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문제 정의
- 따라서 본 연구는 마늘파종기의 핵심후인 인편 배종장치와 직립파종장치를 설계 제작하여 추요 설계요인과 각각의 최적조건을 구명하기 위하여 수행되었다.
- 본 연구에서는 직접파종을 유도하기 위하여 자세유도호퍼식 단립유도장치를 개발하였다. 자세 유도호퍼의 인편직립원리는 인편의 발근부와 맹아부의 두께 또는 폭의 차이를 이용한 것으로 발근부가 지면을 향한 상태로 낙하하는 인편은 그대로 자세를 유지하면서 직립파종호퍼에 낙하하고, 발근부가 지면에 반대방향으로 위치한 인편은 낙하하는 과정에서 직립파종호퍼의 상단부에 부딪혀 인편이 180° 회전하면서 직립자세로 유도하는 것이다.
- 인편이 자세유도호퍼에서 파종호퍼로 낙하하면서 자세가 유도되는 원리를 구명하기 위하여 파종호퍼에 낙하된 인편의 자세를 관찰하였다. 표 11 은 한지형 인편의 경우로 파종호퍼내의 인편 자세를 나타낸 것이다.
가설 설정
- x) Denotes no significance.
제안 방법
- 마늘파종기 개발을 위한 설계요인 구명시험으로서 배종 및 직립파종장치를 제작 시험하여 직립파종장치의 설계요인을 구명하고 설계요인별 최적조건을 도출하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 5, 2mm 로 하였을 경우의 진동으로 하였으며 크기는 레이저진동측정기를 사용하여 체인버킷의 수직방향에 대하여 버킷에 발생한 진동의 크기별로 주파수를 측정 하였다. 배 종시험 장치 의 시험 속도는 트랙 터 의주행속도를 기준으로 작업속도 0.15m/s에 상당하도록 모터의 속도를 고정하여 시험하였다. 그림 3 과 표 3은 레이저진동측정기를 이용한 진동측정장면과 측정장치의 명세를 나타낸 것이다.
- 배종장치의 성능시험은 배종장치의 경사각도, 버킷의 크기, 진동의 수준을 변화시키면서 실시하였다. 경사각도는 지면과의 각도로 표시하였으며 표 2는 시험설계 내용을 나타낸 것이다.
- 본 연구는 인편의 발근부가 지면에 접하고 맹아부가 위로 오도록 세워서 심는 직립 마늘파종기개발에 대한 것으로 마늘파종기틀 구성하는 주요부분은 인편을 한 개씩 배출하는 배종장치와 뱅종된 인편을 직립으로 유도하여 심는 직립파종장치의 두 가지로 구분할 수 있다. 인편의 외형적 특징을 고려해 볼 때, :! 크기나 형상이 크게 달라곡물 또는 채소류 파종기의 배종장처와는 다른 원리의 파종방식이 요구된다.
- 앞에서 서술한 설계 인자를 근거로 자세유노호퍼하부출구의 지경은 13mm로 제작하였으며 자세유도호퍼와 직립파종호퍼 사이의 간격은 앞의 설계요인인자를 근거로 3, 4, 5, 6mm로 설정하여 시험을 실시하였다. 직립요인시험은 이미 시험을 실시한 체인버킷진동식배종장치로 인편을 배종하여 자세유도호퍼에 인편을 공급하였고 실제 파종속도는 0.
- 과잉의 인편을 떨어뜨리는 원리는 버킷크기를 제한하거나 진동을 주는 것으로써 체인버킷이 종자통을 통과하여 위로 이동할 때 체인에 진동이 발생하도록 프레임부분에 쇠막대를 고정하억 체인의 롤러와 얼정하게 후딫치도록 하였다. 외막대가 체인의 롤러와 접촉하는 길이를 조절함으로써 진동크기를 조정하여 단림배종에 적합한 진동의 a기를 구명하고자 하였으며 배종판 경사각은 배종장치의 경사각도조절막대로 조절할 수 있도록 제작하였다.
- 하는 것이다. 이러한 인편의 유도 과정에서 하부출구 구멍의 크기가 클수록 인편의 돌출길이가 길어지므로 상대적으로 크기가 작은 인편이 하부출구 구멍을 그대로 통과하지 않도록 최소한의 크기를 결정하여야 하고, 이것은 인편의 두께를 기준으로 하였다. 공시인편의 두께에서 최소치가 15mm이므로 하부출구 구멍은 15mm 미만이어야 하므로 13mm로 설정하여 제작하였다.
- 인편은 한지형인 의성종을 각각 130립 씩 조사하였다. 그림 8은 자세유도호퍼를 이용한 인편의 직립요인 시험장치를 나타낸 것이다.
- 인편을 퍼 올리는 바킷의 크기와 모양은 인편의 형상특성을 고려하여 안편을 [개씩 배종할 수 있도록 체인에 버킷을 우착한 체인버킷진동식 배종장치를 제작하여 시험하였다. 인편의 배종성능에 영향을 줄 수 있는 배종요인으로는 버킷의 m기, 체인에 부착된 버킷에 가해진 진동의 수준, 배종하는 버킷의 경사각도이며, 각각의 요인별로 배종시헝을 실시하였다.
- 제작하여 시험하였다. 인편의 배종성능에 영향을 줄 수 있는 배종요인으로는 버킷의 m기, 체인에 부착된 버킷에 가해진 진동의 수준, 배종하는 버킷의 경사각도이며, 각각의 요인별로 배종시헝을 실시하였다.
- 15m/s가 되도록 모터를 구동하였다. 인편의 파종자세는 파종호퍼에 낙하된 인편의 자세를 지면에대하여 3가지(바로, 옆으로, 거꾸로)로 구분하여 조사하였다.
- 실시하였다. 직립요인시험은 이미 시험을 실시한 체인버킷진동식배종장치로 인편을 배종하여 자세유도호퍼에 인편을 공급하였고 실제 파종속도는 0.15m/s가 되도록 모터를 구동하였다. 인편의 파종자세는 파종호퍼에 낙하된 인편의 자세를 지면에대하여 3가지(바로, 옆으로, 거꾸로)로 구분하여 조사하였다.
- 진동은 각각의 진동특성을 구명하기 위하여 체인이 회전하면서 발생하는 자체진동과 진동발생막대와 체인의 롤러와의 접촉길이를 1, 1.5, 2mm 로 하였을 경우의 진동으로 하였으며 크기는 레이저진동측정기를 사용하여 체인버킷의 수직방향에 대하여 버킷에 발생한 진동의 크기별로 주파수를 측정 하였다. 배 종시험 장치 의 시험 속도는 트랙 터 의주행속도를 기준으로 작업속도 0.
- 체인버킷진동식 배종 장치는 체인의어태치먼트에 버킷을 부착하였으며 인편이 버킷에 담겨 수직으로 이송되는 과정에서 버킷에 2개이상담겨진 언편은 I개만 남고 나머지 인편은 종자통으로 낙하되도록 제작하였다. 과잉의 인편을 떨어뜨리는 원리는 버킷크기를 제한하거나 진동을 주는 것으로써 체인버킷이 종자통을 통과하여 위로 이동할 때 체인에 진동이 발생하도록 프레임부분에 쇠막대를 고정하억 체인의 롤러와 얼정하게 후딫치도록 하였다.
- 한편 인편이 거꾸로 자세유도호퍼의 하부출구에 걸려있을 때의 자세유도호퍼 밑으로 나온 인편맹아부의 길이를 추정하기 위하여 발아부쪽의 두께가 10, 12, 14, 16mm일 때 인편의 끝단까지의 길이를 그림 5와 같은 방법으로 인편 130립에 대하여 측정하였으며 표 4, 5와 같다. 이는 위에서 설명 한 직립파종호퍼 상단의 부딪 침 작용에 의한 인편의 직립 변환에 있어 중요한 요소가 된다.
대상 데이터
- 본 시험에 사용된 공시재료는 한지형 마늘로 폼종은 서산종이었다. 표 1은 인편이 울성을 나타낸것으로 서산총 130립을 조사한 결과를 나타낸 것이다.
성능/효과
- 1) 배종시험장치의 버킷 종류와 경사각도 및 진동의 크기는 우수한 배종상태를 얻기 위한 중요요인으로 판단된다. 체인 버킷진동식 배종 장치는 B 형 버킷에 진동크기(rms니.
- 진동 rms가 증가할수록 2립배종률은 크게 감소한 반면에, 결주율은 증가하는 경향을 보였다. 1립 배종률은 진동크기에 따라 증가하다가 진동m 수준에서는 오히려 감소하는 경향을 보여 과도한 진동수준에 도달한 것으로 나타났으며, 진동 I, II수준에서 1립배종률은 각각 83.6%, 80.4%이었으나 통계적으로 유의성이 인정되지 않았다. 또한 2립배종률 역시 진동I ~ IH 수준에서 유의성이 인정되지 않았으며, 1립배종률과 결주율을 고려할 때 진동 U 수준이 가장 적절한 것으로 구명되었다.
- 2) 인편배종장치의 요인별 수준사이에서의 유의성 검정을 위해 Duncan 다중검정 등 통계분석을 실시한 결과 덮개부착형 체인버킷진동식 배종장치는 진동수준, 버킷형식 및 배종판의 경사각 모두가 1립, 2립배종률 및 결주율에 높은 유의성이 인정되었다.
- 3) 한지형·난지형 인편의 형상을 측정 조사한결과를 토대로 자세유도호퍼 하부출구의 최소직경은 13mm로, 자세유도호퍼와 인편을 직립으로 변환시켜주는 직립파종호퍼 사이의 간격은 7mm미만이어야 하므로 3, 4, 5, 6mm로 하여 실험한 결과 4mm일 때 직립률 92.2%로 가장 적합한 것으로판단하였다.
- 4) 인편의 직립파종을 위한 핵심장치인 배종장치와 직립파종장치는 인편을 직립으로 유도하기 위하여 구조가 복잡하고 크기가 L5m 정도로 다열의 파종을 하기 위하여 파종기를 제작한다면 무게가 무거우므로 원활한 파종작업을 위해서는 트랙터 부착형으로 마늘 파종기를 개발해야 된다는 결론을 얻었다.
- 결론적으로 체인버킷진동식 배종장치의 이상적인 설계조건은 진동수준H(1.085m&), 버킷형식 B 형식, 배종판의 경사각 70°~ 90°인 것으로 판단되었다.
- 085m&), 배종판경사각이 80°에서 배종상태가 가장 우수하였다. 결주율 6.6% 이하, 1립배종률이 92.7% 이상이었으며 특히배종판 경사각이 80°일때 1립배종률이 96.7%로 가장 우수하였다.
- 배종성능은 버킷형식간에 유의성이 인정되었고, 결주율과 1립배종률을 고려할 때 B형식이 가장 적절한 것으로 나타났다. 경사각이 배종성능에 미치는 영향을 보면 1립배종률과 결주율은 경사각 70°~90°에서 유의성이 인정되지 않았고, 경사각 100°에서 1립배종률이 64.4%로 크게 감소하고 결주율이 28.1%로증가하여 배종성능이 불량하였다. 따라서 실용적인 측면에서의 최적 경사각은 70°~90°인 것으로 구명되었다.
- 있는 경우이다. 따라서 인편의 형태 측정 초사 결과를 토대 로 한지형 마늘과 난지형 마늘 모두에 적용가능하도록 자세유도호퍼와 직립 파종호퍼 사이의 간격은 7mm 미만으로 설정하는 것이타당하다고 판단되었다. 그림 6은 구명된 설계요인인자를 토대로 제작된 자세유도호퍼를 나타낸것이다.
- 반면에 B형 버킷은 1립배종률이 84~96%이고, 2립배종률이 배종판경사가 80, 90。일 때 다소 높지만 결주율이 4%이하로 낮아 실용성이 있을 것으로 판단된다. 따라서 진동가속도 0.870m/s2 조건에서 체인버킷진동식 배종장치의 최적설계조건은 B형버킷, 경사각 70° 또는 10(T로 구명되었다.
- 4%이었으나 통계적으로 유의성이 인정되지 않았다. 또한 2립배종률 역시 진동I ~ IH 수준에서 유의성이 인정되지 않았으며, 1립배종률과 결주율을 고려할 때 진동 U 수준이 가장 적절한 것으로 구명되었다. 배종성능은 버킷형식간에 유의성이 인정되었고, 결주율과 1립배종률을 고려할 때 B형식이 가장 적절한 것으로 나타났다.
- 또한 2립배종률 역시 진동I ~ IH 수준에서 유의성이 인정되지 않았으며, 1립배종률과 결주율을 고려할 때 진동 U 수준이 가장 적절한 것으로 구명되었다. 배종성능은 버킷형식간에 유의성이 인정되었고, 결주율과 1립배종률을 고려할 때 B형식이 가장 적절한 것으로 나타났다. 경사각이 배종성능에 미치는 영향을 보면 1립배종률과 결주율은 경사각 70°~90°에서 유의성이 인정되지 않았고, 경사각 100°에서 1립배종률이 64.
- 이 시험에서는 간격이 가장 짧은 3mm 에서는 직립배종률이 92.5%로 가장 좋았으나 인편에 손상이 나타나 부적절하였다. 따라서 자세유도호퍼와 직립파종호퍼간의 간격은 4mm가 가장적합하다고 판단된다.
- 나타낸 것이다. 인편의 배종상태는 진동의 크기에 따라 큰 차이가 있었으며, 체인의 자체진동만으로 시험을 한 경우는 진동발생장치에 의해진동을 주었을 때보다 결주율은 현저히 감소한 반면에 2립배종률은 크게 나타났다.
- 자세유도호퍼와 직립파종호퍼의 간격별 인편의자세는 6mm를 제외하고는 전부 직립의 자세가 90%를 넘어 양호하였으나, 자세유도호퍼와 직립파종호퍼의 간격이 증가할수록 거꾸로 되는 비율이 크게 증가하는 경향을 나타냈으며, 간격이 5mm 이상으로 멀어지면 파종호퍼 상단부의 작용이 인편의 직립에 그다지 영향을 주지 못하는 것으로판단된다. 이 시험에서는 간격이 가장 짧은 3mm 에서는 직립배종률이 92.
- 표에서와 같이 진동수준, 버킷형식 및 배종경사각 모두가 1립, 2립배종률 및 결주율에 높은 유의성이 인정되었다. 진동 rms가 증가할수록 2립배종률은 크게 감소한 반면에, 결주율은 증가하는 경향을 보였다. 1립 배종률은 진동크기에 따라 증가하다가 진동m 수준에서는 오히려 감소하는 경향을 보여 과도한 진동수준에 도달한 것으로 나타났으며, 진동 I, II수준에서 1립배종률은 각각 83.
- 판단된다. 체인 버킷진동식 배종 장치는 B 형 버킷에 진동크기(rms니.085m&), 배종판경사각이 80°에서 배종상태가 가장 우수하였다. 결주율 6.
- 체인버킷진동식 배종장치에 진동을 가하지 않은 체인자체에서 발생한 진동의 크기를 주파수에 따른 가속도 값으로 나타낸 rms값은 0.584m /si 로 서전주파수대에 걸쳐 거의 일정한 수준으로 나타났다. 한편 진동발생장치 에 의해 단계별로 발생 한 진동 크기의 주파수별 가속도의 값은 진동의 크기가 증가할수록 rms값이 0.
- 실시한 결과이다. 표에서와 같이 진동수준, 버킷형식 및 배종경사각 모두가 1립, 2립배종률 및 결주율에 높은 유의성이 인정되었다. 진동 rms가 증가할수록 2립배종률은 크게 감소한 반면에, 결주율은 증가하는 경향을 보였다.
- 584m /si 로 서전주파수대에 걸쳐 거의 일정한 수준으로 나타났다. 한편 진동발생장치 에 의해 단계별로 발생 한 진동 크기의 주파수별 가속도의 값은 진동의 크기가 증가할수록 rms값이 0.870, 1.085, 1.18601/史로 증가하여 넓은 주파수 범위에서 피크상태를 보였다.
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