تويت
الات حصاد اشجار الفاكهة Fruit Harvesters
تحتاج أشجار الفاكهة إلى عمالة كثيرة لأجراء عملية الحصاد وقد تطورت طرق الحصاد الألى للأشجار في دول كثيرة. وأصبح هناك كثير من الآلات التي تقوم بهذه العملية ولكن مكنة حصاد أشجار الفاكهة عموما تقابلها كثير من الصعوبات.
شكل (1) عامل يقوم بالحصاد اليدوي لأشجار الفاكهة.
أهم الصعوبات التي تحد من ميكنة حصاد أشجار الفاكهة في مصر:
1- عدم انتظام مسافات زراعة الأشجار خصوصا في البساتين القديمة.
۲- عدم تربية الأشجار بطريقة تسهل الحصاد الآلي .
٣- عدم ملائمة أصناف الأشجار للحصاد الآلي .
4- عدم نضج الثمار في وقت واحد .
5- صغر المساحات المزروعة بنوع وصنف واحد من الأشجار.
6- حساسية ثمار الفاكهة للخدش والتلف.
۷- ارتفاع ثمن الات حصاد أشجار الفاكهة.
۸- توافر العمالة في كثير من المناطق الريفية.
۹- زيادة نسبة الثمار التالفة عند الحصاد الألي نتيجة لعدم ملائمة ظروف الزراعة للحصاد الآلي.
10- عدم توافر المصانع التي يمكن أن تستقبل الثمار الناتجة من الحصاد الآلي والتي تكون مصابة ببعض الأضرار الميكانيكية.
انواع آلات حصاد أشجار الفاكهة Types of fruit harvesters
الحصاد اليدوي عادة يتطلب أيدي عاملة كثيرة في فترة قصيرة من الوقت وبالتالي قد يؤدي ذلك إلى زيادة تكاليف الحصاد وزيادة المشاكل الاجتماعية الناجمة عن انتقال وهجرة العمالة وخصوصا في الأراضي الجديدة ولذلك هناك حاجة لميكنة حصاد أشجر الفاكهة ومن أهم طرق الحصاد المستخدم حاليا ما يلي:
1- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك للأشجار.
۲- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك ووحدات للجمع.
۳- الهزازأت الميكانيكية بواسطة السيور.
4 - الهزازات الميكانيكية بواسطة اللوحات أو الأعمدة.
5- الات توجيه العمال
1- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك للأشجار: Mechanical tree shakers
يتم عملية الفصل الثمار بهذا الطريقة عن طريق اكساب الثمرة عجلة وبالتالي اكسابها قوه مساوية لكتلتها مضروبة في العجلة التي اكتسبتها ويتم فصل الثمرة عندما تزيد هذه القوه عن القوة الممسوكة بها الثمرة في الشجرة وقد يتم توصيل الهزازات بالجزع الرئيسي لشجرة أو بالفروع الجانبية لها ويتأثر أداء هذه الهزازات بالاتي:
1- سرعة الهزاز أي عدد المشاوير في الدقيقة.
۲- مسافة المشوار.
3- أتجاه الهزاز (افقي أو رأسي أو مائل).
4- مكان تثبيت الهزاز على الشجرة.
5- نوع الشجرة.
6- هل سبق معاملتها كيماوية أم لا لتسهيل سقوط الثمار.
۷- درجة نضج الثمار.
۸- القوة الممسوكة بها الثمار في الشجرة.
۹- كثافة التفريع والأوراق.
۱۰- فترة الهز.
شكل (2) طريقه أخذ الحركة الاهتزازية للهزاز من الحركة الدورانية. لاحظ ثقل التوازن في المرفق
وتتراوح سرعة التردد ما بين ۸۰۰ إلى ۲۵۰۰ دورة في الدقيقة لهزازات الجزوع و 400 إلى ۱۲۰۰ دورة في الدقيقة لهزازات الأفرع وطول المشوار يتراوح من 1 إلى 5 سم ويربط ذراع الهزاز بفرع الشجرة ويتم تحريكه بواسطة عمود مرفق يركب على الجرار ويتم فتح وقفل ماسكات الأشجار هيدروليكية ويجب أن تصمم بعناية كافية لتفادي أي تجريح في الجزع وبالتالي تفادي الإصابة بالأمراض وحدوث تلف دائم للشجرة. والتبطين يجب أن يكون مرنة ويسمح لنقل حركة الهزاز. ويجب تقليل الأحمال الموازية للجزع لأقل قدر ممكن وتوزيع الاحمال على مساحة كافية حتى لا تزيد عن القوى القصوى التي يمكن ان يتحملها لحاء الشجرة. ويجب ان توصل الهزازات عموديا على الافرع او الجزوع كلما امكن ذلك.
۲- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك ووحدات للجمع:
Shake- catch harvesting
الهزازات الميكانيكية المزودة بوحدات للجمع تكون تقريبا متشابهة مع الهزازات الميكانيكية العادية ولكنها تزود بوحدات للجمع على أشكال مختلفة ممكن تكون وحدات الجمع على شكل شمسية مقلوبة تحت الشجر وممكن تكون وحدتين للجمع واحدة على كل جانب من جوانب الشجرة وأسطح التجميع الرئيسية عادة ما تصنع من قطع من القماش المشدود والتصميم الجيد لها يقلل من ارتداد الثمار عليها. ومن الضروري تبطين جميع الأسطح الصلبة لتفادي حدوث تلف في الفواكه سهلة الخدش.
وأسطح وحدات التجميع تمتد تحت الشجرة وتغطي معظم أو كل المساحة تحت الشجرة وهذا السطح عادة ما يكون مائل في اتجاه سير ناقل للتحميل في صناديق التعبئة.
3- الهزازات الميكانيكية بواسطة السيور:
Mechanical shakers with belts
تستخدم هذه الآلات الحصاد العنب حيث تتحرك سيور على طول صفوف الأشجار وتتأرجح هذه السيور عرضية على الجزوع مسببة هز مستمر للفرع وقد تحرك بدلا من السيور قضبان مسببة هز للفرع ويمكن هذا النظام من تفادي الاتصال المباشر مع جذع الشجرة وبذلك يقل تلف الأفرع ويقل تساقط أوراقها ، وبالتالي نتفادى أحد المشاكل الكبيرة في أنواع الهزازات الأخرى ويوجد الواح للتجميع متداخلة مع بعضها مكونة فرشة تحت الشجار ومحملة على يايات وتدخل إلى الصف من كلا الجانبين وتوجه الثمار إلى سير ناقل للتحميل، والتعبئة في صناديق النقل.
شكل (3) إله لحصاد شجيرات الفاكهة بالهز حيث تقوم الألة بثني الشجيرات بزاويه لا تزيد عن 45 درجه مع الاتجاه الرأسي ثم تتعرض الأفرع لهزات بواسطة قضبان فتسقط الثمار الناضجة وتتجمع على ناقل لنقلها إلى خزان بالإله.
تشكل (4) طريقه لحصاد أشجار العنب بواسطه قضيب قطع وأسطوانة لسقوط الثمار إلى اسفل حيث يتم نقل العناقيد بعد ذلك على بكرات إلى خزان الإله وهذه الطريقة تتطلب تربيه معينه للأشجار
4- الهزازات الميكانيكية بواسطة اللوحات أو القضبان:
Mechanical shakers with panels or bars
في هذا النوع من الآلات لا يتم عمل أتصال بين الفرع أو الجزوع والآلة التي تقوم بالهز بل يتم الهز باستخدام أصابع تتحرك حركة أفقية أو رأسية أو لوحين من الخشب يتم ضغط سيقان الشجر بينهم ويقومان بهز الشجرة في توافق بمعدل حوالي ۲۵۰ دورة في الدقيقة وتستخدم هذه الآلات في حصاد الأشجار التي يسهل سقوط الثمار الناضجة منها وتتميز بسرعة الأداء عن الآلات التي يلزم عمل وصلات لربط الأفرع بها ولكن هذه الآلات تسقط كمية كبيرة من أوراق الأشجار أثناء عملية الحصاد.
شكل (5) الة لتوصيل العامل الى الاشجار المرتفعة اثناء عملية الحصاد
شكل (6) الة لرفع العامل اثناء حصاد نخيل البلح وتقليمة
5- آلات توجيه العمال للحصاد: Man positioners for harvesting
هناك كثير من الأشجار تكون مرتفعة لدرجة أن العامل يحتاج إلى سلم حتى يستطيع جمع الثمار منها وقد يحتاج إلى وسائل أخرى خاصة مثل الوسائل المستخدمة عند حصاد النخيل حيث يستخدم العمال حزام خاص (مطلع) للوصول إلى الثمار وهذه الوسائل تقلل من الوقت الغير منتج للعامل. وفى حالة استخدام وسائل ميكانيكية حديثة لتوصيل العامل إلى أقرب مكان للثمار فسوف يزيد ذلك من إنتاجية العامل ولكن هذه الآلات لم تنفي نجاحا كبيرا لزيادة تكاليف استخدامها ولاحتياجاتها إلى عمليات أعداد وتمهيد لسطح التربة في الحقل وللزيادة الصغيرة نسبيا في الإنتاجية للعامل. ولكن أمكن استخدام هذه الآلات بنجاح لحصاد الكمثري حيث كانت الكمثرى مزروعة على مسافات ضيقة ۱٫۸ متر وتتحرك آلة ذات منصات جمع بين صفين حيث يقوم العمال بجمع الفواكه التي على جوانب الصفين. وتوضع الثمار بعد جمعها على وسائل نقل موجودة قرب العمال وينقل الثمار بعد ذلك إلى صناديق محمولة على الآلة، وفي بعض الآلات وصلت الزيادة في انتاجية العامل أثناء حصاد الكمثرى من 50 إلى 80% بالمقارنة مع استخدام السلم والجمع باليد.
تحتاج أشجار الفاكهة إلى عمالة كثيرة لأجراء عملية الحصاد وقد تطورت طرق الحصاد الألى للأشجار في دول كثيرة. وأصبح هناك كثير من الآلات التي تقوم بهذه العملية ولكن مكنة حصاد أشجار الفاكهة عموما تقابلها كثير من الصعوبات.
شكل (1) عامل يقوم بالحصاد اليدوي لأشجار الفاكهة.
أهم الصعوبات التي تحد من ميكنة حصاد أشجار الفاكهة في مصر:
1- عدم انتظام مسافات زراعة الأشجار خصوصا في البساتين القديمة.
۲- عدم تربية الأشجار بطريقة تسهل الحصاد الآلي .
٣- عدم ملائمة أصناف الأشجار للحصاد الآلي .
4- عدم نضج الثمار في وقت واحد .
5- صغر المساحات المزروعة بنوع وصنف واحد من الأشجار.
6- حساسية ثمار الفاكهة للخدش والتلف.
۷- ارتفاع ثمن الات حصاد أشجار الفاكهة.
۸- توافر العمالة في كثير من المناطق الريفية.
۹- زيادة نسبة الثمار التالفة عند الحصاد الألي نتيجة لعدم ملائمة ظروف الزراعة للحصاد الآلي.
10- عدم توافر المصانع التي يمكن أن تستقبل الثمار الناتجة من الحصاد الآلي والتي تكون مصابة ببعض الأضرار الميكانيكية.
انواع آلات حصاد أشجار الفاكهة Types of fruit harvesters
الحصاد اليدوي عادة يتطلب أيدي عاملة كثيرة في فترة قصيرة من الوقت وبالتالي قد يؤدي ذلك إلى زيادة تكاليف الحصاد وزيادة المشاكل الاجتماعية الناجمة عن انتقال وهجرة العمالة وخصوصا في الأراضي الجديدة ولذلك هناك حاجة لميكنة حصاد أشجر الفاكهة ومن أهم طرق الحصاد المستخدم حاليا ما يلي:
1- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك للأشجار.
۲- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك ووحدات للجمع.
۳- الهزازأت الميكانيكية بواسطة السيور.
4 - الهزازات الميكانيكية بواسطة اللوحات أو الأعمدة.
5- الات توجيه العمال
1- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك للأشجار: Mechanical tree shakers
يتم عملية الفصل الثمار بهذا الطريقة عن طريق اكساب الثمرة عجلة وبالتالي اكسابها قوه مساوية لكتلتها مضروبة في العجلة التي اكتسبتها ويتم فصل الثمرة عندما تزيد هذه القوه عن القوة الممسوكة بها الثمرة في الشجرة وقد يتم توصيل الهزازات بالجزع الرئيسي لشجرة أو بالفروع الجانبية لها ويتأثر أداء هذه الهزازات بالاتي:
1- سرعة الهزاز أي عدد المشاوير في الدقيقة.
۲- مسافة المشوار.
3- أتجاه الهزاز (افقي أو رأسي أو مائل).
4- مكان تثبيت الهزاز على الشجرة.
5- نوع الشجرة.
6- هل سبق معاملتها كيماوية أم لا لتسهيل سقوط الثمار.
۷- درجة نضج الثمار.
۸- القوة الممسوكة بها الثمار في الشجرة.
۹- كثافة التفريع والأوراق.
۱۰- فترة الهز.
شكل (2) طريقه أخذ الحركة الاهتزازية للهزاز من الحركة الدورانية. لاحظ ثقل التوازن في المرفق
وتتراوح سرعة التردد ما بين ۸۰۰ إلى ۲۵۰۰ دورة في الدقيقة لهزازات الجزوع و 400 إلى ۱۲۰۰ دورة في الدقيقة لهزازات الأفرع وطول المشوار يتراوح من 1 إلى 5 سم ويربط ذراع الهزاز بفرع الشجرة ويتم تحريكه بواسطة عمود مرفق يركب على الجرار ويتم فتح وقفل ماسكات الأشجار هيدروليكية ويجب أن تصمم بعناية كافية لتفادي أي تجريح في الجزع وبالتالي تفادي الإصابة بالأمراض وحدوث تلف دائم للشجرة. والتبطين يجب أن يكون مرنة ويسمح لنقل حركة الهزاز. ويجب تقليل الأحمال الموازية للجزع لأقل قدر ممكن وتوزيع الاحمال على مساحة كافية حتى لا تزيد عن القوى القصوى التي يمكن ان يتحملها لحاء الشجرة. ويجب ان توصل الهزازات عموديا على الافرع او الجزوع كلما امكن ذلك.
۲- الهزازات الميكانيكية المزودة بماسك ووحدات للجمع:
Shake- catch harvesting
الهزازات الميكانيكية المزودة بوحدات للجمع تكون تقريبا متشابهة مع الهزازات الميكانيكية العادية ولكنها تزود بوحدات للجمع على أشكال مختلفة ممكن تكون وحدات الجمع على شكل شمسية مقلوبة تحت الشجر وممكن تكون وحدتين للجمع واحدة على كل جانب من جوانب الشجرة وأسطح التجميع الرئيسية عادة ما تصنع من قطع من القماش المشدود والتصميم الجيد لها يقلل من ارتداد الثمار عليها. ومن الضروري تبطين جميع الأسطح الصلبة لتفادي حدوث تلف في الفواكه سهلة الخدش.
وأسطح وحدات التجميع تمتد تحت الشجرة وتغطي معظم أو كل المساحة تحت الشجرة وهذا السطح عادة ما يكون مائل في اتجاه سير ناقل للتحميل في صناديق التعبئة.
3- الهزازات الميكانيكية بواسطة السيور:
Mechanical shakers with belts
تستخدم هذه الآلات الحصاد العنب حيث تتحرك سيور على طول صفوف الأشجار وتتأرجح هذه السيور عرضية على الجزوع مسببة هز مستمر للفرع وقد تحرك بدلا من السيور قضبان مسببة هز للفرع ويمكن هذا النظام من تفادي الاتصال المباشر مع جذع الشجرة وبذلك يقل تلف الأفرع ويقل تساقط أوراقها ، وبالتالي نتفادى أحد المشاكل الكبيرة في أنواع الهزازات الأخرى ويوجد الواح للتجميع متداخلة مع بعضها مكونة فرشة تحت الشجار ومحملة على يايات وتدخل إلى الصف من كلا الجانبين وتوجه الثمار إلى سير ناقل للتحميل، والتعبئة في صناديق النقل.
شكل (3) إله لحصاد شجيرات الفاكهة بالهز حيث تقوم الألة بثني الشجيرات بزاويه لا تزيد عن 45 درجه مع الاتجاه الرأسي ثم تتعرض الأفرع لهزات بواسطة قضبان فتسقط الثمار الناضجة وتتجمع على ناقل لنقلها إلى خزان بالإله.
تشكل (4) طريقه لحصاد أشجار العنب بواسطه قضيب قطع وأسطوانة لسقوط الثمار إلى اسفل حيث يتم نقل العناقيد بعد ذلك على بكرات إلى خزان الإله وهذه الطريقة تتطلب تربيه معينه للأشجار
4- الهزازات الميكانيكية بواسطة اللوحات أو القضبان:
Mechanical shakers with panels or bars
في هذا النوع من الآلات لا يتم عمل أتصال بين الفرع أو الجزوع والآلة التي تقوم بالهز بل يتم الهز باستخدام أصابع تتحرك حركة أفقية أو رأسية أو لوحين من الخشب يتم ضغط سيقان الشجر بينهم ويقومان بهز الشجرة في توافق بمعدل حوالي ۲۵۰ دورة في الدقيقة وتستخدم هذه الآلات في حصاد الأشجار التي يسهل سقوط الثمار الناضجة منها وتتميز بسرعة الأداء عن الآلات التي يلزم عمل وصلات لربط الأفرع بها ولكن هذه الآلات تسقط كمية كبيرة من أوراق الأشجار أثناء عملية الحصاد.
شكل (5) الة لتوصيل العامل الى الاشجار المرتفعة اثناء عملية الحصاد
شكل (6) الة لرفع العامل اثناء حصاد نخيل البلح وتقليمة
5- آلات توجيه العمال للحصاد: Man positioners for harvesting
هناك كثير من الأشجار تكون مرتفعة لدرجة أن العامل يحتاج إلى سلم حتى يستطيع جمع الثمار منها وقد يحتاج إلى وسائل أخرى خاصة مثل الوسائل المستخدمة عند حصاد النخيل حيث يستخدم العمال حزام خاص (مطلع) للوصول إلى الثمار وهذه الوسائل تقلل من الوقت الغير منتج للعامل. وفى حالة استخدام وسائل ميكانيكية حديثة لتوصيل العامل إلى أقرب مكان للثمار فسوف يزيد ذلك من إنتاجية العامل ولكن هذه الآلات لم تنفي نجاحا كبيرا لزيادة تكاليف استخدامها ولاحتياجاتها إلى عمليات أعداد وتمهيد لسطح التربة في الحقل وللزيادة الصغيرة نسبيا في الإنتاجية للعامل. ولكن أمكن استخدام هذه الآلات بنجاح لحصاد الكمثري حيث كانت الكمثرى مزروعة على مسافات ضيقة ۱٫۸ متر وتتحرك آلة ذات منصات جمع بين صفين حيث يقوم العمال بجمع الفواكه التي على جوانب الصفين. وتوضع الثمار بعد جمعها على وسائل نقل موجودة قرب العمال وينقل الثمار بعد ذلك إلى صناديق محمولة على الآلة، وفي بعض الآلات وصلت الزيادة في انتاجية العامل أثناء حصاد الكمثرى من 50 إلى 80% بالمقارنة مع استخدام السلم والجمع باليد.