طراحی ساخت و ارزیابی دستگاه شاخه تکان و تعیین بهترین دامنه و بسامد ریزش بهار نارنج

بهارنارنج شکوفه درخت نارنج می باشد، در عطر سازی مورد استفاده بوده ولی کاربرد اصلی آن به صورت گل خشک و به خصوص عرق در طب گیاهی است. بهارنارنج آرامش بخش و ضد هیجانات دستگاه عصبی است و سردردهای عصبی و همچنین میگرنی را کاهش می دهد. در این پژوهش یک شاخه تکان دستی الکترونیوماتیکی برنامه پذیر دقیق منحصر به فرد، از نوع ضربه ای برای برداشت مکانیکی بهارنارنج طراحی و ساخته شد. لرزاننده قابل حمل دستی به طور نیوماتیک از یک کمپرسور هوا توان می گیرد و قسمت کنترل آن با یک باطری لیتیوم کار می کند. به طوری که در برداشت به تراکتور نیازی نمی-باشد. به منظور طراحی لرزاننده خواص فیزیکی و مکانیکی شاخه مورد بررسی قرار گرفت و مقدار نیروی ارتعاشی لرزاننده بر شاخه محاسبه شد. به منظور تعیین مقدار نیروی ارتعاشی، سیستم ارتعاشی شاخه- لرزاننده، یک درجه آزادی تحت تحریک پایه برانگیخته هارمونیک در نظر گرفته شد. سیستم شاخه به صورت تیر یک سر گیر دار پیوسته فرض شد و فرکانس های طبیعی آن با استفاده از معادله اویلر- برنولی محاسبه شد. نیروی استاتیکی لازم برای جدایش شکوفه از شاخه توسط دستگاه کشش- فشار جامع اندازه گیری شد. لرزاننده این قابلیت را داشت که 3 سطح دامنه (20، 30 و 40 میلی متر) و فرکانس نوسان در 6 سطح (1، 2 ،3، 4، 5 و 6 هرتز) را ایجاد نماید. پس از ساخت به منظور ارزیابی دستگاه و انتخاب مناسب ترین دامنه و بسامد نوسان برای ریزش بهار نارنج در شرایط واقعی آزمایش انجام گرفت. آزمایش ها در استان خوزستان در باغی مربوط به شرکت جلگه دز در دزفول انجام گردید. نرخ برداشت با شمردن تعداد شکوفه های جدا شده و جدا نشده محاسبه شد. آزمایش فاکتوریل 3*4 در طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تکرار برای بررسی اثر دامنه و بسامد بر جداسازی بهار نارنج انجام شد. در این آزمایش 4سطح فرکانس (1، 2، 3 و 4 هرتز) و 3 سطح دامنه (20، 30 و 40 میلی متر) مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه تحلیل داده ها توسط نرم افزار آماری sasو mstat-c انجام شد. تجزیه واریانس داده ها نشان دادکه اثر دامنه و بسامد نوسان و بلوک و اثر متقابل بر جدایش بهارنارنج معنی دار بود. نرخ برداشت دستگاه لرزاننده با افزایش فرکانس افزایش یافت، ولی افزایش بیشتر فرکانس بر درصد ریزش بهارنارنج تأثیری نداشت. کاهش دامنه باعث افزایش شتاب و نیروی ارتعاشی به شاخه و افزایش درصد ریزش می-گشت. بهترین دامنه و بسامد برای دستیابی به بیشترین ریزش شکوفه، دامنه 20 میلی متر و بسامد 4 هرتز بود. نیروی دینامیکی منتقل شده توسط دستگاه در طول شاخه در محل اتصال شکوفه در دامنه وبسامدهای مختلف محاسبه شد. مقدار تغییرات شتاب نسبت به فرکانس در 3 نقطه از تیر یک سر گیر دارکه توسط نرم افزار abaqus بدست آمد، نشان داد که با فاصله گرفتن از سر گیر دار شاخه، شتاب اعمال شده در محل اتصال شکوفه افزایش یافت و با افزایش فرکانس در هر نقطه شتاب در آن نقطه افزایش یافت و همچنین بیشترین شتاب در طول شاخه در بسامدهای نزدیک به بسامدهای طبیعی شاخه بدست آمد.