甘薯可用作粮食作物、养殖饲料、工业原料等等,是经济落后地区的重要经济收入之一。目前我国的甘薯收获机械收获技术水平比较落后,亟需技术上的革新。在甘薯收获过程中,难免会因为摩擦、碰撞和挤压等作用产生机械损伤,影响其外观品质,同时容易感染病菌不易贮藏,使农民造成经济损失,尤其在自走式甘薯联合收获机上,由于其结构复杂,损伤尤为严重。因此,在保证机械化收获甘薯的效率和质量条件下,降低甘薯的机械损伤也是亟待解决的问题。针对上述问题,本文设计了一种两段式薯土输送分离装置;并采用理论分析、仿真和台架试验相结合的方法,研究了不同参数条件下甘薯块茎的碰撞规律,优化装置的结构和工作参数,降低甘薯的收获损伤。主要工作内容如下:（1）结合国内外甘薯联合收获机的发展现状,确定了输送装置的结构设计方案为两段式输送分离装置。包括杆条—档杆配置形式、输送性能和抖动器的选用并对抖动器的受力进行了分析。（2）研究了甘薯的基本物理参数和力学性能参数,测得成熟期甘薯短轴尺寸大约有48%集中在60～70mm,长轴尺寸大约有52%集中在130～150mm之间。甘薯块茎含水率为79.17%,并且成熟期含水率与生长时间不呈线性相关关系。测得甘薯块茎密度、弹性模量、泊松比、剪切模量、甘薯—钢板的静摩擦系数、动摩擦系数、碰撞恢复系数等参数;薯皮穿刺临界载荷的平均值为75.15N,临界屈服应力平均值为1.313MPa。测得土壤含水率、粒径分布和密度等参数。（3）通过EDEM软件对薯土混合物的运动分离过程进行了模拟仿真,测定了土壤颗粒JKR接触模型关键参数表面能为7J/m~2;通过甘薯块茎在输送过程中的运动分析和碰撞理论分析,确定甘薯在输送分离过程中机械损伤主要来源于甘薯与杆条的碰撞应力,碰撞应力影响因素为碰撞速度,碰撞速度影响因素为输送速度、振幅、频率、倾角和跌落高度差。（4）通过离散元仿真试验,以甘薯块茎的最大受力和碰撞次数为评价指标,分别研究了不同薯土比例下甘薯的碰撞规律,不同薯土比例与不同输送速度对甘薯碰撞的影响规律、不同薯土比例与不同振动幅度对甘薯碰撞的影响规律。薯土比例越大,输送速度越快,振幅越大,甘薯碰撞越严重。（5）通过离散元仿真试验,以土壤流失率、甘薯最大受力和碰撞次数为评价指标,分别研究了不同输送速度和不同升运链倾角对薯土比例变化的影响,不同振幅与不同频率对薯土比例以及甘薯碰撞规律的影响;通过Ansys显示动力学模拟甘薯与杆条的碰撞过程,得到碰撞速度为2.21m/s时,碰撞应力达到1.3953MPa,已达到碰撞损伤的临界应力。（6）设计了两段式输送装置甘薯碰撞损伤试验台,采用三因素三水平中心组合试验方法,以输送速度,振幅,频率为试验因素,以伤薯率和分离效率为评价指标,进行正交试验,并得到最优参数组合为输送速度为0.55m/s,振幅为18.2mm,频率为6.1Hz,试验验证所得伤薯率为1.338%,分离效率为96.28%。