3륜형 승용관리기 횡전도각 분석 및 포장성능 시험 = Analysis on Overturning Angle of 3-wheeled Riding-type Cultivator & Its Field Test

국문 초록 (Abstract)

밭작물 재배에서 트랙터는 지상고, 바퀴폭 및 차륜폭 등의 제한으로 주로 경운·정지 작업에 이용되며, 밭작물 파종·이식, 관리(중경제초, 방제 등) 작업에 제약이 있다. 또한 국내에서 생산 보급되고 있는 4륜승용관리기는 주로 방제기, 비료살포기, 비닐피복기의 본체로 이용되고 있으나, 가격이 비싸고 다양한 재배양식에 따른 차륜폭 조절 및 본체 후방에 부착된 작업기로 인한 작업 상태 확인 등에 어려움이 있는 실정이다. 따라서 밭작물 재배 확대 및 농업 노동력 구조적 변화에 따른 고령자, 부녀자들도 안전하고 쉽게 사용 가능한 밭작물용 3륜형 승용관리기 개발이 필요하다. 이에 3륜형 승용관리기를 설계·제작하고 시작기의 안정성 및 작업성능을 평가하기 위하여 횡전도각을 분석하고 포장성능 시험을 수행하였다.
시작기는 3륜 구동방식으로 주변속은 HST 무단변속, 부변속은 2단 선택맞물림기어식 변속장치를 채용하였고, 운전자가 작업상태 확인과 작업기 조절이 용이하도록 mid-PTO 방식을 채용하여 작업기를 시작기의 전륜과 후륜사이 하부에 부착되도록 설계·제작하였다. 또한 다양한 밭작물 재배양식에 적용 가능하도록 후륜 차륜폭을 유압 실린더를 이용하여 1320~1720 mm 범위로 조절 되도록 하였으며, 선회반경 감소를 위하여 전륜에 배속장치를 설계하여 급선회가 가능하도록 하였다.
3륜형 승용관리기의 포장 경사도를 고려한 전도 안정성 분석을 위하여 시작기의(후륜)차륜폭을 요인으로 횡전도각을 분석하였으며, 농업기계 검정기준에 준하여 운전석에 75 kg의 모래주머니를 거치하여 시작기의 좌·우 한계 전도각을 측정하였다. 최소 전도각은 차륜폭이 1320 mm 일 때 좌전도각은 32.8°, 우전도각 32.1°로 분석되었으며, 최대 전도각은 차륜폭이 1720 mm 일 때 좌전도각은 40.3°, 우전도각 39.1°로 분석되었다.
시작기의 포장성능 시험은 경남 거창군 가북면 소재 농가포장에서 파종작업기를 부착하여 콩 파종 작업을 대상으로 수행하였으며, 작업성능은 농업과학기술 연구조사분석기준의 농작업기계 포장성능 산출식을 이용하여 분석하였다. 시작기의 콩 파종 작업성능은 평균작업속도 1.1 m/s, 유효작업폭 1.4 m, 평균 회행시간 147.9초 일 때 0.77시간/10 a로 분석되었다.