"دراسة الحركة الاهتزازية لأغصان بعض أشجار الفاكهة لتطوير هزاز للقطف الآلي للثمار A study on vibration of fruit-tree branches for the development of a mechanical fruit shaker"

 "        يهدف هذا البحث إلى دراسة الحركة الاهتزازية لأغصان بعض أشجار الفاكهة لتطوير هزاز للقطف الآلي للثمار. فنظراً لأهمية أشجار الزيتون في كل من سوريا و مصر ومدى المشاكل والصعوبات التي تواجه المزارعين في موسم الجني، فقد أجريت هذه الدراسة وفق ما يلي:

1. تحديد الخصائص الطبيعية لأغصان أشجار الزيتون مثل عامل الصلابة وعامل المرونة على الشد (عامل يونج)، حيث أشارت نتائج التجارب إلى أن عامل يونج لخشب أغصان الزيتون يساوي E =2.8x103 N/mm2.

2. تقدير الخصائص الطبيعية للثمرة حيث وجد أن متوسط كتلة الثمرة 3.95 جرام، ووجد أن التردد الطبيعي لثمار الزيتون بحدود 2.7 هرتز.

3. تم رش الأشجار بمحلول الايثريل بتركيز 0، 500، و1000 جزء/مليون لتقليل القوة اللازمة لفصل الثمار، ووجد أن أقصى تناقص لهذه القوة يحصل بعد أسبوع من الرش، حيث تصل قيمتها إلى 4.5 نيوتن، وإلى 3 نيوتن، عند تركيز 500 و 1000 جزء/مليون على الترتيب. في حين بقيت هذه القوة على حالها 9 نيوتن، عند التركيز 0.

4. وجد ازدياد ملحوظ لنسبة الأوراق المتساقطة عند التركيز 1000 جزء/مليون عنها عند التركيز 500 جزء/مليون وكانت الأقل عند التركيز 0. (عينة المقارنة)، وبلغ معدل هذه الزيادة 10% مع زيادة كل تركيز.

5. وجد ازدياد نسبة الثمار المقطوفة بزيادة تركيز الايثريل، حيث بلغت هذه    النسبة 80، 90 و95% وفق زيادة التركيز على الترتيب.

6. تم إجراء دراسة تحليلية لنمط اهتزاز الأغصان بطريقة ""مايكل ستاد"" لتحديد الترددات الطبيعية لبعض أغصان الزيتون ومقارنتها بالترددات الطبيعية المستنتجة من التجارب العملية.

7. باستخدام التحليل البعدي تم إيجاد علاقة بين التردد الطبيعي للغصن ونسبة قطره إلى طوله.

8. تم تصميم نموذج لهزاز (هزاز أغصان) يشغّل عن طريق محرك بقدرة 5 حصان (3.75 كيلووات). وتم دراسة المتغيرات التالية:

-        تردد الاهتزاز: تم دراسة ثلاث نسب لتخفيض السرعة وهي: 3/1، 4/1 و 6/1.

-        طول شوط الاهتزاز (6، 9 و12 سم).

                   ووجد أن لطول شوط الاهتزاز تأثير أكثر فاعلية من التردد وأنه بزيادة طول الشوط تزداد النسبة المئوية للثمار المقطوفة. وقد دلت الدراسة على أن أفضل العوامل هي: تردد متوسط (بحدود 650-750) دورة/دقيقة، وطول شوط 12 سم مع استخدام الايثريل بتركيز 500 جزء/مليون خاصةً مع الأغصان الغليظة نسبياً، وبزمن هز للغصن الواحد 10 ثانية.

9. تراوحت القدرة اللازمة بحدود 1.3 كيلووات، وذلك تبعاً لمقاومة الغصن وتردد وطول مشوار الهز. 

10. أوضحت دراسة الجدوى الاقتصادية أن تكلفة القطف الآلي باستخدام الهزاز المصمم تعادل 55% من تكلفة الجمع اليدوي، تزداد هذه النسبة لتصبح 165% و275% عند إضافة محلول الايثريل بتركيز 500 و1000 جزء/مليون على الترتيب، وسبب هذه الزيادة هو إضافة ثمن الايثريل المستخدم في عمليات القطف.

مفتاح الكلمات:

القطف الآلي - هزاز الأشجار – قوة فصل الثمار – جمع ثمار الزيتون – المواد المحفزة للتساقط – أنظمة الاهتزاز المنفصلة."