شبیه‌سازی و تحلیل رفتار دینامیکی درخت بادام با استفاده از نرم افزار MATLAB

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات کشاورزی آذربایجان شرقی

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

3 استایار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

4 دانشیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

چکیده

کاربرد تجهیزات برداشت مکانیکی میوه و آجیلیان در کشاورزی مکانیزه به طور روز افزونی اهمیت پیدا می­کند.  اکثر تکاننده­های درخت به شاخه یا تنة درخت ارتعاش وارد می­کنند.  با تحلیل رفتار دینامیکی،
می­توان تکاننده­های موجود را برای استفاده در محصولات درختی گوناگون، بدون نیاز به آزمایش­های
متنوع و با حداقل تغییرات، اصلاح کرد.  رفتار دینامیکی سیستم­ها را معمولاً با معادلات دیفرانسیل مدل می­کنند.  در این تحقیق، برای تحلیل و شبیه­سازی رفتار دینامیکی درخت بادام از جعبه ابزار سیمولینک نرم افزارMATLAB استفاده شد.  مدل ریاضی تکاننده و درخت که یک سیستم لنگ و لغزنده است به صورت یک سری معادلات دیفرانسیل رسته یک ارائه و با سیمولینک حل شد.  نتایج نشان می­دهد که 1) با افزایش بسامد ورودی تکاننده، دامنه و بسامد ارتعاش گیره اتصال به درخت افزایش می­یابد. 2) افزایش ضریب سختی تکاننده، باعث بهتر شدن انتقال تکان به تنه درخت و بهبود دامنة ارتعاش می­شود. 3) با کاهش ضریب میرایی تکاننده، ارتعاش منتقل شده به درخت دیرتر میرا می­شود. 4) با افزایش جرم درخت، دامنه و بسامد ارتعاش وارد بر درخت کاهش می­یابد. 5) با افزایش نیروی وارده از بازوی تکانندة درخت، دامنه ارتعاش وارده به درخت افزایش می­یابد.

کلیدواژه‌ها


Aderian, P. A. and Fridley, R. B. 1965. Dynamics and design criteria of inertia-type Tree shaker. Trans. of  the ASAE. 8(1): 12-14.             

2-Anon. 1999. CIGR hand book of agricultural engineering. Vol. III: Plant production engineering. Published by  ASAE. 632 p.

3-Fridley, R. B. and Lorenzen, C. 1965. Computer analysis of tree shaking. Trans. of      the ASAE. 8(1): 8-11, 14.

4-Galili, N., Rubinstein, D. and Shdema, A. 1999. Adaptive shaker for mechanical      harvesting of olives and citrus fruits. ASAE paper No.997061. 13p.

5- Gholami Mehrabadi, M. H. 1999. Design and manufacture of pistachio tree shaker, a complementary design. M.­SC. Thesis. College of Agriculture. Univ. of Tehran. 154p. (In Farsi).

6-Mahloji, H. 2003. Discrete-event system simulation. 3rd Ed. Sharif Univ. of Technology. 707 p. (In Farsi).

7-Martin, G. H. 1992. Kinematics and dynamics of machines. 3rd­Ed. McGraw-Hill Co. New York. 493p.

8- Mobli, H. and Tavakoli Hashjin, T. 1998. Design and construction of pistachio harvestig machine. Research Report. Iranian Science Organization of Science and Technology. 97p. (In Farsi).

9-Shigley, J. E., and Uhcker, J. R. 1995. Theory of machines and mechanisms. Mc Graw-Hill, Inc. 2nd Ed. New York, 616-632.

10-Thomoson, W. T. 1998. Theory of vibration with applications. 5th Ed. Prentice-Hall Inc. 524 p.

11-Upadhyaya, S. K., Rand, R. H. and Cooke, J. R. 1981. Dynamics of fruit tree trunk impact. Trans. of the ASAE. 24(3): 846-855.

12-Wang, J. K. 1965. Mechanical coffee harvesting. Trans. of the ASAE. 8 (3): 400-402, 405.

13- Zabolestani, M. 2004. Determinationof almond fruit vibratory resistance and It’s tree dynamic simulation. Ph. D. Thesis. College of Agriculture. Univ. of Tehran. 151p.(In Farsi)