بررسی پاسخ ارتعاشی شاخه چند محصول باغی تحت تاثیر بارهای دینامیکی

یکی از سخت ترین مراحل کشاورزی و باغبانی مرحله برداشت است. در باغات میوه، محدودیت زمانی برداشت، عدم یکسان بودن زمان رسیدن میوه ها، ارتفاع زیاد درختان، هزینه های کارگر و عوامل محیطی دیگر مانند گرما و سرما، برداشت محصولات باغی را برای باغدار طاقت فرسا می سازد. همچنین برداشت غیر صحیح و نامناسب خسارات زیادی را به باغ و باغدار وارد می سازد. پس از مکانیزه شدن بخش عمده ای از مراحل مختلف کشاورزی، برداشت میوه نیز با ساخت شیکر یا تکاننده به سوی مکانیزسیون گام برداشت. استفاده از تکاننده ها باعث جدا شدن میوه های رسیده از درخت شده و عمل برداشت در سطح وسیع تر و زمان کمتر انجام می شود. حساسیت درخت و محصول آن، نوع محصول و مدیریت زمان عوامل تعیین کننده به کارگیری تکاننده ها هستند. برای طراحی اولیه، ساخت و استفاده بهتر از تکاننده ها، آگاهی از برخی خصوصیات فیزیکی و ارتعاشی درخت، شاخه های اصلی و شاخه های فرعی الزامی می باشد. لذا کار تحقیقاتی حاضر در این مورد روی برخی محصولات باغی به منظور بدست آوردن خصوصیات ارتعاشی شاخه های فرعی سیب ، لیمو ترش و پرتقال انجام شد. آزمایش ها ابتدا به صورت یک درجه آزادی انجام شد، به این ترتیب که شاخه فرعی محصولات مذکور در زمان برداشت از درخت جدا شد و به صورت تیر یک سر گیردار در نظر گرفته و بار به صورت استاتیکی و دینامیکی بر آن اعمال شد. به ترتیب خصوصیات فیزیکی و ارتعاشی نظیر مدول الاستیسیته (e)، سختی(k) ، ثابت میرایی (c) و جرم (m) برای آن ها محاسبه شد. با استفاده از اطلاعات فوق فرکانس طبیعی شاخه ها در دو مدل محاسبه شد. در مدل یک درجه آزادی از میانگین سختی شاخه ها و مدول الاستیک برای محاسبه فرکانس طبیعی استفاده شد. در این قسمت مدلی برای ارتعاش شاخه های فرعی به دست آمد که به مدل تجربی مورد آزمون بسیار نزدیک بود. بر اساس مدل به ارائه شده، در هر زمان میزان جابجایی شاخه فرعی به راحتی و دقت نسبتاً خوبی در مقایسه با مدل تجربی، قابل محاسبه می باشد. میزان حرکت نسبت به زمان برای شاخه سیب x(t)=e^(-0.99t) [70.88 cos?(13.64t+4.22)] محاسبه شد. همین روند برای به دست آوردن مدلی جهت تعیین جابجایی شاخه لیمو و پرتقال تحت ارتعاش به واسطه بار دینامیکی تکرار شد و مدل ریاضی به این شکل به دست آمد. برای شاخه لیمو ترش x(t)=e^(-1.33t) [46.76 cos?(20.41t+3.63)] و برای شاخه پرتقال به صورت x(t)=e^(-1.38t) [75.5 cos?(18.84t+4.2)] به دست آمد. مقدار تقریبی ضریب میرایی)?( برای شاخه های درخت 1/0 محاسبه شده است(fridley and lorenzen, 1965) که مقدار متوسط ضریب میرایی درخت سیب برابر با 074/0 بدست آمد که به عدد محاسبه شده فریدلی و لورنزن نزدیک می باشد. این عدد برای شاخه لیمو ترش 065/0 و برای شاخه پرتقال 073/0 محاسبه شد. همچنین مقدار تقریبی فرکانس طبیعی در آزمایش دینامیک برای سیب 72/15، برای لیمو ترش 45/20 و برای پرتقال 89/18 محاسبه شد. در آزمایش استاتیک مدول الاستیسیته برای شاخه سیب 95/14، برای لیمو ترش 59/9 و برای پرتقال 78/2 کیلو پاسکال به دست آمد.