目前马铃薯收获机大多以单一链条式中小型马铃薯收获机为主,国内中小型马铃薯收获机存在的普遍现象:易于壅堵、行进阻力偏大、伤薯率较高和机械化水平还比较低,同时马铃薯地膜也造成了严重的“白色污染”等问题。在农业产业机械化的大背景下,经济效益高、作业质量好、可靠性高、功能完善的薯类收获机械的研制已成为一种趋势。本课题设计以液压传动控制为基础的马铃薯收获与地膜回收一体机,液压传动代替机械传动减少了机械摩擦产生的损耗,同时也可以实现转速可调功能。本文的研究内容主要包括:(1)为实现马铃薯收获的同时完成田间残膜的快速回收,设计了一种具有残膜回收功能的马铃薯收获机,主要对马铃薯液压传动系统以及地膜回收装置进行了创新设计及选型,并在AMESim软件中对液压系统进行了仿真,仿真所得负载转速与实际需求比较契合,转速没有明显滞后于目标转速,而且负载转速稳定性好。(2)由于传统收膜机构回收地膜后,卸膜费时费力,设计了一种棱锥式残膜回收机构。为提高地膜回收率,在卷膜机构上面安装了收膜齿,并对卷膜机构进行了静力学仿真,得到变形处卷膜机构的最大应力作用点在机构两端,约为36Mpa,因此卷膜机构可长时间工作。(3)为降低马铃薯收获过程中的破皮率,对马铃薯收获过程中受力以及土壤扰动进行了离散元仿真分析,得到当前进速度为0.8m/s时挖掘阻力和破皮率都处于最低状态。(4)为研究各因素对地膜回收率和马铃薯破皮率的影响,运用响应面分析法对试验结果进行了正交分析,并对试验结果进行了田间验证。试验结果表明:地膜回收率主要与地膜厚度有关,地膜越厚回收率越高,当厚度一定时,行进速度1m/s,地膜回收率最高;马铃薯破皮率主要与挖掘深度有关,挖掘深度越深,破皮率越低,当挖掘深度为26cm时破皮率最低。