Avances y nuevas aplicaciones de la tecnología de vibradores de troncos para la recolección mecanizada

• Autores: Pedro Sánchez Cachinero
• Directores de la Tesis: Rafael Rubén Sola Guirado (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Luis Torres Moreno (presid.), Cristina Aguilar Porro (secret.), Elías López Alba (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Agraria, Alimentaria, Forestal y del Desarrollo Rural Sostenible por la Universidad de Córdoba y la Universidad de Sevilla
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Ingeniería agrícola
      • Drenajes
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Helvia
• Resumen

  • Esta tesis doctoral aborda 4 estudios para avanzar en la mejora de la tecnología de vibradores de tronco. 1) Se ha implementado una metodología para desarrollar un modelo computacional de un vibrador de troncos operando en un banco de ensayos, analizando respuestas dinámicas frente a las registradas en el mismo modelo replicado experimentalmente. De esta manera se evitan costos de fabricación de prototipos. En ambos casos, se observó una respuesta lineal a la variación de masa en el banco de ensayos y frecuencia del vibrador en la aceleración. Hubo una alta correlación en las aceleraciones efectivas (error < 4%) entre los estudios experimentales y computacionales medidos en el vibrador de tronco. Sin embargo, hubo errores más elevados cuando se analizó la respuesta dinámica en puntos del banco de ensayos. 2) Se ha desarrollado un prototipo de vibrador configurable en amplitud y frecuencia que permite generar un amplio abanico vibraciones dado que cada árbol frutal requiere un patrón de vibración diferente para derribar el fruto. Se caracterizó su funcionamiento en un banco de ensayos donde se colocaron ramas de almendro, olivo y naranjo. Se aplicaron diferentes configuraciones de vibración y la respuesta dinámica de las ramas fue analizada. La transmisión de la vibración en cada una de las ramas osciló entre el 82 % (almendro), 104% (olivar) y 136 % (naranjo). 3) Se estudió el efecto de la inclinación de ramas del olivo cuando se aplica vibración con un vibrador de troncos. Dado que las propiedades biomecánicas del olivo influyen en el proceso de desprendimiento, siendo la geometría y la morfología del árbol factores clave. El mayor valor de aceleración se produjo en las ramas con inclinación de 30 a 60 grados, rango en el que también se produjo la mayor transmisibilidad de aceleración y ratio de energía cinética. Los resultados sugieren tipos de poda para optimizar la recolección mediante vibradores de tronco 4) Se ha desarrollado un prototipo de vibrador de tronco compacto para colocarlo en una nueva cosechadora cabalgante que además incorpora dos sistemas de sacudidores de copa que trabajan de forma simultánea. Se estudiaron diferentes combinaciones de vibración en ambos sistemas. La configuración del vibrador de tronco a 21,4 Hz y de los sacudidores de copa a 3,6 Hz reportó eficiencias de derribo superiores al 85%, presentándose como una nueva alternativa en la recolección de olivar de intensivo.