Evaluation of five sugar cane planters

Brazil is the world biggest producer of sugar cane with an area of 7x10(6) hectares. Mainly the system used for planting is the semi-mechanized one, which consists in opening the furrows with a machine, manually allocating the fractioned stalks and then covering the furrows done by the machines. The great amount of human labor used in the semi-mechanized system is becoming harder to find and also more expensive, indicating the need of a fully mechanized operation. Currently in Brazil these agriculture machines industries offers six different types of fully mechanized sugar cane planters (two types of whole stalks for planting and four using mechanized harvested stalks known as billets). All of them plant in two furrows simultaneously in 1.5 m row spacing. This study analyzed five different machines and the following variables: Working Speed (km h-1); Effective Capacity (ha h-1), Drawbar Force (kgf), Draw Bar Power (in HP), Fuel Consumption (L h-1) and Costs (US$ ha-1) comparing them with the semi-mechanized system. This research also characterized the stalks for planting as viable gems number (%), non viable gems number (%) and billet length (m). And lastly the mechanized planting system is cheaper than the conventional one and none of the machines has an adequate mechanism for placing the right amount of sugar cane seed.

Spatial variability of soil physical properties in two management systems in sugarcane crop

The aim of this study was to characterize the spatial variability of soil bulk density (Bd), soil moisture content (θ) and total porosity (Tp) in two management systems of sugarcane harvesting, with or without burning, in a Haplustox soil, in the 0-0.20 m layer. The study area is located in Rio Brilhante, state of Mato Grosso do Sul, Brazil, in Eldorado Sugar Mill. The plots have presented 180 m length, and 145.6 m width, totaling 90 points distributed in the form of a grid of nine rows by ten columns, with points spaced 20 m from its neighbor. Soil samples were collected at 0-0.20 m layer in 2007/2008 and 2008/2009 crops. The harvest with burning system had a higher density compared to mechanized harvest, in the two study periods. The moisture content as well as the porosity increased proportionally with the decrease of the density of the harvest burning system compared to the mechanized.

Simulation of the energy performance of maize production integrated to pig farming

The study evaluated the energy performance of pig farming integrated with maize production in mechanized no-tillage system. In this proposed conception of integration, the swine excrement is used as fertilizers in the maize crop. The system was designed involving the activities associated to the pig management and maize production (soil management, cultivation and harvest). A one-year period of analysis was considered, enabling the production of three batches of pigs and two crops of maize. To evaluate the energy performance, three indicators were created: energy efficiency, use of non-renewable resources efficiency and cost of non-renewable energy to produce protein. The energy inputs are composed by the inputs and infrastructure used by the breeding of pigs and maize production, as well as the solar energy incident on the agroecosystem. The energy outputs are represented by the products (finished pigs and maize). The results obtained in the simulation indicates that the integration improves the energy performance of pig farms, with an increase in the energy efficiency (186%) as well as in the use of the non-renewable energy resources efficiency (352%), while reducing the cost of non-renewable energy to produce protein (‑58%).

Effects of vinasse application under the physical attributes of soil covered with sugarcane straw

Areas under vinasse application have been associated to favorable physical conditions for root development, aeration, infiltration and water movement in soil profile. This study aimed to evaluate changes on physical attributes of soil under sugarcane straw after vinasse application in two sugarcane growing areas (Area 1 and Area 2) under mechanized management in the state of Paraíba, Brazil. In each area, the samples were collected in the 0-0.20, 0.20-0.40 and 0.40-0.60m layers of the soil, in 36 points, distributed in a 10×10m mesh, one day before and 40 days after vinasse application. The data were submitted to multivariate analysis with repeated measures and geostatistics. The vinasse application decreased soil density and increased total porosity in both Areas and increased organic matter in Area 2. In Area 1 occurred pure nugget effect for the fractions of sand, silt and clay, independent of soil layer. In Area 2, this effect was verified mostly at superficial layers, except for the fraction of clay that presented a moderate degree of spatial dependence.

Magnetic susceptibility in the prediction of soil attributes in two sugarcane harvesting management systems

This study aimed to investigate the potential use of magnetic susceptibility (MS) as pedotransfer function to predict soil attributes under two sugarcane harvesting management systems. For each area of 1 ha (one with green sugarcane mechanized harvesting and other one with burnt sugarcane manual harvesting), 126 soil samples were collected and subjected to laboratory analysis to determine soil physical, chemical and mineralogical attributes and for measuring of MS. Data were submitted to descriptive statistics by calculating the mean and coefficient of variation. In order to compare the means in the different harvesting management systems it was carried out the Tukey test at a significance level of 5%. In order to investigate the correlation of the MS with other soil properties it was made the correlation test and aiming to assess how the MS contributes to the prediction of soil complex attributes it was made the multiple linear regressions. The results demonstrate that MS showed, in both sugarcane harvesting management systems, statistical correlation with chemical, physical and mineralogical soil attributes and it also showed potential to be used as pedotransfer function to predict attributes of the studied oxisol.

Spatial variability of mechanical resistance to penetration evaluated with mobile unit on haplic vertisol cultivated with mango

Since the advent of mechanized farming and intensive use of agricultural machinery and implements on the properties, the soil began to receive greater load of machinery traffic, which can cause increased soil compaction. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil mechanical resistance to penetration (RP) in the layers of 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30 and 0.30-0.40m, using geostatistics in an area cultivated with mango in Haplic Vertisol of the northeastern semi-arid, with mobile unit equipped with electronic penetrometer. The RP data was collected in 56 points from an area of 3 ha, and random soil samples were collected to determine the soil moisture and texture. For RP data analysis we used descriptive statistics and geostatistics. The soil mechanical resistance to penetration presented increased variability, with adjustment of the spherical and exponential semivariograms in the layers. We found that 42% of the area in the layer of 0.10-0.20m showed RP values above 2.70 MPa. Maximum values of RP were found in the layer of 0.19-0.27m, predominantly in 56% of the area.

Quality of peanut mechanical sowing in function of seeding density and size of the seeds

ABSTRACTPeanut crop (Arachis hypogaeaL.) mechanization has been improved over the years; however there are drawbacks that affect the quality of operations. Thus, this article’s objectives were to evaluate the operational performance of the mechanized sowing of peanut crop according to seeding densities (10, 14, and 18 seeds m-1) and seed sizes (21 and 23 mm). It was observed that the seeds of 23 mm had shorter average number of days to emergence and a higher percentage of emergences, occurring the opposite to the seeding density of 18 seeds m-1. The higher the seeding density, the largest was the plant stand, whereas the 23 mm seed obtained the best results and the same with the seeding density of 14 seeds m-1 that had a higher percentage of normal spacing. The densities of 14 and 18 seeds m-1 reflected in higher yields, being always superior to the 23 mm seeds.

Monitoring of mechanical sugarcane harvesting through control charts

ABSTRACT Statistical process control in mechanized farming is a new way to assess operation quality. In this sense, we aimed to compare three statistical process control tools applied to losses in sugarcane mechanical harvesting to determine the best control chart template for this quality indicator. Losses were daily monitored in farms located within Triângulo Mineiro region, in Minas Gerais state, Brazil. They were carried over a period of 70 days in the 2014 harvest. At the end of the evaluation period, 194 samples were collected in total for each type of loss. The control charts used were individual values chart, moving average and exponentially weighted moving average. The quality indicators assessed during sugarcane harvest were the following loss types: full grinding wheel, stumps, fixed piece, whole cane, chips, loose piece and total losses. The control chart of individual values is the best option for monitoring losses in sugarcane mechanical harvesting, as it is of easier result interpretation, in comparison to the others.

Hitsauksen mekanisoinnin ja automatisoinnin oppimisympäristön kehittäminen

Hitsaavan teollisuuden kilpailukyvyn tehostamiseksi yksi keino on hitsauksen mekanisoinnin ja automatisoinnin osuuden lisääminen hitsaustuotannossa. Työn on tehty Etelä-Karjalan aikuisopiston toimeksiannosta hitsauksen mekanisoinnin ja automatisoinnin oppimisympäristön kehittämiseksi paikallisten hitsaavien yritysten koulutustarpeiden mukaisesti. Työ toteutettiin sekä kirjallisuustutkimuksena että haastattelututkimuksena Etelä-Karjalan alueen hitsaavan teollisuuden yrityksissä. Kirjallisuusosiossa on läpikäyty hitsauksen mekanisointia, kappaleenkäsittelyä, orbitaalihitsausta sekä robottihitsausta. Kirjallisen käsittelyn pohjana oli kansainvälisen mekanisoidun-, orbitaali- ja robottihitsauksen henkilöstön operaattorikoulutusohjelma. Operaattorikoulutusohjelmassa koulutuslinjat jaetaan mekanisoituun hitsaukseen, orbitaalihitsaukseen ja robottihitsaukseen. Käytännön osiossa on analysoitu kohdeyrityksille tehdyt haastattelut, määritelty kohdeyritysten hitsauksen automaatiotasot sekä hitsaustyössä käytössä oleva laitekanta. Tutkimuksen tuloksia tullaan käyttämään hyödyksi kehitettäessä Etelä-Karjalan aikuisopiston (AKTIVA) oppimisympäristöä etelä-karjalaisten hitsaavien yritysten tarpeiden mukaisesti.

Jännityssuhteen vaikutus ultralujan teräksen hitsausliitoksen väsymislujuuteen

Aiempien ultralujia teräksiä koskevien tutkimusten jatkoksi tässä diplomityössä keskityttiin jännityssuhteen varioinnin tuomien ilmiöiden esille tuomiseen koesauvojen väsytyskoestuk-sessa. Pohjana diplomityölle ovat mm. Timo Björkin tutkimustulokset ULTRASTEEL-hankkeesta sekä Tuomas Skrikon kandidaatintyöhönsä koostamat väsytyskoetulokset. Testattujen 12 koesauvan väsytyskoetulosten perusteella jännityssuhteen kasvattaminen alen-taa hitsattujen ultralujien teräsrakenteiden FAT-luokitusta. FAT-luokkien ja jännityssuhteen välillä on havaittu säännönmukaisuutta ja huomattavaa FAT-luokituksen lasku on jännitys-suhteen 0.35 jälkeen. Jälkikäsiteltyjen koesauvojen FAT-luokat ovat jälkikäsittelemättömiä parempia. Myös käsit-telemättömillä sauvoilla päästään mekanisoidussa MAG-hitsauksessa keskimääräisen kone-pajalaadun FAT = 100 MPa yläpuolelle.

Hitsaustuotannon tehostaminen mekanisoinnin keinoin

Mekanisoinnin ja automaation osuuden lisääminen hitsaustuotannossa on eräs keino hitsaavan teollisuuden kilpailukyvyn tehostamiseksi. Tässä työssä tutkittiin hitsaustyön tehostamista mekanisoinnin keinoin. Työ tehtiin Rämö Oy:n konepajalla Imatralla, todellisia tuotantokappaleita vastaavilla koekappaleilla. Teoriaosuudessa on läpikäyty hitsauksen mekanisointia, kappaleenkäsittelyä ja erilaisia hitsausprosesseja. Osuudessa on käsitelty myös mekanisoidun hitsauksen laatua ja laadunvarmistusta. Kohdeyrityksen tuotannon nykytilanteen kartoitus on esitetty tässä osuudessa. Käytännön osuudessa on käsitelty hitsauskokeiden suoritus, kokeiden tulokset sekä niiden analysointi. Tuloksista voidaan todeta kevytmekanisoinnin olevan kustannustehokas keino hitsaustyön tehokkuuden sekä laadun parantamiseksi. Työn tuloksia tullaan käyttämään hyödyksi kehitettäessä hitsaavaa tuotantoa Rämö Oy:ssä.

Käsinhitsauksen mekanisointiratkaisujen kehittäminen

Työn tavoitteena on kehittää asiakkaiden käsinhitsausta kartoittamalla heidän hitsaavaa tuotantoa, sekä sen mahdollisia ongelmia. Järjestettävän hitsauskokeen avulla mitataan mekanisoidun hitsauksen tuottavuutta, laatua ja työergonomiaa. Työ sisältää teoreettisen ja käytännöllisen osuuden. Teoreettinen osuus pohjautuu kirjallisuuteen ja käytännöllinen osuus eri yrityksien kyselyihin ja haastatteluihin sekä hitsauskokeeseen. Teoreettinen osuus käsittelee käsinhitsausta ja siihen liittyviä mekanisointiratkaisuja. Käsinhitsauksessa käsitellään yleisimmät käsinhitsausprosessit, käsinhitsattava tuote ja tuotanto sekä sen tuottavuutta. Mekanisointiratkaisuissa käsitellään yleisimmät mekanisointiratkaisut ja laitteet sekä käytännön toteutusta. Käytännöllisessä osuudessa yritykset pitivät nykyisin hitsauksessa tärkeimpänä hitsaajien ammattitaitoa, tuottavuutta, työn mielekkyyttä, laatua sekä työturvallisuutta. Yrityksien tulisi tarkastella tuotannossaan hitsaussolujen sisältöä, sisäistä logistiikkaa ja kappaleiden kiinnitystä. Kappaleenkäsittelijään yrityksiltä tuli paljon kehitysideoita, kuten kiinnitykseen valmiita ratkaisuja sekä pöytälevyyn erilaisia vaihtoehtoja. Hitsauskokeen perusteella kappaleenkäsittelijällä työaika oli 29,4 % pienempi kuin työpöydällä. Laadullisesti koe antoi myös positiivisia tuloksia, käsittelypöydässä hitsattuja rakenteita ei tarvinnut korjata, mutta normaalissa työpöydässä piti, jotta C –luokan vaatimukset täyttyivät. Työturvallisuuden ja ergonomian kannalta suurimmat hyödyt olivat hyvä työasento, huurujen ja kurkottelun vähentyminen, mahdollisten palovammojen vähentyminen sekä vähemmän vaaraa osien putoamisesta.

Syvää vai pelkästään tiheää : neuvostoliittolaisen ja venäläisen sotataidollisen ajattelun lähtökohdat, kehittyminen, soveltaminen käytäntöön ja nykytilanne. Näkökulmana 1920- ja 1930-luvun syvän taistelun ja operaation opit

Sosialistisen vallankumouksen jälkeen Neuvosto-Venäjän oli monien muiden kysymysten ohella ratkaistava sosialismin saavutusten puolustaminen. Aluksi ratkaisuksi suunniteltiin vapaaehtoisuuteen perustuvaa punakaartia, mutta riittävän miesvahvuuden turvaamiseksi päädyttiin yleiseen asevelvollisuuteen. Pian Venäjän sisällissodan jälkeen sotataidon suunta painottui enemmän vanhan armeijan asiantuntijoiden näkemysten kuin vallankumoussankarien kokemusten mukaiseksi, vaikka Frunzen puna-armeijalle kirjoittama doktriini perustui luokkataisteluun ja korosti sisällissodassa hyväksi koettua operatiivista liikkuvuutta. Neuvostoliiton ja Venäjän sotataidon perustana on Pietari I:n aloittama länsimainen suuntaus, jota kuitenkin täydentävät vahvat kansalliset piirteet. Venäläisen sotataidon henkisenä isänä voidaan hyvällä syyllä pitää Aleksandr Suvorovia, jonka opetukset näkyvät tekstilainausten lisäksi myös periaatteissa ja sotilaskasvatuksessa. Napoleonin sotien jälkeen perustettu Keisarillinen yleisesikunta-akatemia loi Venäjälle sotatieteellisen tutkimuksen ja opetuksen. Sotatieteen mahdollisuuksia ei 1800-luvun Venäjällä osattu täysin hyödyntää. Aseistuksen kasvavan tehon merkitystä vähättelevä asenne johti sotataidon taantumisen ja katastrofiin Venäjän–Japanin sodassa. Sen kokemuksia analysoidessaan Aleksandr Neznamov kehitti edelleen saksalaista operaation käsitettä ja loi perustan Neuvostoliitossa 1920-luvulla kehitetylle operaatiotaidolle. Neuvostoliittolaisen sotataidon päämääränä oli kehittää taktinen ja operatiivinen ratkaisu aseistuksen tehon kasvun aikaansaamaan puolustuksen ylivoimaisuuteen. Ratkaisussa hyödynnettiin brittien kokemuksia ja tutkimusta. Neuvostoliittolainen taktiikka ja operaatiotaito eivät kuitenkaan olleet brittiläisen mekanisoidun sodankäynnin tai saksalaisen salamasodan itäinen kopioita vaan itsenäisiin ratkaisuihin pohjautuvia. Syvän taistelun ja operaation teoriaa kokeiltiin harjoituksissa, ja sitä kehitettiin Stalinin vuoden 1937 puhdistuksiin saakka. Toisen maailmansodan taisteluissa puna-armeija sovelsi alkuvaiheen katastrofin jälkeen syvän taistelun ja syvän operaation oppeja. Komentajien ja joukkojen taito ei riittänyt teorian vaatimusten mukaiseen toimintaan, siksi syväksi aiotusta taistelusta tuli ajoittain ainoastaan tiheää. Suuren isänmaallisen sodan kokemusten perusteella neuvostoliittolainen sotatiede kehitti yleisjoukkojen taistelun periaatteet, jotka ovat säilyneet muuttumattomina nykypäivään saakka. Kylmän sodan aikakaudella ydin- ja tavanomaisen aseistuksen merkitys sodan ja taistelun kuvassa vaihteli. Lännen sotataidon ja aseteknologian kehitys pakotti Neuvostoliiton siirtymään 1980-luvulla sotilaallisessa ajattelussaan hyökkäyksestä puolustukseen. Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen Venäjän sotilaallisen turvallisuuden takaajana on ydinaseistus. Yhdysvaltain tavanomainen ilma-avaruushyökkäyskyky vaatii Venäjää kehittämään torjuntajärjestelmiä. Tavanomaisten joukkojen rakentamisessa Venäjä seuraa tarkasti läntisen sotataidon kehittymistä, mutta pitäytyy omaperäisiin ratkaisuihin, joiden kehittämisessä sen vahvalla sotatieteellisellä järjestelmällä ja dialektisen materialismin metodilla on edelleen olennaisen tärkeä merkitys.

INFLUENCE OF SUGARCANE STRAW AND SOWING DEPTH ON THE EMERGENCE OF WEED SPECIES

ABSTRACT This study aimed to understand the influence of sowing depth and the amount of sugarcane straw on the emergence of weed species Luffa aegyptiaca Miller (Cucurbitaceae); Mucuna aterrima Piper & Tracy (Fabaceae - Leguminosae) and Ricinus communis (Euphorbiaceae). A completely randomized design with a 5 x 4 x 3 factorial layout with four replications was used, at five sowing depths (0, 2, 4, 8 and 10 cm), four different amounts of sugarcane straw (0, 5, 10 and 15 t ha-1) and three different evaluation periods (7, 14 and 21 days after sowing). After sowing, different amounts of sugarcane straw (0, 5, 10 and 15 t ha-1) were deposited on soil. Seedling emergence was analyzed at 7, 14 and 21 days after sowing, counting the number of seedlings that had emerged. At the end of the trial, weed height (cm), leaf area (cm2) and shoot dry mass (g) were measured. In relation to emergence ability, studied species presented different responses according to sowing depth and to the amount of sugarcane straw deposited on the soil. For the L.aegyptiacaand M.aterrima, no significant difference was observed in the interaction between depth and sugarcane straw, showing the adaptation of these species to no-burn sugarcane system. For R.communis, seeds placed at 0 cm of sugar cane straw depth were observed to favor the emergence of seedlings.

Kevyen istutuskoneen suunnittelu puuntaimille

Työssä pyritään suunnittelemaan kevyempi versio jo olemassa olevasta puuntaimien istutuslaitteesta. Työ koostuu kahdesta osasta. Ensimmäisessä teoria osuudessa käydään läpi mekatronisen koneen suunnittelussa huomioitavia seikkoja ja järjestelmällistä tuotekehitysprosessia yleisesti. Toisessa osassa esitellään nykyisten istutuslaitteiden kehityshistoriaa ja nykyisin koneellisessa metsänistutuksessa käytössä olevia laitteita. Loppuratkaisujen aikaan saamisessa pyritään QFD-menetelmää käyttämällä saamaan aikaan kevyen istutuskoneen vaatimusprofiili ja profiilissa ilmi tulleiden vaatimusten ja toiveiden pohjalta kehitettiin ratkaisuja joilla perinteistä koneellista istutus toimintaa voidaan uudistaa. Materiaalinvalinnan avulla optimoitiin kevyttä istutuskonetta pyrkimällä löytämään ympäristöystävälliset materiaalit jotka ovat tuotteen elinkaarta kokonaisuutena ajatellen parhaat mahdolliset. Työssä saatiin aikaan malli jolla on mahdollista jatkokehittelyn jälkeen ja kunnolla tuotteistettuna edistää koneellisen metsänistutuksen yleistymistä. Työn aikana huomattiin, että suurimmat esteet metsän istutuksen koneellistumiselle ovat nykyisten koneiden korkeat hankinta- ja käyttökustannukset sekä koneiden käyttämisen vaatima ammattitaito. Kustannuksia alentamalla ja käyttökynnystä madaltamalla voi edistää koneellisen metsänistutuksen yleistymistä tehostamisen rinnalla.