王 锋，张锋伟，戴 飞，张陆海，赵 伟，杨小平，*

(1.甘肃农业大学 机电工程学院，甘肃 兰州 730070； 2.甘肃省农业机械化技术推广总站，甘肃 兰州 730070； 3.定西市三牛农机制造有限公司，甘肃 定西 743022)

半夏为天南星科植物，药用历史悠久，为大宗中药材之一，具有消痞散结、燥湿化痰和降逆止呕等功效，在健康养生和防治未病等领域发挥着重要作用，市场需用量大，经济效益好。随着半夏野生资源的急剧减少，栽培半夏已成为药用的主要来源[1-3]。我国半夏主产于山东、贵州、甘肃和云南等地的丘陵山区地带[4]。道地产区——甘肃的药农仍选用传统的人工翻抛捡拾方式收获[5]，劳动强度大，效率低，收获期长，收获损失率高，降低了半夏种植的经济效益[6-7]。

目前，关于半夏收获机的研究相对较少。半夏为根茎类作物，收获的关键环节为挖掘、升运和筛分，可借鉴机型包括马铃薯、大蒜、菊芋、黄芪等收获机[8-11]，但因挖掘深度、种植密度和分离尺寸与半夏不匹配，上述机型均不适用于半夏收获[12]。郑德聪等[13]针对半夏的种植特点和块茎性状设计了4SB-800型半夏收获机；李海等[14]针对收获效率和收获精度进行改进，仿真设计了半夏收获机。然而，上述设计出的半夏收获机在实际应用中仍存在着采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题。

近年来，离散元法被用来模拟物料筛分[15]，不少学者应用离散元法对筛分效果进行研究[16-17]，但在本研究检索范围内，关于半夏筛分的研究鲜见报道。

为此，本研究结合半夏物性与种植农艺，以及现有研究，设计一种双层平筛式半夏收获机。……