شبیه سازی و ارزیابی عملکرد تکاننده ارتعاشی برای برداشت مکانیزه پرتقال تامسون

برداشت مرکبات به صورت دستی کاری سخت، طاقت فرسا، پرهزینه و زمان بر است. در نتیجه مکانیزه نمودن سیستم های برداشت محصول مرکبات امری لازم و ضروری است. از متداول ترین نوع ماشین های برداشت میوه، تکاننده های اینرسی است که پارامترهای موثر برای برداشت یا جداسازی میوه در کاربرد با آن؛ بسامد، دامنه و زمان ارتعاش است. همچنین استفاده از هورمون های شیمیایی در افزایش میزان برداشت میوه به نحوه چشم-گیری در برداشت مکانیکی موثر است. با شبیه سازی و تحلیل رفتار دینامیکی درخت، می توان داده های معتبر برای طراحی، بهینه سازی و یا اصلاح تکاننده های موجود به منظور افزایش راندمان برداشت به دست آورد. در این پژوهش تاثیر محلول اتفن، بسامد و زمان ارتعاش بر میزان درصد برداشت و درصد میوه های آسیب دیده در پرتقال رقم تامسون مورد بررسی قرار گرفته است. از یک آزمایش اسپلیت در فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه سطح بسامد ارتعاش، سه سطح زمان ارتعاش دو روش برداشت (بدون و با اتفن) با سه تکرار، استفاده گردید. آزمایش ها با استفاده از یک دستگاه تکاننده مدلarcusin ، در باغ موسسه تحقیقات مرکبات کشور واقع در رامسر انجام گرفت. سپس نیروی کشش پرتقال از ساقه و نسبت آن به وزن(f/w) به منظور پیش بینی سهولت جداسازی میوه در برداشت مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شبیه سازی دینامیکی درخت با استفاده از simulink نرم افزار matlab انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش بسامد ورودی و افزایش نیروی وارده از تکاننده، دامنه و بسامد ارتعاش منتقل شده به تنه و شاخه های درخت افزایش می یابد. همچنین افزایش ضریب میرایی و افزایش ارتفاع گیره تکاننده به درخت، باعث افزایش دامنه ارتعاش وارده به تنه و شاخه های اصلی درخت می شود. نتایج آزمایش ها آزمایشگاهی نشان داد که اثر اتفن بر میزان نیروی کشش و f/w معنی دار بوده، و مقدار آن ها در حالت بدون اتفن به ترتیب 6/32 نیوتن و 05/20، و در حالت با اتفن به ترتیب 2/20 نیوتن و 56/11 می باشد. نتایج ارزیابی مزرعه ای بیانگر این موضوع بود که اثر اتفن، بسامد و زمان ارتعاش در p ?%1)) بر میزان درصد برداشت و درصد میوه های آسیب دیده و همچنین اثر متقابل اتفن، بسامد و بسامد، زمان ارتعاش در (p ?%5) بر میزان درصد برداشت معنی دار است. اگرچه میزان برداشت با افزایش زمان ارتعاش، افزایش می یابد ولی درصد میوه های آسیب دیده نیز بیشتر می-گردد که بیشترین میزان آسیب در سطح 20 ثانیه، 83/7 درصد است. بررسی اثر متقابل اتفن و بسامد ارتعاش بر میزان درصد برداشت نشان داد که بیشترین مقدار آن با اتفن 6/82 درصد و در حالت بدون اتفن 8/62 درصد در سطح بسامد 10 هرتز بوده که بیانگر افزایش 20 درصدی میزان برداشت است. با توجه به افزایش مقدار آسیب میوه، ریزش برگ ها و احتمال شکستن شاخه ها در زمان های ارتعاش زیاد، زمان 15 ثانیه و بسامد 10 هرتز با 56/75 درصد برداشت، به عنوان مناسب ترین شرایط برای برداشت پرتقال تامسون انتخاب گردید. سرانجام یک مدل ریاضی خطی بر اساس بسامد و زمان ارتعاش برای میزان درصد برداشت پرتقال از روش رگرسیون چند متغیره تدوین گردید.