To ensure that thinning is done properly and correct due to instruction, regularly manual monitoring of the stand is done by the harvester operator after thinning. The aim of this study is to investigate the reliability of a newly developed program, that is using harvester data to automaticly calculate stand variables after thinning. A manual forest inventory was carried out in ten differens stands i south west of Sweden, where basal area, stem density, volume and species mix were estimated and compared to the automatically calculated data. The results shows that volume and stem density were estimated with high precision while the systematic deviation for basal area was 10 %, which is a significant differens.

Piezoelectric energy harvesters in the road pavement are developed and studied to collect energy from the passing vehicles. A numerical model based on the Westergaard's stress model is proposed to calculate the three dimensional stress distribution in the pavement and the power generation from the piezoelectric harvesters placed inside the pavement. Piezoelectric patch, plate and beam harvesters are designed. Based on proposed numerical models, simulations are conducted to reveal the effects of vehicle velocity as well as the location and size of the Piezo-electric harvesters on the generated power. Optimally designed plate energy harvester attached with four cantilever harvesters generates up to around 28 W electrical power with the assumption of continuum vehicle passing the pavement by 22.2 m/s. This power can be used to collect enough energy in 2 hours to raise the ice temperature with the thickness of 1 cm, covering a 5 m wide road by 20 degree Celsius. / February 2017

O objetivo do trabalho foi adaptar procedimentos de ensaio existentes para colhedoras autopropelidas e avaliar o desempenho de colhedoras semi-montadas de uma fileira (C1) e de duas fileiras (C2), em que os tratamentos foram as velocidades de deslocamento de 0,53 m s-1, 0,77 m s-1e 1,42 m s-1 (C1) e 0,59 m s-1, 0,85 m s-1 e 1,52 m s-1 (C2), em dois graus dede umidade de colheita (16 % e 22 %), utilizando rotação constante de 540 rpm na tomada de potência (TDP) para ambas as colhedoras. Para tanto foi desenvolvido um sistema para coletar toda a palha no seu ponto de saída, para quantificar as perdas de plataforma, separação e limpeza e trilha. Também foram realizadas análises de indicadores de qualidade da colheita, tais como impurezas nos grãos colhidos, danos mecânicos e falhas na germinação. O delineamento experimental empregado foi em blocos casualizados, em que as variáveis analisadas foram duas épocas de colheita e três velocidades de deslocamento, dispostos em esquema fatorial 2 x 3, com seis repetições. Os resultados demonstraram que não houve efeito dos tratamentos em relação às perdas totais de grãos na C1. Na C2 houve efeito significativo nos tratamentos de umidade e velocidade, em relação a todas as perdas, exceto às perdas de plataforma, apresentando melhor resultado quando a umidade dos grãos era de 16 % e a velocidade de deslocamento de 1,52 m s-1 e o pior desempenho, quando o grau de umidade dos grãos era de 22 % e a velocidade de deslocamento de 0,59 m s-1. No que tange ao indicador impurezas, a C1 apresentou efeito significativo apenas para o tratamento de velocidade, já na C2, não houve efeito dos tratamentos sobre a variável impureza. Quanto aos danos mecânicos, na C1 não houve diferenças significativas nos tratamentos testados. Na C2 houve efeito significativo para a interação umidade x velocidade. No parâmetro falhas de germinação, foi observado que na C1, houve efeito significativo do fator umidade, para o qual na condição de grãos com 16 %, foi aquela que apresentou as menores falhas. Na C2, houve efeito significativo do fator umidade, sendo que, o resultado observado na condição em que o grau de umidade dos grãos era de 16 % foi melhor do que em grãos com 22 %. Conclui-se que o procedimento adotado é efetivo para a avaliação do desempenho das colhedoras semi-montadas de milho e o sistema desenvolvido para a coleta de material é eficiente, porêm é exigente em mão-de-obra. Em relação às perdas, ambas as colhedoras apresentaram melhor desempenho quando o grau de umidade dos grãos no momento da colheita foi de 16 % e a operação de colheita realizada na maior velocidade (1,42 m s-1 para C1 e 1,52 m s-1 para C2). Em relação aos indicadores de qualidade dos grãos, ambas as colhedoras apresentaram melhor desempenho quando colheram com o menor grau de umidade (16 %) e nas menores velocidades de deslocamento. / The objective of the work was to adjust the methodology used for self propelled combines and evaluate the performance of semi-mounted harvesters of one row (C1) and two rows (C2). The treatments were the travel speed (0,53 m s-1, 0,77 m s-1e 1,42 m s-1 for C1 and 0,59 m s-1, 0,85 m s-1 and 1,52 m s-1 for C2), and grain moisture (16 % and 22 %), using 540 rpm in the tractor PTO for both harvesters. A system was developed to collect the whole residue (straw + grain losses) to quantify the head losses, and internal losses (thrashing, separation and cleaning). Analyses of crop quality indicators were also accomplished, such as grain impurities, mechanical damages and germination failures. The experiment was conducted as a randomized block design, and the variables were two harvesting times and three harvesting speeds, disposed in a 2 x 3 factorial with six replications. The results demonstrated that there was no effect of the treatments in relation to the total losses of grains in C1. In C2 there was significant effect in the grain moisture and speed treatments, in relation to all the losses, except for the platform losses, presenting better result when the grain moisture was of 16 % and speed of 1,52 m s-1, and the worst condition, when the grain moisture was of 22 % and the speed of 0,59 m s-1. In terms of quality, C1 presented significant effect for speed. On C2, there was no effect of treatments on impurities and on mechanical damages, in C1 there were no significant differences in the tested treatment levels. On C2 there was significant effect for the grain moisture x speed interaction. Related to germination, it was observed that on C1, there was significant effect of grain moisture, where 16 % presented the highest germination rate. In C2, there was significant effect of grain moisture and the 16 % level was better than 22 %. The conclusions are that the adjusted method is effective for testing harvesters performance, but it demands significant labor. In relation to the losses, both harvesters presented better performance when the grain moisture was at 16 % and harvesting at speed of 1,42 m s-1 for C1 and 1,52 m s-1 for C2. Both harvesters presented better quality results at grain moisture of 16 % and lower harvesting speeds.

Com a onda de consumo de produtos naturais e de qualidade nutricional, a água de coco tem entrado em evidência no mercado. Assim, nos últimos anos, o seu consumo tem apresentado um crescimento em escala mundial e o cenário mostra uma perspectiva favorável para a expansão de mercado. O Brasil, na posição de um dos maiores produtores de coco verde, possui o potencial de contribuir para o abastecimento da demanda mundial do coco e consequentemente uma oportunidade para o desenvolvimento da economia brasileira. Um dos maiores obstáculos para atender essa demanda é a operação de colheita, causada pela altura na qual os frutos se localizam. A solução tecnológica satisfatória para realizar a colheita nestas alturas é inexistente. Este trabalho teve como objetivo dar luz a esse tema sob a ótica da engenharia, de forma a compreender melhor o processo de colheita do coco e analisar a viabilidade de mecanização da colheita tanto do ponto de vista técnico como econômico. Foi realizada uma revisão bibliográfica e foram coletadas informações relacionadas ao coco e ao processo de colheita sob a ótica da engenharia. Em seguida os aspectos econômicos que envolvem a cultura de cocos foram analisados e foi obtido através de matemática simples dois critérios que estipulam uma faixa de preços da solução que gera receitas aos produtores de coco. Um conceito do equipamento de colheita foi criado na expectativa de se analisar a viabilidade técnica da solução. O trabalho concluiu que ainda não há uma solução tecnológica que tenha alcançado sucesso no mercado, ou seja, a sua solução ainda não está adequadamente concluída. Os dados existentes na literatura sobre os elementos do coqueiro como geometria e seu processo de formação são insuficientes para que a engenharia crie uma solução de forma adequada. Muitas informações estão em forma tácita. Nesse sentido, não havia também dados que sustente que a cultura apresentaria condição de criar, desenvolver e sustentar economicamente um equipamento com as tecnologias disponíveis atualmente para realizar tal operação. O presente trabalho formatou e sistematizou esses dados. O processo de colheita foi analisado através do estudo de tempos e métodos. Planilhas de custos foram formatados para análise do potencial de retorno econômico, da cultura. Assim, os resultados mostraram que um equipamento que realizar a colheita em 30 segundo por coqueiro, pode ter um preço máximo de R$ 373.927,74 para se gerar um fluxo de caixa anual de R$ 11.673,63/(ano.ha) a partir do ano que o equipamento tornar-se necessário. Com base na metodologia de projeto clássica, foi estudado propostas de soluções, os quais, convergiram na solução baseado em plataforma montada em veículo para posicionar o(s) operador(es) em altura elevada para corte dos cachos, conjugado com equipamento auxiliar para descida dos cachos através de um mecanismo armazenando-os diretamente em uma caçamba, sem a necessidade de descida do operador. Considerando-se os valores de mercado do caminhão, plataforma e dos custos estimados para as adaptações, conclui-se que o equipamento proposto é viável tanto do ponto de vista técnico como econômico. / With the wave of consumption of natural products with nutritional features, the coconut water has been coming into evidence on the market. Thus, in the last years, its consumption showed an increase worldwide and the current scene shows a favorable perspective for the market expansion. Brazil, as one of biggest growers of coconuts in the world, has the potential to contribute for the worldwide coconut supply and consequently is an opportunity for the Brazilian economy development. One of the biggest hurdles to supply this demand is the harvesting operation, caused by the height which the fruits are located. A satisfactory technical solution to perform the harvesting at these heights is inexistent. The aim of this work is to provide an insight about this topic from the engineering point of view, in order to understand the harvesting process and to analyze the mechanization-viability of the coconut harvesting from an economical and technical point of view. A literature review was performed and information related do coconuts and its harvesting process were gathered from an engineering point of view. Then, the economic aspects that involve the coconut production were analyzed and two criteria that stipulate a price range of the solution which brings satisfactory incomes for the coconut growers were obtained through simple mathematics. Lastly, a concept of the harvesting device was created in order to analyze the technical feasibility of the solution. This work concluded that there is still no technological solution that achieved success on the marked, in other words, its solution is not properly concluded. The existing data in the literature about elements of coconut such as geometry and its growing process are insufficient for the engineering to create a solution properly. A lot of information is in a tacit form. In this sense, there aren\'t also data that supports that the coconut culture shows conditions to create, develop and economically sustain equipment with the currently available technologies to perform such operations. The present work formatted and systematized these data. The harvest method was analyzed through motion and time study. Cost sheets were formatted to analyze the potential economic return for the coconut culture. Then, the results show that an equipment that harvests in 30 seconds per tree can have a maximal price of R$ 373.927,74 in order to generate an income of R$ 11.673,63/(year.ha), starting in the year which equipment will be required. Based on the classical design methodology, solution proposals were studied, which converged into the solution based on using a truck-mounted working lift, in order to raise the workers, to cut the coconut bunches, combined with an auxiliary equipment do lower and store the harvested bunches through a mechanism directly to a truck bucket, without the necessity to lower the operator. Considering the market price of the truck, working lift and the estimated costs for the adaptations, this work concludes that the proposed equipment is viable from both technical and economical point of view.

Com a onda de consumo de produtos naturais e de qualidade nutricional, a água de coco tem entrado em evidência no mercado. Assim, nos últimos anos, o seu consumo tem apresentado um crescimento em escala mundial e o cenário mostra uma perspectiva favorável para a expansão de mercado. O Brasil, na posição de um dos maiores produtores de coco verde, possui o potencial de contribuir para o abastecimento da demanda mundial do coco e consequentemente uma oportunidade para o desenvolvimento da economia brasileira. Um dos maiores obstáculos para atender essa demanda é a operação de colheita, causada pela altura na qual os frutos se localizam. A solução tecnológica satisfatória para realizar a colheita nestas alturas é inexistente. Este trabalho teve como objetivo dar luz a esse tema sob a ótica da engenharia, de forma a compreender melhor o processo de colheita do coco e analisar a viabilidade de mecanização da colheita tanto do ponto de vista técnico como econômico. Foi realizada uma revisão bibliográfica e foram coletadas informações relacionadas ao coco e ao processo de colheita sob a ótica da engenharia. Em seguida os aspectos econômicos que envolvem a cultura de cocos foram analisados e foi obtido através de matemática simples dois critérios que estipulam uma faixa de preços da solução que gera receitas aos produtores de coco. Um conceito do equipamento de colheita foi criado na expectativa de se analisar a viabilidade técnica da solução. O trabalho concluiu que ainda não há uma solução tecnológica que tenha alcançado sucesso no mercado, ou seja, a sua solução ainda não está adequadamente concluída. Os dados existentes na literatura sobre os elementos do coqueiro como geometria e seu processo de formação são insuficientes para que a engenharia crie uma solução de forma adequada. Muitas informações estão em forma tácita. Nesse sentido, não havia também dados que sustente que a cultura apresentaria condição de criar, desenvolver e sustentar economicamente um equipamento com as tecnologias disponíveis atualmente para realizar tal operação. O presente trabalho formatou e sistematizou esses dados. O processo de colheita foi analisado através do estudo de tempos e métodos. Planilhas de custos foram formatados para análise do potencial de retorno econômico, da cultura. Assim, os resultados mostraram que um equipamento que realizar a colheita em 30 segundo por coqueiro, pode ter um preço máximo de R$ 373.927,74 para se gerar um fluxo de caixa anual de R$ 11.673,63/(ano.ha) a partir do ano que o equipamento tornar-se necessário. Com base na metodologia de projeto clássica, foi estudado propostas de soluções, os quais, convergiram na solução baseado em plataforma montada em veículo para posicionar o(s) operador(es) em altura elevada para corte dos cachos, conjugado com equipamento auxiliar para descida dos cachos através de um mecanismo armazenando-os diretamente em uma caçamba, sem a necessidade de descida do operador. Considerando-se os valores de mercado do caminhão, plataforma e dos custos estimados para as adaptações, conclui-se que o equipamento proposto é viável tanto do ponto de vista técnico como econômico. / With the wave of consumption of natural products with nutritional features, the coconut water has been coming into evidence on the market. Thus, in the last years, its consumption showed an increase worldwide and the current scene shows a favorable perspective for the market expansion. Brazil, as one of biggest growers of coconuts in the world, has the potential to contribute for the worldwide coconut supply and consequently is an opportunity for the Brazilian economy development. One of the biggest hurdles to supply this demand is the harvesting operation, caused by the height which the fruits are located. A satisfactory technical solution to perform the harvesting at these heights is inexistent. The aim of this work is to provide an insight about this topic from the engineering point of view, in order to understand the harvesting process and to analyze the mechanization-viability of the coconut harvesting from an economical and technical point of view. A literature review was performed and information related do coconuts and its harvesting process were gathered from an engineering point of view. Then, the economic aspects that involve the coconut production were analyzed and two criteria that stipulate a price range of the solution which brings satisfactory incomes for the coconut growers were obtained through simple mathematics. Lastly, a concept of the harvesting device was created in order to analyze the technical feasibility of the solution. This work concluded that there is still no technological solution that achieved success on the marked, in other words, its solution is not properly concluded. The existing data in the literature about elements of coconut such as geometry and its growing process are insufficient for the engineering to create a solution properly. A lot of information is in a tacit form. In this sense, there aren\'t also data that supports that the coconut culture shows conditions to create, develop and economically sustain equipment with the currently available technologies to perform such operations. The present work formatted and systematized these data. The harvest method was analyzed through motion and time study. Cost sheets were formatted to analyze the potential economic return for the coconut culture. Then, the results show that an equipment that harvests in 30 seconds per tree can have a maximal price of R$ 373.927,74 in order to generate an income of R$ 11.673,63/(year.ha), starting in the year which equipment will be required. Based on the classical design methodology, solution proposals were studied, which converged into the solution based on using a truck-mounted working lift, in order to raise the workers, to cut the coconut bunches, combined with an auxiliary equipment do lower and store the harvested bunches through a mechanism directly to a truck bucket, without the necessity to lower the operator. Considering the market price of the truck, working lift and the estimated costs for the adaptations, this work concludes that the proposed equipment is viable from both technical and economical point of view.

O objetivo do trabalho foi adaptar procedimentos de ensaio existentes para colhedoras autopropelidas e avaliar o desempenho de colhedoras semi-montadas de uma fileira (C1) e de duas fileiras (C2), em que os tratamentos foram as velocidades de deslocamento de 0,53 m s-1, 0,77 m s-1e 1,42 m s-1 (C1) e 0,59 m s-1, 0,85 m s-1 e 1,52 m s-1 (C2), em dois graus dede umidade de colheita (16 % e 22 %), utilizando rotação constante de 540 rpm na tomada de potência (TDP) para ambas as colhedoras. Para tanto foi desenvolvido um sistema para coletar toda a palha no seu ponto de saída, para quantificar as perdas de plataforma, separação e limpeza e trilha. Também foram realizadas análises de indicadores de qualidade da colheita, tais como impurezas nos grãos colhidos, danos mecânicos e falhas na germinação. O delineamento experimental empregado foi em blocos casualizados, em que as variáveis analisadas foram duas épocas de colheita e três velocidades de deslocamento, dispostos em esquema fatorial 2 x 3, com seis repetições. Os resultados demonstraram que não houve efeito dos tratamentos em relação às perdas totais de grãos na C1. Na C2 houve efeito significativo nos tratamentos de umidade e velocidade, em relação a todas as perdas, exceto às perdas de plataforma, apresentando melhor resultado quando a umidade dos grãos era de 16 % e a velocidade de deslocamento de 1,52 m s-1 e o pior desempenho, quando o grau de umidade dos grãos era de 22 % e a velocidade de deslocamento de 0,59 m s-1. No que tange ao indicador impurezas, a C1 apresentou efeito significativo apenas para o tratamento de velocidade, já na C2, não houve efeito dos tratamentos sobre a variável impureza. Quanto aos danos mecânicos, na C1 não houve diferenças significativas nos tratamentos testados. Na C2 houve efeito significativo para a interação umidade x velocidade. No parâmetro falhas de germinação, foi observado que na C1, houve efeito significativo do fator umidade, para o qual na condição de grãos com 16 %, foi aquela que apresentou as menores falhas. Na C2, houve efeito significativo do fator umidade, sendo que, o resultado observado na condição em que o grau de umidade dos grãos era de 16 % foi melhor do que em grãos com 22 %. Conclui-se que o procedimento adotado é efetivo para a avaliação do desempenho das colhedoras semi-montadas de milho e o sistema desenvolvido para a coleta de material é eficiente, porêm é exigente em mão-de-obra. Em relação às perdas, ambas as colhedoras apresentaram melhor desempenho quando o grau de umidade dos grãos no momento da colheita foi de 16 % e a operação de colheita realizada na maior velocidade (1,42 m s-1 para C1 e 1,52 m s-1 para C2). Em relação aos indicadores de qualidade dos grãos, ambas as colhedoras apresentaram melhor desempenho quando colheram com o menor grau de umidade (16 %) e nas menores velocidades de deslocamento. / The objective of the work was to adjust the methodology used for self propelled combines and evaluate the performance of semi-mounted harvesters of one row (C1) and two rows (C2). The treatments were the travel speed (0,53 m s-1, 0,77 m s-1e 1,42 m s-1 for C1 and 0,59 m s-1, 0,85 m s-1 and 1,52 m s-1 for C2), and grain moisture (16 % and 22 %), using 540 rpm in the tractor PTO for both harvesters. A system was developed to collect the whole residue (straw + grain losses) to quantify the head losses, and internal losses (thrashing, separation and cleaning). Analyses of crop quality indicators were also accomplished, such as grain impurities, mechanical damages and germination failures. The experiment was conducted as a randomized block design, and the variables were two harvesting times and three harvesting speeds, disposed in a 2 x 3 factorial with six replications. The results demonstrated that there was no effect of the treatments in relation to the total losses of grains in C1. In C2 there was significant effect in the grain moisture and speed treatments, in relation to all the losses, except for the platform losses, presenting better result when the grain moisture was of 16 % and speed of 1,52 m s-1, and the worst condition, when the grain moisture was of 22 % and the speed of 0,59 m s-1. In terms of quality, C1 presented significant effect for speed. On C2, there was no effect of treatments on impurities and on mechanical damages, in C1 there were no significant differences in the tested treatment levels. On C2 there was significant effect for the grain moisture x speed interaction. Related to germination, it was observed that on C1, there was significant effect of grain moisture, where 16 % presented the highest germination rate. In C2, there was significant effect of grain moisture and the 16 % level was better than 22 %. The conclusions are that the adjusted method is effective for testing harvesters performance, but it demands significant labor. In relation to the losses, both harvesters presented better performance when the grain moisture was at 16 % and harvesting at speed of 1,42 m s-1 for C1 and 1,52 m s-1 for C2. Both harvesters presented better quality results at grain moisture of 16 % and lower harvesting speeds.

Condition monitoring of machines and structures is commonly utilized in order to prevent failures before they can occur. For these reasons, data such as temperature, vibrations or displacements are collected and analysed. Sensors collect this information, which is sent to a base station to be examined. Wired sensors have been used since the appearance of condition monitoring maintenance; however, wireless sensors are becoming more popular in this area. The use of wired sensors can be very expensive, due to the cost related to the installation and maintenance of the wiring between the sensors and the base station. In wind turbines, wired sensor networks are starting to be substituted by wireless sensor networks. However, for tidal turbines, such as those developed by Delta Stream, this is still a challenge. The use of batteries to supply energy to sensors is not an optimal solution for turbines that are located in remote areas. Batteries have a limited life and their replacement is costly and complicated. Thus, alternative sources of energy have to be found. The environment found in a tidal turbine provides several sources of profitable energy, such as vibration and temperature differences which can be used to supply energy by means of energy harvesters. The aim of this project is to demonstrate the operation of self-powered short-range wireless sensor nodes for a potential use in a Delta Stream nacelle of tidal turbine. This project focuses on the wireless communication inside the nacelle (where most of the sensors are located) using a land protocol (Zigbee), and the energy harvesting using waste heat by means of thermoelectric devices. In order to prove the operation of the whole system (thermoelectric generator and sensor node), a power management circuit was also constructed and tested.

Compressed sensing (CS) is an innovative approach of signal processing that facilitates sub-Nyquist processing of bio-signals, such as a neural signal, electrocardiogram (ECG), and electroencephalogram (EEG). This strategy can be used to lower the data rate to realize ultra-low-power performance, As the count of recording channels increases, data volume is increased resulting in impermissible transmitting power. This thesis work presents the implementation of a CMOS-based front-end design with the CS in the standard 180 nm CMOS process. A novel pseudo-random sequence generator is proposed, which consists of two different types of D flip-flops that are used for obtaining a completely random sequence. This thesis work also includes the (reverse electrowetting-on-dielectric) REWOD based energy harvesting model for self-powered bio-sensor which utilizes the electrical energy generated through the process of conversion of mechanical energy to electrical energy. This REWOD based energy harvesting model can be a good alternative to battery usage, particularly for the bio-wearable applications. The comparative analysis of the results generated for voltage, current and capacitance of the rough surface model is compared to that of results of planar surface REWOD.

Thesis (M.S.)--Florida State University, 2004. / Advisor: Dr. Walter R. Tschinkel, Florida State University, College of Arts and Sciences, Dept. of Biological Science. Title and description from dissertation home page (viewed Sept. 24, 2004). Includes bibliographical references.

The thesis is focused on the combine harvester in terms of noise and dust in the cabin, but also outside. The literature search is the basic data and concepts from areas combine harvesters, noise and dust. The actual measurements were carried out on the land at the four farmers. Measured the machines were different dates of manufacture. These are machines Fortschritt E 512 (1983), Fortschritt E 514 (1989), IH 2188 (1998) and Claas Avero 240 (2011). The results of measurement were graphically displayed and compared each other. The measured values were compared with the current legislation. These measurements showed that the noise does not just limit oldest machine. Dustiness been in this job for guidance only. Thanks dust measurements but we get a more complete view of the work environment in which the operator is exposed.