양파정식기 개발: 4절링크-캠 방식 식부장치의 성능분석 및 최적형상 구명
Development of an Onion Transplanter: Performance Analysis and Optimum Shape Investigation of a 4bar Link-Cam Type Transplanting Device
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초록
본 연구에서는 양파정식기의 정식시 개공기와 토양 간 상대속도를 최대한 0으로 근접시키기 위해 4절링크-캠 기구를 갖는 정식시험장치를 제작하여 정식시험을 실시하고 최적 작업조건 및 형상을 구명하였다. 시험조건은 모종나이 50일, 주간거리 130, 140, 150mm, 정식속도 45, 50, 55, 60No/min, 토양수분함유량 10, 20, 30%, 토양 관수 후 경과 일 수 1, 2, 3, 4일로 하였다. 시험결과 정식률은 주간거리140mm와 정식속도 50∼55No/min에서 100%로 가장 높게 나타났다. 식부자세는 사질양토에서 주간거리140mm, 정식속도 50No/min일때 평균 11.2±13.9°로 가장 안정적인 자세로 정식하였고 개공폭은38.2±1.9mm로 가장 작게 나타나 식부개공기 직경 34mm보다 4.2mm밀림이 나타났다. 최대하중평균은정식속도 60No/min, 주간거리 150mm일때 45.1±5.1N로 나타났고, 최대정식동력은 124.2±11.8W로 나타났다. 토양수분함유량은 30%일때 가장 낮았고, 관수 후 1일차가 가장 낮았다. 개선된 4절링크-캠 방식 식부장치는 주간거리 140mm에 맞는 캠 형상을 갖게 함으로서 개공기-토양 상대속도가 0이 될 수있었다. 따라서 본 양파정식기 식부장치는 필요 주간거리에 맞추어 상대속도 0의 캠 형상을 갖게 함으로서 식부성능을 최대화할 수 있는 것으로 판단된다
Abstract
The onion transplanting equipment with 4 bar link-cam type of transplanting device, whichrelative velocity between hopper and field soil close to 0 was manufactured and tested toinvestigate the optimum operation conditions. The test conditions of seedling age, row space andplanting speed were 50 days old, 130, 140 and 150mm and 45, 50, 55 and 60No/minrespectively. From the test, the row space of transplanting close to 0 of the relative velocitywas 140mm, the row space of 140 0mm and planting speed of 50No/min have the highestplanting success of 100%. The percentage with plant tilt over 45° to have the growth troublewas 0% and 40.9% respectively in sandy loam and clay field soil. The planting hole widthmade by hopper was not different between both soil and 38.2±1.9mm at 140mm of row spacedue to 3.1mm sliding of hopper. The penetration resistances of hopper were 45.1±5.1N,58.6±5.6N and Max. transplanter power were 95.5±10.7W, 124.2±11.8W in both soil. When thesoil moisture content of 30% and day 1 after watering, Max. transplanter power was the lowest. Thus, the transplanting performance of the 4 bar link-cam type transplanting device could bepossibly maximized by using a particular cam structure which is able to adjust the relativevelocity between the hopper and the ground to approximately zero.
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