تطویر آلة کهربائیة محمولة لحصاد الزیتون

الزیتون أحد المحاصیل الهامة التی تزرع فی منطقة حوض البحر المتوسط. تکمن الأهمیة الإقتصادیة للزیتون فی القیمة المضافة للإنتاج الزراعی ومساهمته فی الناتج القومى  حیث تبلغ المساحة المنزرعة منه فی مصر حوالی 67293 هکتار تنتج ما یقرب من 694.3 ألف طن. وتتمثل المشکلة الرئیسیة للمحصول فی عملیة الحصاد (قطف الثمار)، حیث تتم عملیة الحصاد یدویاَ حیث تحتاج إلى عمالة کثیرة. ولذلک کان الهدف هو تصنیع آلة صغیرة محمولة تناسب الحیازات الصغیرة.
تم دراسة بعض الخصائص الطبیعیة والمیکانیکیة لثمار الزیتون للإستعانة بها فی تصمیم الآلة: أبعاد الثمرة – کتلة الثمرة – حجم الثمرة – القوة اللازمة لفصل الثمرة ونسبة قوة الفصل إلى کتلة الثمرة.
تم دراسة القوى المؤثرة على ثمرة الزیتون اثناء الحصاد – ثم تم تصمیم الآلة و حساب القدرة المتطلبة للالة للتشغیل.
الآلة المصنعة تتکون من: جهاز الحصاد – عصا التوجیه – مصدر القدرة وهو عبارة عن محرک کهربی صغیر یعمل بالتیار المتغیر ذو قدرة 60 وات – مصدر الطاقة وهو مولد کهربائى ذو فولتیة 220 وقدرة کهربائیة 700 وات. تم تقییم أداء الآلة المصنعة باستخدام نوعین من أجهزة الحصاد (الأول له أذرع طولها 6 سم والثانی له أذرع طولها 17 سم وذلک على ثلاث سرعات (700 ، 1100، 1500 لفة دقیقة ^-1).
وکانت معاییر التقییم کالتالى: الإنتاجیة – نسبة الثمار المنفصلة - نسبة الضرر للثمار – الطاقة المستهلکة فى عملیة الحصاد – تکالیف الحصاد.
وقد بینت الدراسة ما یلی:

تم إستنتاج علاقة بین کل من مربع السرعة الخطیة الناتجة من دوران رأس الحصاد للالة بقیمة معامل (نسبة قوة فصل الثمرة إلى کتلة الثمرة ×طول عنق الثمرة)، حیث أن مربع السرعة یجب أن یکون أکبر من أو یساوى هذا المعامل لکى یتحقق فصل ثمرة الزیتون.


تم إستنتاج خریطة کنتوریة لأداء الآلة یمکن التنبؤ بقیمة معامل (نسبة قوة فصل الثمرة إلى کتلة الثمرة ×طول عنق الثمرة) التى یمکن للآلة أن تحققه لحدوث فصل لثمرة الزیتون، وبالتالى یمکن التنبؤ بإمکانیة تشغیل الآلة لاجراء الحصاد المیکانیکی لثمار الزیتون مع مختلف الأصناف.


بلغت إنتاجیة الآلة المصنعة حوالی 45.9 و 64.3 کجم ساعة ^-1 عند التشغیل بجهاز الحصاد ذو الأذرع 6 سم و 17 سم على التوالی وذلک عند السرعة الدورانیة 700 لفة دقیقة ^-1. وعند زیادة السرعة إلى 1500 لفة  دقیقة ^-1 کانت الإنتاجیة حوالی 65.8 و 91.5 کجم ساعة ^-1 على التوالی.
بلغت نسبة فصل الثمار للآلة المصنعة حوالی 80.4 و 89.7 % عند التشغیل بجهاز الحصاد ذو الأذرع 6 سم و 17 سم على التوالی وذلک عند السرعة الدورانیة 700 لفة دقیقة ^-1. وعند زیادة السرعة إلى 1500 لفة  دقیقة ^-1 کانت نسبة فصل الثمار حوالی 91.2 و 97.7 % على التوالی.
بلغت نسبة الضرر المیکانیکی للثمار للآلة المصنعة حوالی 4.5 و 5.3 % عند التشغیل بجهاز الحصاد ذو الأذرع 6 سم و 17 سم على التوالی وذلک عند السرعة الدورانیة 700 لفة دقیقة ^-1. وعند زیادة السرعة إلى 1500 لفة  دقیقة ^-1 وصلت نسبة الضرر المیکانیکی للثمار إلى حوالی 5.1 و 6.2 % على التوالی.
بلغت الطاقة المستهلکة لحصاد الثمار للآلة المصنعة حوالی 1.31 و 0.93 وات.ساعة  کجم^-1 عند التشغیل بجهاز الحصاد ذو الأذرع 6 سم و 17 سم على التوالی وذلک عند السرعة الدورانیة 700 لفة دقیقة ^-1. وعند زیادة السرعة إلى 1500 لفة  دقیقة ^-1 کانت الطاقة المستهلکة للثمار حوالی 0.91 و 0.66 وات . ساعة کجم^-1 على التوالی.
ینصح بإستخدام الآلة المطورة فی عملیة حصاد الزیتون بإستخدام جهاز الحصاد ذو الذراع 17 سم وذلک عند السرعات من 1100 إلى 1500 لفة دقیقة ^-1.
بلغت تکالیف عملیة الحصاد حوالی 0.26 جنیه  کجم^-1  للحصاد المیکانیکی بإستخدام الآلة المصنعة فی حین بلغت حوالی 0.94 جنیه  کجم^-1 مع الحصاد الیدوی.