在经济大力发展的今天,能源消耗呈现较快增长之势,能源危机已经制约着我国经济的发展。如何充分将剩余物资源转变为可再生能源就显得十分重要。而我国每年都会有很多森林采伐以及枝桠落叶等剩余物,有效合理地运用这些剩余物不仅可以一定程度上减轻能源危机带来的影响,还可以有效地预防森林火灾的发生。如何利用这些林间剩余物就显得格外重要。针对林间剩余物收集装置在工作时的收集效果不佳、功耗较大和粉碎装置粉碎不彻底等问题,结合市场现有机构拟设计一款适用于林间剩余物的收集、粉碎于一体的装置,并着重对收集机构和粉碎机构进行理论分析和静力学分析以及对现有关键零部件进行改进等,对改进后的收集机构和粉碎机构进行仿真试验,得出改进后的收集机构和粉碎机构具有更好的效果。首先进行相关理论分析。根据收集机构在收集过程中的运动情况,建立其运动学及动力学模型,确定收集机构上的收集齿任一端点的运动规律;在粉碎机构里,对粉碎机构的侧入口切刀进行滑切理论分析、对粉碎机构内甩刀进行冲击粉碎原理分析。基于以上理论分析对关键机构进行三维建模和静力学分析。然后对收集及粉碎机构三维建模和关键零部件静力学分析、优化。由Solidworks对收集机构和粉碎机构里的关键零部件进行三维建模以及装配。为了了解关键零部件的受力及运动情况,将收集机构的主轴和粉碎机构的甩刀的三维模型导入到ANSYS内,对主轴和甩刀进行静力学分析,观察其等效应力和形变量的大小,确定其满足正常工作要求;后对收集机构进行6阶模态分析,避免工作中出现不必要的频率。着重对粉碎机构的甩刀进行多目标驱动优化,通过ANSYS和Solidworks共同识别的语言,将甩刀的结构参数定为设计变量,以甩刀最小安全系数和质量为多目标驱动优化,得到优化后的甩刀结构参数,孔直径减少至10.862mm,厚度增加至11.032mm,其他参数保持不变,生成优化后的三维模型,通过观察优化后甩刀的等效应力和形变量的大小确定优化后甩刀满足工作要求。最后借助软件进行仿真试验。借助于ADAMS验证收集机构可以完成收集任务;借助于EDEM离散元分析软件创建林间剩余物粘结破碎模型,将优化前后的甩刀三维模型导入EDEM做正交仿真试验,通过观察模型粘结键的断裂个数,得出优化之后的甩刀具有更强的粉碎效果。