温州ミカンを対象とした果実-結果枝系の振動特性(第1報) : 運動安定判別と最適加振条件に関する理論的考察(農業工学)
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概要
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温州ミカンの果実-結果枝系に着目し, 振動中に起こる系の運動の安定判別について理論的考察を行った。さらにその結果を利用して, 離脱前に生じる果実の損傷を最小限におさえ, かつ, 離脱が可能となる最適振動条件を明らかにしょうと試みた。1) 強制振動を受けるカンキツ類果実-結果枝系の運動が安定か不安定かを判別する際, 基本的には上支点が単振動する単振子の運動と考えて差しつかえない。水平成分のみの変位によって上支点が振動する時, 共振時による履歴現象を除けば, 系の運動は比較的安定しているが, 離脱効果は相対的に低い。しかしこの場合でも, 強制振動の振幅が結果枝長に比べて極端に大きくなれば, 当然果実は振動現象から逸脱して振りまわされ, 遊泳する。2) 上支点に作用する強制変位が垂直方向の成分を持つ場合, 果実-結果枝系の運動は, 上支点及び下支点を支点とする2つの運動に分けてその安定判別を考察する必要がある。両者の運動は係数励振形自励振動となり, 具体的にはMATHIU及びVON DER POLの判別線によって運動の安定及び不安定範囲を区分することができる。3) 果実収穫に当たっては, 離脱前に起こる果実損傷の回避と離脱効果の両面から判断して, 上支点を支点とする運動を安定, 下支点を支点とする運動を不安定とする振動数, 振幅を選択することが望ましい。これらを満足する条件式に, 静的引張離脱力をもとにして算出された温州ミカンの離脱条件をつけ加え, 果実を傷つけづ理想的に落下させると考えられる振動数, 振幅の範囲を理論的に求めた(第13図参照)。4) 温州ミカン用振動収穫機の設計に当たっては, 加振される枝の挫折等も考慮して, 振幅は4∿6cm適度にとどめ, 振動数を無段に可変することのできる設計法が適当ではないかと考える。
- 神戸大学の論文
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