ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

ZEYTİNİN MEKANİK HASADINDA TİTREŞİM KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Gökhan YÜRÜRER

TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI

ANKARA

2006

Her hakkı saklıdır

i

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi ZEYTİNİN MEKANİK HASADINDA TİTREŞİM KARAKTERİSTİKLERİNİN

BELİRLENMESİ

Gökhan YÜRÜRER

Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Tarım Makinaları Anabilim Dalı

Danışman: Prof. Dr. Ahmet ÇOLAK

Titreşim zeytin hasadında, hasat verimliliği, kalitesi ve maliyetlerini doğrudan etkilemektedir. Bu çalışmada mekanik hasat makinelerinin tasarımlarında ana ölçüt olarak karşımıza çıkan titreşim reaksiyonu tanımlanmış ve bu doğrultuda titreşim karakteristikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Sabit çeneli omuza asılır mekanik bir sarsıcı ile yapılan denemelerde, meyve dalında meydana gelen titreşimler, indüktif bir ivmeölçer vasıtasıyla toplanmış, toplanan veriler titreşim karakteristiklerini oluşturan frekans, ivme, genlik gibi parametreler bir FFT programı kullanılarak analiz edilerek değerlendirmiştir. Araştırmanın zeytin mekanik hasadında yaygın olarak kullanılan sabit çeneli omuza asılır tip mekanik sarsıcı çene tasarımlarının, hasat karakteristiklerini ortaya koyabilecek yapıdan uzak olduğu gözlemlenmiştir. Doğru tasarım ve dolayısıyla da uygun hasat yöntemlerinin belirlenebilmesi için pasif çene tasarımlarının sağlıklı değer verme konusunda yetersizliği nedeni ile bu tip sistemlerle veri analizinin yapılamayacağı belirlenmiştir. Sonuç olarak, daha verimli bir hasadın gerçekleştirilebilmesi ve bu amaçla zeytin mekanik hasat titreşim karakteristiklerin doğru olarak bulgulanabilmesi için aktif çene yapılı bir sarsıcının tasarlanması ve bunun ardından söz konusu değerlerin belirlenmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. 2006, 65 sayfa. Anahtar Kelimeler: Titreşim, İndüktif ivmeölçer, Dal-sap modeli, Mekanik sarsıcı hasat makinesi, Zeytin, FFT.

ii

ABSTRACT

Master Thesis

THE DETERMINATION OF VIBRATION CHARACTERISTICS OF MECHANICAL OLIVES HARVESTING

Gökhan YÜRÜRER

Ankara University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Agricultural Machinery

Supervisor : Prof. Dr. Ahmet ÇOLAK

Vibration reaction in the olives harvest, that we encounter as main criterion in the mechanical harvest machinery designs and that directly affects the harvest productivity, quality and cost, is defined and the vibration characteristics are determined through this study. In the tests done by a constant clamp mechanic shaker that can be hanged on a shoulder, vibrations in the fruit stem are collected through an inductive accelerometer and these values are evaluated considering frequency, acceleration and amplitude values that constitute vibration characteristics. Data obtained from the tests, done considering the stem-fruit model, are evaluated and analized through a FFT program. Through this study realized to introduce the vibration characteristics, it is observed that the constant clamp mechanic shaker clamp designs used mainly in the olives mechanic harvest are far away from introducing harvest characteristics. It is stated that a data analysis by this type of systems will not be done to determine the right design and appropriate harvest methods because of the insufficiency of the passive clamp designs in giving healthy values. As a result, an active clamp mechanic shaker should be designed in order to realize a more productive harvest and to determine olives mechanic harvest vibration characteristics through this and thus there would be a necessity to determine these mentioned values. 2006, 65 pages Key Words : Vibration, Inductive accelerometer, Mechanical harvesting shaker, Olive, FFT.

iii

ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR

Zeytin ağacı yönünden oldukça zengin olan, ancak bunun yanında üretim kapasitesi bakımından dünya ortalamalarının oldukça gerisinde kalan ülkemizde entansif zeytin yetiştiriciliği büyük öneme sahiptir. Maliyetlerin yarısından fazlasını oluşturan hasat girdilerinin iyileştirilmesi, hem zaman kazanımı hem de dünya piyasaları ile rekabet edebilmek için büyük önem taşımaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasının bundan sonra konuyla ilgili çalışacaklara bir nebze de olsa yol göstermesi, çalışmaya katkıda bulunanların temel amacıdır. Tez çalışmamın her aşamasında değerli destek ve yardımlarını esirgemeyen danışman hocam Sayın Prof. Dr. Ahmet ÇOLAK’a, verilerin toplanıp işlenmesi ve kullanılan yazılımlar konusunda yardımını esirgemeyen Sayın Fatih KÜÇÜKLERGİL’e, Sayın Recep ERÇİN’e, çalışma arkadaşım Sayın Hasan GÜNÜŞEN’e, denemeler sırasında yardımını esirgemeyen Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Araş. Gör. Nihat SÖNMEZ’e ve bölüm çalışanlarına şükranlarımı sunarım. Ayrıca hayatımın her aşamasında desteklerini esirgemeyen babam Sayın Faik YÜRÜRER, annem Sayın Aysel YÜRÜRER, kardeşlerime, kuzenim Sayın Sibel AKSOY DÜZOL’a ve manevi destekçim Sayın Semra KARADEMİR’e teşekkürü bir borç bilirim. Gökhan YÜRÜRER Ankara, Nisan 2006

iv

İÇİNDEKİLER

ÖZET ................................................................................................................................ i

ABSTRACT ..................................................................................................................... ii

ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR................................................................................................ iii

SİMGELER DİZİNİ ...................................................................................................... vi

ŞEKİLLER DİZİNİ ...................................................................................................... vii

ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................. ix

1. GİRİŞ ........................................................................................................................... 1

1.1 Hasat Yöntemleri ...................................................................................................... 8

1.2 Zeytin Hasat Makineleri........................................................................................... 9

1.2.1 El sarsıcıları .......................................................................................................... 10

1.2.2 Kablolu sarsıcılar ................................................................................................. 11

1.2.3 Darbeli sarsıcılar .................................................................................................. 11

1.2.4 Eksantrik sarsıcılar .............................................................................................. 11

1.2.5 Atalet kuvvetli tipli sarsıcılar .............................................................................. 12

1.2.6 Gövde sarsıcılar .................................................................................................... 12

1.3 Titreşim .................................................................................................................... 13

1.3.1 Titreşim parametrelerinin analizi ...................................................................... 16

1.3.2 Titreşim ölçüm metotları ..................................................................................... 19

2. KURAMSAL TEMELLER...................................................................................... 24

3. MATERYAL ve YÖNTEM ..................................................................................... 36

3.1 Materyal ................................................................................................................... 36

3.2 Yöntem ..................................................................................................................... 36

3.2.1 Mekanik sarsıcı .................................................................................................... 36

3.2.2 Sarsıcı krank-biyel mekanizması analizi ........................................................... 38

3.2.3 Veri toplama-değerlendirme ............................................................................... 40

3.2.4 Deney düzeneğinin oluşturulması ...................................................................... 44

3.2.5 Titreşim modeli ................................................................................................... 45

3.2.6 Deneyin yapılışı ................................................................................................... 47

4. ARAŞTIRMA BULGULARI ................................................................................... 48

v

5. TARTIŞMA ve SONUÇ ........................................................................................... 57

KAYNAKLAR .............................................................................................................. 59

EKLER…....................................................................................................................... 62

EK 1 Krank Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (12 Hz İçin) ............................... 62

EK 2 Krank Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (20 Hz İçin) ............................... 63

EK 3 Krank Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (23 Hz İçin) ............................... 64

ÖZGEÇMİŞ................................................................................................................... 65

vi

SİMGELER DİZİNİ

a İvme b Deneysel katsayı C Viskoz sönümleme burulma katsayısı CD Sönümleme katsayısı Ceq Viskoz sönümleme katsayısı c Deneysel katsayı D Kayıp enerji F Kütle kuvveti f Frekans fn Doğal frekans H Kopma Kuvveti K Yaylanma sabiti k Yay sabit katsayısı I Eylemsizlik momenti L Uzunluk, Düşürülen meyve yüzdesi M, m Kütle mz Zeytin meyvesinin kütlesi R Yarıçap S Genlik, burulma sabiti sz Zeytin meyvesinin genliği si Strok T Periyod t Zaman Uc Viskoz sönümleme Up Mutlak sönümleme x Yer değiştirme ω Doğal frekans ωn Açısal doğal frekans ωz Açısal hız y Yer değiştirme µ Meyve sapı kütlesi θ Sapın dikeyden sapma açısı φ Sapın düşeyden sapma açısı Qi Sisteme etkiyen genelleştirilmiş dış kuvvetler qi Genelleştirilmiş koordinatlar ρ Havanın kütlesel yoğunluğu

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 1.1 Zeytin ağacı kök yapısı ...................................................................................... 2

Şekil 1.2 Zeytin ağacı genel görünümü ............................................................................ 3

Şekil 1.3 Zeytin ağacı yivli yapısı genel görünümü ........................................................ 4

Şekil 1.4 Zeytin üretiminde maliyet kalemleri ................................................................. 6

Şekil 1.5 Farklı hasat biçimlerinde işçi başına hasat miktarı ............................................ 9

Şekil 1.6 El sarsıcılı hasat makinesi ................................................................................ 10

Şekil 1.7 Atalet kuvvetli hasat makinesi ......................................................................... 12

Şekil 1.8 Gövde sarsıcılı hasat makinesi......................................................................... 13

Şekil 1.9 Sinyal seviyesinin çeşitli ölçümleri ................................................................. 14

Şekil 1.10 Değişik genlik değerleri ................................................................................. 15

Şekil 1.11 Periyot-Frekans ilişkisi .................................................................................. 15

Şekil 1.12 Basit harmonik hareket .................................................................................. 17

Şekil 1.13 İki sinüs sinyalinin birleşimi .......................................................................... 19

Şekil 1.14 Bütünleşik bir sistemde oluşan titreşimler ..................................................... 20

Şekil 1.15 Bir sinüs dalgasının zaman içerisinde frekansındaki değişim ....................... 21

Şekil 1.16 Saf sinüs sinyalinin zamana ve frekansa bağlı gösterimi .............................. 21

Şekil 1.17 İki sinüs dalga girişiminin zamana ve frekansa bağlı gösterimi .................... 22

Şekil 2.1 Zeytinin koparılmasında sabit kuvvet etkisi. ................................................... 30

Şekil 2.2 Zeytinin koparılmasında lineer artan kuvvet. .................................................. 31

Şekil 2.3 Zeytinin koparılmasında değişen kuvvet. ........................................................ 31

Şekil 2.4 Zeytin tanesinin sap üzerindeki hareket modeli .............................................. 32

Şekil 3.1 Denemelerde kullanılan hidrolik sarsıcı .......................................................... 37

Şekil 3.2 Krank-biyel mekanizması ................................................................................ 38

Şekil 3.3 PCL-818HG Dahili kart şematik görünüşü ..................................................... 40

Şekil 3.4 PCLD-8115 Harici data ölçümleme kartı ........................................................ 41

Şekil 3.5 Genie görev tanımlama ekranını şematik görünümü ....................................... 42

Şekil 3.6 Genie veri ekranı şematik görünümü ............................................................... 43

Şekil 3.7 Deney düzeneği şematik görünümü................................................................. 44

Şekil 4.1 Sarsıcı 1. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu ................. 49

Şekil 4.2 Sarsıcı 1. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ......... 49

Şekil 4.3 Sarsıcı 2. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu ................. 50

viii

Şekil 4.4 Sarsıcı 2. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ......... 50

Şekil 4.5 Sarsıcı 3. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu ................. 51

Şekil 4.6 Sarsıcı 3. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ......... 51

Şekil 4.7 Sarsıcı 1. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu............... 52

Şekil 4.8 Sarsıcı 1. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ....... 52

Şekil 4.9 Sarsıcı 2. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu............... 53

Şekil 4.10 Sarsıcı 2. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ..... 53

Şekil 4.11 Sarsıcı 3. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu............. 54

Şekil 4.12 Sarsıcı 3. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ..... 54

Şekil 4.13 Sarsıcı 2. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu ........... 55

Şekil 4.14 Sarsıcı 2. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ... 55

Şekil 4.15 Sarsıcı 3. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu ........... 56

Şekil 4.16 Sarsıcı 3. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu ... 56

ix

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 1.1 Zeytin meyvesinin fiziksel özellikleri ve bileşimi ......................................... 2

Çizelge 1.2 Sinyal seviyesinin ölçümlerinde yer alan değerler ...................................... 14

Çizelge 2.1 Bazı meyvelerin silkelenme parametreleri .................................................. 28

Çizelge 2.2 Bazı meyvelerin deneysel katsayıları .......................................................... 28

Çizelge 3.1 Vivolo marka hidrolik motor katalog değerleri ........................................... 37

Çizelge 3.2 Farklı traktör devir sayılarında ölçülen sarsıcı devir sayıları ...................... 38

1

1. GİRİŞ

Oleacea familyasının bir üyesi olan zeytinin (Olea europaea L.) anavatanı, Güneydoğu

Anadolu Bölgesi’ni de içine alan Yukarı Mezopotamya ve Güney Ön Asya’dır. Yayılışı

iki yoldan olmuştur. Birincisi Mısır üzerinden Tunus ve Fas’a, diğeri ise Anadolu

boyunca Ege adaları, Yunanistan, İtalya ve İspanya’yadır. İlk kültüre alınışı ve ıslahı

Samiler zamanında gerçekleşmiştir (Anonim 2005a).

Ülkemizde zeytincilik konusundaki çalışmalar 1937 yılında Bornova Zeytincilik

Araştırma Enstitüsü kurulması ile başlamıştır. Bu sayede yurt dışında eğitim görmüş

uzmanlara, yeni, bakımlı, sağlıklı ve verimli bahçeler ile sofralık zeytin ve zeytinyağı

işleme tesislerine sahip olunmuş, ülke zeytinciliği gelişmiştir (Özkaya ve Çelik 1988).

Zeytin derin, havalanma kapasitesi yüksek ve drenajı iyi olmak koşuluyla, verimliliği

düşük topraklarda bile ürün vermektedir. Suyla doygun toprak koşullarında ise oksijen

eksikliği ve köklerde mantari hastalıkların artması söz konusudur.

Kısaca meyvelerin her hangi bir şekilde daldan ayrılması, toplanması, taşınması,

temizlenmesi, sınıflandırılması ve saklanması olarak tanımlanabilen meyve hasadı

(Gezer 2001) sırasında silkeleme işi en önemli kısmı oluşturmaktadır. Biyolojik

malzemenin teknik özellikleri hasat yöntemini etkilemektedir. Biyolojik malzemenin

morfolojik yapısının yanı sıra, kimyasal, fiziksel özellikle de mekanik-dinamik değerleri

büyük önem taşımaktadır (Caran 1990).

2

Çizelge 1.1 Zeytinin fiziksel özellikleri (Anonim 2005a)

Fiziksel özellikler Tipik zeytin bileşimi

Dane ağırlığı 2-12 g Su % 50

Çekirdek oranı % 13-30 Yağ % 22

Et (pulp) oranı % 66-85 Protein % 1.6

Meyve kabuğu % 1.5-3.5 Selüloz % 5.8

Şeker % 19.1

Kül % 1.5

Zeytin bitkisinin istemiş olduğu yıllık yağış miktarı 400-600 mm arasında

değişmektedir. Yüksek verim içine 600-800 mm’lik yağışa ihtiyaç vardır. Su ihtiyacı

iklim, çeşit, fizyolojik koşullar ve plantasyon durumuna (özelikle ağaç sıklığı ve

budamaya) bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir (ZAE 2004).

Şekil 1.1 Zeytin ağacı kök yapısı (ZAE 2004)

3

Zeytinde kök sisteminin dağılımı toprağın bünyesine ve özellikle de havalanmasına

bağlıdır. Tohumdan veya çelikten meydana gelmiş fidanlarda kökler (3-4 yaşına kadar)

dikine büyüme gösterirler. Daha sonra bu köklerin yerini saçakvari yeni kök sistemi alır.

Bu kök sistemi hemen toprak yüzeyinin altında yer alır ve 6-7 m hatta daha da derine

ulaşır. Sulanan bahçelerde kök sistemi yüzeyseldir ve köklerin çoğunluğu 70-80cm’lik

kısımda yoğunlaşmıştır.

Her ana kök, her bir kök ve tacın özel bir kısmı bölgesel bir etkileşim yaratarak, ana

dallardan biriyle doğrudan bağlantılıdır. Bundan dolayı toprak şartlarına bağlı olarak

dengesiz taçların oluşabilme ihtimali çok yüksektir (Lavee 1999).

Yumrulardan kök ile birlikte gövde de meydana gelir. Ağaç yaşlandıkça gövdenin esas

kısımları farklı olarak genişlediğinden gövde yuvarlaklığını kaybeder. Gövde yüzeyinde

çıkıntılar meydana gelerek çatlaklıklar oluşur. Zeytin ağacının gövdesi işlevsel açıdan

birbirinden bağımsız farklı kısımlardan oluşmuş bir kümedir. Böylece gövdenin şekli

her bir ana dalın gelişme derecesine göre dinamik bir şekilde değişmektedir. Bu gelişme

modeli daha yaşlı ağaçlardaki tipik oluklu (yivli) gövdeye yol açmakta, hasat için uygun

görülen gövde çapı ise 0,5-0,8 m arasında değişmektedir. (Çavuşoğlu 1998, Lavee

1999).

Şekil 1.2 Zeytin ağacı genel görünümü

4

Ağaç tacının kapladığı alan 3-8 m çapındadır. Ana dalların üzerinde ikinci ve üçüncü

derecede dallar mevcuttur. Bu dallar gevrek ve parlak yüzeylidir, kolayca kırılabilir

özelliktedir. Zeytin gövdesinin kabuğu ve odunu, sulanan ve sulanmayan ağaçlarda çok

farklıdır. Sulanan ağaçlarda kabuk ince, genellikle dokuları yüzeye doğru canlı ve

hücreler az miktarlarda klorofil içerirlerken, kuru toprak koşullarında gövde oldukça

kalın bir mantar tabakası geliştirmektedir. Zeytinin ksilem elemanları incedir ve

yaralandıklarında zaman yara dokusu (tylosis) geliştirirler. Yaşlı ağaçların gövdelerinin

iç odun kısmı sık sık çürümekte ve ağaçların içi oyulmaktadır. Bu durum ağacın yıllık

gelişimini ve verimliliğini etkilemez fakat kırılmayı teşvik edebilir (Lavee 1999).

Zeytin meyvesi, önceki mevsimin vegetatif gelişimi üzerinde oluştuğundan dolayı bu

gelişimin boyu bir sonraki mevsim için verim potansiyelini belirlemede ana faktör

olmaktadır. Zeytinde ürün miktarı ile vegetatif büyüme arasında ters bir ilişki

bulunduğundan, bol ürünlü bir yılı takip eden yılda, ağacın gücü boş yılda sürgün

verimine harcandığından, ertesi yıl mevcut sürgünün üzerindeki tomurcukların büyük

bir kısmının çiçek tomurcuğu olarak farklılaşması söz konusudur. Böylece önceki yılın

çok üstünde bir çiçek ve meyve tutumu olur. Bu yüksek ürün miktarı vegetatif

gelişmenin zayıf kalmasında neden olarak ertesi yılın verim potansiyelini azaltır.

(Jacobini et al. 1973).

Şekil 1.3 Zeytin ağacı yivli yapısı genel görünümü

5

Mekanik hasadın etkinliği için kopma direnci, meyvenin doğal dökümü, meyve kalitesi

önemli başlıklardır. Meyve direnci meyveyi saptan ayırmak için gerekli kuvvet ile

ölçülür. Bu her şeyden önce çeşide bağlı olarak değişir. İklim koşulları da bu kuvveti

etkileyen diğer önemli nedendir. Genel olarak olgunlaşmayla birlikte bu direnç düşme

eğilimindedir. Hasat makinesinin etkinliği araştırıldığında, bu parametre, meyve

koparılmasını gerçekleştirmede kuvvet ihtiyacının daha aşağı düzeyde tutulabilmesi

için, hasat başlangıcının mümkün olduğunca geciktirilmesi gerekliliği ortaya

çıkmaktadır.

Bununla birlikte tutunma kuvveti azaldıkça tabii döküm artar ve bu durumda toplam

hasat etkinliği azalır, periyodisite tetiklenir. Kendiliğinden döküm ve tutunma kuvveti

arasında bir dengenin bulunması verim için oldukça önemlidir. Kopma direnci daha

büyük hasat etkinliği elde edilmesinde etkendir, doğal döküm ise hasat masraflarını, ve

danelerin yerden toplanması sonucunda zararı, artırır.

Zeytinde hasat ve sonraki çiçeklenme arasındaki süre oldukça kısadır. Bu periyodun

mümkün olduğunca uzatılıp ağaca toparlanma olanağının sağlanması gerekir. Bu

şekilde doğal olarak gelecek yıl daha fazla ürün alınacaktır. Ancak bu da daha erkenci

bir hasat zamanını gerektirirken, kopma direncinin doğal olarak büyümesine neden

olacaktır. Zeytin meyvesi sofralık ve yağlık olmak üzere iki amaçla değerlendirildiği

için farklı olgunluk devrelerinde toplanır. Sofralık olarak da yeşil ve siyah olum

devrelerinde hasat edilir. Yeşil zeytinlerde hasat zamanı tane renginin yeşilden sarıya

döndüğü dönemdir. Genelde 15 Ekim'de başlar. Siyah sofralıklarda ise çeşide özgü

rengi alması beklenir. Bunun hasadı da Kasım-Aralık aylarında olur. Yağlık zeytinler

olgunlaşınca tane yumuşar, elle sıkılınca meyvenin suyu akar ve kabuk etten kolayca

ayrılır.

6

Tüm zeytinci ülkelerde olduğu gibi, Türkiye’de de zeytin üretim masrafları içerisinde

hasat masrafları halen en yüksek paya sahiptir. Şekil 1.4’de görüldüğü gibi elle hasat

tüm maliyet unsurları içerisinde yüzde olarak 71,48 gibi yüksek bir değerde

seyretmektedir.

5,55

16,82

2,772,10

1,26

71,48

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

SÜRME BUDAMA GÜBRELEME SULAMA MÜCADELE ELLE HASAT

Şekil 1.4 Zeytin üretiminde maliyet kalemleri (Keçecioğlu 1975)

Bu nedenle hasat, zeytin yetiştiriciliğindeki en önemli sorunlardan biri olarak karşımıza

çıkmaktadır. Bunun için makine etkinliğini mümkün olduğu kadar yükseltecek tarzda

çalışmalar yapılması, optimum zamanın çeşide, istenen meyve özelliklerine göre

belirlenmesi gerekmektedir.

Yağlık zeytin hasadı genellikle ekim-kasım-aralık-ocak ayları arasında, uygun olmayan

iklim şartları altında, ağırlıklı olarak elle yapılmaktadır. Yüksek maliyetler (toplam

maliyetlerin %60-70’i) ve elle hasadın yavaş, verimsiz olması mekanik hasadı

kaçınılmaz kılmaktadır.

Tsatsarelis (1987)’in yapmış olduğu çalışmaya göre mekanik hasat son yıllarda

gelişmekteyse de bazı sorunlar hala gündemdeki yerini korumaktadır. Bunlar;

7

• Küçük olan zeytin meyvesi yaklaşık olarak 0.009 ve 0.09 N arasındaki bir

kuvvet ile dala güçlü bir şekilde tutunmaktadır sonuç olarak kopma kuvvetinin

ağırlığa oranı (H/mz) büyüktür.

• Meyve genellikle uzun kırılgan dallar üzerinde yer alır. Bu durum meyvenin

uygulanan titreşim kuvvetlerinden etkilenmesini azaltır. Ayrıca ağacın yapısı da

kırılgan ve gevrektir.

• Zeytin ağaçlarının çoğunluğu yaşlıdır. Kırılgan gevrek dallar hastalıklar ve

aşılamalardan dolayı zayıf düşmüşlerdir.

• Diğer bir zorluk da ağaçların çoğunluğunun tepelik ve engebeli arazilerde

bulunmasıdır ki bu mekanizasyon çalışmalarını olumsuz etkilemektedir.

Mekanik hasadın yapıldığı ülkelerdeki çalışmalar hasat verimliliğinin %70-90’lar

arasında değiştiğini göstermektedir. Titreşim ile meyve hasadına etki eden önemli

birkaç husus vardır. Bunlar; meyvenin karakteristik özellikleri (hacim, kütle, meyve sap

uzunluğu ve olgunluk), ağacın (matematiksel ve geometriksel) özellikleri ve son olarak

da titreşim frekansı süresi ve yer değiştirmesidir (Tsatsarelis 1987).

Meyve tanesinde meydana gelen ivmenin, meyvenin karakteristik değeri olan H/mz

oranından büyük olması halinde meyvenin saptan veya daldan kopacağı ayrılacağı bu

nedenle H/mz oranının öncelikle saptanması gerektiği ortaya çıkmıştır. Bulunan

sonuçlara göre tane olgunlaştıkça kütle artmakta ve bunun sonucunda H/mz oranı

meyvenin tam olgunlaşma dönemine kadar gittikçe küçülmektedir.

Fiorino and Tombesi (1973)’ye göre bu oran, çeşitlere bağlı olmakla birlikte, yağlık

çeşitlerde ortalama 200-400, sofralık zeytinlerde 100-200 seviyelerindedir. Bu değerler

şeftalide 50, erikte 30-70 ve kirazda 50-120 arasında değişmektedir. Tutunma kuvveti

Picual tipi İtalyan zeytinde 35 N’un, Hojiblanca’da ise 43 N’un üzerindedir.

8

Mekanik hasatta amaçlanan mümkün olduğu kadar erken dökümü engellerken, hasat

verimini en üst seviyeye çıkarmak ve maliyetleri (özellikle işçilik) en aza indirgemektir.

Bunun içinde hem tutunma hem de meyve kalitesi açısından en uygun zamanın seçimi

gerekmektedir. Bu zaman hem ürün kalitesi açısından hem de tutunma kuvvetinin

zayıflaması açısından erken olmazken, yeni gözlerin oluşumuna izin vermeyecek kadar

da geç olmamalıdır.

Genel olarak ağacın sarsılması için gerekli kuvvet sabit genlikte, frekansla birlikte

artmaktadır. Bu artış doğal frekansa ulaşıncaya kadar devam etmekte, doğal frekans

alanı aşılınca kuvvet tekrar artmaktadır.

Silkeleme yönü düşürmeyi oldukça etkiyebilmektedir. Elma, narenciye ve zeytinlerde

yapılan çalışmalarda düşey doğrultuda yapılan silkeleme, yatay doğrultuya göre daha iyi

sonuç vermektedir. Yapılan denemeler sonucunda artan frekansın etkisi, genlik artışına

göre benzer ya da daha az bulunmuştur.

1.1 Hasat Yöntemleri

Hasat yöntemleri, bölge halkının sosyo-ekonomik koşulları, çeşit özellikleri, ağaç

ölçüleri gibi faktörlere bağlı olarak farklılıklar gösterir.

a) Yerden toplama: Bu yöntemle toplanan zeytinlerin sofralık değerleri düşüktür, daha

ziyade yağa işlenirler.

b) Doğrudan ağaç üzerinden elle sıyırma: Kalite açısından hemen hemen en iyi toplama

şeklidir. Bu yöntem ile günlük 6-7 saatlik bir çalışma ile iyi bir toplayıcı ancak 60-80 kg

zeytin toplayabilmektedir (Çavuşoğlu 1988). Bu yöntemde merdiven kullanılabilecek ve

dallar arasında çalışabilecek yetenekli işçilere gereksinim vardır. Özellikle iyi

budanmış, küçük ve orta boylu ağaçlarda ve salamuralık çeşitlerde uygulanır.

9

c) Çırpma (sırıklama): Uygulamada görülen en yaygın hasat yöntemidir. Pratik ve ucuz

olduğundan hasat genellikle sırıkla yapılmaktadır. Meyve dalları çırpılarak meyveler

düşürülür. Sırıkla hasat filiz kırılmalarına yol açtığı için periyodisiteyi şiddetlendirir.

Ayrıca dal ve sürgün yaralanmaları hastalık ve zararlıların yayılmasını kolaylaştırır.

d) Silkeleme (sarsma): Olgunlaşmış zeytinlerin bir dış etkenin yaptığı sarsma ile

düşürülmesi esasına dayanan bir yöntemdir. Uçlarında bir kanca bulunan uzun sırıklar

kullanılır.

e) Makine ile hasat: Son zamanlarda hasadın makine ile yapılması çalışmaları

hızlanmış, ancak ülkemizde tarla yapısı, ağaç dizilişi, budama biçimleri vb. nedenlerle

yaygınlaşamamıştır.

Şekil 1.5 Farklı hasat biçimlerinde işçi başına hasat miktarı (kg/h) (Anonim 2005b)

1.2 Zeytin Hasat Makineleri

Meyve hasadının mekanize edilmesinde ilk amaç işi basitleştirmek ve el hasadını

hızlandırmak olmuştur. Zira merdiven kurarak meyvelerin toplanması metodunda

zamanın büyük bir bölümünü merdivenin bir ağaçtan bir diğerine taşınarak kurulması

ve dolan sepetlerin boşaltılması almaktadır. Bunun iyileştirilmesi için yapılan

çalışmalarda bir miktar başarı sağlanmış ancak bu gelişmeler entansif yetiştiriciliğin

17

185

635

0

100

200

300

400

500

600

700

ELLE HASAT TARAMA TİP SİLKELEYECİ

10

ihtiyacı olan daha yüksek kapasiteli ve otomasyon oranı daha yüksek makine ihtiyacına

cevap verememiştir (Keçecioğlu 1975).

Günümüzde bu ihtiyaçları göreceli karşılayabilecek hidrolik, pnömatik, mekanik ve

tam-yarı otomatik makinler geliştirilmiştir. Zeytin hasat makinelerinin gelişimine

bakıldığında aşağıda yer alan sıralamayı görmek mümkündür.

a) El Sarsıcıları

b) Kablolu Sarsıcılar

c) Darbeli Sarsıcılar

d) Eksantrik Sarsıcılar

e) Atalet Kuvvet Tipli Sarsıcılar

f) Gövde Sarsıcılar

1.2.1 El sarsıcıları

Bu aletle ağaç kökten ve ana dallardan sarsılmayıp, küçük yan dallar vasıtasıyla

sarsılmaktadır. Yüksek titreşim hareketi ya pnömatik olarak tahrik edilen bir piston veya

bir krank-biyel mekanizmasıyla sağlanmaktadır. Bu aletin verimi elle toplamaya göre

iki kat daha fazladır.

Şekil 1.6 El sarsıcılı hasat makinesi

11

1.2.2 Kablolu sarsıcılar

Konstrüksiyon açısından en basit yapıdaki sarsıcılardır. Krank-biyel aracılığıyla her

devirde çekilen kablo bir kanca vasıtasıyla sarsılacak dala bağlanmaktadır. Dal durağan

halinden saptırılınca elastikiyeti dolayısıyla geri gelmekte ve böylece titreşim

sağlanmaktadır. Bu tip sarsıcılarda strok genellikle 40-50 mm, doğal frekansa bağlı olan

frekans 8.5 Hz civarındadır. En büyük sakıncaları dal kırılmaları ve kabuk

soyulmalarına neden olmaları ve de kablonun çekilmesi ile oluşan reaksiyon

kuvvetlerine karşı koyabilmeleri için ağır bir taşıma aracına ihtiyaç duymalarıdır

(Keçecioğlu 1975).

1.2.3 Darbeli sarsıcılar

Darbeli sarsıcılar ağacı hiçbir zaman tek düze titreştirmeyip kısa darbelerle dalları

sarsma esasına göre çalışmaktadırlar. Bu etki üzerine meyveler ivmelenmekte ve

kopmaktadırlar. Kuvvet genellikle pnömatik olarak sağlanmaktadır. Sistemde bir boru

içerisinde ileri-geri hareketi yapabilen basınçlı serbest bir piston, hava ile

hareketlendirilmekte ve borunun ucuna yerleştirilmiş bulunan tampona çarparak

çalışmaktadır. Frekans 1 Hz civarında olduğundan zeytin hasadı için pek uygun

değillerdir (Keçecioğlu 1975).

1.2.4 Eksantrik sarsıcılar

Eksantrik sarsıcılarda bir kılavuz boru tarafından sarılmış bulunan sarsıcı kirişe, bir

krank-biyel mekanizması aracılığıyla titreşim hareketi yaptırılmaktadır. Sarsıcı kiriş ya

bir yağ motoru ya da traktör kuyruk miline bağlanarak çalıştırılmaktadır. Sarsıcıların

ayarlanabilir stroku 10-40 mm arasında değiştirilebilmektedir. Frekans ise 8,5-16,5 Hz

aralığında olabilmektedir. Bu aletlerin en büyük dezavantajı, bir traktöre ihtiyaç

duymalarıdır (Keçecioğlu 1975).

12

1.2.5 Atalet kuvvet tipli sarsıcılar

Eksantrik sarsıcı gibi bu tip sarsıcı da ağacı harmonik titreşime zorlamaktadır. Kelepçe

ile dala bağlanmış olan sarsıcı kiriş, kütle kuvvetleri yardımıyla alternatif hareket

yapmaktadır. Balanslanmamış ve krank-biyel ile tahrik edilen kütleler olmak üzere iki

tipi mevcuttur.

Şekil 1.7 Atalet kuvvetli hasat makinesi (De Sousa et al. 1997)

1.2.6 Gövde sarsıcılar

Gövde sarsıcılar ya eksantrik ya da atalet kuvvet tipli sarsıcı olarak imal

edilmektedirler. Bu tip sarsıcılar ağacın ana dalını sarsmayıp, tümüyle ağacı gövdeden

bir defada sarsmaktadır.

Günümüzde entansif tarımın gelişmesiyle bu ekipmanların gelişimi hızlanmış ve

karmaşık hale gelmiştir. Bu sistemler;

a) Kavrayıcı kelepçe,

b) Hidrolik sistem,

c) Brandalı toplayıcı sistem ve

d) Taşıyıcı-aktarıcı depodan ibarettir.

13

Şekil 1.8 Gövde sarsıcılı hasat makinesi (Verdegiglio 2004)

Zeytin üreticiliği içerisinde en çok maliyet oluşturan bölüm olan hasat, bu kombine

ekipmanlar vasıtasıyla çok daha basit hale getirilmiştir. Ağacın bir kereden sarsılması,

toplama ile ilgili toplayıcı brandanın serim zorunluluğunun ortadan kalkması, hasat

edilen ürünün hiçbir şekilde zarar görmemesi ve söz konusu ürünün doğrudan taşıma

arabasına aktarımı bu tür gövde sarsıcıların en büyük avantajlarıdır. Bununla birlikte

yöreye ve iklime göre değişiklik gösteren ve maliyetler içerisinde önemli yer tutan

işçilik giderlerinin düşürülmesi açısından da bu ekipmanlar büyük kolaylık

sağlamaktadırlar. Sistem ile ilgili sorunlar sıralanacak olursa, uygulama yapılacak

arazilerin entansif tarım şartları dahilinde düzenlenmiş, eğimin makul seviyelerde

olması gerekmektedir. İlk edinim maliyetlerinin yüksek olması ise son kullanıcılar

tarafından bu makinelerin satın alınmasını engelleyen en önemli nedendir.

1.3 Titreşim

Titreşim denge konumu etrafında ortaya çıkan mekanik salınım hareketidir. Hareketli

parçaları bulunan makineler ve bunlarla bağlantılı olan ekipmanlarda, dinamik

kuvvetlerin etkisi ile titreşimler oluşabilmektedir. Makinelerdeki bu ekipmanlar farklı

genlik ve frekanslarda titreşmekte ve bu da ekipmanların yapılmış oldukları

14

malzemelerde metal yorulmalarına, aşınmalara ve bazen de geri dönülmesi mümkün

olmayan arızalara neden olabilmektedir.

Şekil 1.9 Sinyal seviyesinin çeşitli ölçümleri (Anonim 2006a)

Titreşim ölçümlerinde yer değiştirme, hız veya ivmenin zamanla değişimi esas olarak

alınan değerlerdir. Söz konusu değerlerin analizi için zamanın fonksiyonu olan genliği,

frekansın fonksiyonu şekline dönüştürmek gerekmektedir. Bu işlem “Frekans Dağılımı”

olarak tanımlanmaktadır (Yıldız 1996).

Çizelge 1.2 Sinyal seviyesinin çeşitli ölçümlerinde yer alan değerler (Anonim 2006a)

Sembol İsim Tanım

Aortalama(Aaverage) Ortalama Genlik Pozitif Sinyalin Aritmetik Ortalaması

Arms Root Mean Square Genliğin Enerji İçeriğine Oranı

Atepe (Apeak) Tepe Genliği Maksimum Pozitif Genlik

Atepe-tepe (Apeak-peak) Tepeden Tepeye Genlik Pozitiften Negatife Maksimum Genlik

15

Bunun dışında titreşim hareketini tanımlayan önemli parametreler aşağıda verilmiştir.

Genlik : Titreşim hareketinin büyüklüğünü gösteren parametredir. Ortalama konumdan

maksimum yer değiştirme noktasına olan uzaklıktır. Yer değiştirmenin, hızın veya

ivmenin genliği ölçülebilmektedir.

Şekil 1.10 Değişik genlik değerleri

Frekans (f): Bir saniye içerisinde oluşan titreşim sayısıdır.

Periyod (T): Hareketin tam bir çevrimini tamamlaması için gereken zamana verilen

addır.

Şekil 1.11 Periyod-Frekans bağıntıları

Ortalama genlik sadece teorik bir ölçümdür ve teknik olarak kullanılmaz. Diğer yönden,

rms değeri evrensel olarak eşdeğer sinyalleri ölçmek için kabul edilmiştir (genellikle

sinüs dalgaları). Örneğin, evlerde bulunan elektrik 220 Volt'a ayarlanmış ve 50 Hz

16

sabitlenmiştir. Burada 220 V rms değeridir ve gerçekte voltaj, -311 ile 311 V arasında

salınım (osilasyon) yapmaktadır. Diğer tanımları kullanırsak, bu voltaj 311 V tepe

değerine ve 622 V tepeden tepeye değere sahiptir. Aynı tanım amplifikatörlere de

uygulanabilir.10 W rms değerine sahip bir amplifikatör 14 W tepe değerine ve 28 W

tepeden tepeye değere sahiptir (Anonim 2006a).

Serbest Titreşim: elastik bir sistem denge konumundan uzaklaştırılıp bırakıldığında

oluşan titreşimdir. Serbest titreşim sırasında her hangi bir dış etki söz konusu olmayıp,

sistem doğal frekansı ile titreşmektedir.

Zorlanmış titreşim: Bu titreşim de sisteme dışarıdan periyodik bir biçimde etkiyen bir

dış kuvvet nedeni ile oluşan titreşim tipidir. Frekans burada dış kuvvetin frekansıdır.

Doğal Frekans: Sistemin bir dış etki olmadan yaptığı serbest salınımın frekansıdır.

Rezonans: Sisteme dışarıdan etkiyen periyodik kuvvetin sistemin doğal frekansı ile

çakışmasıdır. Sistemler için istenmeyen ve tehlikeli bir durumdur. Rezonansın

muhakkak suretle kontrol edilmesi gerekmektedir.

1.3.1 Titreşim parametrelerinin analizi

Mekanik titreşim sistemlerinin matematiksel tanımlamalarında üç temel eleman

bulunmaktadır. Bunlar; kütle, yay ve sönüm elemanıdır. Bu elemanlara sırasıyla sabit

bir kuvvet uygulandığında kütlede; sabit bir ivme, yayda; sabit bir uzama ve sönüm

elemanında ise sabit bir hız ortaya çıkmaktadır.

Titreşen cismin hareketi; yer değiştirme, hız veya ivme büyüklüklerinden biri ile

tanımlanabilmekte ve türev ya da integral kullanılarak diğer değerler türetilebilmektedir.

17

Kütle ve yaydan oluşan sabit bir sisteme bir kez kuvvet uygulandığında, bu hareket

sabit bir frekans ve genlikte teorik olarak sonsuza kadar hareket edecektir. Sinüs eğrisi

şeklinde bir seyir izleyen bu hareket “Basit Harmonik Hareket” olarak

tanımlanmaktadır.

Şekil 1.12 Basit harmonik hareket.

Sistem detaylandırılırsa, yer değiştirme;

Yer değiştirmenin birinci türevinden, hız;

tSy n ⋅⋅⋅= ωsin

tSdt

dyv n ⋅⋅⋅== ωcos

fSSv ⋅⋅=⋅= πω 2

Sy =

tSy n ⋅⋅⋅= ωsin

Tf

1=

18

Yer değiştirmenin ikinci türevinden de, ivme;

değerlerine ulaşılabilir.

Bu işlemler ivme yönünden yapılacak olursa;

S: Genlik,

y: Yayın uzama miktarı (yer değiştirme),

T: Periyod (s),

ωn: Açısal doğal fekans (rad/s),

fn: Doğal frekans (Hz).

Titreşim sistemi kütlesinin artırılması periyodun süresinin artırılmasına ve böylece

titreşiminin frekansının azalmasına yol açmaktadır.

tSdt

yda n ⋅⋅⋅== ωω sin2

2

2

222 4 fSSa ⋅⋅=⋅= πω

tAa n ⋅⋅⋅= ωsin

Aa =

tA

dtav n ⋅⋅⋅−=⋅= ∫ ωω

cos

f

AAv

⋅==

πω 2

tA

dtdtad n ⋅⋅⋅−=⋅⋅= ∫∫ ωω

sin2

222 4 f

AAd

⋅==

πω

19

1.3.2. Titreşim ölçüm metotları

Titreşim ölçümlerinde temel ilke, mekanik enerji şeklinde olan titreşim enerjisini,

elektriksel büyüklüklerin işlenmesindeki kolaylık nedeni ile elektriksel büyüklüklere

dönüştüren ekipmanlar veya sistemler kullanmaktır.

Sinyal alıcılar; indüktif, kapasitif, rezistif ve piezoelektrik olmak üzere dört çeşitlidir.

İndüktif dönüştürücüler ile voltaj (indüktans) değişimi algılanmakta ve voltaj değişimi

analizör tarafından sinyallere dönüştürülmektedir. Değişimin temas edilmeden

ölçülmesi gereken durumlarda, millerde olduğu gibi, kapasitif tip dönüştürücüler

kullanılmaktadır. Rezistif dönüştürücülerde ise sinyalin algılanması dirençte oluşan

değişimin algılanması ile yapılmaktadır.

Doğada bütün hareketler sinüzoidal davranma eğilimindedir. Titreşim uygulanan ya da

titreşim oluşturan her bir sistem kendi doğal frekansı doğrultusunda titreşimi sinüzoidal

karakteristikte sönümleyerek doğal konumuna geçme eğilimi gösterir.

Şekil 1.13 İki sinüs sinyalinin birleşimi

Titreşim karakteristikleri belirlenecek sistemlere uygulanan zorlanımlar sırasında,

sistemin yapısına bağlı olarak birçok bileşen ortaya çıkabilmektedir. Bu bileşenlerin ya

da sistem organlarının her biri kendi fiziksel, mekanik ya da organik yapısına bağlı

olarak reaksiyon göstermektedirler.

20

Şekil 1.13’de görüldüğü üzere farklı frekanslarda, sistemin değişik kaynaklarından

gelen ve şekilde kesikli olarak gösterilen titreşim dalgaları, birbirleri üzerine binerek

sisteme uygulanan zorlanıma (şekilde kesiksiz olarak belirtilen dalga) sistemin tepkisini

ortaya koymaktadır. Farklı frekans ve genlikte oluşan bu parçalı salınımlar toplamda

sistemin salınımını tanımlamaktadır. Ayrıca kaynakları farklı bu salınımlar, sistem

üzerine etkiyen ana titreşim kuvvetleri üzerinde gürültü (noise) adı verilen bazı

parazitler oluşturmakta ve bunlarda sistemin asıl karakteristiklerinin belirlenmesinde

yanılgılara sebep olabilmektedir.

Şekil 1.14 Bütünleşik bir sistemde oluşan titreşimler (Anonim 2006b)

Bu parazitlerin neden olduğu bir diğer sorun da hesaplamaları çok daha karmaşık hale

getirmeleridir. Birbiri üstüne binen ve titreşimi kompleks hale getiren bu titreşimler,

sistem ile ilgili doğru yaklaşımların ortaya konulmasında büyük engeller teşkil

etmektedir.

21

Şekil 1.15 Bir sinüs dalgasının zaman içerisinde frekansındaki değişim

Önceleri titreşim ölçmede kullanılan ve zaman eksenli değer veren osiloskoplarla

yapılan değerlendirmelerde sadece en yüksek ya da en düşük değerler saptanırken, asıl

sorunun yaşandığı, ancak dalgaların girişimlerinden dolayı net olarak görülemeyen

alanlarla ilgili yeterli veriye ulaşmak mümkün olmamaktaydı. Bu sebeple sistemi

etkileyen, asıl titreşim dalgalarının şekillerini etkileyip, çözümü karmaşıklaştıran bu tür

küçük dalgaların ortaya konulması ya da sistem içerisinden süzülmesi gerekliliği

doğmuştur. Bunun içinde öncelikli olarak zaman eksenli çalışmalardan frekans eksenli

çalışmalara geçiş yapılmış ve bu çalışmalar ile incelemeler sürdürülmüştür. İşte bu

karmaşık yapıları ortadan kaldırmak için Fransız matematikçi Fourier tarafından Fourier

Serileri adında bir teori ortaya atılmıştır.

Şekil 1.16 Saf sinüs sinyalinin zamana ve frekansa bağlı gösterimi

Fourier analizi, özellikle sonsuza doğru zayıflayarak giden frekans davranışını irdeler.

Frekans analizinde temel bağıntı Zaman × Band Genişliği = Sabit şeklindedir. Yani;

22

• Zamanda sonsuz süreli işaretin (örn. sin(ωt)) enerjisi tek frekansta yoğunlaşmakta,

• Zamanda anlık işaretlerin (dürtü ya da kısa darbe) enerjisi hemen tüm frekans

eksenine yayılmakta,

• Darbe şeklindeki işaretler geniş bantlıdır ve darbe süresi kısaldıkça frekans bandı

genişlemekte,

• Darbesel bir işaret sonsuz sayıda sinüs işaretinin toplamından oluşmaktadır.

Şekil 1.17 İki sinüs dalga girişiminin zamana ve frekansa bağlı gösterimi

Fourier dönüşümü matematiksel olarak şöyle tanımlanabilmektedir:

Burada s(t) haberi taşıyan işareti, ω = 2πf açısal frekansı, S(ω) ise işaretin Fourier

dönüşümünü gösterir. Matematiksel olarak tanımlanan ve frekans analizinde kullanılan

bu dönüşüm incelendiğinde şu noktaların altını çizmek gerekmektedir:

• Fourier dönüşümü sürekli zaman işaretleri için tanımlanmıştır.

• Bir işaretin frekans analizini yapabilmek için tüm zamanlarda gözlenmesi (sonsuz

gözlem süresi) gerekir.

23

• Bu koşullar altında verilen bir S(t) işaretinin bütün frekans davranışı (1), Fourier

dönüşümü ile bire bir belirlenir.

• Matematiksel olarak istenen her frekansta ve frekans sıklığında çözüm elde edilebilir.

Normal bir sistemin titreşim sinyali, bir rengin farklı farklı renklerin birleşmesiyle

oluşması gibi çeşitli frekanslardaki dalgaların birleşmesi ile oluşur. Ham haldeki

(zaman-genlik) bir titreşim sinyalinin FFT’si incelendiğinde, sinüzoidal karakterli

titreşim karakteristiklerinin ortaya konulması, çok daha kolay olmaktadır. Hızlı Fourier

Dönüşümü (Fast Fourier Transform-FFT) zamandaki ayrık frekansları gözle

görülebilecek biçimde yorumlanabilir hale getirir. FFT’de frekanslar düşük düzeyde

lineer ama yüksek düzeyde logaritmik veriler halinde sınıflandırılırlar. FFT’de temel

amaç zaman boyutunda karmaşık yapıdaki görülen verileri, daha anlaşılabilir olan

frekans-genlik boyutuna taşımaktır. İvmeölçerden gelen n adetlik örnekleme verisi

sistemde Fourier serilerine açılarak, bu örnekleme verisini oluşturan frekanslar bulunur.

Bu da sistemin karakteristiklerini etkileyen ana etmenlerin ortaya konulmasında büyük

kolaylık sağlar.

24

2. KURAMSAL TEMELLER

Hasat sırasında hedeflenen, ağaç ya da dalın uygun frekans ve genlikte sarsılmasını,

gelecek yılın ürün kapasitesini belirleyecek sürgünlerin korunmasını ve ağacın zarar

görmemesini, ayrıca hasat verimliliğin üst seviyede tutulmasını sağlamaktır. Silkeleme

ile meyvede oluşturulan salınım kuvvetleri sapın karşılayamayacağı düzeye ulaşınca

meyve daldan ayrılmaktadır. Optimum hasat düzeyine ulaşmak için uygun silkeleme

frekans ve genliğinin seçilmesi çok önemlidir. Düşme sırasında meyvelerin hasar

görmemesi için uygun ağaç yapısının elde edilmesi de bir o kadar önem kazanmaktadır.

Meyve ağaçlarının özellikleri üzerindeki ilk sistematik çalışmalar meyve hasat

makinelerinin geliştirilme çabaları sırasında yapılmıştır. Hasat makineleri

karakteristiklerinin ve çalışma aralıklarının belirlenmesi amaçlı bu çalışmalar, meyve-

sap ve sap-dal arasındaki kopma dirençlerinin ölçülmesi üzerine olmuştur.

Meyve–sap arası tutunma kuvvetlerini konu alan ilk çalışmalar erikte Muizenberg

(1964) ve zeytinde Brewer (1962) tarafından ölçülüp gözlemlenmiştir. Bu araştırıcılar

tarafından elde edilen verilere göre meyve olgunlaştıkça meyve ve sap arasındaki

tutunma kuvveti azalmaktadır. Bulgular meyvenin artan olgunluğu ile doğal ayrılma

yerinde oluşan bir hücre-mantar tabakasının kopma direncini azalttığını göstermiştir.

Tutunma kuvveti ölçümlerine paralel olarak sarsma sırasında meyvenin kopmasına

etkiyen faktörlerin saptanması çalışmalarına da hız verilmiştir. Erdoğan vd. (1992)’ne

göre, koparma için geometrik ölçüler, kütle, yoğunluk ve kopma kuvveti önem

taşımaktadır. H/mz (koparma kuvveti/meyve ağırlığı) oranı silkeleme ile düşürmede

kolaylık derecesi için bir göstergedir. Bu oran zeytin için sembolik olarak 1:30 olarak

verilebilmektedir.

25

Mekanik meyve hasadı çalışmalarında en önemli unsur meyvenin kütlesi, tutunma

kuvveti (kopma direnci), eğilme kuvveti, sap uzunluğu, meyve sertliği, yuvarlanma

direnci, elastikiyet modülü, kritik hız ve solunum ısısıdır. Ayrıca ağacın eğilmeye karşı

direnci, elastikliği, sönümleme katsayısı (içsel ve dışsal sürtünme) ve dalların-gövdenin

doğal frekansı; iletilen sarsma kuvvetinin frekansını, genliğini ve ağaç üzerinde

yayılımı, rezonansını, diğer bir deyişle meyvenin hasat edilebilirlik derecesini

etkilemektedir (Moser 1989).

Hasat için en uygun periyodu seçmek için öncelikle olgunlaşma indisi, kopma direnci,

meyvedeki yağ miktarının gelişimi gibi bir seri parametrenin bilinmesi gerekmektedir.

Mantıksal olarak, ulaşılmak istenen amaca yönelik olarak hasada uygun kabul

edilebilecek farklı dönemler bulunacaktır (Caran 1990).

Önceleri meyvenin ağaçtan koparılması ile ilgili yaygın görüş, koparma sırasındaki

ayrılma işleminin gerçekleşmesi için meyve hareketinin statik eylemsizlik kuvvetinden

daha büyük olduğu takdirde gerçekleşeceği şeklindeydi (Fridley et al. 1960). Bu

nedenle meyve ya da dal daha kuvvetli bir hareket ile daha büyük eylemsizlik kuvvetleri

oluşturmak için doğal frekansında sarsılmak zorundaydı. Ancak zaman içerisinde

çalışmalar göstermiştir ki sabit frekans-genlik kombinasyonlarının, zorlanım ile

oluşmuş ivmelenmelerden daha etkili olmaktadır. Ayrıca yüksek frekans-genlik

kombinasyonları daha da etkindir.

Fridley et al. (1960) frekans ya da genlikten birinin artırılması ile meyve koparımının

artabileceğini söylemişlerdir. Coppock et al. (1965) koparma açısı azaltıldığında limon,

portakal vb meyvelerin daldan ayrılması için gereken kuvvetin azaldığını

raporlamışlardır. Aynı durum Barnes (1969) tarafından da belirtilmiştir. Ayrıca bu

araştırmacılar, çeşitlere ve çevresel faktörlere göre bunların artabileceğini ortaya

koymuşlardır.

26

Diener et al. (1965) titreşimin beş modunu (tipini) gözlemlemişlerdir. Bunların en

önemlileri, salınım, eğim (kopmaya etkili) ve döngüdür. Bunlardan birincisi kesme

(kopma) bölgesinde, ikincisi kesme (kopma) bölgesi ve üçüncüsü ise meyvededir.

Fridley and Chin Yung (1975) zeytinde titreşimin salınım, rotasyonel ve uzunlamasına

üç ögesini saptamışlardır. 850 d/d rotasyonel modda sapa tutunma noktasında en büyük

etki oluşmuştur.

Alper et al. (1976) meyve koparımının meyvenin kütlesi ve sapı arasındaki periyodik

hareketçe oluşturulan, periyodik basınç kuvvetleri tarafından meydana getirildiğini

raporlamışlardır.

Cooke and Rand (1969) ve Parchomchuk and Cooke (1972) kopmanın, dal ile sap ya da

sap ile meyve arasındaki maksimum burulma tarafından gerçekleştirildiği ve sabit

salınım frekansının daha etkili olduğunu belirtmişlerdir.

Wang and Shellenberger (1967) yaptıkları modellemede doğal frekansta çalışmak için

çapraz titreşim eşitliklerini kullanmışlardır. Rumsey ve Bornes’te benzer modellerinde

Bernoulli-Euler eşitliklerini kullanmışlardır.

Adrian and Fridley (1964)’in eriğin mekanik hasadı üzerine yapmış oldukları deneyler

ile ağacın belirli bir frekans ve genlikle sarsılmasında düşen meyvelerin yüzdesini

hesaplamaktadır. Yapılan çalışmadan çıkan sonuçlara göre sarsıcının frekansı ve

genliğine göre erik için bazı değerler ortaya konulmuştur.

27

Vişne üzerine çalışan Markwardt (1964)’ın gözlemlerine göre küçük genlik ve yüksek

frekansla çalışma, büyük genlik ve düşük frekans ile çalışmaya oranla daha iyi sonuç

vermektedir.

Toprak ve Belek (1993) yaptıkları çalışma ile makine performansı belirleme

çalışmasında kullanılabilecek titreşim ölçüm yöntemleri üzerinde durmuşlardır. Anılan

çalışmada, yer değiştirme sinyalinin bilinmesi durumunda bu sinyalin birinci ve ikinci

türevleri alınarak hız ve ivme sinyallerinin bulunabileceğini vurgulanmıştır. Ölçüm

değeri olarak ivmenin integrali alınarak yer değiştirme ve hız değerlerinin

bulunabileceğini belirtmişlerdir.

Lumoria (1958) zeytin üzerine yapmış olduğu çalışma ile 50 mm strok ve 800 d/d

frekansta ağaçta bulunan zeytinleri %85 verim ile hasat etmeyi başarmıştır. Aynı türde

bir çalışmayı Fridley atalet kuvvetli bir sarsıcı ile yapmış ve zeytin için uygun olan

değerleri genlik için 50, frekans içinse 1500 d/d değerlerini belirlemiştir.

Bir çok meyve ağacı üzerinde yapılan denemeler yüksek frekans (25-40 Hz) ve küçük

genliklerin (20-25 mm) ağaç yapısı ve meyve bağlantısı nispeten rijit olan koşullarda

daha etkili olduğunu göstermiştir. Düşük frekans (1,5-6 Hz) ve büyük genlikler (100-

125 mm) söğüdümsü ya da meyveleri uzun dallarda kütleler halinde aşağıya sarkan

ağaçlarda etkili bulunmuştur. Turunçgillerde ise 100-125 mm genlik ve 1,6-5,9 Hz’lik

frekans uygulamaları iyi sonuç vermiştir. Araştırma bulgularına göre düşük frekanslarda

meyvelerin düşürülmesinde birden fazla silkelemenin gerekli olduğu ve bunu meyveye

veya ağaca zarar verebileceği, yüksek frekanslarda ise meyvelerin yerlerinde kalma

(stasyoner) eğiliminde olduğu gözlemlenmiştir (Erdoğan vd. 1992).

28

Çizelge 2.1 Bazı meyvelerin silkelenme parametreleri (Erdoğan vd 1992)

Meyve Ağaç

Rijitliği

Silkeleme

Uygulanan Yer

Frekans

(Hz)

Genlik

(mm)

Kayısı Çok rijit Gövde

Dal

15-30

10-20

12-8

40-50

Elma Rijit Gövde

Dal

15-25

10-20

12-8

40-35

Ceviz Az rijit Gövde

Dal

15-30

7-16

14-10

50-30

Kiraz Esnek Dal 10-15 40-30

Zeytin Çok esnek Dal 20-35 75-50

Erdoğan ve arkadaşlarının yapmış oldukları deneyler sonunda silkeleme ile ilgili

aşağıdaki ampirik eşitlik elde edilmiştir.

L = 100 (1-e-kSfcb)

Bu eşitlikte;

L: Düşürülen meyve yüzdesi,

S: Ana dala uygulanan silkeleme genliği,

f: Silkeleyici frekansı,

c,b,k: Deneysel katsayılar. Bu deneysel katsayılar Çizelge 2.2’de verilmiştir.

Çizelge 2.2 Bazı meyvelerin deneysel katsayıları (Erdoğan vd 1992)

Meyve c b k

Zeytin 2 2 1,3 10-5

Kiraz 1,2 1 1,3 10-3

Erik 1,5 1 6,2 10-4

29

k değeri meyve koparma kolaylığını da içeren ağaç özelliklerini yansıtmaktadır. Yüksek

k değeri dal rijitliği, kolay silkelenen dallar ve kolay düşürülebilen meyveler gibi iyi

meyve düşürme koşulları ile birleştirilerek sağlanabilmektedir.

Çalışmada zayıf meyve bahçelerinde yani düşük k değerinde, kuvvetli durumdakilere

eşdeğer meyve düşürme yüzdesi elde edebilmek için kural olarak daha büyük frekans

ve/veya genliğe ihtiyaç olduğu vurgulanmıştır.

Brewer et al. (1962) yaptıkları çalışmada yükleme hızının değiştirilmesi halinde dala

aynı dirençle bağlanan meyvelerde farklı tutunma kuvvetlerinin ölçülebileceğini

saptamışlardır. Bu araştırmaya göre yavaş yük artışı halinde tanenin koptuğu andaki

ölçülen tutunma kuvveti, hızlı yüklemede ölçülen tutunma kuvvetinden daha düşüktür.

Buna göre meyveyi daldan koparan kuvvetin yalnız başına belirlenmesi yeterli değildir.

Kuvvet yanında bu kuvvetin zamana göre değişiminin de belirtilmesi gerekmektedir. Bu

yaklaşım “Koparma kolaylığı (ED)” olarak tanımlanabilmektedir.

ED ≈ Fk Aq

Burada;

A: Kuvvet-zaman eğrisi altında kalan alandır.

F ve A değerlerinin ED’ye lineer olarak mı bağlı bulunduğu bilinmediğinden eşitliğe k

ve q üsleri eklenmiştir. Brewer ve arkadaşları daha sonra q=1 olması gerektiğini

saptamıştır. Yukarıda belirtilen ifadeye dayanarak araştırıcılar, meyveye üç farklı

koparma metodu uygulamış ve her bir metot için birer orantı denklemi ortaya

koymuşlardır. Bunlar;

30

1. Sapa bağlı bulunan meyveye sabit bir kuvvetle yüklenildiği durum: Bu durumda

uygulanan kuvvetin büyüklüğüne göre meyve belirli bir zaman sonra kopmakta ya da

hiç kopmamaktadır.

Şekil 2.1 Zeytinin koparılmasında sabit kuvvet etkisi (Keçecioğlu 1975)

EDi ≈ Fik+1 ti

şeklindedir. Burada;

EDi : i. meyvenin ED’si,

Fi: i. meyveye uygulanan sabit kuvvet,

ti: i. meyvenin saptan kopması için geçen süredir.

2. Meyve kopuncaya kadar kuvvetin lineer arttığı durum: Bu hal dinamometre gibi

araçlarla tutunma kuvvetinin ölçülmesi esnasında görülen durumdur.

φgk

FEDi

k

i cot2

2

+≈

+

31

∆tj tj

Şekil 2.2 Zeytinin koparılmasında lineer artan kuvvet (Keçecioğlu 1975)

3. Meyve sarsıcılarda olduğu gibi periyodik değişen bir kuvvetle yüklenildiği durum;

Şekil 2.3 Zeytinin koparılmasında değişen kuvvet (Keçecioğlu 1975)

( )1

1

1211

2

2/1sin

1+

=

+++

⋅−

⋅⋅⋅⋅≈ ∑k

n

j

k

z

k

i

k

iiin

j

nsmNED πω

32

Burada;

EDi: i. meyvenin ED’si,

Ni: i. meyvenin kopuncaya kadarki titreşim sayısı,

si: Strok,

ωi: Frekanstır.

Tsatsarelis (1987) tarafından oluşturmuş olan meyve-sap hareketi analizi için kullanılan

model aşağıdaki Şekil 2.4’de verilmiştir.

Şekil 2.4 Zeytin tanesinin sap üzerindeki hareket modeli (Tsatsarelis 1987)

Burada meyve kütlesi M, yarıçap R ve eylemsizlik momenti I’dır. Meyve sapı µ kütleli

ve L uzunluğunda rijit bir çubuktur. Sap-dal ve sap-meyve birleşimleri için burulma,

yaylanma sabitleri sırasıyla, S ve K’dir. Her bir eklem yerinde açısal hızın oluşturduğu

viskoz sönümlemenin burulma katsayısı C’dir. Hava direncinin neden olduğu harici

doğrusal olmayan sönümleme, sönümleme katsayısı CD ile gösterilir. θ sapın dikeyden

sapma açısını, φ düşeyin sap tutunma noktası ile meyve kesiti arasında oluşan sapma

açısıdır. Yatay harmonize yer değiştirme x(t)’dir.

33

Hareket denklemini çıkarmak için Lagrange denklemi kullanılırsa;

Burada;

EK: Kinetik enerji,

EP: Potansiyel enerji,

D: Kayıp enerji,

qi: Genelleştirilmiş koordinatlar,

Qi: Sisteme etkiyen genelleştirilmiş dış kuvvetlerdir.

Toplam kinetik enerji;

Toplam potansiyel enerji;

Birleşme noktasındaki viskoz sönümleme için Rayleigh Dağılımı;

Şayet bir cisim düşük viskoziteli bir akışkan içerisine daldırılırsa, bu cismin kütlesi

küçülmektedir. Hacmi büyük ise akışkan direncini sönümleme etkisi de önemli olabilir.

i

i

P

i

KK Q

iq

D

q

E

q

E

iq

E

dt

d=

∂

∂+

∂

∂+

∂

∂−

∂

∂⋅•

⋅•

−+++=

•••••

θφφθθφθµ cos........10

7..

6

1 222

22 RLMMLRMLEK

( ) ( ) ( )[ ]φθθθφθ cos1cos1.cos1.2/.....2

1.2

122

−+−+−+

−+= RgMLgMKSEP

22

1 ..2

1.2

1

−+=

•••

θφθ CCD

34

Havadan kaynaklı direnç kuvveti;

CD: Sürüklenme katsayısı (Reynolds katsayısı ile değişiklik gösterir),

ρ: Havanın kütlesel yoğunluğu,

V: Hız,

Ap: Hareket yönüne dik, düz alandır.

Viskoz sönümleme (Uc) ile dağılan enerji;

Uc= π.C.S2.ω

Burada;

S: Genlik,

ω: Açısal frekanstır.

Mutlak sönümleme (Up) ile dağılan enerji;

Up= 8/3.1/2. ρ.CD.Ap. A2.ω2

buradan viskoz sönümleme katsayısı (Ceq);

Ceq= 4/3 π.ρ.CD.Ap.ω.A

Havanın neden olduğu dağılan enerji;

θ ve φ’de küçük sapmalar olduğunu varsayarsak, yatay harmonik tahrik ile oluşan

titreşim için doğrusallaştırılmış eşitlik matriks formuna dönüşmektedir.

pD ACVP ...2

1 2ρ=

( )

−++=

••••

θφθφφθ cos...2..2

1 22

22

2 LRRLCD eq

35

Burada;

ve

{X}= Genliktir.

[ ] [ ] [ ] [ ]

=

+

+

•••••

XAQKQCQM ....

=

θ

φQ

36

3. MATERYAL ve YÖNTEM

3.1 Materyal

Çalışmanın temelini oluşturan titreşim verilerini toplamak için kullanılan düzenekte

titreşim oluşturmak için omuza asılır tipte bir sarsıcı, titreşim hareketini algılamak için

Hottinger Baldwin Messtechnik GMBH B12/500 F.Nr:1745 model indüktif ivme ölçer,

ivme ölçerden elde edilen verileri elektriksel büyüklük haline getiren amplifikatör ve

veri değerlendirme için ise PCL-818HG Dahili ve PCLD-8115 Harici Veri Toplama

(Data Acquisition Card) Kartları kullanılmıştır. Hidrolik sistem Fiat 70-56 tip bir

traktörden beslenmiştir.

3.2 Yöntem

3.2.1 Mekanik sarsıcı

Denemelerde kullanılan sarsıcı omuza asılır tipteki bir el sarsıcıdır. Sarsıcı şu

bölümlerden oluşmaktadır:

1. Hidrolik motor (4.2 cm3’lük Vivolo marka),

2. Krank-biyel mekanizması,

3. Basınç ayar ventili (üç kademeli),

4. Açma/Kapama düğmesi,

5. Uzatma çubukları

6. Tutucu çene.

37

Şekil 3.1 Denemelerde kullanılan hidrolik sarsıcı

Hidrolik motordan alınan dönü hareketi, bir krank-biyel mekanizması ile dairesel

hareketi alternatif harekete çevrilmekte, bu titreşim ise uzatma elemanları ve tutucu

çene aracılığıyla dala ulaştırılmaktadır.

Çizelge 3.1 Vivolo marka hidrolik motor katalog değerleri

Hacim

(cm3)

Devir (d/d)

Ağırlık

(kg)

Çıkış

Gücü

(kW/100

bar)

Tork

(daN.m)

Çalışma Basıncı

(bar)

4.2

En

Yüksek

En

Düşük 2.2 0.69 0.65

En

Yüksek

En

Düşük

3500 650 30 100

Traktör hidrolik sistemine bağlanan sarsıcı ile atölye ortamında, traktör rölanti devri

(825 d/d) ve standart kuyruk mili devrine (540 d/d) denk gelen (1970 d/d) devir

sayılarında, optik el takometresi ile yapılan ölçümler sonucunda ise aşağıdaki değerlere

ulaşılmıştır.

38

Çizelge 3.2 Farklı traktör devir sayılarında ölçülen sarsıcı devir sayıları

Traktör Devir

Sayısı (n) (d/d)

Zaman

(s)

Sarsıcı Basınç

Kademesi

Sarsıcı Devir

Sayısı (d/d)

825 5 1 700

825 5 2 1200

825 5 3 1400

1970 5 1 750

1970 5 2 1250

1970 5 3 1750

3.2.2 Sarsıcı krank-biyel mekanizması analizi

Hidrolik motordan alınan dairesel hareket, sarsıcı içerisinde yer alan krank-biyel

mekanizması aracılığıyla doğrusal (alternatif) hareket haline dönüştürülmektedir. Bu

dönüştürme işlemi sonucunda da biyolojik malzemeyi sarsacak genlik ve frekansta

titreşim oluşturulmakta, dal sarsılabilmektedir. Titreşim karakteristiklerinin ortaya

konulabilmesi için, titreşimin temel yapı taşları olan hız (v), ivme (a) ve yol (x)

parametrelerinin analizi büyük önem taşımaktadır. Bu parametrelerin analizler, Çizelge

3.2. ‘de yer alan veriler de kullanılarak yapılmış ve elde edilen sonuçlar Ekler

bölümünde sunulmuştur.

Şekil 3.2 Krank-biyel mekanizması

39

x: Krank çarkı merkezi ile krank kolu uç noktası arasındaki mesafe (mm)

r: Strok (mm)

φ: Krank çark açısı

L: Kol uzunluğu (mm)

1. Hız analizi

n: Krank mili devir sayısı (d/d)

V: Hız (mm/s)

2. İvme analizi

x, V, a değerlerinin ardından kuvvet ise şu şekilde bulunur;

F = m.a

m: Krank-biyel kolu ağırlığı (kg)

a: İvme (m2/s)

F: Kuvvet (N)

ϕϕ

ϕ 22

sin2

1⋅⋅−+⋅=

rLCosrx

( )[ ]ωϕω 2sin2/sin ⋅+⋅⋅−= LrrV

60/2 n⋅= πω

( )[ ]ωϕω 2cos/cos2 ⋅+⋅⋅−= Lrra

40

3.2.3 Veri toplama-değerlendirme

Biyolojik malzemeye uygulanan titreşim kuvvetleri sonucu oluşan tepkimelerin

elektriksel büyüklükler haline getirilmesi ve bu verilerin toplanıp daha sonrada

değerlendirilmesi için oluşturulan sistem aşağıdaki elemanlardan oluşmaktadır:

1. Amplifikatör,

2. PCLD-8115 Data Acquisition Harici kart,

3. PCL-818HG Data Acquisition Dahili kart,

4. Bilgisayar veri analiz programı (Genie for Windows 95),

5. Maximm FFTs programı.

Şekil 3.3 PCL-818HG Dahili kart şematik görünüşü

41

Titreşim verilerinin toplanarak değerlendirilmesi için bir PC-LabCard olan PCL-818HG

ile bu karta bağlı ve akuple olarak çalışan PCLD-8115 karttan oluşan veri toplama ve

kontrol düzeneği kullanılmıştır. Bir otomatik kontrol sisteminin en önemli parçalarından

olan veri toplama ve kontrol (Data Acquisition&Control) donanımları, İngilizce

isimlerinin baş harfleri ile “DA&C donanımları” olarak anılmaktadırlar. Bu donanımlar

bilgisayarların çevre elemanları olup, bilgisayara dönüştürücülerden (transducer) elde

edilen verilerin girişinde ve bilgisayarda işlenen veriler doğrultusunda bazı değerler

alınmasında yardımcı olurlar.

Şekil 3.4 PCLD-8115 Harici data ölçümleme kartı

Çalışmada kullanılan PCL-818HG PCLab kartın bazı teknik özellikleri ise şu şekildedir:

• Intel 8254 çipli, 3 kanallı, 16 bit kararlılıkta sayıcı/zamanlayıcı, 2 kanal sistem

kullanımında, 1 kanal harici kullanım için boşta,

• 16 single-ended veya 8 diferansiyel analog giriş1 Analog çıkış,

• 16 dijital giriş ve 16 dijital çıkış (TTL/DTL uyumlu),

• Analog girişte ±1 bit, analog çıkışta ± 0,5 bit doğrusallık,

42

• Referans voltajı:

Dahili -5 V veya -10 V

Harici ± 10 V (AC veya DC)

• Zaman ayarı: 5 mikro saniye

• Giriş/Çıkış bağlantısı

• Dijital I/O için: 2 Adet 20 pinli konnektör (CN1 ve CN2)

• Analog I/O için: 1 Adet DB-37 konnektör (CN3)

• Operasyon Sıcaklığı: 0-50 oC

• Saklama Sıcaklığı -20-65 oC

• Yazılımla programlanabilen giriş voltajları:

Tek kutup: ±0,005; ±0,01; ±0,05; ±0,1; ±0,5; ±1; ±5; ±10

Çok kutuplu: 0’dan 0,01’e; 0’dan 0,1’e; 0’dan 1’e; 0’dan 10’a

Şekil 3.5 Genie görev tanımlama ekranının şematik görünümü

Bir PCLab kart olan PCL-818HG, bilgisayar kasası içerisinde yerleştirilmiştir. Kart

Genie adlı bir program aracılığıyla çalıştırılmaktadır. İvmeölçerden amplifikatöre gelen

ve elektriksel büyüklüğe çevirilen değerler, buradan sayısal olarak, haricen çalışan

PCLD-8115 karta aktarılmaktadır. Bilgisayar üzerinde kurulu olan Genie programı

43

üzerinde oluşturulan stratejiler vasıtasıyla ölçülen değerler grafiksel olarak bu program

üzerinde görülüp, depolanmaktadır.

Şekil 3.6 Genie veri ekranı şematik görünümü

Söz konusu program iki bölümden oluşmakta; birinci bölümde görev (TASK)

(Şekil 3.5) belirlenmekte, ardından gerekli tanımlamalar yapılmakta, aralıklar dâhilinde

verilerin izlenebildiği ekran (DISPLAY) bölümü (şekil 3.6) programa tanıtılmaktadır.

Çalışmada görev (TASK DESIGNER) tanımlama bölümünde analog giriş ve veri

depolama birimleri yer alırken, veri ekranı (DISPLAY DESIGNER) kısmında da grafik

ekran ve sayaç kullanılmıştır. Bu ekranlar vasıtasıyla toplanan veriler ise Genie

içerisinde yer alan (.text uzantılı) dosyalar içerisinde depolanıp kaydedilmiştir.

Genie’de elde edilen bu veriler bir FFT programı olan ve Excel tabanlı olarak çalışan

Maximm FFTs programına aktarılmıştır. Verilerin dönüşümünde kullanılan FFT (Fast

Fourier Transformer) programları genliği hem zamanın, hem de frekansın fonksiyonu

olarak değerlendirebilen programlardır. Zamanın fonksiyonu olarak yapılan ölçümlerde

analiz zorlu bir süreç olurken, frekans fonksiyonuna göre yapılan ölçümler daha

pratiktir.

44

3.2.4 Deney düzeneğinin oluşturulması

Zeytin dalı üzerinde hasat sırasında oluşan titreşim karakteristiklerinin belirlenmesine

yönelik olarak hazırlanmış olan deney düzeneği Şekil 3.7’de yer almaktadır.

2 1

3 4

6 5

Şekil 3.7 Deney düzeneği şematik görünümü

45

Yukarıda Şekil 3.7’de şematik olarak gösterilmiş olan titreşim karakteristikleri ölçüm

düzeneğinde; traktör (1), sarsıcı (2), ivmeölçer (3), amplifikatör (4), PLCD 8115 harici

kart (5), bilgisayar (6) bulunmaktadır. Traktör hidrolik sisteminden ve elektrik

düzeneğinden alınan güçlerle sarsıcı çalıştırılmış ve biyolojik malzemeye (dal) titreşim

uygulanmıştır. Bu uygulamaların sıklığı (frekansı) sarsıcı üzerinde yer alan ayar

vanaları vasıtasıyla gerçekleştirilmiş, veri alma sıklığı ise Genie üzerinde tanımlanan

stratejilere bağlı olarak 1, 10 ve 100 ms’lik aralıklarda seçilmiştir. Uygun pozisyonda,

dalın belirlenen bölümlerine rijit olarak sabitlenen ivmeölçerin aldığı titreşimler

elektriksel büyüklüğe dönüştürülmek üzere amplifikatöre gönderilmiştir.

Amplifikatörün çıkışına bağlanan PCLD 8115 harici kart ise bu verileri bilgisayar

üzerinde yer alan PLC-HG818 dahili karta aktarmıştır. Söz konusu kartla birlikte çalışan

yazılım (Genie) içinde tanımlanmış olan görev (task) stratejisi ile de veriler grafiksel

olarak toplanmış ve depolanmıştır.

3.2.5 Titreşim modeli

Dal, sap, zeytin tanesinden oluşan bir sisteme harmonik titreşim uygulanırsa, zeytin

tanesine etkiyecek kütle kuvveti (F) şu şekilde ifade edilebilmektedir.

F = mz.a

Burada;

F: Kütle kuvveti,

mz.: Zeytin tanesinin kütlesi,

a: ivme’dir.

Harmonik titreşim sinüs eğrisi karakteri gösteriyorsa;

y = sz sin ωz

yazılabilmektedir.

46

Burada;

y: Zeytin tanesinin yer değiştirmesi,

sz: Zeytin tanesinin genliği

ωz : Açısal hızdır.

y yolunun zamana göre ikinci türevinden bilindiği gibi ivme elde edilmektedir.

a = - ω2z sz sin ωz t

Her bir titreşimde sin ωz t =1 halinde maksimum ivmeye ulaşılmaktadır.

amax = - ω2z sz

Bu durumda zeytin tanesine etki eden maksimum kuvvet;

Fmax = mz. ω2z sz

olmaktadır. Buradan da

Fmax = mz. ω2z sz ≥ H

olması durumunda ileri-geri titreşim hareketi yapan zeytin tanesi kopacaktır. Burada H

tanenin sapa tutunma kuvvetidir.

Son eşitlik düzenlediğinde;

ω2z sz ≥ H / mz

olmaktadır. Buradan da kolayca görülebileceği gibi, tanenin kopması için gerekli ivme

H/mz oranından büyük ya da en az ona eşit olmalıdır.

47

3.2.6 Deneyin yapılışı

Oluşturulan deneme düzeneği ile değişik sarsıcı devir sayılarında –dolayısıyla farklı

frekanslarda- ölçümler yapılmıştır. Ölçümlerde veri toplayıcı olarak kullanılan

ivmeölçer, bir biyolojik malzeme olan dalın önceden belirlenen bölümlerine sabitlenmiş

ve bu şekilde ölçümler yapılmıştır.

İvmeölçerin dala sabitleneceği yerlerin tayini, dalın uzunluk olarak üç eşit parçaya

bölünmesi ve bölünen her bir parçanın işaretlenmesi yoluyla belirlenmiştir. Ayrıca

ivmeölçer her bir deneme noktasındaki çalışmadan sonra kalibre edilmiştir. Verilerin

daha sağlıklı olması, sabitlemenin dolayısıyla da kalibrasyonunun bozulmaması için

ivmeölçerin ucuna metal bir sabitleme plakası eklenmiştir. Bu plaka yardımıyla ölçüm

cihazı rijit bir şekilde dala tutturulmuştur.

İvmeölçerin önceden belirlenmiş noktalarda dala sabitlenmesinin ardından, omuza asılır

olarak kullanılan sarsıcı ile dala farklı akış basınçlarında titreşim uygulanmıştır. Bu

işlem sırasında değişiklik frekanslar için sarsıcı üzerinde yer alan üç kademeli ayar

vanası kullanılmış ve her bir ayar kademesi için veriler ayrı ayrı kaydedilmiştir.

Sarsıcının hidrolik motor tahrik devri olarak, traktörün hidrolik besleme ünitesi

kullanılmış ve devir hızı olarak da traktör rölanti devir sayısı olan 825 d/d seçilmiştir.

Bu devir hızında ve sarsıcının farklı kademelerinde ölçülen değerler Çizelge 3.2’de

verilmiştir.

48

4. ARAŞTIRMA BULGULARI

Denemelerde zaman fonksiyonu olan ivme verileri elde edilmiş ve bu veriler Genie

programı kullanılarak sayısal hale getirilerek depolanmıştır. İvmenin zamanın bir

fonksiyonu olduğu bu veriler işlemlerin karmaşıklığının ortadan kaldırılması amacıyla

FFT programına aktarılmış, bu sayede A/D ivme verileri, frekansın bir fonksiyonu

olarak genlik-frekans diyagramlarına dönüştürülmüştür. Elde edilen veriler Şekil 4.1.,

4.2., 4.3., 4.4., 4.5., 4.6., 4.7., 4.8., 4.9, 4.10., 4.11., 4.12., 4.13., 4.14., 4.15., 4.16.’da

verilmiştir.

Yapılan denemelerde 1 ms, 10 ms ve 100 ms’lik aralıklarla, sarsıcının her üç kademesi

için değerler toplanmıştır. 100 ms için sarsıcı 1. kademesinde sistemden veri

alınamamıştır. Alınan değerler FFT programında değerlendirilmiştir. Değerlendirmede

öncelikli olarak verilerin ham haldeki grafikleri, ardından da bütünlük sağlanması

amacıyla bu değerlerin FFT çıktılarına yer verilmiştir.

FFT’den alınan grafikler incelendiğinde, Şekil 1.15’de gösterilen sinüs dalgası frekans

dağılımı grafiğinde yer alan ve zamana bağlı olarak logaritmik karakterde azalma

eğiliminde olan titreşim hareketi ile elde edilen verilerin FFT çıktıları

karşılaştırıldığında hareketin bir titreşim hareketi karakteristiği taşımadığı görülmüştür.

Normal bir sinüs sinyali dağılımında gözlemlenmesi beklenen birbirini takip eden ancak

azalan karakterdeki pik noktalara grafiklerde rastlanmamıştır. Titreşimin temel yapısı

gereği genlik-frekans dağılımının bu esasla devam etmesi ve zamana bağlı olarak da

sonsuza giderken azalarak sonlanması beklenen sonuçtur. Ancak denemeler sonucunda

elde edilen verilerin FFT değerleri ile oluşan grafiklerde, frekans ekseni üzerinde

dağılımı bozan, azalan ya da artan karakteristikte, çok sayıda pozitif ve negatif pik

noktasının oluştuğu tespit edilmiştir.

49

Dalın titreşim karakteristiklerinin ortaya konması için gözlemlenmesi beklenen sinüs

titreşim sinyali yerine denemelerde tespit edilen bu dalgaların nedeni araştırıldığında,

sarsıcı ile dala uygulanan hareketin bir titreşim hareketinden çok bir darbe hareketi

olduğu saptanmıştır. Makinenin sabit çene yapısından kaynaklanan bu durumun, dalın

normal salınım hareketi yapmasını engellediği, darbelerin doğal salınımı bozduğu,

bununda hareketle ilgili sağlıklı verilerin toplanmasını engellediği tespit edilmiştir.

DATA RECORD

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

0 5 10 15 20 25

TIM E

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.1 Sarsıcı 1. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 1 2 3 4 5 6

FREKANS

GE

NL

İK (

dB

FS

)

Şekil 4.2 Sarsıcı 1. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

50

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25TIM E

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.3 Sarsıcı 2. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri

SINGLE-TONE FFT PLOT

-40

-30

-20

-10

0

10

0 1 2 3 4 5 6FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.4 Sarsıcı 2. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

51

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.5 Sarsıcı 3. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-40

-30

-20

-10

0

10

0 1 2 3 4 5 6FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.6 Sarsıcı 3. Kademe 1 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

52

DATA RECORD

-1000

-500

0

500

1000

1500

0 0,5 1 1,5 2 2,5TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.7 Sarsıcı 1. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 10 20 30 40 50FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.8 Sarsıcı 1. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

53

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.9 Sarsıcı 2. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-40

-30

-20

-10

0

10

0 10 20 30 40 50FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.10 Sarsıcı 2. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

54

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.11 Sarsıcı 3. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-40

-30

-20

-10

0

10

0 10 20 30 40 50FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.12 Sarsıcı 3. Kademe 10 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

55

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.13 Sarsıcı 2. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-30

-20

-10

0

10

0 1 2 3 4 5FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.14 Sarsıcı 2. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

56

DATA RECORD

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

0 5 10 15 20 25TIME

AD

C O

UT

PU

T C

OD

E

Şekil 4.15 Sarsıcı 3. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

SINGLE-TONE FFT PLOT

-40

-30

-20

-10

0

10

0 1 2 3 4 5FREQUENCY

AM

PL

ITU

DE

(d

B F

S)

Şekil 4.16 Sarsıcı 3. Kademe 100 ms Veri Aralığı İçin İvme Değerleri FFT Tablosu

57

5. TARTIŞMA ve SONUÇ

Günümüzde mekanik hasatta hasat verimliliği, kullanılan mekanizmanın tipine bağlı

olarak %70-90’lar arasında değişmekte ve el sarsıcılı tip makinaların kullanıldığı

mekanik zeytin hasadında ağırlıklı olarak sabit çeneli sarsıcılar kullanılmaktadır.

Hasadın temelini oluşturan titreşimin en önemli unsurları ise meyvenin karakteristik

özellikleri (hacim, kütle, meyve sap uzunluğu ve olgunluk), ağacın matematiksel ve

geometriksel yapısı ve son olarak da titreşimin frekansı, süresi ve yer değiştirmesidir.

Yukarıda belirtilen parametrelerden frekans dışındaki tüm değerler yöreye ve/veya

meyve cinsine bağlı olarak değişebilmekte, bu değerlerin değişimine, doğrudan-anlık

müdahale şansı mümkün olmamaktadır. Bir mekanik hasat sisteminde anlık müdahaleye

imkan veren tek değişken dala uygulanan zorlanımın spesifikasyonlarıdır. Bu müdahale

edilebilirlik, hem ağacın fiziksel yapısına zarar vermemek hem de hasat verimliliğini en

üst düzeyde tutabilmek açısından büyük önem taşımaktadır. Değerlendirmeler sırasında

temel olarak Giriş bölümünde detayları verilen titreşim karakteristikleri dikkate alınmış

ve bu doğrultuda sonuçlar değerlendirilmiştir.

Denemelerde elde edilen veriler göstermiştir ki, sabit çeneli sarsıcı ile sarsılan dal,

normal titreşim salınım eğrisi karakteristikleri doğrultusunda hareket etmemektedir.

Bunun nedeni araştırıldığında, sabit çene tarafından dala iletilen zorlanımın bir

sarsmadan çok, darbeli bir davranış şeklinde sisteme etkidiği görülmüştür. Genlik-

frekans grafiklerinde de açıkça anlaşılacağı üzere sistem içerisinde, darbeli davranışa

bağlı olarak, zamansız ve değeri çok büyük pik noktalarının oluştuğu görülmektedir.

Söz konusu darbeli hareket sistemin doğal frekansı içerisinde salınımını bozmakta bu da

sistemin titreşime verdiği tepkilerin sağlıklı olarak ölçülmesine engel olmaktadır.

Normal titreşim salınımlarını frekans dağılımlarında görülmeyen bu pik noktaları bize,

günümüzde hala zeytinin mekanik hasadında yaygın olarak kullanılan sabit çeneli

sarsıcıların tasarımlarının muhakkak surette gözden geçirilmesi gerektiğini

göstermektedir.

58

Denemeler sırasında tespit edilen bir diğer husus da titreşim makinesinin ergonomik

yapısından kaynaklanan ve direk olarak kullanıcıya etkiyen olumsuz kuvvetlerdir.

Omuza asılır tipte çalışan bir makine ile yapılan denemelerde gözlenen, değişik

frekanslarda titreşim oluşturan bu tür makinelerin insan vücudu üzerinde oluşturduğu

etkilerin göz ardı edilmeden incelenmesinde büyük fayda olacağıdır.

Çalışma ile ortaya konulan incelemeler neticesinde, zeytin tarımında hem emek, hem

maliyetler hem de verimlilik açısından büyük önem taşıyan mekanik hasadın daha

sağlıklı bir şekilde yapılması için öncelikle sarsıcıların çene yapılarında geliştirme

yapılmalı ve de dal-meyve bütünleşik yapısının tepkileri bu doğrultuda ortaya

konulmalıdır.

59

KAYNAKLAR

Adrian, P.A, and Fridley, R.B. 1964. Shaker-Clamp Design in Relation to Allowable

Stresses of Tree Bark. Transactions of the ASAE, Vol. 7, Nr 3.

Alper, X., Foux, A., and Peiper, U.M. 1976. Experimental investigation of Orange Tree

Dynamics Under Mechanical Shaking. Journel of Agricultural Engineering

Research. 21: 121-131.

Anonim. 2005a. Web Sitesi: www.agri.ankara.edu.tr/bahce/pratikbilgiler

/pratikbilgi.htm. Erişim Tarihi: 10/11/2004.

Anonim. 2005b. Web Sitesi: www.geocities.com/~gianno/angi2.htm. Erişim

Tarihi: 02/09/2004.

Anonim. 2006a. Web Sitesi: www.linuxfocus.org/Turkce/March2003/article271.shtml

Erişim Tarihi: 12/03/2006.

Anonim. 2006b. Web Sitesi: http://www.onosokki.co.jp Erişim Tarihi: 20/03/2006.

Barnes, K.K. 1969. Detachment Characteristics of Lemons. Transactions of the ASAE,

12(1):41-45.

Brewer, H.L., Studer, H.E., Lamouria, L.H. and Hartman, H.T. 1962. The Effect of

Selected Variables on the Ease of Removal of Olives. Report of

Department of Agricultural Engineering to the Olive Advisory Board.

Caran, D., 1990. Zeytin Hasadının Mekanizasyonu. 43-45, 75-77. TC Tarım

Orman ve Köy İşleri Bakanlığı, Yayın No:51. İzmir.

Cooke, J.R. and Rand, R.H. 1969. Vibratory Fruit Harvesting. A Lineer Theory of Fruit-

Steam Dynamics. Journel of Agricultural Engineering Research. 14(3):

195-209.

Coppock, G.E., Hedden, S.L. and Lenker, D.H. 1965. Biopysical Properties of Citrus

Fruit Related to Mechanical Harvesting. Transactions of the ASAE,

8(1):20-24.

Çavuşoğlu, A. 1998. Zeytinin Mekanik Hasadı. Tarım Orman Köy İşleri Bakanlığı

Zeytincilik Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Yayın No:40: 7-19

s., İzmir.

De Sousa, R. and Domingos, P. US 5595054, 1997.

60

Diener, R.G, Mohsenin, N. N. and Jenks, B.L. 1965. Vibration Characteristics of

Trellis-Trained Apple Trees With Reference to Fruit Detachment.

Transactions of the ASAE, 8(1):20-24.

Erdoğan, D., Dursun, E., ve Güner, M. 1992. Bazı Kayısı Çeşitlerinde Meyve Kopma

Direncinin Belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yıllığı: 71-

75 s., Ankara.

Fiorino, P. and Tombesi, A. 1973. II Conrollo Della Abscissione Mediante Trattamenti

Per la Meccanizzazione Delle Aziende Agricole. Consiglio Nazioonale

Delle Ricerche, p 77-89.

Fridley, R. B. and Adrian, P.A. 1960. Some aspects of Vibrator Fruit Harvesting

Agriculturel Engineering. 41 (1), p 28-31.

Fridley, R. B. and Ching, Y. 1975. Computer Analysis of Fruit Detachment During Tree

Shaking Harvesting of Coffee. Transactions of the ASAE, 18(3):409-415.

Gezer, İ. 2001.Türkiye’de Mekanik Meyve Hasadının Durumu. Tarımsal Mekanizasyon

20. Ulusal Kongresi Bildirisi: 252-255 s., Şanlıurfa.

Jacobini, N., Tombesi, A. and Cartechini, A. 1973. L’ethrel et la cycloheximide dans la

recolte mecanique des olives.

Keçecioğlu, G. 1975. Atalet Kuvvet Tipli Sarsıcı İle Zeytin Hasadı İmkanları Üzerine

Bir Araştırma: 6-7-9-10 s., İzmir.

Lavee, S. 1999. Zeytinin Biyoloji ve Fizyolojisi. Dünya Zeytin Ansiklopedisi (Türkçe

Baskısı), Uluslararası Zeytinyağı Konseyi Yayını, Madrid, İspanya.

Lumoria, L.H. 1958. Studies of Methods f Harvesting Olives Mechanically. American

Society for Horticultural Scinece, Vol. 78.

Marwardt, E.D. 1964. Mechanical Cherry Harvesting. Transactions of the ASAE,

Vol. 1, Nr 3.

Muizenberg, W.B. 1964. Mechanishe Erntevon Kirshen und Pflaumen. Technik im

Gartenbau Nr: 10.

Moser, E. ve Özgüven, F. 1984. Özel Bitkilerin Hasat Yöntemleri. Çukurova

Üniversitesi Tarım Makineleri Bölümü, Adana.

Moser, E. 1989. Bağ Bahçe Sebze ve Endüstri Kültürlerinde Mekanizasyon

Uygulamaları. 104-108.

Ovalı, V. 2002. PCL-818HG Data AcquisitionCard’ın Tarım Makineleri Deneyleri ve

Otomasyonunda Kullanma Olanakları, Dönem Projesi, Ankara.

61

Özkaya, M.T. ve Çelik, M. 1988. Ülkemiz Zeytin Yetiştiriciliğinin Bugünkü Durumu ve

Sorunları. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tez

Semineri).

Parchomchuk, P. and Cooke, J.R. 1972. Vibratory Harvesting: An Experimental

Analysis of Fruit-Steam Dynamics. Transactions of the ASAE, 15(4):598-

603.

Rumsey, J.W. and Barnes, K.K. 1970. Detachment Characteristics of Desert Grown

Oranges and garpefruit. Transactions of the ASAE, 13(4):528-530.

Toprak, T., ve Belek, T. 1993. Endüstriyel Tesislerde Makine Performansının İzlenmesi

ve Bilgisayar Destekli Bakım Planlaması. İstanbul Teknik Üniversitesi

Vakfı Yayınları, İstanbul.

Tsatsarelis, C.A. 1987. Vibratory Olive Harvesting: The Response of the Fruit-stem

System to Fruit Removing Actions. Journel of Agricultural Engineering

Research. Volume 38, Number 2, October 1987: 77-89.

Wang, J. and Shellenberger, F.A. 1967. Effects of Cumulative Damage to Stres Cycles

on Selective Harvesting of Coffee. Transactions of the ASAE, 10(2):252-

255.

Verdegiglio Italy 2004. Web Sitesi: www.verdegiglio.com. Erişim Tarihi: 16/10/2004.

Yıldız, Y. 1996. Şekerpancarı Hasat Makinelerindeki Başkesme Bıçağı Titreşimlerinin

Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. 15-16.

Yıldız, Y. 1995. Tarım Makinelerinde Titreşimler ve Algılama Yöntemleri. Yüksek

Lisans Semineri. 16.

Zeytin Araştırma Enstitüsü (ZAE) 2004. Web Sitesi: www.zae.gov.tr. Erişim Tarihi:

02/09/2004

62

EK 1 Krank-Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (12 Hz için)

Φ derece n (d/d) ω (rad/s) L (mm)

r

(mm) V (m/s) a (m/sxs) m (kg) F (N)

5 700 73,30 2640 40 -26884,065 -217,327 2 434,655

10 700 73,30 2640 40 -52951,276 -214,733 2 429,466

15 700 73,30 2640 40 -77409,602 -210,435 2 420,869

20 700 73,30 2640 40 -99515,893 -204,470 2 408,941

25 700 73,30 2640 40 -118598,467 -196,893 2 393,787

30 700 73,30 2640 40 -134077,515 -187,770 2 375,540

35 700 73,30 2640 40 -145482,719 -177,181 2 354,362

40 700 73,30 2640 40 -152467,542 -165,218 2 330,435

45 700 73,30 2640 40 -154819,759 -151,984 2 303,968

50 700 73,30 2640 40 -152467,904 -137,594 2 275,188

55 700 73,30 2640 40 -145483,439 -122,170 2 244,339

60 700 73,30 2640 40 -134078,588 -105,841 2 211,681

65 700 73,30 2640 40 -118599,885 -88,743 2 177,487

70 700 73,30 2640 40 -99517,646 -71,018 2 142,037

75 700 73,30 2640 40 -77411,675 -52,810 2 105,619

80 700 73,30 2640 40 -52953,655 -34,263 2 68,527

85 700 73,30 2640 40 -26886,730 -15,526 2 31,052

90 700 73,30 2640 40 -2,932 3,257 2 6,513

95 700 73,30 2640 40 26880,888 21,940 2 43,880

100 700 73,30 2640 40 52947,880 40,384 2 80,768

105 700 73,30 2640 40 77406,011 58,450 2 116,901

110 700 73,30 2640 40 99512,135 76,008 2 152,016

115 700 73,30 2640 40 118594,571 92,930 2 185,860

120 700 73,30 2640 40 134073,510 109,097 2 218,195

125 700 73,30 2640 40 145478,635 124,397 2 248,794

130 700 73,30 2640 40 152463,411 138,725 2 277,450

135 700 73,30 2640 40 154815,613 151,984 2 303,968

140 700 73,30 2640 40 152463,773 164,087 2 328,173

145 700 73,30 2640 40 145479,355 174,953 2 349,906

150 700 73,30 2640 40 134074,583 184,513 2 369,027

155 700 73,30 2640 40 118595,989 192,707 2 385,413

160 700 73,30 2640 40 99513,887 199,481 2 398,962

165 700 73,30 2640 40 77408,084 204,794 2 409,588

170 700 73,30 2640 40 52950,258 208,612 2 417,225

175 700 73,30 2640 40 26883,553 210,913 2 421,826

180 700 73,30 2640 40 0,000 211,681 2 423,363

63

EK 2 Krank-Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (20 Hz için)

Φ derece n (d/d) ω (rad/s) L (mm) r (mm) V (m/s) a (m/sxs) m (kg) F (N)

5 1200 125,66 2640 40 -46086,968 -638,676 2 1277,352

10 1200 125,66 2640 40 -90773,617 -631,052 2 1262,104

15 1200 125,66 2640 40 -132702,175 -618,420 2 1236,840

20 1200 125,66 2640 40 -170598,674 -600,893 2 1201,785

25 1200 125,66 2640 40 -203311,658 -578,625 2 1157,251

30 1200 125,66 2640 40 -229847,169 -551,814 2 1103,629

35 1200 125,66 2640 40 -249398,947 -520,695 2 1041,389

40 1200 125,66 2640 40 -261372,929 -485,537 2 971,075

45 1200 125,66 2640 40 -265405,302 -446,647 2 893,295

50 1200 125,66 2640 40 -261373,549 -404,358 2 808,716

55 1200 125,66 2640 40 -249400,181 -359,029 2 718,058

60 1200 125,66 2640 40 -229849,009 -311,042 2 622,084

65 1200 125,66 2640 40 -203314,089 -260,797 2 521,594

70 1200 125,66 2640 40 -170601,678 -208,707 2 417,414

75 1200 125,66 2640 40 -132705,729 -155,196 2 310,392

80 1200 125,66 2640 40 -90777,694 -100,692 2 201,385

85 1200 125,66 2640 40 -46091,537 -45,627 2 91,254

90 1200 125,66 2640 40 -5,027 9,571 2 19,141

95 1200 125,66 2640 40 46081,522 64,477 2 128,955

100 1200 125,66 2640 40 90767,793 118,679 2 237,358

105 1200 125,66 2640 40 132696,018 171,773 2 343,545

110 1200 125,66 2640 40 170592,231 223,370 2 446,740

115 1200 125,66 2640 40 203304,978 273,101 2 546,201

120 1200 125,66 2640 40 229840,302 320,613 2 641,225

125 1200 125,66 2640 40 249391,946 365,576 2 731,151

130 1200 125,66 2640 40 261365,848 407,682 2 815,363

135 1200 125,66 2640 40 265398,193 446,647 2 893,295

140 1200 125,66 2640 40 261366,467 482,214 2 964,427

145 1200 125,66 2640 40 249393,180 514,148 2 1028,296

150 1200 125,66 2640 40 229842,142 542,244 2 1084,487

155 1200 125,66 2640 40 203307,409 566,322 2 1132,643

160 1200 125,66 2640 40 170595,236 586,230 2 1172,460

165 1200 125,66 2640 40 132699,573 601,843 2 1203,687

170 1200 125,66 2640 40 90771,871 613,065 2 1226,130

175 1200 125,66 2640 40 46086,092 619,826 2 1239,652

180 1200 125,66 2640 40 0,000 622,084 2 1244,168

64

EK 3 Krank-Biyel Mekanizması Analiz Sonuçları (23 Hz için)

φ derece N (d/d) ω (rad/s) L (mm)

r

(mm) V (m/s) a (m/sxs) m (kg) F (N)

5 1400 146,61 2640 40 -53768,129 -869,309 2 1738,618

10 1400 146,61 2640 40 -105902,553 -858,932 2 1717,863

15 1400 146,61 2640 40 -154819,204 -841,738 2 1683,476

20 1400 146,61 2640 40 -199031,786 -817,882 2 1635,763

25 1400 146,61 2640 40 -237196,934 -787,573 2 1575,147

30 1400 146,61 2640 40 -268155,030 -751,081 2 1502,161

35 1400 146,61 2640 40 -290965,438 -708,723 2 1417,446

40 1400 146,61 2640 40 -304935,084 -660,870 2 1321,741

45 1400 146,61 2640 40 -309639,519 -607,937 2 1215,873

50 1400 146,61 2640 40 -304935,807 -550,376 2 1100,752

55 1400 146,61 2640 40 -290966,878 -488,678 2 977,357

60 1400 146,61 2640 40 -268157,177 -423,363 2 846,726

65 1400 146,61 2640 40 -237199,771 -354,974 2 709,947

70 1400 146,61 2640 40 -199035,291 -284,074 2 568,147

75 1400 146,61 2640 40 -154823,350 -211,239 2 422,478

80 1400 146,61 2640 40 -105907,310 -137,053 2 274,107

85 1400 146,61 2640 40 -53773,460 -62,104 2 124,207

90 1400 146,61 2640 40 -5,864 13,027 2 26,053

95 1400 146,61 2640 40 53761,776 87,761 2 175,522

100 1400 146,61 2640 40 105895,759 161,535 2 323,071

105 1400 146,61 2640 40 154812,021 233,802 2 467,603

110 1400 146,61 2640 40 199024,270 304,031 2 608,063

115 1400 146,61 2640 40 237189,141 371,720 2 743,441

120 1400 146,61 2640 40 268147,019 436,389 2 872,779

125 1400 146,61 2640 40 290957,270 497,589 2 995,178

130 1400 146,61 2640 40 304926,823 554,900 2 1109,800

135 1400 146,61 2640 40 309631,225 607,937 2 1215,873

140 1400 146,61 2640 40 304927,545 656,346 2 1312,693

145 1400 146,61 2640 40 290958,711 699,812 2 1399,625

150 1400 146,61 2640 40 268149,166 738,054 2 1476,108

155 1400 146,61 2640 40 237191,978 770,827 2 1541,654

160 1400 146,61 2640 40 199027,775 797,924 2 1595,848

165 1400 146,61 2640 40 154816,168 819,176 2 1638,351

170 1400 146,61 2640 40 105900,516 834,450 2 1668,899

175 1400 146,61 2640 40 53767,107 843,652 2 1687,304

180 1400 146,61 2640 40 0,000 846,726 2 1693,451

65

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı: Gökhan YÜRÜRER

Doğum Yeri: Ankara

Doğum Tarihi: 01/03/1974

Medeni Hali: Bekar

Yabancı Dil: İngilizce

Eğitim Durumu

Lise: Ankara Aktepe Lisesi 1991.

Lisans: Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü 1999.

Yüksek Lisans: Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 2006.

Çalıştığı Kurum Yıl

T.C. Sanayi Ticaret Bakanlığı KOSGEB, 2003, devam ediyor.