عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت دستگاه برش و بازکن انار و ارزیابی آن به روش ماشین بینایی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 877;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73600;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 877;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73600
- تاریخ دفاع
- ۲۷ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- وحید ایزدبخش
- استاد راهنما
- جواد خزائی
- چکیده
- انار محصول بومی ایران بوده و در حال حاضر مقام اول تولید انار در جهان را داراست. درصد ضایعات در ایران نسبت به سایر کشورها به مراتب بالاتر است که دلیل عمده‌ی آن عدم وجود ماشین‌آلات مناسب برای فرآوری و فرآیندهای پس از برداشت می‌باشد. انجام اغلب فرآیندهای پس از برداشت انار، نیازمند برش و بازکردن انار و سپس خارج کردن دانه‌های داخل آن است. در حال حاضر، روش‌های مورد استفاده برای برش انار اغلب به صورت غیر مکانیزه و به روش دستی و بر اساس دو نیم کردن میوه انجام می‌شوند. این روشها دارای معایبی همچون بازده پایین، طاقت‌فرسا بودن و غیر بهداشتی بودن می‌باشند. لذا، ضرورت مکانیزه کردن این عملیات در ایران احساس می‌شد. بر این اساس هدف از انجام این پژوهش طراحی، ساخت و تست و ارزیابی یک نمونه دستگاه برش و بازکن میوه انار بود. طرح این دستگاه، بر مبنای ایجاد سه برش طولی بر روی پوست میوه و سپس باز کردن آن از محل این برش‌ها انتخاب گردید. این دستگاه شامل سه بازوی حامل تیغه‌های برش و سه بازوی حامل انگشتی‌های بازکن بود که تحت زوایا و فواصل معینی از هم بر روی شاسی دستگاه نصب می‌شدند. نحوه‌ی کار دستگاه بدین صورت بود که میوه توسط اهرم فشار دهنده‌ی میوه به سمت تیغه‌های برش هدایت می‌شد. این تیغه‌ها با فشار فنری که به بازوهای حامل این تیغه‌ها وارد می‌شد، سه برش طولی در پوست میوه ایجاد کرده و سپس میوه به انگشتی‌های بازکن رسیده و با اعمال فشاری که به واسطه‌ی وارد شدن فشار از طرف فنرهای وصل شده به بازوهای حامل این انگشتی‌ها وارد می‌شد، میوه‌ی انار سه قاچ میگردید. مطالعه و بررسی تاثیر زاویه‌ی دو قسمت تشکیل دهنده‌ی بازوهای حامل تیغه‌های برش نسبت به هم (در سه سطح 90، 110 و 130 درجه)، زاویه‌ی دو قسمت تشکیل دهنده‌ی بازوهای حامل انگشتی‌های بازکن نسبت به هم (در سه سطح 110، 130 و 150 درجه) و فاصله‌ی بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن (در دو سطح 3 و 6 سانتیمتر) بر درصد دانه‌های انار صدمه دیده، درصد دانه‌های سالم خارج شده از داخل میوه برش- باز شده و کیفیت برش میوه‌های انار از اهداف مطالعه بود. نتایج تست و ارزیابی دستگاه نشان داد که تاثیر زاویه‌ی بازوهای برش ، زاویه‌ی بازوهای بازکن و فاصله‌ی عمودی بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن بر کیفیت برش- باز کردن میوه‌های انار و درصد دانه‌های سالم جدا شده از میوه در سطح یک درصد معنی دار بود. همچنین اثر متقابل زاویه‌ی بازوهای برش و فاصله‌ی بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن بر درصد دانه‌های آسیب دیده‌ی میوه‌ی انار در سطح یک درصد معنی‌دار بود. در این تحقیق از انار رقم ملس ساوه بود که به تعداد 54 عدد از آن در آزمایش‌ها استفاده شد. بیشترین و کمترین درصد دانه‌های آسیب دیده‌ی انار به ترتیب برابر با 287 و 1/41 درصد بود. کمترین درصد دانه‌های آسیب دیده مربوط به زاویه‌ی بازوهای برش 130 درجه و زاویه‌ی بازوهای بازکن 110 درجه و فاصله بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن 6 سانتیمتر بود. ضمنا بیشترین درصد دانه‌های صدمه دیده مربوط به زاویه‌ی بازوهای برش 90 درجه و زاویه‌ی بازوهای بازکن 150 درجه و فاصله بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن 6 سانتیمتر بود. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین درصد دانه‌های سالم خارج شده از داخل هر میوه برش بازشده به ترتیب برابر با 14/24 و 1/78 درصد بود. بیشترین درصد دانه‌های سالم جدا شده از میوه مربوط به زاویه‌ی بازوهای برش 110 درجه، زاویه‌ی بازوهای بازکن 130 درجه و فاصله بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن 3 سانتیمتر بود. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد که بین میانگین کیفیت برش میوه برای سطوح مختلف اثرات اصلی زاویه‌ی بازوهای برش، زاویه‌ی بازوهای بازکن و فاصله بین نوک تیغه‌های برش تا نوک انگشتی‌های بازکن اختلاف معنی داری در سطح 5% وجود داشت. میانگین کیفیت برش برای زوایای 90 و 110 درجه بازوهای برش بطور معنی داری در سطح 5% بیشتر از برای زاویه‌ی 130درجه برای همین بازو بود. ضمنا میانگین کیفیت برش در زاویه‌ی 150 درجه برای بازوهای بازکن بطور معنی داری در سطح 5% بیشتر از برای سایر سطوح این متغیر بود.
- Abstract
- Pomegranate is the native product of Iran and now, with 60 and now, with 60 thousand hectares under cultivation and 670 thousand tons of annual , has the first place of pomegranate production of the world . However, with the percentage of wastes , Iran is much higher than other countries that the main reason is because of the lack of appropriate machinery for processing and process of post-harvesting of this product . As regards the conventional methods of pomegranate cutting in order to seeding out and dewatering of that in a non-mechanized way and or based on fruit bisecting, has some disadvantages such as low efficiency , being exhausting and unhygienic, necessity of utilization is needed and considered. Methods used in this research in order to cutting pomegranate, based on radial cut of fruit's skin and slicing fruit of pomegranate and therefore opening pomegranate fruit without any damages to its seeds . This method has some advantages like being hygienic , reducing damages to seeds , possible uses for cutting other fruits and has possibility of making small and portable devices .So ,the main idea of this project is designing and manufacturing of cutting machine and pomegranate slicer , based on the method above and also some effective parameters such as the angel of the blade's arm , the angel of the opener arm and the distance between blades tip up to fingertips of opener, on the percentage of the damaged seeds , healthy seeds isolated from the fruit and the quality of the cutting machine. The results obtained from the experiment , indicated that the used method in this research in order to cut pomegranate fruit ,have a cut of the fruit with high quality and with low losses . The results of the experiment indicated that the highest and the lowest percentage of the damaged pomegranate seeds during the cutting processes and opening the pomegranate fruit with machine respectively equals with 7.28 and 1.41 percent . The lowest percentage of the damaged seeds related to the blade's arm angle was 130 degree and the opener's arm angle 110 degree and the distance between blade's tip up to the fingertips opener was 6 mm and the maximum amount of the damaged seeds related to the blade's angle 90 degree and the opener's arm angle 150 degree and the distance between blade's tip up to fingertips opener was 6 mm . Pomegranate is 14.24 and 1.78 percent with device . The maximum percentage of the intact isolated from fruit was related to the blade's angle 110 degree and opener's arm angle 130 degree and the distance between blade's tip up to fingertips opener was 3 mm. The main mean differences of the effects for quality of the cutting machine indicated that the 2 angle was 90 and 110 for blade's arm's angle, had a better revenue than 130 degree , this high performance for quality of device's cutting better was due to the quality of the cutting arm in this angles and made a better cut in pomegranate fruits skin and help to the opening of the fruit much better than before .the main mean differences of the effects for quality of the cutting machine, also showed that the 150 degree for opener's arm had a better performance and in this angle of opener , device had a better cut. That was due to the angle of the finger's position in this angle. Keywords: Blades Arm, Blades Tip, Fingertip Opener, Opener Arm, Pomegranate
