Determinación de los parámetros de diseño para los sistemas de acople en los vibradores inerciales de tallo para café.

Abstract

La vibración del tallo es una alternativa promisoria para la recolección mecanizada selectiva del café. En estudios realizados en CENICAFÉ, se ha observado que es posible desprender más del 60% de los frutos maduros del árbol con menos de 10% de inmaduros en la masa cosechada en menos de 15 segundos, 6,3% del tiempo empleado por un recolector en cosecha manual tradicional. Sin embargo, en estos estudios también se observó que el daño mecánico en la corteza del cafeto, en la zona de acople, en la mayoría de los árboles vibrados podría facilitar enfermedades como la producida por el hongo Cetatocystis fimbriata, que ocasiona la muerte de un alto porcentaje de ellos. En este estudio se generó información necesaria para el diseño y operación de sistemas de acople de vibradores del tallo, que transmitan eficientemente la energía generada por la vibración, sin ocasionar daños en la corteza. El trabajo se dividió en dos etapas: en la primera, de laboratorio, se determinó el esfuerzo radial admisible (R Adm.) de la corteza para tres edades del árbol (48, 60 y 72 meses), utilizando una máquina para deformación controlada de materiales y mediante estudios histológicos (a nivel de tejidos). La segunda etapa, evaluación del sistema de acople, consistió de: medición de la transmisión de la vibración del sistema de acople utilizando acelerómetros y un sistema para la adquisición de datos para el procesamiento de señales; evaluación del daño mecánico visible y al nivel de tejidos en condiciones normales de operación del vibrador, utilizando películas desarrolladas, para medir presión de contacto que permitieron conocer la distribución y magnitud de la presión en la zona de sujeción del vibrador. Los resultados obtenidos, para una presión de sujeción de 10341 kPa (1500 psi), indican que el esfuerzo radial admisible (R adm) para las tres edades estudiadas (48, 60 y 72 meses) fue 2068,2 kPa (300 psi), el daño mecánico visible y al nivel de tejidos fue del 0% y la transmisión de la vibración con el sistema de acople propuesto fue superior al 80%.