The thesis deals with the analysis of the structure of the chassis and the drawbar of the trailed sprayer. The introductory part is theoretical and describes the methods of plant protection and mechanization associated with it. In addition, this part is dedicated to sprinklers, their function and the design of individual machines. Sprayers mainly describe the design of sprung and unscrewed axles and sprung and unsprung drawbar of other manufacturers. The practical part is focused on the combination of these axles and axles and on the analysis of their design solutions and a whole range of aspects. Conclusions of the thesis are recommended combinations of the mentioned structural elements.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-20Bitstream added on 2014-06-13T19:27:15Z : No. of bitstreams: 1 christovam_rs_me_botfca.pdf: 614690 bytes, checksum: 308a3ce40b6f8d645291b92daff32733 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Com o intuito de melhorar a eficiência de controle de Phakopsora pachyrhizi, o presente trabalho avaliou diferentes técnicas de pulverização sobre os depósitos, e parâmetros de produção: classificação dos grãos por peneiras e peso de 1000 sementes e a produtividade da cultura. Seis experimentos foram conduzidos em área experimental da FCA/UNESP – Campus de Botucatu, na cultura da soja (var. Conquista), quatro na safra 2006/07 e dois na safra de 2007/08. O experimento 1 foi conduzido no delineamento em blocos ao acaso com 8 tratamentos e quatro repetições, totalizando 32 parcelas. Os tratamentos foram distribuídos no esquema fatorial 4 x 2 (quatro níveis de ar 0, 9, 11 e 29 km h-1 combinados a dois ângulos de aplicação 0˚ e 30˚) com pontas de jato plano AXI 110015. As parcelas foram dimensionadas em 8,0 x 10,0 m (largura x comprimento). De cada parcela foram selecionadas, ao acaso, dez plantas para a amostragem dos depósitos da pulverização. À cada planta foram fixados alvos artificiais (papel filtro na dimensão 3 x 3 cm), dois na parte superior e dois na parte inferior das plantas e, em cada parte da planta um na superfície abaxial e outro na superfície adaxial do mesmo folíolo. Para avaliação dos depósitos, foi utilizada uma substância cúprica marcadora e a quantificação dos depósitos foi por espectrofotometria. O experimento 2 foi conduzido no mesmo local e os tratamentos distribuídos no mesmo delineamento do experimento anterior, acrescido da testemunha (plantas não tratadas). No estádio de desenvolvimento R 2 e R 5.2, foram realizadas pulverizações com um fungicida triazol à 142 L ha-1. As avaliações do número de pústulas/cm² em folíolos retirados da parte inferior da planta foram realizadas semanalmente. Nos experimentos 3 e 4 foram comparadas quatro tecnologias de aplicação: pulverização convencional (sem ar); pulverização com... / In order to improve control efficiency of Phakopsora pachyrhizi the present research evaluated different spraying techniques on spray deposits and yield parameters: classification of the seeds by sieving and the weight of 1000 seeds and the productivity of the crops. Six experiments were carried out in the experimental area of FCA/UNESP – Botucatu, SP, on soybean crop (Conquista variety). Four of these experiments on the 2006/07 crop and two in the 2007/08 crop were carried out. The first experiment was set in blocks at random design with 8 treatments and four repetitions, totalysing 32 parcels. The treatments were distributed in the squeme 4 x 2 (four air levels 0, 9, 11 and 29 km h-1 combined at two application angles, 0˚ and 30˚) using flat fan nozzles AXI 110015 type. The dimensions of the parcels were 8,0 x 10,0 m (length x width). In each parcel were selected, at random, ten plants to samplify the spray deposits. Artficial targets (filter paper with 3 x 3 cm) were fixed on each plant, two in the upper part and two at the bottom part of the plants and, in each part there was one target the abaxial and another one in the adaxial surface of the same leaflet. For deposits evaluation a tracer cupric substance was used and the spray deposits were quantified by spectrophotometry. The second experiment was carried out in the same place and the treatments were distributed in the same experimental design, more check plot (non treated plants). In R 2 and R 5.2 growth stages it was sprayed a triazol fungicide at 142 L ha-1. Evaluations of the number of pustules cm-2 on leaflets that were removed from the lower part of the plants were realized weekly. On the third and fourth experiments four application technologies were compared: conventional spraying (whitout air) and spraying with the help of air in boom spray at 9, 11 and 29 km h-1 of the air speed on spray deposits and to control... (Complete abstract click electronic access below)

Variable-rate technologies for sprayer applications stand to increase efficacy by ensuring the right amount of chemical is applied at the right location. However, external environmental factors such as droplet drift caused by variable ambient condition, are not yet integrated into modern sprayer systems. Real-time wind velocity measurements can be used to control droplet spectra for reducing spray drift by actuating a variable-orifice nozzle. This work aimed to develop data processing methods needed to filter noise and remove vehicle speed from wind velocity measurements collected with an ultrasonic anemometer aboard a moving platform. Using a global navigation satellite system (GNSS), vehicle speed was calculated in the field and subtracted from apparent wind velocity for comparison to static measurements. Experiments under stationary and dynamic sensor deployments were used to develop an algorithm to provide instantaneous local wind velocity and to better understand the local spatiotemporal variability of wind under field conditions.

An automated prototype variable rate (VR) sprayer was developed for control of eight individual nozzles on a 6.1 m sprayer boom for spot-application (SA) of agrochemicals in wild blueberry fields. The VR control system consisted of eight ultrasonic sensors and four cameras mounted on a separate boom in front of the ATV, flow controller, VR controller, ruggedized computer, flow valve and solenoid valves. Custom software was capable of processing the images to detect weeds or plants in real-time and automatically send a signal to the VR controller for SA at the correct target. The performance of VR sprayer for SA on weeds (herbicide) and foliage (fungicide) was evaluated in commercial wild blueberry fields. Based on the results of this study, the VR sprayer was reliable, efficient and accurate enough for SA of agrochemicals. The average volume of chemical saved with SA was 70 % herbicide and 30 % fungicide.

Precisely measuring the flow rate in sprayers is a key technology to precision agriculture. With the development of advanced technologies, the demand for the ability to measure flow rate of individual nozzle has become more important and urgent. This paper investigates the possibility of developing a low-cost flow rate measurement technique. The technique is based on analyzing the acoustic signal from a microphone placed near the nozzle tip. A comparison between acoustic signal and vibration signal was made to study the relations between them. Then several possible locations of the microphone for measuring flow rate were tested and compared, and one has been chosen as the best location. After that, two methods of analyzing data were proposed, one that could better describe the original curve was chosen. With all of that work done, further experiments were conducted on a variety of nozzle tips. The results showed that an acoustic sensor could be used as an indicator of flow rate from a nozzle, but that unique calibrations for different nozzle tips would be necessary.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-03-04Bitstream added on 2014-06-13T19:37:28Z : No. of bitstreams: 1 scudeler_f_me_botfca.pdf: 1044258 bytes, checksum: 463181dbc507a5ef09e2efc81b815e2a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Empresa Privada / A cultura da batata possui grande expressão econômica dentro do cenário agrícola. Para issso, equipamentos e técnicas de aplicação de produtos fitossanitários vêm sendo desenvolvidos visando melhorar o rendimento econômico da cultura. Neste sentido, experimentos foram conduzidos na cultura da batata (cv Àgata) objetivando avaliar a deposição da pulverização e ângulos por meio de um traçador cúprico, bem como as perdas da calda para o solo. Utilizou-se o pulverizador Advance Votrtex 2000 com presença e ausência de ar junto a barra de pulverização e ângulos de aplicação de +30 graus, O graus e -30 graus (sinal + a favor e -contrário ao deslocamento) totalizando seis tratamentos. As diferentes combinações envolvendo assistência de ar e ângulo da barra foram analizadas por meio da aplicação de 400 L ha-1 de calda utilizando pontas de jato Cônico vazio JA-4 a 633 kPa de pressão. Para avaliacção dos depósitos do ion cobre foi desenvolvido um instrumento metálico de amostragem simultânea das superfícies adaxial e abaxial dos folíolos. Os depósitos foram removidos por água de lavagem e quantificados por espectrofotometria de absorção atômica, em ambas as superficies foliares, nas posições superior e inferior das plantas de batata. As perdas da pulverização foram avaliadas em coletores plásticos colocados nas entrelinhas das percelas experimentais. Os níveos dos depósitos do traçador cúprico nas difrentes posições da planta foram analisados pelo teste estatístico T2 de Hotteling. Os maiores depósitos foram constatados cm a barra pulverizadora posicionada a 0 graus e +30 graus , em presença da assintencia de ar, tanto na posição superior quanto na inferior da planta. A presença do ar , além de propiciar maiores depósitos na parte inferior da plantas possibilitou maior uniformidade na distribuição dos depósitos. As perdas da pulverização para o solo ficaram abaixo de 4%. / Within the Brazilian agricultural scene, the potato crop plays a significant economic role. Modern equipment and the development of improved chemical product application techniques contribute to the constant search for a improved revenue from de potato crop. Experiments were carried out on a potato crop of the Agata variety. The aim was to evaluate spray deposition whit a cupric tracer using air assistance and also the spray loss on the soil. An Advance Vortex 2000 sprayer was used both with and without boom air assistance at different angles of application. The boom angles at 0°, +30° and -30° were directioned in a vertical position as well as forwards and back forwards in accordance with displacement. Six combinations treatments were used in a experiment. The trials were sprayed at 400 L ha-1 volume rate using hollow cone nozzles JA-4 at 633 kPa. An instrument, which simultaneously took samples of both the underside and upperside of leaflets, was developed in order to evaluate the tracer deposits. The deposits on both surfaces at upper and lower leaflet were removed by washing with water and quantified by spectrophotometry of atomic absorption. To measure spray loss, plastic measuring collectors were placed between rows. The cupper tracer deposit levels in different positions of the plant were analysed by Tø Hotteling statistic test. Larger deposits were detected in both upper and lower plant positions 4 when the spray boom was positioned at 0º and +30º with the presence of air assistance. The presence of air, as well as having the effect of increasing spray deposits in the lower regions of the plant, helped bring about greater uniformity in the distribution of it. The spray loss was bellow 4%.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-20. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:27Z : No. of bitstreams: 1 000556918.pdf: 1923814 bytes, checksum: 4705205551ed1cbedcc59e194357522a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O trabalho é baseado na elaboração de modelos matemáticos de suspensão que permitem avaliar parâmetros de desempenho de um veículo agrícola em função da excitação provocada pelas irregularidades do solo. Neste trabalho, estas irregularidades são representadas por entrada degrau, entrada seno e obstáculos de uma pista normalizada segundo a norma ISO 5008. As equações do movimento são obtidas a partir dos modelos matemáticos de um quarto de veículo e meio veículo. As simulações numéricas são executadas nos softwares Matlab®, Simulink® e Visual Nastran®. A partir da entrada conhecida, podem-se determinar as características dos elementos da suspensão para obter níveis desejáveis de conforto e segurança. Foram analisadas diferentes configurações do sistema, variando-se a relação de rigidez e a constante de amortecimento equivalente a partir de um modelo considerado padrão. Os resultados foram tratados estatisticamente e comparados entre si, verificando-se que o aumento da relação de rigidez resulta na redução da aceleração vertical e no aumento do curso da suspensão, melhorando o conforto e diminuindo a segurança. Por outro lado, a redução do amortecimento provoca a redução da aceleração vertical até um determinado ponto e, a partir deste, a aceleração volta a crescer. Já o curso da suspensão diminui à medida que o amortecimento é reduzido. / This paper is based on the elaboration of mathematical suspension models which can evaluate performance parameters of an agricultural vehicle based on the vibration caused by irregularities on the soil surface. In this paper, these irregularities are represented by step input, sine input and obstacles of leveled road according to ISO 5008 specifications. The motion equations are obtained from the mathematical models of a quarter car and half car. Numerical simulations are performed on Matlab®, Simulink® and Visual Nastran®. Based on known input, characteristics of suspension elements can be determined in order to obtain desired levels of comfort and safety. Different system configurations were analyzed changing the stiffness ratio and the damping coefficient based on a standard model. Results were treated statistically and compared among themselves. It was verified that the increase in stiffness ratio results in the reduction of the vertical acceleration and in the increase of the suspension travel, improving comfort but reducing safety. On the other hand, the reduction of damping coefficient causes the reduction of vertical acceleration up to a certain point, and from this point on the acceleration increases again. The suspension travel, however, reduces as damping coefficient is reduced.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Brazil is considered the largest consumer of pesticides in the world. To apply these inputs are used, in many cases, hydraulic self-propelled sprayer boom. In Brazil there are few tools that assist the farmer in choosing the ideal model of self-propelled sprayer, optimizing purchasing and reducing costs. Considering the lack of evaluative material from these machines, the central objective of this thesis is to establish a classification system for self-propelled sprayers sold in Brazil, from its theoretical operating capacity and also perform evaluations of some of these specific machine systems. For that, a classification system based on the combined theoretical operational capacity was created, as were tests conducted as the sound pressure inside the cabin of machines in operation and was also evaluated the preview percentage boom. For it was developed an equipment (View Simulator Operator) that simulates an operator sitting in the spray seat. We identified six different types of sprays configuration sold in Brazil, these six types differ as to the boom position, cabin, spray tank and engine. If one can assign advantages and disadvantages to each type of configuration. Considering the 14 brands operating in the Brazilian market and adding models each offers are available 42 models of self-propelled sprayers designed for use in Brazil grain crops. By applying the rating system created in this thesis, the models of self-propelled sprayers manufactured in Brazil were divided into four classes (I, II, III and IV). With increasing class tended to increase the clearance of sprayers, as well as increasing the size of the boom, operation speed and the size of the spray tank, however these items when evaluated independently do not justify the step increase. Regarding the measured sound pressure in the cabin of sprayers with different engine positions, significant differences were observed between the assessed machines, with lower sound pressure on machines with rear engine. As for the percentage of viewing the boom, the machine with the highest visibility has in its central cabin configuration and back boom. / O Brasil é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo. Para aplicar estes insumos, são utilizados, em muitos casos, pulverizadores hidráulicos de barras autopropelidos. No Brasil, são escassas as ferramentas que auxiliam o produtor na escolha do modelo ideal de pulverizador autopropelido, otimizando a compra e reduzindo custos. Considerando a escassez de material avaliativo dessas máquinas, o objetivo central desta tese consiste em estabelecer um sistema de classificação dos pulverizadores autopropelidos comercializados no Brasil a partir de sua capacidade operacional teórica e também realizar avaliações em sistemas específicos de algumas destas máquinas. Para isso, foi criado um sistema de classificação baseado na capacidade operacional teórica combinada, assim como foram efetuadas avaliações quanto a pressão sonora dentro da cabine de máquinas em operação e também foi avaliado o percentual de visualização das barras. Para isso, foi desenvolvido um equipamento (Simulador de Visualização do Operador) que simula um operador sentado no assento do pulverizador. Foram identificados seis tipos distintos de configuração dos pulverizadores comercializados no Brasil. Esses seis tipos diferem entre si quanto ao posicionamento de Barras, Cabine, Reservatório de Calda e Motor. Podem ser atribuídas vantagens e desvantagens para cada tipo de configuração. Considerando as 14 marcas atuando no mercado nacional e somando os modelos que cada uma oferece, são disponibilizados 42 modelos de pulverizadores autopropelidos projetados para serem utilizados em culturas de grãos do Brasil. Por meio da aplicação do sistema de classificação criado nesta tese, os modelos de pulverizadores autopropelidos fabricados no Brasil foram divididos em quatro classes (I, II, III e IV). Com o aumento da classe, houve tendência de aumento do vão livre dos pulverizadores, assim como aumento do tamanho das barras, da velocidade de deslocamento e do tamanho do reservatório de calda. Porém, estes itens, quando avaliados de forma independente, não justificam o aumento de classe. Em relação à pressão sonora medida na cabine dos pulverizadores com distintos posicionamentos de motor, foi observada diferença significativa entre as máquinas avaliadas, havendo menor pressão sonora em máquinas com motor traseiro. Quanto à porcentagem de visualização das barras, a máquina que apresentou maior visibilidade possui em sua configuração cabine central e barra de pulverização traseira.

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Bento Rodrigues de Ponte Junior / Banca: Hans Ingo Weber / Resumo: Na área agrícola, um tipo de equipamento utilizado para a pulverização de pomares, consiste essencialmente de uma estrutura vertical com ventiladores dotados de bicos de pulverização, montados sobre um veículo que trafega entre as plantas. Em uma construção mais simples esta estrutura vertical é montada na parte traseira de um trator agrícola. Em uma construção mais complexa, esta estrutura vertical é montada sobre uma carreta ou trailer, que pode ter ou não suspensão. Em algumas situações, as oscilações laterais da estrutura vertical podem afetar negativamente o resultado do tratamento (pulverização). Assim é importante reconhecer e eventualmente controlar essas oscilações laterais. Este trabalho propõe modelos matemáticos para os movimentos de rolagem de um pulverizador de pomares do tipo torre, e analisa suas respostas a diferentes parâmetros e diferentes excitações. Também são estudados casos práticos utilizando parâmetros reais de um pulverizador para propor parâmetros para a suspensão da torre a fim de minimizar as oscilações e acelerações da estrutura. Os modelos são baseados no modelo do pêndulo invertido e podem ser configurados para um pulverizador de pomares simples, do tipo montado em um trator, ou montado sobre uma carreta com ou sem suspensão. As equações que governam os movimentos de oscilação lateral foram deduzidas pelos métodos de Newton-Euler assim como pelas equações de Lagrange e princípio de Hamilton. As simulações numéricas dos modelos foram implementadas no módulo Simulink® do aplicativo Matlab®. / Abstract: In the agriculture field, a type of equipment to spray chemicals on orchards consists essentially of a vertical structure, with fans and spray nozzles attached, assembled on a vehicle that travels beside the plants. In a simple construction the vertical structure is attached directly behind the agricultural tractor. In a more complex construction, the vertical structure is attached on a trailer, with or without suspension. In some situations, the vertical structure lateral oscillations could affect negatively the results of the treatment. Thus, is important to recognize and even control these lateral oscillations. This dissertation proposes mathematical models for the roll movement of a tower sprayer, and analyzes its responses trough different parameters and excitations. Also analyzes a real case using an orchard sprayer's parameters to propose a tower suspension to minimize lateral oscillations and accelerations on the structures. The models are based on the inverted pendulum model and can be used for simple orchard sprayer assembled directly on tractors, as well as for that ones assembled on trailers, with or without suspension. The governing equations of the models are deduced by Newton - Euler equations and also by Lagrange's equations and Hamilton's principle. The numerical simulations of models ware implemented using the Simulink® module of Matlab® software. / Mestre

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Banca: Mário Francisco Mucheroni / Resumo: O trabalho é baseado na elaboração de modelos matemáticos de suspensão que permitem avaliar parâmetros de desempenho de um veículo agrícola em função da excitação provocada pelas irregularidades do solo. Neste trabalho, estas irregularidades são representadas por entrada degrau, entrada seno e obstáculos de uma pista normalizada segundo a norma ISO 5008. As equações do movimento são obtidas a partir dos modelos matemáticos de um quarto de veículo e meio veículo. As simulações numéricas são executadas nos softwares Matlab®, Simulink® e Visual Nastran®. A partir da entrada conhecida, podem-se determinar as características dos elementos da suspensão para obter níveis desejáveis de conforto e segurança. Foram analisadas diferentes configurações do sistema, variando-se a relação de rigidez e a constante de amortecimento equivalente a partir de um modelo considerado padrão. Os resultados foram tratados estatisticamente e comparados entre si, verificando-se que o aumento da relação de rigidez resulta na redução da aceleração vertical e no aumento do curso da suspensão, melhorando o conforto e diminuindo a segurança. Por outro lado, a redução do amortecimento provoca a redução da aceleração vertical até um determinado ponto e, a partir deste, a aceleração volta a crescer. Já o curso da suspensão diminui à medida que o amortecimento é reduzido. / Abstract: This paper is based on the elaboration of mathematical suspension models which can evaluate performance parameters of an agricultural vehicle based on the vibration caused by irregularities on the soil surface. In this paper, these irregularities are represented by step input, sine input and obstacles of leveled road according to ISO 5008 specifications. The motion equations are obtained from the mathematical models of a quarter car and half car. Numerical simulations are performed on Matlab®, Simulink® and Visual Nastran®. Based on known input, characteristics of suspension elements can be determined in order to obtain desired levels of comfort and safety. Different system configurations were analyzed changing the stiffness ratio and the damping coefficient based on a standard model. Results were treated statistically and compared among themselves. It was verified that the increase in stiffness ratio results in the reduction of the vertical acceleration and in the increase of the suspension travel, improving comfort but reducing safety. On the other hand, the reduction of damping coefficient causes the reduction of vertical acceleration up to a certain point, and from this point on the acceleration increases again. The suspension travel, however, reduces as damping coefficient is reduced. / Mestre