بررسی و ارزیابی شیکر کابلی ساقه بادام و تاثیر متقابل دامنه و فرکانس ارتعاشی بر روی برداشت محصول

ایران یکی از بزرگ ترین تولید کنندگان بادام در جهان است و برداشت بادام مانند اکثر میوه ها به صورت دستی انجام می شود. با توجه به شکل شاخه ها و هم چنین سختی شاخه ها، به نظر می رسد که برداشت ارتعاشی روش مناسبی برای برداشت میوه بادام باشد. لذا کار تحقیقاتی حاضر به منظور بدست آوردن خصوصیات ارتعاشی شاخه های ساقه بادام شاهرودی و ارزیابی شیکرکابلی انجام شد. از آنجا که شاخه ها خصوصیات مختلفی را در جهت های مختلف از خود نشان می دهند، آزمایشات در 3 جهت مختلف انجام شد و خصوصیاتی 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. میانگین سختی شاخه ها در این مدل 4/113 کیلونیوتن بر متر و فرکانس طبیعی برابر 88/19هرتز بدست آمد. با توجه به اینکه دو جهت از سه جهت بارگذاری در یک راستا قرار دارند، می توان شاخه ها را به صورت مدل دو درجه آزادی مدل نمود که در نتیجه دو فرکانس طبیعی بدست خواهد آمد. میانگین ضریب سختی شاخه ها در این مدل 128023،109706 و101792 نیوتن بر متر محاسبه شد و فرکانس های طبیعی اول و دوم به ترتیب 84/18و 80/28هرتز بدست آمد. هم چنین در آزمایش خمش که طبق استاندارد astm با دستگاه آزمون کشش- فشار اینسترون(instron) (مدل20 santam stm - ) برای تعیین مدول الاستسیته ی (e) ومقاومت خمشی شاخه بادام نوع b12انجام شد، میانگین مدول الاستسیته 62/5406 مگا پاسکال و میانگین مقامت خمشی31/82 مگاپاسکال بدست آمد. به منظور امکان سنجی برداشت مکانیزه بادام و تعیین دامنه، بسامد و نیروی لازم به طوری که بیش ترین درصد ریزش و کم ترین آسیب به درخت را داشته باشد یک نمونه از تکاننده آزمایشگاه ای که مجهز به میکروکنترلر بود در دانشگاه تهران طراحی و ساخته شد که توانایی انجام این کارها را داشت. آزمایشاتی بر روی درخت بادام رقم b12 در مزرعه آموزشی گروه باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران انجام و سپس بررسی های لازم بر روی نتایج صورت گرفت. آزمایش حاضر به صورت فاکتوریل در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بر روی درخت بادام نوع b12 انجام گردید. با تغییر میزان دامنه و فرکانس، نیروهای وارد بر شاخه و میزان ریزش بادام اندازه گیری شد. با بررسی و تحلیل داده های به دست آمده توسط دو نرم افزار sasو mstatc مشاهده گردید که تاثیر هر سه فاکتور دامنه، بسامد و قطر شاخه به طور مستقل معنی دار است و با افزایش دامنه، افزایش فرکانس و افزایش قطر شاخه، میزان نیروی وارد بر شاخه ابتدا افزایش یافته سپس از دامنه بالای 35 میلی متر شروع به کاهش می یابد. بیش ترین درصد ریزش بادام در دامنه 35 و فرکانس 30 هرتز برابر با 96 درصد به دست آمد. ولی با توجه به لزوم محدودسازی افت محصول و خسارت وارده بر شاخه به 5 درصد و کمینه نمودن توان مصرفی شاخه تکان، اعمال ارتعاشی با دامنه 35 و فرکانس 5/21 هرتز که 5/94 درصد از محصول را برداشت می کند به عنوان مناسب ترین ترکیب دامنه و فرکانس ارتعاشی توصیه می گردد. با توجه به اطلاعات فوق و شکل شاخه ها تصمیم گرفته شد تا دستگاه تکاننده کابلی طراحی شود.