随着人们对杂粮需求的提高,谷子的商品化生产备受关注,机械化生产是重要环节。目前谷子主要收获方式是人工摘取谷穗,并喂入脱粒装置,耗工多,效率低。谷子的果穗形态特殊,籽粒粒径小,其脱粒和清选难度大,现有联合收获机不能适合谷子收获要求。为解决谷子联合收机脱粒装置不适应谷子脱粒特性的问题,分析谷子植株特性及谷穗各部分连接力并与稻麦作对比;研究影响谷子脱粒效果因素;设计脱粒装置的凹板筛筛条间距、滚筒转速、脱粒元件、脱粒间隙;建造三维模型,进行优化设计。以脱粒损失率、未脱净损失率、夹带损失率、破碎率为指标,进行田间试验。通过田间单因素试验,探究脱粒元件、滚筒转速、凹板筛筛条间距、脱粒间隙四种因素分别对谷子脱粒效果的影响规律;通过正交试验,分析各因素对脱粒损失率影响的显著性大小;通过二次回归正交试验,借助DPS数据处理系统,建立谷子脱粒规律模型,找出最优参数值。主要研究结论如下:(1)影响脱粒性能的因素主次顺序为:凹板筛筛条间距、滚筒转速、脱粒间隙、脱粒元件;(2)未脱净损失占脱粒损失的主要部分,夹带损失对脱粒损失的影响很小;(3)凹板筛筛条间距从15mm变化至7mm时,间距越小,未脱净损失越小。(4)滚筒转速从781r/min变化至1025r/min时,脱粒损失率逐渐降低;在1025r/min时,谷子出现破碎现象;(5)与钉齿元件的冲击作用,板齿元件的梳刷作用相比全纹杆脱粒元件的搓擦作用较适合用于谷子脱粒。(6)脱粒间隙从15mm变化至7mm时,间隙越小,未脱净损失越小;间隙为7mm时,滚筒运行不顺畅。(7)最优参数组合为:凹板筛筛条间距7.9mm,滚筒转速928.3r/min,脱粒间隙10.4mm,脱粒元件为全纹杆。