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옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구(Ⅴ) - 톱날의 회전속도, 두께 변화에 따른 토크 측정 -
윤태영 ( Taeyeong Yun ),최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),임학규 ( Hackkyu Lim ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
옥수수는 작물 중에서도 생산성이 가장 높은 작물이다. 옥수수를 사일리지용으로 재배할 경우 10a당 6톤을 생산할 수 있으며, 가소화 영양소 총량이 높기 때문에 사료용으로도 우수하다. 하지만 옥수수의 곡물자급률은 0.8%에 불과해 국제 곡물가격의 상승에 따른 배합사료 및 조사료 수입가격이 급등하여 축산농가의 어려움이 증가되고 있어 사료비용 절감을 위해 옥수수 등 사료작물 재배가 늘어났다. 따라서 옥수수수확기의 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 옥수수수확기의 성능에 영향을 미치는 예취부의 설계 인자를 도출하기 위하여 옥수수대 절단 시 톱날의 절단 토크를 측정하여 가장 우수한 절단 조건을 구명하고 옥수수대 절단장치 예취부의 절단 성능을 향상시키고자 수행하였다. 공시재료인 옥수수대는 경상북도 군위군 경북대학교 군위 농대 실습장의 옥수수(광평옥)를 절단하여 30cm로 제단 후 샘플 150개를 절단 토크 측정에 사용하였다. 절단날은 톱날을 6수준(1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0)으로, 절단 날의 회전속도는 5수준(18.0, 20.25, 22.5, 24.75, 27.0 m/s)으로 하여 옥수수대의 절단 토크를 측정하였다. 회전날 속도 24.75 m/s에서 절단 저항의 값이 6종류의 톱날모두 평균값이 최대로 나타났으며, 그 평균값은 5.87 kgf.cm/㎟로 나타났고, 회전날 속도 22.5 m/s에서 절단저항의 값이 6종류의 톱날모두 평균값이 최소로 나타났으며, 그 평균값은 3.85 kgf.cm/㎟로 나타났다.
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최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),오성길 ( Sungkil Oh ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2
옥수수는 식용 작물로 사용될 뿐 아니라 축산용 사료에로 손꼽히는 작물이다. 현재 사료용 옥수수의 재배면적은 기존의 1만2천 ha에 논 재배 면적(1만 ha)을 포함해 2만2천 ha 로 전망되어 생산성 향상을 위해 전용 수확기가 필요한 실정이다. 옥수수수확기의 개발을 위해서는 많은 부분 중에 예취부의 설계가 가장중요하다. 예취부는 옥수수대를 직접 절단하기 때문에 옥수수 수확 시 작업 성능과 직접적인 영향을 미치고, 예취부의 성능에 따라 수확기의 예취부 크기 및 수확기의 크기가 결정된다. 따라서 본 연구에서는 옥수수대 절단 시 예취날의 절단 성능을 평가하기 위하여 실험장치를 제작하였다. 실험장치는 옥수수대 절단 시 절단토크측정을 위한 토크센서(YDSB-200KC, SETech, Korea)와 측정된 데이터를 수집할 수 있는 DAQ (Gantner instrumnets co. Q.brixx series), 컴퓨터가 있으며, 절단날의 회전속도 조절을 위한 인버터로 구성하였다. 또한 옥수수대를 이송하여 이송속도에 따른 절단토크를 측정하기 위하여 컨베이어 이송시스템을 제작하였고, 이송속도 변화를 위한 AC모터와 속도 컨트롤러를 설치하였다. 설계된 장치를 통하여 예취부의 회전속도, 이송속도 변화에 따른 옥수수대 절단토크 측정 및 회전날 변화에 따른 절단토크를 측정할 수 있을 것으로 기대되어진다.
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옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구(Ⅳ) - 평날의 회전속도, 두께 변화에 따른 절단토크 측정 -
최훤 ( Hwon Choi ),윤태영 ( Taeyeong Yun ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),임학규 ( Hackkyu Lim ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
최근 국내 축산업의 여건 변화 및 정책방향 전환에 따라 산지축산에 관심이 높아지고, 환경 친화적 지속가능한 축산업에 대한 공감이 높아지고 있는 실정이다. 또한 국제 곡물가격의 불안정 및 양질 조사료의 가격상승으로 인하여 일부 농가에서는 직접 조사료 자원의 확보와 재배에도 관심을 가지기 시작하였다. 그 중 옥수수는 축산용 사료로 손꼽히는 작물로 연간 소비의 77.4%가 사료용으로 사용되고 있다. 따라서 옥수수 수확기의 개발은 필수적이라고도 할 수 있다. 본 연구에서는 옥수수수확기 개발에 앞서 옥수수수확기의 성능에 영향을 미치는 예취부의 설계인자를 도출하기 위하여 옥수수대 절단 시 절단토크를 측정하여 가장 우수한 절단조건을 구명하고 옥수수대 절단장치 예취부의 절단 성능을 향상시키고자 수행하였다. 공시재료인 옥수수대는 경상북도 군위군 경북대학교 군위농대실습장의 옥수수(광평옥)를 절단하여 30 cm로 제단 후 샘플 150개를 절단토크 측정에 사용하였다. 절단날은 평날을 이용하여 두께별로 6수준(1.0T, 1.2T, 1.4T, 1.6T, 1.8T, 2.0T), 절단날의 회전속도 5수준(18.0, 20.25, 22.5, 24.75, 27.0 m/s)으로 하여 옥수수대의 절단토크를 측정하였다. 절단날의 두께가 증가함에 따라 절단저항이 크게 나타났으며, 이는 절단날의 투영 면적이 넓어지면서 옥수수대 절단 저항이 커진 것으로 판단된다. 또한 절단날의 회전속도가 증가함에 따라 절단저항이 점차 증가하여 절단날 회전 속도 22.5 m/s일 때 모든 절단날에서 절단저항이 최대가 되었다.
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옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구(Ⅴ) - 절단날 각도에 따른 토크 측정 -
윤태영 ( Taeyeong Yun ),최훤 ( Hwon Choi ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),신창섭 ( Changseop Shin ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
옥수수는 생산성이 높아 식용 작물로 사용될 뿐 아니라 축산용 사료로도 손꼽히는 작물이다. 사일리지용으로 옥수수를 재배할 경우 10 a 당 6 ton 을 생산할 수 있고, 영양소 총량이 높기 때문에 사료용으로 우수하다고 평가받는다. 하지만 사료용 옥수수의 곡물자급률은 0.8%로 대부분 해외수입에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 직접 사료용 옥수수를 재배하는 농가가 늘어나고 있는 추세이고 국내 재배실정에 맞는 옥수수수확기의 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 옥수수수확기개발에 앞서 옥수수수확기의 예치부의 예취날의 형상에 따른 절단성능을 평가하였다. 공시재료인 옥수수 대는 경상북도 군위군 경북대학교 군위 농대 실습장의 옥수수(광평옥)를 이용하여 절단 토크를 측정하였다. 절단톱날의 두께는 1.8 mm으로 고정하였으며, 절단톱날의 각도는 총 5수준(15,20,25,30,35 °), 옥수수대의 투입이송속도는 총 5수준(15, 30, 45, 60, 75 mm/s)으로 하여 옥수수대의 절단 토크를 3회 반복 측정하였다. 그 결과 절단톱날 25 °, 이송속도 30 mm/s 에서 절단저항이 최소가 된 것을 확인할 수 있었다.
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