超级稻因比常规水稻具有产量高、脱粒难、含水率高、密度大和千粒重高等特点,对联合收获机的收获质量提出新的要求。割前摘脱联合收获机比其他机型联合收获机,有提前收获、结构简单、脱粒功率少和无分离损失等优点,但是针对超级稻的割前摘脱联合收获机的研究报道较少。本文以“4ZTL-2000”型割前摘脱稻(麦)联合收获机为原型,设计了一种室内割前摘脱装置。为充分保持试验用超级稻的含水率和模拟田间生长状态,首次采用从田间取出带土水稻,三小时内完成试验的方法,对超级稻青绿直立和模拟倒伏状态进行了单因素和多因素的试验研究,并首次对强制惯性分离室内物料运动规律进行了高速摄影研究。具体研究内容如下：1)设计了一种模拟联合收获机田间作业的室内割前摘脱装置,该装置能实现喂入速度、喂入口开度、喂入口风速、摘脱板齿齿尖线速度、压禾鼻位置和摘脱滚筒中心距台面高度的调整并收集损失的谷物,能够进行谷物梳脱过程和强制惯性分离室内物料清选分离过程的高速摄影拍摄。2)在青绿超级稻直立状态下,对摘脱板齿齿尖线速度、喂入速度、喂入口开度和喂入口风速进行了单因素和多因素正交试验。试验表明：对总损失影响程度依次为：摘脱板齿齿尖线速度、喂入速度、喂入口风速和喂入口开度,最优化组合为摘脱板齿齿尖线速度23m/s,喂入速度1.1m/s,喂入口气流速度14m/s,喂入口开度120mm,此技术条件下落地损失不大于1%。考虑到经济因素和实际工作情况,固定喂入口风速为12m/s,对摘脱板齿齿尖线速度、喂入速度、喂入口开度和压禾鼻位置进行了二次旋转中心组合试验。分别建立了四个因子对总损失、前抛损失、夹带损欠、脱不净损失的数学模型。方差分析结果表明,摘脱板齿齿尖线速度、喂入速度和喂入口开度对总损失影响极显著,喂入口开度和喂入速度的交互项对总损失的影响显著,其次为压禾鼻位置。结合实际情况,得到了不同喂入速皮下落地总损失较小的最佳参数组合。3)在青绿超级稻倒伏状态下，分别对喂入速度、齿尖线速度、喂入口风速、压禾鼻位置、摘脱滚筒中心距台面高度和喂入口开度进行了单因素试验、四因素三水平正交试验,揭示了这六个因子对割台物料损失的影响变化规律,得出以总损失为最小的收获工艺参数和机构参数为：齿尖线速度为24m/s、前进速度为1.1m/s、喂入口开度为90mm、乐禾鼻位置为120mm试验表明总损失为1.6%。4)利用高速摄影技术,对强制惯性分离室内物料分离、强制沉降过程进行了直观观察分析。通过对物料的运动轨迹和速度分析,对强制惯性分离室防止堵塞的工作原理进行了解释。