پیاز با تولید سالانه دو میلیون تن در کشور، یکی از محصولات مهم در بخش کشاورزی است. توسعه ماشین های برداشت این محصول از اهداف مهم در بخش مکانیزاسیون کشاورزی محسوب می شود. از روش های متداول برداشت مکانیزه پیاز در دنیا روش دو مرحله ای است که در آن خروج غده از خاک و جداسازی برگ از غده، در دو مرحله جداگانه انجام می شود. با توجه به کاهش ضایعات پیاز در این روش، تعیین پارامترهای طراحی ماشین های مورد نیاز آن ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق ابتدا برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی پیاز و برگ آن اندازه گیری شد. در مرحله بعدی پارامترهای طراحی سرزن غلتکی و پیازکن میله ای از طریق ساخت ادوات مورد نیاز و آزمون مزرعه ای تعیین شد. نتایج بررسی میزان مقاومت برگ پیاز در برابر اعمال نیروی برشی و کششی نشان داد که مقدار استحکام برگ بر حسب نوع و سرعت بار اعمالی و همچنین رطوبت برگ بین 33/0 تا 91/1 مگاپاسکال و انرژی ویژه مورد نیاز گسیختن برگ بین 25/2 تا 84/24 میلی ژول بر میلی متر مربع است. بررسی تاثیر سرعت دورانی و فاصله غلتک ها در دستگاه سرزن غلتکی ساخته شده نشان داد که سرعت دورانی 200 دور در دقیقه و فاصله غلتک ها به میزان 23 میلی متر مناسب ترین حالت کاری دستگاه برای مرتب کردن پیازها با حداقل صدمات مکانیکی است. در این حالت کاری، کاربرد یک مکانیزم دو تیغه ای در انتهای غلتک ها به علت طول برگ باقی مانده کم تر (52/6 میلی متر) و درصد پیازهای سرزنی شده بیش تر (5/95 درصد)، مناسب تر از مکانیزم تیغه و هرزگرد تشخیص داده شد. در بررسی پیازکن میله ای مشخص شد که در شاخص سینماتیکی 15/1 پیازکن میله ای به کم ترین نیرو و توان کششی نیاز دارد. همچنین با تغییر شکل میله از گرد به شش گوش و چهارگوش گشتاور و توان چرخشی افزایش یافت. بیش ترین گشتاور و کم ترین توان چرخشی در شاخص 16/0 مشاهده شد. بررسی صدمات پیازهای برداشت شده نشان داد که در میله چهارگوش و شاخص 16/0 بیش ترین آسیب به پیاز وارد می شود. به طورکلی استفاده از میله چهارگوش در خاک های سخت و میله گرد در خاک های نرم هر دو با شاخص سینماتیکی در حد 15/1 توصیه می شود. در این شرایط توان کل لازم برای کار پیازکن در حدود 5/3 تا 8/3 کیلووات به ازای هر متر عرض کار پیازکن خواهد بود.