طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانه درجه بندی میوه بر اساس وزن

با افزایش تولید محصولات کشاورزی در کشور، جد اسازی کیفی محصولات کشاورزی و بویژه میوه ها بر اساس شاخص های کمی نظیر اندازه و وزن از اهمیت خاصی برخوردار خواهد بود. اغلب محصولات به طور طبیعی از لحاظ اندازه و عوامل مربوطه به رسیدگی مانند رنگ و سفتی متفاوت می باشند. برداشت میوه ها خصوصا برداشت مکانیکی، ناخالصی و غیریکنواختی خواص فیزیکی محصول را افزایش می دهد، لذا جداسازی میوه ها و سبزی ها امری ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق یک سامانه خودکار الکترونیکی درجه بندی میوه طراحی و ساخته شد و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. دستگاه شامل دو قسمت الکترونیکی و مکانیکی است که طی آن میوه ها بر اساس وزن و توسط یک حسگر بار 30 نیوتنی و مدار کنترلی که اختصاصا" بدین منظور طراحی شده است توسط عملگرهای مکانیکی در سه دسته جداسازی می گردند. در این تحقیق طی دو طرح آزمایشی مجزا اثر 4 متغیر مستقل بر میزان عملکرد، دقت جداسازی و میزان آسیب دیدگی مورد بررسی قرار گرفت. سطوح متغیر های مستقل در طرح آزمایش اول عبارت بودند از : نوع محصول (میوه سیب و کیوی)، شیب سامانه انتقال میوه (50،40،30 درجه) و زمان داده شده به حسگر بار (1، 5/1، 2، 5/2، 3 ثانیه)و در طرح آزمایش دوم: نوع محصول(میوه سیب و کیوی ) و شیب مکانیزم جداکننده (10، 30، 50 درجه). طی بررسی های آماری (آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی) این نتایج بدست آمد. اثرات اصلی هر چهار عامل نوع محصول، شیب ورودی، شیب خروجی و مدت زمان تنظیم شده برای حسگر به طور معنی دار بر عملکرد (بر حسب تعداد میوه در واحد زمان) و دقت جداسازی(درصد) دستگاه موثر بود. ضمن اینکه در مورد میزان آسیب دیدگی فقط اثر عامل نوع محصول معنی داربود. اما مهمترین عامل مدت زمان حسگر بود که اثرات متقابل آن نیز به طور معنی دار بر عملکرد دستگاه موثر بود. به طوری که می توان با تنظیم بهینه زمان سنج ها در داخل برنامه plc و از طریق محاسبه دقیق زمان عبور میوه از روی مانع و عبور میوه از دریچه ها زمان لازم برای جداشدن هر میوه را کاهش و در نهایت عملکرد دستگاه را افزایش داد. نتایج آزمایش نشان داد که بیشینه عملکرد دستگاه برای کیوی در شیب ورودی 50 درجه و زمان 1 ثانیه برابر با 40/872 (تعداد/ ساعت) می باشد. بیشینه ضریب دقت مربوط به میوه سیب در شیب 30 درجه در زمان های 5/2 و 3 ثانیه و در شیب 40 درجه در زمان 3 ثانیه، و برای میوه کیوی در شیب های 30 و 40 درجه و در زمان های 5/2 و3 ثانیه برابر با 100% بدست آمد. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده کمینه تعداد آسیب دیدگی صفر و بیشینه آن 15/0 در هر میوه برای سیب در شیب 50 درجه و زمان 1 ثانیه بوده است، که این مقدار بسیار ناچیزی است.