• Title/Summary/Keyword: 소요 동력

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Power Requirement Model for Combine Cylinders (보통 콤바인 급동의 소요동력 모델)

  • Kim, S.H.;Gregory, J.M.;Kang, W.S.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.16 no.2
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    • pp.142-147
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    • 1991
  • Because combine cylinders account for up to 80 percent of the power requirements to harvest grain, it is important to have a reliable method to predict and analyze power consumption. An equation was derived to meet the prediction needs. The equation contains the variables number of bars on the cylinder, concave clearance, concave length, thickness of the feed material, feed rate, and cylinder speed. Indirectly, cylinder diameter was also considered. The derived equation was verified to be a reliable function for three of the variables and the equation was judged to be a reliable power prediction equation.

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Analysis of power requirement of the underground crop harvester attached on agricultural tractor during traction operation (트랙터 부착형 땅속작물 수확기의 견인 작업시 소요동력 분석)

  • Jang, Jeong-Hoon;Kim, Wan-Soo;Choi, Chang-Hyeon;Park, Seong-Un;Kim, Yong-Joo
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.11 no.2
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    • pp.150-155
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    • 2018
  • In Korea, the mechanization ratio of field farming is about 58.3%. Especially, mechanization ratio of harvest operation is 10% or less. So, it is required to improve the mechanization ratio of harvest operation to analyze the power requirement analysis of agricultural tractor. The purpose of this study is to analyze power requirement of the underground crop harvester attached on agricultural tractor for traction operation. First, a power measurement system was developed and installed in 45 kW agricultural tractor. Second, field experiments were conducted at two driving speed levels (1.41, 2.17 km/h), and axle torque and rotation speed were analyzed. At 1.41km/h driving speed, the average power requirement of driving axle is 3.13 kW, respectively, at 2.17km/h driving speed, the average power requirement of driving axle is each 4.20 kW. In addition, the field tests show that as the driving speed increases by 53%, the power requirement of the underground crop harvester attached on agricultural tractor increases by 34%. Therefore, it indicated that the power requirement of agricultural tractor was affected by the driving speed.

Analysis of traction and power requirement for forage harvester (조사료 수확기의 견인력 및 소요동력 분석)

  • Hong, Seongha;Kang, Daein;Cho, Yongjin;Lee, Kyouseung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.80-80
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    • 2017
  • 국내에서 대부분 생산되는 사료(사일리지) 수확 작업은 베일 생산 및 비닐 래핑 작업이 독립적으로 수행되고 있어서 비효율적이다. 본 연구에서 개발한 조사료 수확기는 수집, 롤링, 베일 네트 생성, 래핑, 래핑 종료 및 베일 방출작업을 통합적으로 수행하도록 설계-제작하였다. 통합형 다목적 조사료수확기의 설계는 3D 디자인 툴 (CATIA V5R18)을 이용하여 실시하였으며, 기구부 23 파트 어셈블리, 전기제어 어셈블리, 유압요소기술을 통합하여 통합시작기를 제작하였다. 기초 프레임, 오거장치파트, 픽업장치파트, 하부롤러파트, 상부롤러파트, 하부 프레임 및 주행부 파트, 래핑회전파트, 롤러부 구동 동력부, 유압파트, 전기제어파트, 드로우바파트, 체결 및 컨트롤러 파트 등 25개 파트로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 시작기의 견인력 및 소요동력 분석은 선행 연구에서 사용한 Brixius (1987) 제안 모델을 체택하여 분석하였다. 이 Brixius 제안 모델은 견인력 예측에서 토양변수 및 토양강도 특성을 나타내는 원추지수 (Cone Index, CI)를 이용하여 트랙터의 견인력 예측에 사용하였다. 또한 트랙터-조사료수확기 시스템의 소요 견인력을 예측하는데 있어, 트랙터-조사료수확기 시스템이 운용되는 토양조건과 트랙터의 마력에 따른 소요 견인력 특성을 분석하기 위해 대표적으로 3수준의 토양조건 (CI: 356 kPa, 543 kPa, 1,429 kPa)을 적용하였으며, 베일의 개당 최대무게는 최고 수준인 옥수수 기준으로 800 kgf를 적용하였다. 본 연구에서 적용된 3수준의 CI 조건은 연구팀에서 선행연구과정 (토양특성에 따른 최적 경운작업 시스템 개발, 2006)에서 분석한 전국 10개 지역의 33개 지점의 경반층 CI지수의 측정범위인 1,050-3,170 kPa에 대해 견인력이 많이 소요되는 열악한 조건 수준을 적용하였다. 각 작업에 사용된 소요동력은 베일 작업시 (ASABE D497.7, 2011) 그리고 래핑작업시 (Zhortuylov et al., 2013)를 사용하였으며 두 소요마력을 트랙터-조사료 수확기 시스템의 필요 소요마력의 합계로 계산하였다. 트랙터-조사료수확기 시스템의 최소 소요 동력, 차축 소요 동력과 PTO 소요 동력을 Zoz and Grisso (2003)을 이용하여 계산하였다. 연구에서는 기본적으로 ASAE의 작업속도 및 작업효율을 적용하였는데, 적용된 조사료수확기의 현장 작업효율은 60-86%의 범위이고 일반적으로 70%를 적용하고 이때 작업속도는 2.5-8.0 km/h이며 전형적으로 5.0 km/h를 기준하고 있다. 자주식 (SP; sief-propelled machine) 조사료수확기의 경우 작업속도가 2.5-10.0 km/h의 범위에서 작업효율은 60-85% 범위이다. 적용되는 조사료 수확기의 작업효율인 60-85% 범위에서 일반적으로 적용되는 작업효율인 70%를 적용하면 트랙터의 소요동력은 95hp를 적정 작업환경으로 하였다.

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Effect of Orifice Nozzle Design and Input Power on Two-Phase Flow and Mass Transfer Characteristics (2 상 유동 및 물질전달 특성에 미치는 오리피스 노즐형상과 소요동력의 영향)

  • Yang, Hei Cheon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.4
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    • pp.237-243
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    • 2016
  • It is necessary to investigate the input power as well as the mass transfer characteristics of the aeration process in order to improve the energy efficiency of an aerobic water treatment. The objective of this study is to experimentally investigate the effect of orifice nozzle design and input power on the flow and mass transfer characteristics of a vertical two-phase flow. The mass ratio, input power, volumetric mass transfer coefficient, and mass transfer efficiency were calculated using the measured data. It was found that as the input power increases the volumetric mass transfer coefficient increases, while the mass ratio and mass transfer efficiency decrease. The mass ratio, volumetric mass transfer coefficient, and mass transfer efficiency were higher for the orifice configuration with a smaller orifice nozzle area ratio. An empirical correlation was proposed to estimate the effect of mass ratio, input power, and Froude number on the volumetric mass transfer coefficient.

Development of Rotary Cover for Energy Saving used in a Farming Tractor (소요동력 절감을 위한 트랙터용 로타리 커버의 개발)

  • Oh, Jong-Jin;Kim, Ki-Dae;Lee, Hyun-Dong;Kim, Chan-Su;Kim, Sung-Hwan;Na, Kun-Young
    • Korean Journal of Agricultural Science
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    • v.29 no.2
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    • pp.67-77
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    • 2002
  • This study aims at investigating the realities of tractor rotary tilling and paving operations performed by farm families in the central part of the country, measuring the power requirement so as to find the energy-saving factors for tractor rotary tilling, and designing a device to prevent soil adherence to the inside of the rotary cover-this part is the most subject to soil adherence and affects the power requirement. As a result of rotary tilling tests using rotaries equipped with a soil adherence preventer, the power requirement values were measured to be 52.18, 52.44, 49.01 and 46.34 PS for general, stainless steel, rubber and PE rotaries, and as a results of measurement of the quantities of the soil adhered to rotaries after their tilling tests, on the average, the quantities were measured to be 5.6, 5.7, 3.1 and 2.7kg for general, stainless steel, rubber and PE rotaries, respectively. The PE rotary cover reduced the power requirement and soil adherence by 11 and 52%, respectively.

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Analysis of Power Requirement for 105 HP Agricultural Tractor during Rotary Tillage Operation (로타리 작업 시 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력 분석)

  • Kim, Wan-Soo;Choi, Chang-Hyun;Park, Seong-Un;Kim, Yong-Joo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.8-8
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    • 2017
  • 본 연구는 로타리 작업에 따른 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력을 분석하기 위하여 수행되었다. 소요동력 측정 시스템은 차축 토크미터, PTO 토크미터, 주/보조 유압센서, 데이터 수집장치를 이용하여 구성하였다. 시험에 사용된 트랙터는 동양물산 105 HP급 트랙터 (S07, TYM, Korea)이며, 작업기는 로타베이터 (SW 230GL, Sungwoo Industrial Co. Ltd, Korea)를 사용하였다. 포장시험은 전라북도 부안군에 죽림길에 위치한 $4,000m^2$ ($100m{\times}40m$) 크기의 경작지 2곳에서 수행하였다. 포장시험 시 작업 단수는 주행단수 L3단 (2.38 km/h)에서 PTO 단수 1단 (540 rpm)과 2단 (750 rpm)으로 설정하였고, 로타리 작업 시 경심은 13 cm 조건에서 실시하였다. 트랙터 작업은 동양물산의 성능시험 업무를 맡고 있는 숙련된 작업자가 숙달된 방법으로 수행하였다. 포장시험지의 토양환경은 임의의 15곳에서 채취한 시료를 이용하여 토성, 함수율, 원추 관입지수에 대하여 미국 농무부 (USDA)법을 기준으로 분석하였다. 토양환경 분석 결과 토성은 Sandy loam (사양토), 평균 함수율은 35.15%, 평균 원추관입지수는 1,562 kPa로 나타났다. PTO 1단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.8, 54.0, 1.3, 그리고 1.1 hp로 나타났다. PTO 2단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.2, 79.4, 1.2, 그리고 1.0 hp로 나타났다. PTO 1단 작업 시 소요동력의 합은 58.2 hp로, 정격 마력 (105 hp) 대비 55.43 % 사용한 것으로 나타났으며, PTO 2단 작업 시 소요동력의 합은 82.8 hp로, 정격 마력 대비 78.85% 사용한 것으로 나타났다. PTO 1단 대비 2단에서는 PTO를 제외한 차축, 주 유압, 보조 유압의 소요동력이 감소하였으나, PTO에서 약 1.47배로 크게 증가하여 전체적으로 소요동력이 증가한 것으로 나타났다. 향후 다양한 작업기 및 작업 단수에 따른 소요동력을 분석하여 농업용 트랙터의 모든 부하 조건에 대한 데이터베이스 구축에 관한 연구를 수행할 예정이다.

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Comparison Study on Empirical Correlation for Mass Transfer Coefficient with Gas Hold-up and Input Power of Aeration Process (폭기공정의 물질전달 계수와 기체 포집율 및 소요동력의 상관관계에 대한 비교연구)

  • Park, Sang Kyoo;Yang, Hei Cheon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.6
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    • pp.415-421
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    • 2017
  • As stricter environmental regulation have led to an increase in the water treatment cost, it is necessary to quantitatively study the input power of the aeration process to improve the energy efficiency of the water treatment processes. The objective of this study is to propose the empirical correlations for the mass transfer coefficient with the gas hold-up and input power in order to investigate the mass transfer characteristics of the aeration process. It was found that as the input power increases, the mass transfer coefficient increases because of the decrease of gas hold-up and increase of Reynolds number, the penetration length, and dispersion of mixed flow. The correlations for the volumetric mass transfer coefficients with gas hold-up and input power were consistent with the experimental data, with the maximum deviation less than approximately ${\pm}10.0%$.

Oxygen Transfer Rate from Liquid Free Surface in Reciprocally Shaking Vessel (왕복요동 교반조의 자유 표면에서의 산소흡수속도)

  • Koh, Seung-Tae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.59 no.2
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    • pp.276-280
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    • 2021
  • The oxygen transfer rate at the liquid surface of the reciprocally shaking vessel was studied. The required power of the reciprocally shaking vessel was not proportional to the shaking frequency, unlike the rotational shaking vessel, and the liquid level suddenly fluctuated greatly at a certain frequency as the flow pattern in the vessel was a left and right wave flow different from that of the rotational shaking that has a rotational flow. The effect of the shaking frequency on the required power in the reciprocally shaking vessel was very complex, such as less power required than the rotational shaking vessel when the shaking frequency is more than 3 s-1, but the required power for the range of the generated rotational flow in the reciprocally shaking vessel could be correlated with the equation that was reported for the rotational shaking vessel. The kLa (mass transfer capacity coefficient) in the reciprocally shaking vessel also increased in a complex pattern because the required power for shaking was not consumed in a simple pattern, unlike kLa in the rotational shaking vessel, which increases linearly with increasing frequency. The kLa of the reciprocally shaking vessel was larger than the kLa of the rotational shaking vessel, and as the kLa value increased, the difference between them increased sharply. As a result, the oxygen transfer rate in the reciprocal motion was greater than that of the rotational motion, and could be correlated with the required power per unit volume.

Development of An Onion Peeler (II) - Root Cutting Equipment - (양파박피기 개발 (II) - 양파뿌리 부 절단장치 -)

  • 민영봉;김성태;김정호;최선웅;유준현
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.573-578
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    • 2002
  • 양파박피기 개발을 목적으로 수행된 본 연구에서는 공정상 필요한 뿌리절단장치에 관하여 시험 분석하였다. 뿌리를 절단, 제거하는 데 적합한 칼날의 종류, 회전속도와 이송속도, 및 소요동력 등 제 특성을 구명하여 적절한 회전칼날을 제작 사용함으로써 능률 높은 양파박피기를 개발하고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 양날형, 축날형, 원추형, 및 원통형 등 직경 30 mm의 칼날을 제작하여 실험하였던 바, 양파의 뿌리절단에는 구부린 칼날로 파내기를 하고 수직칼날로 금긋기를 동시에 할 수 있는 양날형이 가장 좋은 것으로 나타났다. 2. 양파의 뿌리부가 100% 절단이 되고 소요동력이 낮으면서 절단시간을 단축할 수 있는 최적의 작동조건은 칼날의 무부하 회전수 630 rpm, 이송속도 0.08 m/s인 것으로 나타났고, 그때의 최대토크는 5.25 kg·cm이었으며 최대소요동력은 33W로 나타났다.

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Optimal design of pumps and pipe network of interconnected pumping wells (군정 시스템의 펌프와 관망의 최적 설계)

  • Jang, Chi Woong;Park, Namsik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.208-208
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    • 2015
  • 다수의 양수정이 연결된 군정은 복수 개의 펌프와 상당한 길이의 관수로 구성된다. 이 때 펌프-관망 시스템의 생애주기 비용의 최소화를 위하여 재료비, 시공비 등이 고려된 초기비용과 양수정 가동을 위한 에너지비용으로 구성되는 운영비용을 최소화하기 위한 기법을 연구하였다. 이 두 가지 비용은 서로 반비례 하는 형상을 띄고 있다. 따라서 관망의 각 요소와 펌프의 종류 및 소요 동력을 감안하여 설계해야 한다. 가령, 직경이 커질수록 펌프가 제공해야 하는 양정이 줄어들어 소요 동력 비용은 줄어들지만 초기 설치비가 증가하므로 이들의 상관관계를 알아내어 적절한 균형을 찾아내야 할 것이다. 본 연구에서 고려한 최적화 결정변수는 관경과 펌프 사양이다. 펌프-관망 시스템 최적화의 제약 조건에는 별도의 지하수 관정 최적설계 기술로 도출된 관정들의 위치, 양수량 분포, 그리고 각 양수정의 수위이다. 최적화 기법으로는 유전자 방법을 사용하였다.

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