花生以其丰富的含油量,在我国农产品出口、油料加工产业中占据重要地位。花生在我国分布广泛,近年来,随着其种植面积日益增加,我国已成为世界第二大花生种植国,其产量更是跃居世界第一位。相对我国花生种植规模的不断扩大,我国花生收获方式仍以人工收获为主,劳动强度大、收获效率低、成本高,对农民种植花生的积极性具有严重影响,阻碍了我国花生产业的发展,机械化收获是解决我国花生收获现状的必由之路。但现阶段我国花生收获机械保有量不到市场需求的2%,且研发技术相对落后,整体仍处于发展的初级阶段,无法满足市场需求。因此,研发集成度高、工作效率高、生产成本低的花生收获机械是国家和农民的迫切需求。半喂入式花生联合收获机在收获花生时可一次性完成挖掘、输送、摘果、清选、集果和抛秧所有收获工序。通过对目前国内主要两款花生联合收获机调研发现,收获效率低、损失率和破碎率高、适应性差,市场接受度不高。针对上述问题进行研究分析,制定了优化方案,设计了新的传动路线方案,以降低损失率和破碎率为目标进行了田间试验,确定了关键工作部件的最佳工作参数范围,提高了各部件工作参数的匹配性和机具的田间适应性。具体工作内容和优化结果如下:(1)对试验地花生的植株形态、物理特性、种植模式等基本生物特性进行测定。测量不同起秧角度下花生荚果的掉果率,得到最佳起秧角度。通过拉压力试验测量花生的力学物理性能,得到花生荚果果柄节点和秧柄节点临界拉力、花生荚果果壳临界破碎力。花生拉力试验表明:果柄断点拉力均值为10N左右;花生压力试验表明,不论花生荚果体积大小,果壳破碎力范围为40-60N。(2)研究目前国内现有半喂入式花生联合收获机传动路线,发现存在某些工作组件工作参数不匹配和田间适应差等问题,并提出设计新的传动路线,将传动路线分为两路,一路连接行走机构、夹持输送机构和抛秧机构,另一路连接拍土机构、清选机构、扶禾器和摘果机构,这种设计将摘果机构与前进、夹持机构独立开来,解决了关键部件工作参数线性相关问题,提高了机具田间适应性。(3)通过调研不同花生收获机收获效果,确定关键影响因素为前进速度、夹持输送速度、摘果辊转速和辊筒长度,结合花生特性试验,通过理论分析和仿真初步确定各关键影响因素的工作参数范围为:前进速度参数范围为0.60-1.80m/s,夹持速度参数范围为0.72-2.16 m/s,摘果辊转速范围为450—750r/min,摘果辊筒长度确定为定长1250mm。(4)在确定初步工作参数范围的前提下,以确定的关键因素为试验因素,以损失率和破碎率为试验指标,进行田间试验,并采用响应面分析法对试验结果进行分析,得到响应面数学模型。根据试验结果确定各关键部件最优工作参数范围为:前进速度范围约为1.00m/s-1.30m/s,夹持输送速度工作范围为1.20m/s-1.60m/s,摘果辊两种可调转速为450r/min、600r/min,并通过样机进行田间验证试验。