马铃薯的挖掘是马铃薯收获机工作中最关键的一个收获过程,挖掘部件的工作性能对收获机具有重要影响。本文在分析挖掘部件和关于牵引阻力的相关理论的基础上,设计了一种马铃薯挖掘阻力测试装置,通过田间试验,分析前进速度、铲面倾角、铲刃斜角对牵引阻力的影响,并进行参数优化,从而减小马铃薯挖掘机的牵引阻力,降低功耗。本文为马铃薯挖掘机的设计优化提供依据。具体的研究内容如下:(1)分析了常用的固定式三角平面挖掘铲设计、安装参数对牵引阻力的影响;通过对挖掘铲切土和碎土两种工作状态的分析,建立了牵引阻力的力学模型,总结了影响牵引阻力的因素。(2)将固定式三角平面挖掘铲的作为本文的研究对象,设计了马铃薯挖掘阻力测试装置,可以使铲面倾角在16°～32°、铲刃斜角在50°～55°范围内调节,并建立了牵引阻力的测试平台,测试前进速度、铲面倾角、铲刃斜角在不同水平下的牵引阻力大小。(3)利用牵引阻力测试平台,进行田间试验。通过单因素试验,研究了铲刃斜角、前进速度、铲面倾角对牵引阻力的影响规律,试验结果表明:挖掘铲铲面倾角在16°～32°范围内,牵引阻力随着铲面倾角的逐渐增加而迅速增大;铲刃斜角在50°～55°时牵引阻力较小;牵引阻力随着前进速度的增大而逐渐增大,增长趋势稳定且缓慢。设计、进行响应面试验,选择单因素试验3因素的3水平,试验结果表明:各因素对牵引阻力的影响显著性顺序依次是铲刃斜角、铲面倾角、前进速度。通过参数优化,并根据实际情况得到牵引阻力的最佳的工作参数组合为铲面倾角20°、铲刃斜角55°、前进速度0.8m · s-1。