本文从保障我国食用植物油供给的高度,论述了发展油菜生产的重要意义；分析了我国油菜主产区——长江流域越冬油菜区生产的现状、特点,论述了分段收获与联合收获各自的优缺点,指出分段收获对我国油菜机械化收获的优越性和适应性。文章通过试验台测试了不同切割速度下的油菜茎秆的切割力、测试了三个品种的油菜角果的抗裂性。通过三个品种的小区对比试验,分析比较了一次收获与二次收获损失率与产量。在学习国内外有关经验和经过本人的试验观察,总结出油菜不同收获方式的收获时机判断的水分检测法和感观判别法。文章对齿带式捡拾收获机捡拾器做了运动学及动力学研究分析,得到捡拾弹齿的运动轨迹方程、速度方程,得到捡拾器倾角γ、速比λ的求解公式,进行了齿带式捡拾器的结构分析和被捡拾物料运动分析,得到捡拾阻力的求解公式。进行了捡拾器参数的试验研究,得到输送带速等参数与损失率的影响关系和优化组合参数。进行了分段收获油菜脱粒、清选参数的试验研究,得到滚筒型式、转速等参数与损失率的影响关系和优化组合参数。根据试验和优化的参数,对捡拾器、脱粒清选部件进行优化设计,研发了4SJ-1.8自走式捡拾收获机,并通过试验和法定检测,性能和实际作业效果良好。
通过分析、试验、研究,得到以下结论：
1.两次分段收获和联合收获两种收获方式的对比试验及分析得出分段收获的损失率低,实获产量高,产量增加的幅度因实验条件不同而变化。同时二次收获具有对作物状态适应性强,适收期长,便于籽粒储藏、秸秆还田、更早腾地(提早3-5天)等诸多优势,其缺点是机器两次下地,直接作业成本高于联合收获。
2.通过试验研究和借鉴别人的经验,总结提出我国长江流域轮作油菜联合收获和分段收获的收获时机的感观判断和检测判断方法。
3.对油菜分段收获捡拾收获机的捡拾器进行了捡拾作业运动学分析,得到捡拾弹齿的运动轨迹方程、速度方程,得到捡拾器倾角γ、速比λ的求解公式,并根据实际应用条件,给出确定倾角Y、速比λ具体数值时的参考公式：和
4.通过捡拾点弹齿的受力分析,得到捡拾阻力的大小和方向是随着捡拾点位置变化而变化的。
5.分析了影响油菜机械化捡拾损失率的主要因素。利用有约束非线性优化理论对回归方程的设计参数进行优化。
6.对我国长江流域油菜进行分段收获脱粒清选试验研究,得到夹带损失最小的优选组合为喂入量1.6kg/s、滚筒转速750r/min、脱粒间隙15mm、钉齿6排,影响脱粒分离夹带损失率的主次因素为滚筒形式、喂入量、脱粒间隙和滚筒转速。
7.综合考虑清选损失率和含杂率最小的优选组合为A2B1C2D1,即冲孔筛08mm筛孔、振动筛曲柄转速260r/min、离心风机转速860r/min、离心风机倾角15。；由模糊综合评价值的极差分析可得因素的主次排序为离心风机倾角、振动筛曲柄转速、振动筛形式、离心风机转速。
8.喂入量、滚筒转速对功耗变化影响不显著,其主要原因是油菜茎秆经过几天的晾晒,含水率很低,易碎。
9.依据捡拾器运动学分析结论、捡拾器参数试验、脱粒、清选的结果对捡拾器、脱粒滚筒、振动筛型式与组合进行优化设计,改进后的样机进行试验并经过法定机构检测,与改进前相比,捡拾台的损失率由原来的2.96%降低到20%,机体损失由改进前的2.36%(室内试验脱离和清选试验平均值)下降到1.2%。
文章的创新点和突出贡献在于：
1.分段收获与联合收获模拟实验表明,分段收获的损失率、产量、适应性比联合收获好,这是分段收获在我国具有推广前景的证明。通过总结前人经验和本人的试验观察,得出不同收获方式油菜收获最佳时机的感观判断法和水分检测判断法。
2.根据捡拾器的运动学分析并依据提高作业效率的原则,得出：
此两公式可以作为捡拾器参数选择的参考公式,对于齿带式捡拾器的设计具有指导作用。
3.分析了影响油菜机械化捡拾损失率的主要因素：机组前进速度、输送带速和输送倾角三个因素,并得出了三个因素对损失率影响的回归方程的数学模型为：Y=2.96-0.35X1-0.011X2-0.01X3+0.38X1X2+0.63X1X3-0.6X2X3+0.84X12+0.97X22+0.62X32.
4.对我国长江流域油菜进行分段收获脱粒清选试验和研究,得到夹带损失最小的优选组合为：喂入量1.6kg/s、滚筒转速750r/min、脱粒间隙15mm、钉齿6排。通过清选试验模糊综合评价值的极差分析,得到综合考虑清选损失率和含杂率最小的优选组合为：冲孔筛孔径Φ8mm、振动筛曲柄转速260r/min,离心风机转速860r/min,离心风机倾角15。。
5.依据捡拾器运动学分析结论、捡拾器参数试验、脱粒、清选的结果对捡拾器、脱粒滚筒、振动筛型式与组合进行优化设计,改进后的样机进行试验并经过法定机构检测,表明性能指标有较大提高。此类履带自走式油菜捡拾收获机在我国首次研制成功,它的推广应用将会对我国油菜生产机械化发展有重要作用。
