Echipamente de recoltare a fructelor prin vibrații

Toate sistemele vibratoare utilizeazặ periodicitatea mişcării organului de lucru,datorită căreia se obţine un efect util.

Principala caracteristică a sistemelor vibratoare este aceea că la deplasări mici se pot obţine viteze considerabile ale organului de lucru,si de aceea lucrul in limitele unei perioade de timp poate deveni mai intensive.

Masina vibratoare reprezintă un sistem oscilatoriu compus dintr-un excitator de vibratii si elemente elastice de legatură ale maselor oscilatorii din care o parte sunt organe de lucru. La sistemele vibratoare traiectoria punctelor organelor de lucru, amplitudinea , viteza si acceleraţia depind de mărimile maselor oscilatorii si de rigiditatea lor.

Masinile vibratoare necesită un număr minim de mecanisme de transmisie între motor si organul de lucru, foarte frecvent aceste mecanisme lipsesc cu desăvârşire. Acest lucru asigură simplitatea construcţiei, siguranţă in funcţionare si un randament mai înalt al maşinilor de acest tip, in comparaţie cu cele obişnuite. Folosirea fenomenului de rezonanţă la aceste maşini, oferă posibilitatea realizării unor construcţii mai economice, fapt care se explică prin aceea că sunt necesare forţe perturbatoare minime pentru obţinerea efectului dorit.

Maşinile de recoltat fructe cu ajutorul vibraţiilor sunt deja folosite in mai multe ţări. Principalele specii de fructe care se pot recolta cu maşini vibratoare sunt: prunele, cireşele, vişinile, caisele, nucile, merele, perele, portocalele, lămâile, fructele arbuştilor fructiferi in special zmeura si coacăzul, strugurii etc.

Maşinile vibratoare folosite in recoltare se pot utilize şi pentru rărirea fructelor in vederea normării producţiei de fructe pe pom, prin scuturarea acestora după înflorire.

Recoltarea mecanizată a fructelor cu ajutorul maşinilor vibratoare asigură economii insemnate de forţa de muncă, (o reducere a personalului muncitor de până la 6 ori), reduce cheltuielile materiala, scurtează perioada de recoltare permiţând ca fructele să fie recoltate in perioada optimă, uşurează munca oamenilor, în schimb necesită cheltuieli suplimentare care trebuie asigurate pentru aplicarea ei.

Cu toate perfecţionările aduse maşinilor vibratoare nu s-a reuşit până în prezent să se asigure indicii calitativi de lucru apropiaţi de cei realizaţi prin recoltarea manuală. Fructele recoltate mecanizat cu ajutorul maşinilor vibratoare prezintă vătămări mecanice in procent de 3-5% si impurităţi ca : frunze, ramuri, peduncul etc. Unele specii sunt recoltate fără peduncul, putând fi numai industrializate, nu şi pentru consum in stare proaspătă (cireşele şi vişinile), unde una dintre cerinţe este ca fructele să aibă peduncul.

Toate tipurile de maşini vibratoare produc vătămarea scoarţei ramurii sau tulpinii pomului în locul de prindere a scuturătorului de pom. Procentul de pomi vătămaţi variază în funcţie de tipul scuturătorului şi de gradul de pregătire al personalului care deserveşte utilajul in limitele 3-5 %.

Procesul de recoltare al fructelor cu ajutorul vibraţiilor constă în imprimarea unei mişcări oscilatorii pomului, care are drept efect desprinderea fructelor din pom şi căderea lor pe o suprafaţă elastică a unui colector şi de aici în lăzile de recoltare.

Procesul de recoltare mecanizată a fructelor se poate împărţi în trei părţi distincte:

1.Generarea vibraţiilor şi aplicarea lor în punctele celemai indicate ale pomului.

2.Transmiterea vibraţiilor prin scuturarea pomilor de la punctual de aplicare al generatorului de vibraţii până la fruct.

3.Separarea sistemului fruct-peduncul în funcţie de forţele dezvoltate asupra fructului ca efect al mişcării vibratorii.

Soluţionarea problemelor complexe pe care le comporta această tehnologie de recoltare, au determinat o îmbinare strânsă a cercetărilor teoretice cu cele experimentale. Cercetătorii din ţări ca : SUA, Rusia, Franţa, Italia, Ungaria, Bulgaria, Spania, Anglia au contribuit prin rezultatele obţinute, pe de o parte la perfecţionarea continuă a modelelor matematice care descriu fenomenele de scurtare mecanică, iar pe de altă parte la îmbunătăţirea constructivă si funcţională a maşinilor vibratoare.

Lucrările teoretice au urmărit să stabilescă o legatură între mărimile principalilor parametri ai vibraţiilor (frecvenţa, amplitudine, viteza, deplasări, forţe, momente) şi între caracteristicile mecanice, biologice ale fructelor şi pomilor care se recoltează. Aceste studii au aplicaţii la calculele privind proiectarea şi exploatarea maşinilor vibratoare pentru recoltat fructe.

S-au elaborat modele matematice şi fizice lae fenomenelor care au loc, care au fost apoi verificate experimental în condiţiile din ţara noastră şi în final s-au stability regimuri optime de lucru a mişcărilor de vibraţie pe care le comportă sistemele studiate.