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50 kW급 과수원용 트랙터 3점 히치 유압 동력 전달 장치 개발
강나래 ( Na-rae Kang ),김용주 ( Yong-joo Kim ),최문찬 ( Moon-chan Choi ),이규호 ( Kyu-hoo Lee ),정선옥 ( Sun-ok Chung ),하종규 ( Jong-kyou Ha ),강태경 ( Tae-kyoung Kang ),김영근 ( Young-keun Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
국내의 트랙터와 트랙터 주요 요소에 관한 연구는 엔진, 변속기 및 외장기술에서 많은 발전을 이루었다. 그러나 작업기 제어 시스템에 대한 개발은 미국, 호주, 영국, 일본 등 기술 선진국에 비해 발전 속도가 늦은 실정이다. 본 연구에서는 선진국의 기종과 경쟁할 수 있는 50 kW 급 과수원용 트랙터 개발을 위한핵심요소인 3점 히치 유압 동력 전달부를 개발하고, 그 성능을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 유압시스템은 과수원용 트랙터의 방제, 제초 및 운반 작업에 적합한 유압회로를 설계하였고, 유압 양력의 목표치는 선진사 모델을 조사 분석하여 20.6 kN으로 설정하였다. 유압 승강 실린더는 트랜스미션 외부에 장착되는 외장형으로 설계하였고, 3점 히치 유압 양력 계산을 하기 위해서 유압양력 계산 프로그램을 Visual Basic 프로그램으로 사용하였다. 성능 시험을위해 하부 히치점에 웨이트를 적재할 수 있는 적재대를 부착하여, 웨이트를 적재하여 측정하는 방법을 사용하였다. 하부 히치의 최하단점에서 최상단점까지 작동하면서 최대 무게를 측정하였으며, 유압 양력 테스트를 위하여 트랙터 리프트암 센서값과 리프트암의 지면 기준 높이를 캘리브레이션하였다. 설계 시 3점 히치부의 위치를 먼저 결정을 한 후에 리프트 실린더의 용량을 결정하였다. 히치 양력 계산값은 최하사점인 초기에 유양 양력이 높게 나오다가 최상사점 가까이에 도달하면 유압 양력이 떨어지는 것으로 나타났다. 리프트 실린더의 로드경을 60 mm와 65 mm의 2가지 변수로 유압 양력을 계산하였다. 그 결과, 실린더 로드 직경 5 mm 차이가 유압 양력에서 2.9 - 3.9 kN정도 나타났다. 계산상 나타나는 최소 유압양력 18.6 - 31.4 kN으로 최고 상사점을 제외하면 실제 사용하는 구간에서의 유압 양력이 설계 시 설정한 값인 20.6 kN보다 높게 나타났다.
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