我国是蔬菜生产和消费大国，蔬菜在人民日常生活中占据重要地位。随着城镇居民数量增加和居民生活质量提高，民众对蔬菜的规模和质量要求日益增强。收获环节是制约蔬菜产业规模化和精细化发展的关键环节之一，而我国蔬菜机械化收获水平低，非结球叶菜类蔬菜机械化收获基本空白。秧草是一种种植在长江三角洲一带的非结球叶菜类蔬菜，近年来已形成规模化大棚种植，然而其收获主要靠菜农以剪刀、镰刀等进行人工收割，劳动强度大、成本高、生产效率低，制约其规模化生产，迫切需要开展秧草机械化收获技术研究。为解决上述问题，在江苏省农业科技自主创新资金资助下，设计开发了一种适用于大棚作业的秧草收获机。通过试验研究了秧草物料特性，调研了秧草农艺和收获要求;进行了秧草收获机方案设计和功率需求分析，设计了虚拟样机;对双动往复式切割器进行了运动和动力学分析，对吹送气流速度场进行了仿真分析与试验研究，验证了该秧草收获机设计的正确与合理性，最后进行了样机试制。具体研究工作如下:　　1.秧草物料特性试验研究:采用质地分析仪，以具有代表性的结荚期秧草茎秆为对象，以剪切力和剪切功耗为试验指标，设计并进行了以茎秆类型、剪切位置和斜切角等为因素的多水平秧草茎秆剪切力学特性试验，得到了秧草茎秆剪切过程曲线和各类型茎秆的剪切力、剪切功耗和剪切强度结果，对试验结果进行了方差分析和显著性检验，得到了各因素不同水平处理有无显著性影响的结果。运用悬浮速度试验装置，得到了分枝期、初花期和结荚期等3个时期秧草收割物的悬浮速度，据此确定了3个时期秧草的吹送速度，从物料组分对悬浮速度影响的角度，设计了自身去叶对比试验，结果表明叶子比茎秆对秧草悬浮速度的影响大。该物料特性试验结果为秧草收获机切割器与吹送装置的设计提供了参考和依据。　　2.秧草收获机结构设计与虚拟样机建模:根据秧草的收获要求，对整机进行了方案设计，割茬高度调节装置采用下置摇杆式，切割器采用双动往复式，输送装置采用风力吹送与带式输送器组合式。对各装置的功率需求进行了理论分析，得到了整机功率需求。对秧草收获机的主要参数进行了理论设计，据此进行了整机结构设计，对选用部件进行了选型，运用UG建立了虚拟样机，并进行了样机试制。　　3.双动割刀切割图绘制与分析:根据割刀绝对运动方程和割刀行程，运用CAD技术精细绘制了9个不同切割速比下的双动割刀切割图，以漏割率小和收割效率高为目标，经分析得出了1.4为最佳切割速比，根据切割速比与切割速度要求，确定了偏心轮最大转速和对应的平均切割速度。　　4.双动往复式切割器运动学与动力学分析:建立了双动往复式切割器的运动学和动力学模型，运用ADAMS对双动往复式切割器进行了运动学和动力学仿真;运动学仿真得到的双动割刀的位移、速度和加速度曲线与运动学模型吻合，仿真行程与割刀平均速度与对应的设计参数基本吻合，动力学仿真得到的偏心轮转矩与设计转矩吻合;进行了单、双动刀的动力学对比仿真试验，得到了两者定量比较结果:双动刀与单动刀相比，偏心轮所需平衡转矩减小67.3％，偏心轮横向受力减小90％。运动学与动力学仿真结果与理论设计了互相印证，验证了切割器设计的合理性。　　5.吹送气流速度场数值分析与试验:应用UG和ICEM平台进行了秧草收获机吹送系统流道模型建立与网格划分及装配，在FLUNT中定义了边界和设置了求解参数，进行了CFD数值模拟。模拟结果表明:风机转速为4000 r/min时，吹送系统能满足秧草吹送的风量和风速条件;进一步深入分析得出吹送距离为0.24 m。进行了4000 r/min风机转速下的吹送气流速度场测定试验，结果表明试验值与仿真值的变化趋势一致，试验结果与仿真结果基本吻合，表明吹送装置能满足秧草吹送要求。　　所设计的秧草收获机，采用锂电池为动力，一次性完成切割、输送和收集联合自行走作业，收获过程干净无损伤，满足了秧草的收获要求，降低秧草收获的劳动强度和成本，提高了收获效率。该研究填补了国内自主研发非结球叶菜收获机的空白，为类秧草叶菜收获机的研制提供了借鉴。