Fundamentación de los modos y regímenes de vibración del sistema fruto-pedicelo-pedúnculo del mango (Mangifera indica L.) de la cosecha selectiva del mango

Abstract

El mango es la fruta tropical más comercializada en el mundo después del aguacate y el plátano, siendo México el principal exportador y tercer productor del mundo. A pesar de la alta demanda de este frutal la cosecha se realiza manualmente. El presente trabajo tiene como objetivo determinar las propiedades físicomecánicas del sistema fruto-pedicelo-pedúnculo del mango de la variedad Manila, en tres estadios de maduración, las cuales se utilizan como datos de entrada para aplicar la modelación matemática y obtener los regímenes óptimos de vibración para el desprendimiento selectivo de los frutos. Las muestras se tomaron de una parcela experimental localizada en Ídolos, Veracruz; se elaboró una metodología y se construyeron los dispositivos para obtener los valores medios de las dimensiones del fruto y el pedicelo, propiedades inerciales de los frutos, propiedades elásticas del pedicelo y el momento flector de desprendimiento del fruto. La prueba de Tukey indica que para el 95% de nivel de significación existe diferencias entre los valores medios de las propiedades objeto de estudio para frutos maduros, con maduración fisiológica y verde, siendo un aspecto que favorece la cosecha selectiva de los frutos. Se obtuvieron las respuestas de frecuencias del desplazamiento lineal, ángulo de giro, momento flector y fuerza de tracción en los tres niveles de maduración, observándose separación en las frecuencias de resonancia entre frutos maduros y verdes, lo que constituye una fortaleza para la cosecha selectiva de los frutos. En el primer módulo de vibración es suficiente una amplitud de 10 mm para desprender sólo los frutos maduros en un ancho de banda de 14.3 Hz (27.5–41.8 Hz), los frutos verdes comenzarían a desprenderse a partir de los 56 Hz, lo que le da mayor argumento a la cosecha selectiva del mango. En un módulo de vibración en contrafase se amplía aún más la separación entre las frecuencias de resonancia de los frutos maduros y verdes, estos se producen a valores de frecuencias de vibración más altas, lo que dificulta obtenerlo por medios mecánicos. El análisis modal y el de respuesta de frecuencia de aplicación del sistema se realizaron por elementos finitos.