Caratterizzazione dinamica mediante prove di vibrazione

scuotitore vibrante olive
Shaker elettrodinamico collegato al tronco di olivo
L’esigenza di meccanizzare la raccolta va di pari passo con nuove tecnologie che consentono di misurare le proprietà meccaniche delle branche di olivo aprendo nuove frontiere alla progettazione delle macchine vibro-scuotitrici

Il metodo tradizionale per la raccolta delle olive da mensa è quello manuale, data l’elevata suscettibilità al danno dei frutti. La raccolta consente di ottenere un’ottima qualità del frutto e un’elevata efficienza, ma è dispendiosa in termini di tempo e manodopera e perciò molto costosa. Per questo motivo, i sistemi di scuotitura meccanizzata degli alberi hanno iniziato a diffondersi come alternativa alla raccolta manuale dei frutti e sono stati migliorati nel tempo.

Oggi, l’approccio standard per la raccolta delle olive destinate alla produzione di olio in coltivazioni di grandi dimensioni è l’uso di sistemi di raccolta meccanica, come scuotitori al tronco o ai rami, per ridurre al minimo i tempi e i costi di raccolta.

Tuttavia, gli svantaggi legati alle tecnologie di raccolta meccanica sono la minore efficienza e il marcato peggioramento della qualità del frutto rispetto alla raccolta manuale. Di conseguenza, vi è una continua necessità di migliorare tali sistemi, il che può essere fatto comprendendo a fondo il comportamento vibrazionale dell’albero di olivo.

La risposta dinamica degli alberi da frutto è stata ampiamente esaminata nella letteratura scientifica con l’obiettivo di ottimizzare la raccolta meccanica, spaziando dal noce, agli agrumi, fino al melo. In particolare, il comportamento dinamico degli olivi sotto vibrazione forzata, indotta da uno scuotitore al tronco inerziale o elettrodinamico, è stato ampiamente studiato, ottenendo una frequenza di lavoro ottimale per il processo di raccolta compresa tra circa 20 e 30 Hz, con un’accelerazione di distacco del frutto dell’ordine di decine o centinaia di metri al secondo quadro, principalmente in funzione delle dimensioni e della geometria della chioma dell’albero.

La sperimentazione

Lo studio è stato condotto tra marzo e aprile 2023 su un olivo di 15 anni (cv. Leccino, fig. 1a) situato a Chiaravalle, in provincia di Ancona nella regione Marche. Il percorso del ramo scelto per l’analisi è chiaramente visibile in fig. 1b.

Le dimensioni caratteristiche del tronco e dei rami successivi, identificati considerando le inserzioni lungo il percorso scelto, sono riportate nella tabella 1. In questo studio, per semplicità, le branche e i rami sono ordinati in modo crescente seguendo i livelli di ramificazione principali.

Tab. 1 - Dimensioni caratteristiche del percorso delle vibrazioni analizzato sull’ulivo
Lunghezza
(cm)
Diametro
(cm)
Tronco 103
Ramo primario 85
Ramo secondario 42
Ramo terziario 25
Ramo quaternario 28
Ramo quinariale 60
Ramo sesto 70
Ramo settimo 60

(…)

In questo studio, il comportamento dinamico di un olivo della cultivar Leccino è stato indagato mediante Analisi Modale Sperimentale (EMA), consentendo una comprensione più profonda delle principali frequenze di risonanza e dei relativi modi di vibrare della chioma. (…) I risultati mirano a migliorare e aggiornare le macchine scuotitrici al tronco esistenti, in termini di frequenza di risonanza e ampiezza del processo di scuotimento. (…)


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Caratterizzazione dinamica mediante prove di vibrazione - Ultima modifica: 2024-10-24T15:39:02+02:00 da Barbara Gamberini

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