Padrões internacionais baseados no protocolo de comunicação digital serial CAN - Controller Area Network - têm sido elaborados e adotados em aplicações que utilizam eletrônica embarcada em máquinas e implementos agrícolas. No Brasil, a aplicação do CAN é restrita a máquinas e implementos importados. Verifica-se também, a necessidade de fornecer subsídios e auxílio às pequenas e médias indústrias nacionais de equipamentos agrícolas, para que estas possam oferecer equipamentos compatíveis no mercado, através da implementação desses padrões em seus produtos. Este trabalho apresenta a pesquisa de circuitos integrados, transceptores, dispositivos de instrumentação mais elaborados (receptores GPS, computadores embarcáveis, computadores portáteis, rádios digitais e atuadores e sensores inteligentes) e protocolos de alto nível para o desenvolvimento de sistemas baseados no CAN. A sistematização dos resultados origina um documento referencial prático do CAN para projetos de máquinas e implementos agrícolas, e para automação de sistemas agrícolas, como estufas, sistemas de irrigação e criadouros. / International standards based on the digital data communication protocol CAN - Controller Area Network - are being developed and applied to embedded electronics in agricultural and environmental area to integrate different devices. In Brazil, the application of CAN is restricted to imported machines. Small and medium manufactures also need some support to apply this technology and offer compatible equipment to the market. This work present the searching of integrated circuits, transducers, elaborated devices (GPS receivers, embedded computers, handled computers, digital radios and intelligent sensors and actuators) and high level protocols for the development CAN based systems. The systematization of the results generate a practical reference documentation of CAN for agricultural machinery (tractor, combine and implements) designs and agricultural automation designs, such as irrigation, greenhouse and livestock systems.

With a larger global population and fewer farmers, harvests will have to be larger and easier to manage. By high precision planting, each crop will have the same available area on the field, yielding an even size of the crops which means the whole field can be harvested at the same time. This thesis investigates the possibility for such precision planting in curves. Currently, Väderstads planter collection Tempo, can deliver precision in the centimeter range for speeds up to 20 km/h when driving straight, but not when turning. This thesis makes use of the available sensors on the planters, but also investigates possible improvements by including additional sensors. An Extended Kalman Filter is used to estimate the individual speeds of the planting row units and thus enabling high precision planting for an arbitrary motion. The filter is shown to yield a satisfactory result when using the internal measurement units, the radar speed sensor and the GPS already mounted on the planter. By implementing the filter, a higher precision is obtained compared to using the same global speed for all planting row units.

O desgaste de órgãos ativos de máquinas e implementos agrícolas de preparo do solo tem sido alvo de vários estudos pela comunidade científica que relaciona tal ocorrência com o desempenho operacional, vida útil, material e técnica de fabricação. Este desgaste ocorre independentemente do tipo de manejo do solo, porém, determinadas práticas podem potencializá-lo a ponto de comprometer as condições desejadas de implantação de uma cultura em virtude da modificação geométrica da sua extremidade de corte. Órgão ativo comprometido aumenta a força de tração e por conseqüência acarreta aumento no consumo de combustível. Diversas variáveis podem influenciar o desgaste entre as quais se destacam a velocidade de trabalho, teor de água do solo, material de fabricação e tratamento térmico. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi de descrever os principais tipos de ensaios de materiais, bem como construir uma avaliação crítica, com base na literatura encontrada, sobre desgaste de órgãos ativos analisando as metodologias e os resultados. Considera-se tal análise de grande relevância para agricultores, para indústria e para pesquisadores de modo geral. / The wear of tillage tools by agricultural implements has been aim of some studies of scientific community that such occurrence with operational performance relates useful, material and technique manufacture. This wear occurs independently of the type handling of the soil, however, determined practical can to increase it point to compromise the desired conditions of implantation culture in virtue of the geometric modification of the cutting edge. Compromised tillage tool increases the draft force and for consequence it causes increase the fuel consumption. Some variable can influence the wear, among which if they detach the work speed, moisture, manufacture material and heat treatment. Ahead of this, the aim of this work was to describe the main types of tests about subject, as well to make a critical evaluation of joined literature. Such analysis of great relevance for farmers, industry and researchers in general way is considered.

Os projetos de desenvolvimento realizados em colaboração são fundamentais para que as empresas de máquinas agrícolas consigam aumentar o grau de inovação em produtos, permitindo-as acompanhar os novos desafios de um mercado mais competitivo. Há na literatura vários trabalhos que identificam fatores críticos de sucesso (FCS) para projetos colaborativos, porém, não há muitos estudos sobre a verificação desses fatores no Brasil, em especial na indústria de máquinas agrícolas (IMA). Este trabalho tem como objetivo verificar se os FCS identificados na literatura poderiam ser empregados nesse contexto. Empreendeu-se uma revisão bibliográfica para identificar os fatores críticos de sucesso em projetos colaborativos de desenvolvimento de produtos e uma revisão sobre indústria de máquinas agrícolas (IMA), de forma a entender as especificidades desse setor no Brasil. Em seguida, realizou-se um levantamento em uma empresa do setor, com nível de maturidade elevado em desenvolvimento de produto, medido conforme Simões (2007), para verificar se os FCS identificados poderiam ser utilizados em levantamentos no setor e verificar se não havia outros fatores a serem considerados, específicos para o segmento e região. Utilizou-se o método do estudo de caso único, do tipo incorporado. A unidade de análise é constituída por projetos do tipo colaborativo, realizados com sucesso pela empresa. Foram analisados dois projetos de produtos inovadores, com diferentes tipos de parceiro: um com um cliente e outro com um fornecedor. Os dados foram coletados por meio de entrevistas e o instrumento de pesquisa é um roteiro. As instalações da empresa foram visitadas com o objetivo de conhecer os projetos analisados. Como resultado afirma-se que há fatores descritos na literatura que podem não ser críticos; indica-se a existência de novos FCS e reforça-se a importância dos fatores ligados à garantia de igualdade e fatores universais de sucesso. A contribuição do trabalho é uma lista de fatores críticos de sucesso que podem servir como passo inicial para levantamentos gerais de campo no setor industrial estudado. / The collaborative projects of development are one of the main tools in order to agricultural machines companies get to increase the innovation degree in products, allowing them to follow the new challenges of a more competitive market. There is in the literature several works that identify critical success factors (CSF) for collaborative projects; however, there are not many studies about the verification of those factors in Brazil, especially in the agricultural machinery industry. The aim of this work is to verify if identified CSF in the literature could be used in that context. A bibliographical revision was undertaken to identify the \"critical success factors\" in collaborative projects of development of products and a revision on agricultural machines industry in order to understand the specificities of that section in Brazil. After that it has taken place a survey in a company of that sector, with high level of maturity in development of measured product according to Simões (2007), to verify if identified CSF could be used in surveys in that sector and to verify if there were any other factors to be considered, specific for that segment and field. A case study was used and the units of analysis are collaborative projects accomplished successfully by the company. Two projects development of products were analyzed, with different kinds of partner: one with a customer and the other with a supplying company. Besides the interviews it has taken visits to the companies in order to know the analyzed projects. There are factors described that could not be critical; the results indicate the existence of new critical factors and they confirm the importance of equality and universal factors as critical for collaborative projects. The main contribution of these projects is a list of critical factors of success that one can serve as initial step for general survey in this field.

Resumo: Esse trabalho foi realizado com o objetivo de comparar o desempenho de um trator equipado com pneus diagonais novos e pneus diagonais desgastados, em três condições de superfície: pista com solo mobilizado, pista com cobertura vegetal e pista com solo firme. Foi utilizado o delineamento experimental em faixas, sendo que em cada faixa (pista) foram dispostos os tratamentos em blocos ao acaso, com um arranjo fatorial de 2x4, definidos pelos dois conjuntos de pneus diagonais (novos e desgastados) e quatro condições de deslocamento, distinguidas pela mudança de marcha do trator, totalizando oito tratamentos, com três repetições cada, perfazendo 72 unidades experimentais. Foram coletados os dados para o cálculo da velocidade de deslocamento, patinagem das rodas traseiras e dianteiras do trator e consumo horário de combustível. Também foram coletados os dados de força de tração, sendo calculada a potência disponível na barra de tração em função da velocidade de deslocamento. Foi utilizado como carro dinamométrico a Unidade Móvel de Ensaio na Barra de Tração - UMEB, pertencente ao Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agroflorestais - NEMPA, do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agronômicas - FCA da UNESP, Campus de Botucatu - SP. Os resultados mostraram que tanto as condições dos pneus quanto as condições do solo interferiram na capacidade do trator em desenvolver força de tração, sendo o 2 pior desempenho obtido na pista com solo mobilizado. O melhor desempenho do trator foi na pista com solo firme; porém, na pista com cobertura vegetal ocorreram as melhores condições de força de tração do trator em relação ao solo mobilizado, mostrando que a presença da cobertura vegetal entre o rodado e o solo interferiu diretamente na relação rodado/solo. Na pista com solo mobilizado os resultados mostraram que a velocidade foi a menor... (Resumo completo, clicar acesso eletrôncio abaixo) / Abstract: The objective of this work was to compare the performance of a tractor equipped with used and new bias-ply tires, operating in three surface conditions: tillage soil, vegetal covered soil and firm soil. The experimental design were tracks and, in each track, treatments were disposed in blocks to the chance in a 2x4 factorial arrangement, defined by the two groups of tires (used and new bias-ply) and four speed conditions, distinguished by tractor’s gear change, totaling eight treatments, with three repetitions each, completing 72 experimental units. There were collected data to calculate: speed, front and rear tires slippage and fuel consumption. There were also collected data of traction strength to calculate available power at traction bar versus speed. The dynamometric car used was the Mobile Drawbar Test Unit - UMEB, owned by the Facility of Agricultural and Forestry Tires and Machines Assays (NEMPA) of Rural Engineering Department in the Agronomics Science College - FCA, UNESP, Botucatu campus. Results showed that both, tires and soil conditions, changed tractor capacity on developing traction strength. The worst performance was observed on the tillage soil. On the track with soil covered with vegetal residues, occurred better tractor traction strength conditions than on track with tillage soil, showing the presence of vegetal cover between tire and soil interfered directly on the tires/soil relation ship. 4 On the track with tillage soil, results showed that the forward speed was the lowest among the three soil conditions due to the front and rear tires slippage which is higher than vegetal covered and firm soil tracks. Fuel consumption results showed higher values on tilled tracks when comparing with firm and vegetal covered tracks. Data of available power at the drawbar were statistically equal on tilled and vegetal-covered soil tracks... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: Antonio Gabriel Filho / Banca: Ulisses Rocha Antuniassi / Banca: Alberto Kazushi Nagaoka / Mestre

Orientador: Kleber Pereira Lanças / Banca: João Alberto Borges de Araujo / Banca: João Eduardo Guarnetti Santos / Banca: Arno Udo Dallmeyer / Banca: Ila Maria Correa / Resumo: As transmissões dos tratores agrícolas transferem energia do motor para as rodas motrizes, e o torque disponível nos rodados é convertido em tração bruta, que é responsável por vencer a resistência ao rolamento do trator e pela tração disponível (líquida) na barra de tração do trator. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema eletromecânico para determinação do torque no eixo das rodas motrizes de tratores agrícolas, denominado torsiômetro, e validá-lo através de ensaios de tração com auxílio de um carro dinamométrico equipado com instrumentação eletrônica para aquisição de dados. A pesquisa foi conduzida no Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP), Botucatu-SP. O protótipo foi concebido utilizando programas computacionais específicos para projeto mecânico, e construído para ser instalado no eixo traseiro de tratores agrícolas de até 90 kW. O torsiômetro foi confeccionado com estrutura metálica, apta a resistir a grandes demandas de torque, podendo ser adaptado a qualquer outro trator com características similares, de igual ou menor potência. O dispositivo baseia-se em um braço de alavanca (momento torsor), onde obtém-se os valores de força com uma célula de carga e os valores de torque por uma equação matemática. Após a conclusão do projeto e construção do protótipo, foram realizadas avaliações funcionais e de resistência, e em seguida realizaram-se ensaios de tração em pista, para sua validação. Nos ensaios em pista, foram realizadas as avaliações em duas superfícies (concreto e solo firme), três marchas, oito cargas na barra de tração e com a tração dianteira auxiliar (TDA) ligada e desligada. Os resultados obtidos para validar o equipamento foram analisados estatisticamente através de equações de regressão, com destaque ... / Abstract: The transmissions of agricultural tractors transfer the engine power to the drive wheels and the torque, available in the rotated, is converted into gross traction, which is responsible for overcoming the rolling resistance of the tractor and for the net traction on the drawbar. Based on these premises, this research aims to develop an electromechanical system, which we designate "torque meter" or "torque transducer", to determine the torque and power on the axle of the driving wheels in agricultural tractors, and validate it through traction tests, with the support of a dynamometer car, and electronic instrumentation for data acquisition. The work was conducted at the Agro Forestry Machine and Tire Testing Center (NEMPA) at the College of Agronomic Sciences, São Paulo State University (FCA/UNESP), Botucatu-SP, Brazil. The torque meter was developed using specific software for mechanical design, and was built to be installed on rear axle of tractors of up to 90kW. The equipment was made with robust metal structure, able to withstand high demands of torque, and possible to be adapted to any tractor with similar features with equal or less power, simply by meeting the dimensional peculiarities of each model. The torque meter is based on a lever arm (torsional moment) from which it is obtained the strength values with a load cell and the torque values using a mathematical equation. After completion of the development and construction of the prototype, the functional and resistance evaluations were conducted and followed by dynamic tests for the validation of the torque meter. During traction tests, it was performed evaluations on two surfaces (concrete and firm soil), three gears, up to eight drawbar pull and evaluations with the wheel assist drive on and off. The results for the validation of the equipment were statistically analyzed using regression equations, highlighting the linearity ... / Doutor

Orientador: Sérgio Hugo Benez / Banca: Silvio José Bicudo / Banca: Rubens Siqueira / Resumo: O sistema de produção agrícola exige tecnologias cada vez mais aperfeiçoadas para seu desenvolvimento sustentável, tendo o sistema plantio direto contribuído diretamente nesse sentido, com o aperfeiçoamento de máquinas e equipamentos que melhor se adaptam as suas condições preliminares de implantação. Nesse quadro, as semeadoras-adubadoras são os equipamentos que sofrem as mais variadas modificações em sua constituição, pois nesse sistema o principio básico é o revolvimento somente na linha de semeadura, fazendo com que esses equipamentos realizem operações conjugadas associando qualidade e otimização dos recursos disponíveis. Uma técnica que vem sendo adotada pelos produtores é a substituição (nas semeadoras) dos discos duplos para deposição de adubos pelas hastes sulcadoras em maiores profundidades, com o objetivo de romper as camadas compactadas de solo, adiando assim o uso de escarificadores e subsoladores. Nesse sentido o presente estudo que foi realizado em condições de campo, com o objetivo de comparar dois modelos de hastes sulcadoras, uma comercial e uma experimental, para semeadoras adubadoras de plantio direto, determinado as forças atuantes e os momentos (Fx: força horizontal, Fy: força vertical, Fz: força lateral, My: momento transversal e Fz: momento longitudinal), variando quatro profundidades de trabalho (130mm, 230 mm, 280 mm e 330 mm) com e sem a utilização de disco de corte de palha. A haste Experimental apresentou maiores valores de força horizontal média (Fx), força vertical média (Fy), força lateral média (Fz), força horizontal máxima (Fx max), força vertical máxima (Fy max), força média por área de solo mobilizado (Fx/ASM), força horizontal específica (Fx esp.) momento transversal médio (My), momento longitudinal médio (Mz), momento transversal máximo (My max)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The agricultural system demands technologies more and more improved for its sustainable development, and agricultural system called no till has been contributed directly in that sense, with the improvement of machines and equipments that could be used with soil previous coverage. In this way row preparation shank are the equipments that suffer the most varied modifications in your constitution, because the basic concept is to revolve only the furrow, so those equipments have to have conjugated operations in consortium with quality and the improvement of the available resources. A technique that has been adopted by the farmers is the change (in the furrow openers) of the double disks for fertilizers deposition for a row preparation shank in higher depths. The objective of this change is to break the compacted layers of soil, postponing the usage of subsoiler and chisel plow witch are more expensive operations. In that sense the present study was accomplish in field conditions, with the objective of comparing two models of preparation shank for no till system, certain the active forcers and moments (Fx: horizontal force, Fy: vertical forces, Fz: lateral force, My: traverse moment and Mz: longitudinal moment), varying four work depths (130 mm, 230 mm, 280 mm and 330 mm) with and without the use of soil and residue cut disk. The experimental row preparation shank showed higher horizontal medium force values (Fx), vertical medium force (Fy), lateral medium force (Fz), horizontal maximum force (Fx max.), horizontal medium force by disturbed soil area (Fx/DSA), horizontal force by soil depth ( Fx sd) transverse medium moment (My), longitudinal medium moment (Mz), transverse maximum moment (My max.), longitudinal maximum moment (Mz max.), mximum power (P max.) e medium power (Pm). The showed differences ( row preparation shank) are related to their building structure. When we worked at... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Digitized by Kansas Correctional Industries

O desenvolvimento de sistemas com capacidade de unir ferramentas tecnológicas é de grande importância para oferecer apoio à Agricultura de Precisão e estimular a criação de grupos interdisciplinares para obter resultados favoráveis à produtividade agrícola. O objetivo desse trabalho é estudar as aplicações de sensoriamento embarcado em máquinas agrícolas, explorando a interface da agricultura com a computação e as engenharias mecânica e elétrica por meio de conceitos e tecnologias de sistemas de medidas. Foram desenvolvidos dois sistemas de sensoriamento embarcados. No primeiro realizou-se coleta de informações sobre refletância e altura das plantas em cultura de cana-de-açúcar. No segundo realizou-se coleta de informações e controle de aplicação de fertilizantes à taxa variável baseado em informações de refletância em cultura de milho. Utilizou-se os sensores Crop Circle (medidas de refletância para monitoramento de status da planta), Sonar (medida de altura de plantas) e GPS (Sistema de Posicionamento Global), com os quais foram realizados ensaios para determinar possíveis fontes de erro em uma operação agrícola. Os sistemas desenvolvidos cumpriram o papel de integradores de conhecimento, possibilitando observações práticas sobre necessidades, falhas e acertos no desenvolvimento de sistemas embarcados para uso em aplicações agrícolas / The development of systems able to join different technological tools is very important in order to provide support for Precision Agriculture and it stimulates the creation of interdisciplinary teams to obtain favorable results to increase agricultural productivity. The main goal of this work is to study applications of embedded sensing systems in agricultural machines, exploring the interface between computer science, mechanical, electrical, and agricultural engineering using concepts and technologies of measurement systems. It was developed two on board sensing systems. The first system collected the data of crop reflectance and plant height in sugar cane growing area. The second one controlled the variable rate fertilizer distribution based on reflectance of maize crop. Were used the sensors Crop Circle (reflectance to monitor the status of the plant), Sonar (plant height) and GPS (Global Positioning System), which were applied to detect some possible error sources during field operation. The systems developed fulfilled the role of integrating knowledge, providing practical observations about the needs, failures and successes in developing embedded systems for use in agricultural production

O desenvolvimento de sistemas com capacidade de unir ferramentas tecnológicas é de grande importância para oferecer apoio à Agricultura de Precisão e estimular a criação de grupos interdisciplinares para obter resultados favoráveis à produtividade agrícola. O objetivo desse trabalho é estudar as aplicações de sensoriamento embarcado em máquinas agrícolas, explorando a interface da agricultura com a computação e as engenharias mecânica e elétrica por meio de conceitos e tecnologias de sistemas de medidas. Foram desenvolvidos dois sistemas de sensoriamento embarcados. No primeiro realizou-se coleta de informações sobre refletância e altura das plantas em cultura de cana-de-açúcar. No segundo realizou-se coleta de informações e controle de aplicação de fertilizantes à taxa variável baseado em informações de refletância em cultura de milho. Utilizou-se os sensores Crop Circle (medidas de refletância para monitoramento de status da planta), Sonar (medida de altura de plantas) e GPS (Sistema de Posicionamento Global), com os quais foram realizados ensaios para determinar possíveis fontes de erro em uma operação agrícola. Os sistemas desenvolvidos cumpriram o papel de integradores de conhecimento, possibilitando observações práticas sobre necessidades, falhas e acertos no desenvolvimento de sistemas embarcados para uso em aplicações agrícolas / The development of systems able to join different technological tools is very important in order to provide support for Precision Agriculture and it stimulates the creation of interdisciplinary teams to obtain favorable results to increase agricultural productivity. The main goal of this work is to study applications of embedded sensing systems in agricultural machines, exploring the interface between computer science, mechanical, electrical, and agricultural engineering using concepts and technologies of measurement systems. It was developed two on board sensing systems. The first system collected the data of crop reflectance and plant height in sugar cane growing area. The second one controlled the variable rate fertilizer distribution based on reflectance of maize crop. Were used the sensors Crop Circle (reflectance to monitor the status of the plant), Sonar (plant height) and GPS (Global Positioning System), which were applied to detect some possible error sources during field operation. The systems developed fulfilled the role of integrating knowledge, providing practical observations about the needs, failures and successes in developing embedded systems for use in agricultural production