Performance of a reciprocal shaker in mechanical dispersion of soil samples for particle-size analysis

The dispersion of the samples in soil particle-size analysis is a fundamental step, which is commonly achieved with a combination of chemical agents and mechanical agitation. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of a low-speed reciprocal shaker for the mechanical dispersion of soil samples of different textural classes. The particle size of 61 soil samples was analyzed in four replications, using the pipette method to determine the clay fraction and sieving to determine coarse, fine and total sand fractions. The silt content was obtained by difference. To evaluate the performance, the results of the reciprocal shaker (RSh) were compared with data of the same soil samples available in reports of the Proficiency testing for Soil Analysis Laboratories of the Agronomic Institute of Campinas (Prolab/IAC). The accuracy was analyzed based on the maximum and minimum values defining the confidence intervals for the particle-size fractions of each soil sample. Graphical indicators were also used for data comparison, based on dispersion and linear adjustment. The descriptive statistics indicated predominantly low variability in more than 90 % of the results for sand, medium-textured and clay samples, and for 68 % of the results for heavy clay samples, indicating satisfactory repeatability of measurements with the RSh. Medium variability was frequently associated with silt, followed by the fine sand fraction. The sensitivity analyses indicated an accuracy of 100 % for the three main separates (total sand, silt and clay), in all 52 samples of the textural classes heavy clay, clay and medium. For the nine sand soil samples, the average accuracy was 85.2 %; highest deviations were observed for the silt fraction. In relation to the linear adjustments, the correlation coefficients of 0.93 (silt) or > 0.93 (total sand and clay), as well as the differences between the angular coefficients and the unit < 0.16, indicated a high correlation between the reference data (Prolab/IAC) and results obtained with the RSh. In conclusion, the mechanical dispersion by the reciprocal shaker of soil samples of different textural classes was satisfactory. The results allowed recommending the use of the equipment at low agitation for particle size- analysis. The advantages of this Brazilian apparatus are its low cost, the possibility to simultaneously analyze a great number of samples using ordinary, easily replaceable glass or plastic bottles.

Comparação do crescimento de Saccharomyces boulardii em fermentador por batelada tipo air lift e shaker

Os fermentadores tipo air lift oferecem vantagens tais como: eficiente homogeneização dos componentes, baixo cisalhamento e economia de energia, pois o meio é agitado pelo processo de aeração, sem necessidade de agitação mecânica. O objetivo deste trabalho foi analisar a cinética de crescimento de Saccharomyces boulardii neste fermentador, com aeração de 1 e 1,5 vvm (volume de ar por volume de meio, por minuto), comparada com o crescimento em frascos agitados em shaker, visando a futura aplicação deste fermentador, em escala industrial. Os resultados indicaram que houve uma diminuição do pH com o consumo da glicose do meio, a qual foi totalmente consumida até o final da fase exponencial, de 5 e 6 horas para o shaker e o air lift, respectivamente. Após este período houve uma alteração na velocidade de crescimento de S. boulardii, em ambos os equipamentos, indicando uma possível mudança na fonte de carbono utilizada, uma vez que toda a glicose foi consumida após estes períodos. Os valores de velocidades específicas de crescimento foram semelhantes para o shaker e air-lift com 1,0 vvm, porém inferiores ao air-lift com 1,5 vvm, indicando que neste último reator há possibilidades de se conseguir uma velocidade de produção celular maior, dependendo apenas da eficiência de oxigenação oferecida.

Performance of a reciprocal shaker in mechanical dispersion of soil samples for particle-size analysis

A dispersão da amostra de solo é uma etapa fundamental da análise granulométrica, sendo realizada mediante o uso de dispersantes químicos e agitação mecânica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de mesa agitadora reciprocante de baixa rotação na dispersão mecânica de amostras de solos de diferentes classes texturais. Foram realizadas análises granulométricas em 61 amostras com quatro repetições, empregando o método da pipeta para determinação da fração argila e tamisagem para determinação das frações areia grossa, areia fina e areia total, sendo o silte determinado por diferença. Na avaliação de desempenho, os resultados obtidos com uso da mesa agitadora reciprocante (MAR) foram comparados com dados disponíveis para as mesmas amostras oriundos de relatórios do Ensaio de Proficiência IAC para Laboratórios de Análises de Solos - Prolab/IAC. Análises de acurácia foram realizadas com base nos valores dos intervalos de confiança definidos para cada fração granulométrica componente de cada amostra ensaiada. Indicadores gráficos também foram utilizados na comparação de dados, por meio de dispersão e ajuste linear. A estatística descritiva indicou preponderância de baixa variabilidade em mais de 90 % dos resultados obtidos para as amostras de texturas arenosa, média e argilosa e em 68 % dos obtidos para as amostras de textura muito argilosa, indicando boa repetibilidade dos resultados obtidos com a MAR. Média variabilidade foi mais frequentemente associada à fração silte, seguida da fração areia fina. Os resultados das análises de sensibilidade indicam acurácia de 100 % nas três frações granulométricas - areia total, silte e argila - para todas as amostras analisadas pertencentes às classes texturais muito argilosa, argilosa e média. Para as nove amostras de textura arenosa, a acurácia média foi de 85,2 %, e os maiores desvios ocorreram em relação à fração silte. Nas aproximações lineares, coeficientes de correlação igual (silte) ou superiores (areia total e argila) a 0,93, bem como diferenças menores do que 0,16 entre os coeficientes angulares das retas e o valor unitário, indicam alta correlação entre os resultados de referência (Prolab/IAC) e os obtidos nos ensaios com a MAR. Conclui-se pelo desempenho satisfatório da mesa agitadora reciprocante de baixa rotação para dispersão mecânica de amostras de solo de diferentes classes texturais para fins de análise granulométrica, permitindo recomendar o uso alternativo do equipamento quando se emprega agitação lenta. As vantagens do uso do equipamento nacional incluem o baixo custo, a possibilidade de análise simultânea de grande número de amostras e o uso de frascos comuns, de vidro ou de plástico, baratos e de fácil reposição.

Chaos control and sensitivity analysis of a double pendulum arm excited by an RLC circuit based nonlinear shaker

In this paper the dynamical interactions of a double pendulum arm and an electromechanical shaker is investigated. The double pendulum is a three degree of freedom system coupled to an RLC circuit based nonlinear shaker through a magnetic field, and the capacitor voltage is a nonlinear function of the instantaneous electric charge. Numerical simulations show the existence of chaotic behavior for some regions in the parameter space and this behaviour is characterized by power spectral density and Lyapunov exponents. The bifurcation diagram is constructed to explore the qualitative behaviour of the system. This kind of electromechanical system is frequently found in robotic systems, and in order to suppress the chaotic motion, the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) control and the Nonlinear Saturation control (NSC) techniques are analyzed. The robustness of these two controllers is tested by a sensitivity analysis to parametric uncertainties.

Progetto di un sistema a microcontrollore per il controllo di uno shaker elettrodinamico

In questa tesi viene illustrato il progetto di un sistema di controllo per uno shaker elettrodinamico. L'architettura è basata su sistemi a microcontrollore Microchip PIC e implementa un controllo in retroazione al fine di ottenere una elevata precisione nell'ampiezza dell'oscillazione. Un prototipo del sistema è stato implementato con componenti commerciali. Vengono presentati i risultati del test funzionale dei sotto-circuiti realizzati.

Real-time control of an Electrodynamic Shaker

Questa tesi è essenzialmente focalizzata sullo sviluppo di un sistema di controllo in tempo reale per uno Shaker Elettrodinamico usato per riprodurre profili di vibrazione ambientale registrati in contesti reali e di interesse per il recupero di energia. Grazie all'utilizzo di uno shaker elettrodinamico è quindi possibile riprodurre scenari di vibrazione reale in laboratorio e valutare più agevolmente le prestazioni dei trasduttori meccanici. Tuttavia, è richiesto un controllo dello Shaker non solo in termini di stabilità ma anche per garantire l'esatta riproduzione del segnale registrato nel contesto reale. In questa tesi, si è scelto di sviluppare un controllo adattivo nel dominio del tempo per garantire la corretta riproduzione del profilo di accelerazione desiderato. L'algoritmo è stato poi implementato sul sistema di prototipazione rapida dSPACE DS1104 basata su microprocessore PowerPC. La natura adattiva dell'algoritmo proposto permette di identificare cambiamenti nella risposta dinamica del sistema, e di regolare di conseguenza i parametri del controllore. Il controllo del sistema è stato ottenuto anteponendo al sistema un filtro adattivo la cui funzione di trasferimento viene continuamente adattata per rappresentare al meglio la funzione di trasferimento inversa del sistema da controllare. Esperimenti in laboratorio confermano l'efficacia del controllo nella riproduzione di segnali reali e in tipici test di sweep frequenziale.

STRUCTURAL CONTROL OF A SMALL-SCALE TEST-BED SHAKER STRUCTURE USING A SPONGE-TYPE MAGNETO-RHEOLOGICAL FLUID DAMPER

Semi-active damping devices have been shown to be effective in mitigating unwanted vibrations in civil structures. These devices impart force indirectly through real-time alterations to structural properties. Simulating the complex behavior of these devices for laboratory-scale experiments is a major challenge. Commercial devices for seismic applications typically operate in the 2-10 kN range; this force is too high for small-scale testing applications where requirements typically range from 0-10 N. Several challenges must be overcome to produce damping forces at this level. In this study, a small-scale magneto-rheological (MR) damper utilizing a fluid absorbent metal foam matrix is developed and tested to accomplish this goal. This matrix allows magneto-rheological (MR) fluid to be extracted upon magnetic excitation in order to produce MR-fluid shear stresses and viscosity effects between an electromagnetic piston, the foam, and the damper housing. Dampers for uniaxial seismic excitation are traditionally positioned in the horizontal orientation allowing MR-fluid to gather in the lower part of the damper housing when partially filled. Thus, the absorbent matrix is placed in the bottom of the housing relieving the need to fill the entire device with MR-fluid, a practice that requires seals that add significant unwanted friction to the desired low-force device. The damper, once constructed, can be used in feedback control applications to reduce seismic vibrations and to test structural control algorithms and wireless command devices. To validate this device, a parametric study was performed utilizing force and acceleration measurements to characterize damper performance and controllability for this actuator. A discussion of the results is presented to demonstrate the attainment of the damper design objectives.

Responding to Price Signals in Communal Agriculture: Shaker Hog Production, 1788-1850

Isolated Shaker communal farms stressed self-sufficiency as an ideal but carefully chose which goods to buy and sell in external markets and which to produce and consume themselves. We use records of hog slaughter weights to investigate the extent to which the Shakers incorporated market-based price information in determining production levels of a consumption good which they did not sell in external markets: pork. Granger causality tests indicate that Shaker pork production decisions were influenced as hypothesized, strongly by corn prices and weakly by pork prices. We infer that attention to opportunity costs of goods that they produced and consumed themselves was a likely factor aiding the longevity of Shaker communal societies.

Hanno Ehrlicher y Nanette Rißler-Pipka (eds.), Almacenes de un tiempo en fuga: revistas culturales en la modernidad hispánica, Berlín: Shaker Verlag, 2014, 374 pp.

Fil: Delgado, Verónica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación. Instituto de Investigaciones en Humanidades y Ciencias Sociales (UNLP-CONICET); Argentina.

Hanno Ehrlicher y Nanette Rißler-Pipka (eds.), Almacenes de un tiempo en fuga: revistas culturales en la modernidad hispánica, Berlín: Shaker Verlag, 2014, 374 pp.

Fil: Delgado, Verónica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación. Instituto de Investigaciones en Humanidades y Ciencias Sociales (UNLP-CONICET); Argentina.

Hanno Ehrlicher y Nanette Rißler-Pipka (eds.), Almacenes de un tiempo en fuga: revistas culturales en la modernidad hispánica, Berlín: Shaker Verlag, 2014, 374 pp.

Fil: Delgado, Verónica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación. Instituto de Investigaciones en Humanidades y Ciencias Sociales (UNLP-CONICET); Argentina.