针对传统山药人工采收效率低下、块茎破损率高及现有机械适应性不足等问题,本研究通过创新机械结构与作业模式融合,研发了一款具备破土开沟、振动碎土与根土分离复合功能的山药收获装备。通过田间农艺调研与力学特性分析,构建了采收设备的模块化设计方案,重点突破深层土壤处理与脆性作物保护的技术瓶颈。在整机设计环节,采用变螺距螺旋叶片与分体钻尖组合结构,实现种植沟的精准开掘与土壤定向分流,通过双螺旋结构的力学优化降低入土阻力。振动碎土装置创新性地引入复合运动模式,结合曲柄摇杆机构与液压驱动系统,通过垂直振动与水平摆动的协同作用实现土坯破碎与块茎无损分离。根土分离机构采用多级筛分系统,利用振动筛的斜抛运动与链杆式输送带的自激振动效应,显著提升土壤剥离效率。