砻谷是稻谷脱壳的过程,它是稻谷加工的重要环节之一,在这一过程中使用最为广泛的设备是胶辊砻谷机,然而一次性脱壳率低和破碎率高一直是制约着胶辊砻谷机作业质量和效率提升的主要原因,同时也是制约稻谷加工业发展的主要因素之一。脱壳特性、谷粒喂料角度、谷粒运动规律以及谷粒受力特征是影响胶辊砻谷机脱壳率和破碎率的重要因素,因此明晰以上因素对谷粒脱壳的影响规律,对于进一步提高胶辊砻谷机的作业质量和效率具有重要的工程意义。同时为其它散粒体农业物料的受力特征及运动规律等微观信息的研究提供帮助,具有重要的科学价值。本研究以胶辊砻谷机砻谷试验为切入点,首先通过二次正交旋转中心组合试验获得操作参数和稻谷属性参数的最优组合,在此基础上建立胶辊砻谷机离散元法分析模型,确保模拟的砻谷工况为最优,应用该模型分析谷粒在砻谷区域的运动规律和受力特征;其次依据胶辊砻谷机脱壳原理设计准静态剪切脱壳试验,探究不同喂料角度谷粒在砻谷区域的破壳方式和脱壳率,以明晰谷粒在砻谷区域脱壳特性、谷粒喂料角度对胶辊砻谷机的砻谷性能的影响。最终通过胶辊砻谷机进行砻谷,对研究结果进行验证。主要结论如下:（1）在含水率11%、辊间隙0.77 mm、喂入流量496.37 g min^-1cm^-1的参数组合下,砻谷机性能最优,结果为:脱壳率为88.75%、破碎率4.19%、能耗为784.69 J。（2）谷粒在砻谷区域的运动方式随喂料角度的变化而变化:当谷粒垂直（0°）喂入时,谷粒平动的同时还伴有绕短轴的旋转运动,谷粒以平动为主,且随着喂料角度的增加谷粒旋转角度不断增加,旋转轴由短轴逐渐向长轴转变;当谷粒水平（90°）喂入时,谷粒完全绕长轴转动,且转角持续增加,谷粒的运动以转动为主,同时随喂料角度增加、运动方式的改变,使谷粒在砻谷区域受到的峰值压力也不断增加。（3）有效的脱壳方式是通过胶辊对稻壳的剪切作用解除小穗轴的连接和内外稃的互锁。当谷粒沿长轴方向被剪切时,通过破除小穗轴的连接和内外稃的互锁实现脱壳,该方式更容易使稻谷脱壳;当谷粒以垂直于长轴方向被剪切时,稻壳主要是被压裂,破壳位置无法确定,即使稻壳出现明显裂纹,稻谷也难以完成脱壳。（4）谷粒脱壳率随喂料角度的增加成线性下降。该结果也证明了调整谷粒以垂直方向喂入砻谷区域可有效地提高脱壳率。因此对胶辊砻谷机的进一步研究应集中在喂料系统上,通过优化或改变喂料结构来实现谷粒垂直被喂入砻谷区域。