수도작(水稻作) 기계화일관작업체계(機械化一貫作業體系)를 통(通)하여 이앙시기(移秧時期)의 노동(勞動)Peak를 해소(解消)하고 또한 소요노동력(所要勞動力) 절감(節減)으로 수도생도비(水稻生度費)의 절감(節減)을 위한 이앙작업(移秧作業)의 기계화(機械化)는 우리나라 현여건하(現與件下)에서 매우 시급(時急)한 과제(課題)이다. 본(本)연구(硏究)는 수도이앙작업(水稻移秧作業) 기계화(機械化)의 보다 적극적(積極的)인 추진(推進)을 위한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위해 충청남도(忠淸南道) 일반농가(一般農家) 381호(戶)를 대상(對象)으로 이앙기(移秧機) 이용실태(利用實態) 및 소유성향(所有性向)에 대(對)하여 설문조사 및 청취조사를 실시(實施)하였다. 이 조사자료는 충남대학교(忠南大學校) 전자계산소(電子計算所)의 Computer로 통계(統計) Package인 STATS에 의(依)해 분석(分析)되었다. 이 연구(硏究)에서 밝혀진 중요(重要)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 이앙기(移秧機) 소유(所有) 형태(形態)는 76.09%가 개인소유(個人所有)이나 앞으로 2~3년이내(年以內)에 구입희망농가(購入希望農家)는 52.27%가 공동소유(共同所有) 공동이용(共同利用) 희망(希望)하므로 공동(共同) 이용체제(利用體制)에 대(對)한 연구(硏究)가 보다 강화(强化)되어야 할 것이다. 2. 이앙기(移秧機)로 이앙(移秧)한 수도(水稻)의 수량(收量)은 응답자(應答者)의 91.33%가 증수(增收)되거나 별차(別差)가 없는 것으로 나타나 앞으로 수도이앙기(水稻移秧機)의 농촌보급(農村普及)이 증가(增加)될 것으로 전망(展望)된다. 3. 이앙기소유농가(移秧機所有農家)의 73.26% 산파묘(散播苗) 4조용(條用)을 보유(保有)하고 있으나 2~3년내(年內)에 구입(購入) 희망(希望)하는 농가(農家)의 25.0%가 띠묘(苗) 4조용(條用)을 희망(希望)하므로 띠묘(苗) 4조용(條用)에 대한 농촌보급문제(農村普及問題)도 그 기계(機械)의 특성(特性)으로 보아 재고(再考)되어야 할 것이다. 4. 이앙기소유농가(移秧機所有農家) 및 구입희망농가(購入希望農家)의 부락공동육묘(部落共同育苗)에 대(對)한 희망도(希望度)가 49.71~57.83%로 높으므로 공동육묘(共同育苗)에 대(對)한 기술지원(技術支援) 체제(體制)가 보다 강화(强化)되어야 할 것이다.
플러그육묘의 대량생산 보급에 대처하기 위하여는 정식기의 보급이 필요하다. 본 연구에 서는 국내보급중인 반자동정식기의 정식성능을 조사 분석하므로써 기계정식 작업시 최적작업조건 구명과 정식기 연구 개발의 기초 자료를 획득하고자 실시하였고, 정식시험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 호퍼의 크기는 정식자세와 정식율에 영향을 미치고, 진압이 불량한 정식육묘는 1일후 고사하므로 재관수가 필요하였다. 따라서 복토진압장치는 전후좌우 진압법이 좋으며, 2중관수장치에 의하여 정식시의 관수량을 늘려야할 것으로 생각되나 물통의 용량이 또한 커지게 되어 기계의 운전 조작이 어렵게 되므로 자동육묘공급 정식기는 공간문제와 1~2인 작업을 전제로 할 때 효율면에서 자동관수는 없는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 2. 반자동정식기는 몇 가지의 구조적 개선이 필요하지만 현재로도 정식기계의 운전을 주행 속도 14m/min 이하, 정식깊이 2~3cm, 간격 30cm로 하고 고추 육묘는 128공의 45일 육묘, 배추는 128공의 25육묘를 사용하면 플러그육묘의 정식에 적합한 것으로 생각된다.
본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.
Transplanting accuracy of a rice transplanter mainly depends on the trajectory of the hoe for picking, conveying and transplanting of seedlings as well as the return motion. The trajectory can be decided and prescribed to be suitable in treating seedlings fur a prevailing soil condition. For the purpose of the transplanting accuracy, the design of a transplanting mechanism would be carried out using a planetary-gear-train system instead of the four bar linkage system. In this study, a design method of transplanting mechanism is theoretically proposed by synthesizing a noncircular planetary-gear-train system fur the tool (hoe) to trace a prescribed trajectory. The method utilizes an optimization approach to decide the lengths of an arm and a tool, the inverse kinematics to figure out the configuration angles of the two links, the roll contact condition in transmitting motion between the gears, and a linearization approach to obtain the shapes of the gears. Based on the proposed method, the shapes of the gears and the lengths of the tools of the planetary-gear-train system are determined fur three prescribed trajectories. A kinematical simulation with a commercialized package program is also carried out to confirm that the gear-train system synthesized with the proposed method is able to trace the prescribed trajectory.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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