ساخت و ارزیابی مکانیزم پنوماتیکی برداشت گردو

Abstract

برداشت مکانیزه میوه امروزه در کشورهای توسعه یافته یکی از روش‌های کاهش قیمت نهایی محصول می‌باشد. یکی از رایج‌ترین ماشین‌های مرسوم در این نوع برداشت، تکاننده‌ها هستند. در ایران اغلب درختان گردو، دارای تنه‌های تنومند و بسیار بلندی هستند که این موضوع استفاده از تکاننده‌های متداول را برای برداشت این میوه مشکل کرده است. در این تحقیق، ابتدا فرکانس طبیعی شاخه میوه ­دار درخت گردو بررسی و تعیین گردید. سپس یک شاخه‌تکان از نوع پنوماتیکی برای برداشت میوه‌ی گردو ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. هوای فشرده‌ی مورد نیاز به وسیله‌ی یک کمپرسور پشت تراکتوری تأمین شد. برای ایجاد ارتعاش در شاخه‌های درخت از یک شیر سلونوئیدی استفاده گردیدکه عملیات قطع و وصل جریان هوا را به کمک یک مدار تایمر برای کنترل مدت زمان باز و بسته شدن شیر و ایجاد ارتعاشی با فرکانس متغیر، انجام می‌داد. نتایج تحقیق نشان داد، فرکانس طبیعی برای شاخه‌های درخت گردو 1/96 هرتز می‌باشد و کمترین نیرو به منظور جدا کردن میوه از درخت در حالت خمش اتفاق می‌افتد. به منظور ارزیابی مکانیزم ساخته شده، مدت زمان ریزش میوه با تغییر پارامترهای فشار هوا در سه سطح (6-4، 8-6 و 10-8 بار)، فاصله‌ی برخورد در سه سطح (4، 8 و 12 سانتی‌متر) و قطر نازل در چهار سطح (4، 6، 8 و 10 میلی‌متر)، در انجام عملیات برداشت، اندازه‌گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از تحلیل داده‌ها مشخص شد، مدت زمان ریزش میوه با افزایش فشار، کاهش و با افزایش فاصله، افزایش می‌یابد. در رابطه با قطر نازل نیز مشخص گردید که این پارامتر دارای یک مقدار بهینه برای ریزش سریع‌تر میوه می‌باشد. با توجه به نتایج کمترین زمان برداشت، در فشار 10-8 بار، فاصله‌ی برخورد 4 سانتی‌متر و قطر نازل 8 میلی‌متر محاسبه گردید که برابر 6/78 ثانیه بود.