• 한국농공학회지
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• 제12권3호
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• pp.2019-2028
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• 1970

1. 트랙터에 의(依)한 효율적(效率的) 경기방법(耕起方法)을 실험(實驗) 고찰(考察)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 가. 포장내측경기(圃場內側耕起)에 있어서 선회소요시간(旋回所要時間)을 최소(最少)하는 효율적(效率的) 선회법(旋回法)은 선회간격(旋回間隔)이 zr(r=최소선회반경(最少旋回半徑))보다 작을때는 Q 자형(字型), 클때는 U 자형(字型)이다. 나. 포장내측경기(圃場內側耕起)의 단위선회구(單位旋回區) 건(巾) w는 2.5r 시(時) 가장 효율적(效率的)이다. 다. 포장주변부(圃場周邊部) 경기(耕起)에 있어서는 W>-0.0345L + 35.84 시(時)는 혼합경법(混合耕法)이 능률적(能率的)이고 W<-0.0345 + 35.84 시(時)는 반접속경법(半接續耕法)이 능률적(能率的)이다. 라. 포장주변부(圃場周邊部)의 건(巾)l는 내측경기시(內側 耕起時)와 주변경기시(周邊耕起時)에 있어서 모두 적을수록 효과적임으로 최소치(最少値)인 2r가 가장 적합(適合)하다. 2. 트랙터에 의(依)한 단위포장(單位圃場)과 경기능률(耕起能率)과의 관계(關係)를 고찰(考察)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 가. 종횡비(縱橫比)$\frac{L}{W}$ 및 면적(面積) A가 크면 일반적(一般的)으로 경기능률(耕起能率)은 증가(增加)한다. 나. 경기능률(耕起能率)의 증가율(增加率)은 종횡비(縱橫比) 및 면적(面積)이 크면 클수록 증가율(增加率)이 점차적으로 감소(減少)한다. 다. $\frac{L}{W}-T$ 곡선(曲線)에서 $\frac{L}{W}$에 대(對)한 T의 변화(變化)가 큰 범위(範圍)는 대략(大略) 20a에서 6, 30a에서 5, 50a에서 4, 80a에서 3, 100a에서 2.5 이내(以內)이다. 라. T-A 곡선(曲線)의 변화율(變化率)은 $\frac{L}{W}$의 영향(影響)을 받으나 대략(大略) $T=A^{-\frac{2}{3}}$ 곡선(曲線)의 변화율(變化率)과 같다. 마. 종횡비(縱橫比)가 3이상(以上)일때는 면적(面積)의 크기에 상관(相關)없이 경기능률(耕起能率)에 미치는 10a 면적증가(面積增加)의 효과는 약(約) 5 정도(程度)의 종횡비(縱橫比) 증가효과와 같다. 바. 종횡비(縱橫比)가 $2{\sim}3$일때는 면적(面積)의 크기에 상관(相關)없이 경기능률(耕起能率)에 미치는 10a 면적증가(面積增加)의 효과는 약(約) $4{\sim}2$ 정도(程度)의 종횡비(縱橫比) 증가효과와 같으면 이는 종횡비(縱橫比)가 적을수록, 면적(面積)이 클수록 차차(次次) 감소(減少)한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권5호
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• pp.279-286
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• 2012

Purpose: This study has been conducted to investigate the applicability of motion analysis of tillage blade for estimation of tillage characteristics of crank-type and rotary-type rotavators. Methods: The interrelation between tillage traces from motion analysis and field test results including rotavating depth, pulverizing ratio and inversion ratio at the same work conditions were analyzed for both crank-type and rotary-type rotavators. The work conditions include working speed of prime mover tractor and PTO speed of rotavators. For the motion analysis, joint conditions of main connecting component were specified considering the actual working mechanism of rotavator. Results: There were important correlations for the trend between motion analysis and field test results. Conclusions: Although further study is needed for applying motion analysis to estimate the accurate tillage related parameters such as rotavating depth, the soil pulverizing ratio and inversion ratio, it could be used to compare the tillage characteristics of various rotavators quickly and simply.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권4호
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• pp.228-233
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• 2009

In order to cut the round bale easily, a roughage cut-feeder for the round bale was developed in this study. This study consists of two parts. One is development of a cutting mechanism and a performance test reported in the previous paper. This is the second part of the study. For the study, recent trend of traditional cutting system was analyzed. Also, cost of the prototype cut-feeder was analyzed and determine the break-even point of farm size was determined by comparing with traditional method using a traditional cutter. A prototype cut-feeder was investigated with the fact that working performance, fiber length and shape of roughage and feeding quality was good. Operating cost of the prototype cut-feeder decreased rapidly with an increase of farm size. Break-even point in terms of farm size was 36 heads for beef and 28 heads for dairy. Also, costs estimated were 118,000 won/head year and 148,000 won/head year, respectively.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권4호
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• pp.220-227
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• 2009

In the process of oyster mushroom production, loading work of culture medium needs the most intensive labor power. Therefore, development of culture medium machine causes to reduce the manpower and cost. The main objective of this study is to develop the culture medium loading machine and investigate the optimal operation conditions and to evaluate the economic value of the machine. The results are summarized as follows: 1. Optimum transporting velocity of the conveyor was 0.61 m/s 2. Optimum speed of blower was 3183 rpm at the transporting velocity of 0.61 m/s with the loading quantity of 3.41 t/hr 3. Recommendable opening area ratio of pressure controller was 1/2 at the blower speed of 3183 rpm and the transporting velocity of 0.61 m/s 4. The break even point resulted in $240\;m^2$ of cultivating area compared to the method of with portable workbench, and $350\;m^2$ of cultivating area compared to the method of with a tractor and a truck.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권4호
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• pp.265-272
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• 2000

Feasibility of the self-TMR mixing/feeding system for dairy farm in Korea was analyzed by comparing with a traditional feeding system. The total operating cost of self-TMR feeding system decreased with an increase of farm size. However, the cost was higher than that of traditional feeding system because of its high purchasing cost of TMR mixer as an initial investment. Profit per unit input of the TMR feeding system became greater over the traditional system when the farm size is larger than 17 heads due to more and better milk production. The profitable discrepancy became bigger as dairy farm size increases.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권1호
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• pp.34-42
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• 2022

Hydrostatic transmission (HST) comprises rotary parts, shafts, valve plate, swashplate, and servo pistons. Ensuring structural stability of each part of an HST has a significant impact on product safety. In this study, the structural stability of HST in agricultural machinery and industrial vehicles was analyzed using ANSYS software. For conservative evaluation, high-pressure conditions (35.5 MPa and 2 MPa pilot pressure) were applied as load conditions. The number of grids used in the calculations ranged from 0.4 to 0.8 million depending on modeling requirements. Structural analysis was performed for essential parts and safety factor was analyzed. All major parts of HST had a safety factor of ≥ 1.5. Thus, they were judged to be structurally safe. This study provides important information for designing an HST system.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.67-67
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• 2017

국내의 밭작물 재배에서는 부족한 인력과 시간을 단축하기 위한 농기계 사용이 필수가 되었다. 효율적인 농기계의 개발을 위해서는 농민들의 작업실태 분석이 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 감자 재배용 작업기 개발을 위해 전국의 감자 재배 농민을 대상으로 트랙터 작업기 사용실태 조사를 수행하였다. 조사대상은 강원도, 경상북도, 전라남도의 지역중 감자 생산량이 많은 곳을 분류하여 각 지역의 농업기계 대리점에서 추천한 농민을 대상으로 조사표에 의한 방문 면접 설문조사를 실시하였다. 분류된 지역은 강원도 홍천, 평창, 경상북도 고령, 김천, 전라남도 영광, 보성이다. 각 지역별 응답자수는 2명으로 진행하였다. 조사항목은 감자 재배시기, 보유하고 있는 작업기, 트랙터의 모델 및 보유대수, 작업기별 트랙터 주행단수 및 PTO 단수, 작업패턴 등이다. 조사결과, 공통적으로 감자품종 중 수미감자를 선호하는 것으로 조사되었고, 지역별로 시기상의 차이가 있지만 평균적으로 1월~5월과 8월~11월 사이에 감자 이모작을 실시하는 것으로 나타났다. 트랙터의 평균 보유대수는 2대였으며, 평균적으로 중형 트랙터 1대와 대형 트랙터 1대의 비율로 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 보유하고 있는 작업기는 로타베이터, 수확기, 시비기, 방제기, 파종기 순으로 보유대수가 많았다. 작업기로 수행하는 밭작업으로는 경운정지, 비닐피복, 시비, 방제, 수확 등이 있었으며, 경운정지용 로터리 작업시 트랙터 주행단수와 PTO 단수는 트랙터의 경우 L2~L3단을 주로 사용하고, PTO의 경우 1단과 2단을 병행하여 사용하는 것으로 조사되었다. 로타베이터 작업패턴은 지역별로 차이를 보였으나, 평균적으로 밭의 모서리를 둘러서 작업하고 이후에 8자형식으로 이동하면서 두둑을 형성하는 것으로 나타났다. 이 작업패턴을 사용하는 이유는 후진을 하지않는 작업환경에서 가장 효율적이고 밭의 모서리에 흙이 모이지 않게하기 위함이라고 하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.153-153
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• 2017

본 연구에서는 농작업지내 모서리 점을 이용하여 자율주행 트랙터의 경로점을 생성하는 알고리즘을 개발하였다. 작업지는 직사각형의 형태에서 거리가 긴 방향으로 직선주행 경로로 하고, 직선경로의 수는 작업폭에 의해 결정되며 홀수 또는 짝수 개일 수 있다. 또한 TM좌표계에서 직선주행 경로의 기울기는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 선회시 전체적으로 좌회전 또는 우회전하는 경우로 구분하여, 즉 총 8가지의 경우에 대하여 조건이 주어지면 경로점을 구할 수 있도록 프로그램하였다. 선회를 위한 곡선경로 생성에는 트랙터의 최소 회전반경 데이터를 사용하였으며, 이때 새로 진입할 다음 경로가 충분히 떨어져 있는 경우에는 선회 구간에서도 직선 경로 구간이 생길 수 있음을 고려하였다. 한 주기의 경로점은 직선 경로 구간의 시작점과 끝점, 선회 구간의 시작점과 끝점, 다음 직선경로로 진입을 위해 선회하기 직전까지의 직선 구간에 대한 시작점과 끝점 등 6가지의 경우로 구분할 수 있다. 이때 어떤 끝점 경로점은 다음 조작 구간의 시작점 경로점이 되므로 최종적인 경로점 데이터는 4개가 된다. 여기서, 첫 번째 경로점 생성에서는 직선구간 진입을 위한 선회구간의 시작점과 끝점은 제외하였으며, 작업지로 진입할 수 있는 입구와 출구는 동일한 것으로 가정하여, 작업이 완료되는 지점에서 선회하여 다시 출발점으로 돌아올 수 있도록 추가 구성하였다. 실제 상황에서는 직선주행 경로의 수가 정수가 되지 않을 수 있으며, 이때는 작업 구간이 약간씩 오버랩되도록 작업폭을 조정하여 경로의 수가 항상 정수가 되도록 하였다. 알고리즘 평가에 사용된 작업 패턴은 관행적인 방법으로서 작업 포장을 반으로 나누어 8자형 패턴을 이용하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.152-152
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• 2017

본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권6호
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• pp.397-403
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• 2009

This study was carried out to investigate the present status of subsoil compaction, and subsoil compaction management in orchard as a basic study for developing a self-propelled explosive subsoiler. Subsoil compaction was evaluated using the soil penetration resistance. Soil cone index was measured using the DIK 5520 type cone penetrometer in several fruit farms such as apple, pear, peach and grapes during growing seasons of these fruit in Jecheon, Gamgok, Choongju, Cheonan and Hwasung areas. Most of the subsoil managing machinery were either explosive type or digging type attached to the tractor or power tiller and turning radius of this machine was more than 3-5 m. Many of the farmers wanted to use the subsoiler which can put lime into soil and rupture soil at the same time. For most of the orchard fields, soil penetration resistance in vehicle traffic area was increased quickly and reached about 1.0 MPa in 5 cm soil depth. As the soil depth increased to 15-20 cm, cone penetration resistance reached about 2.0-2.5 MPa which restricted root growth seriously. Thus it was concluded that one of the main reason for increasing the soil compaction in orchard fields is agricultural vehicle traffic. In the vicinity of fruit trees, compaction is not so serious compared to that of the vehicle traffic area, but as the soil depth increased to 20-25 cm, in most of the orchard fields soil penetration resistance reached about 2.0-2.5 MPa which is the root growth-limiting value. Considering the rooting depth of fruit trees which ranged 30-60 cm for apple, pear and peach, and 20-30 cm for grape, it is necessary to loosen the subosoil and improve the subsoil conditions using subsoiler.