送装置、筛分装置进行三维建模,基于离散元法对宝塔菜收获机的挖掘、输送、分离三个过程进行仿真分析。其研究结果如下:(1)分析对比不同铲型的优缺点,选择适用铲型并分析其工作参数及设计参数,找出对挖掘铲影响因素最大的参数,得出挖掘铲参数的最佳组合:铲面倾角为25°,作业速度为1.25～1.5m/s,挖掘深度为 15cm～20cm;(2)确定了输送装置类型及相关参数,升运器的倾角为25°、线速度为1.5m/s～1.8m/s、输送距离为80cm时输送效果较优;(3)确定筛分装置类型及原理,分析筛分效果与筛分装置参数之间的关系,确定摆动频率为6Hz、振幅为50mm时筛分效果最佳。根据仿真分析得出关键部件的主要设计参数,再结合理论计算设计出整机结构并进行样机试制。