KR200297561Y1 - 진동형 심토파쇄기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트랙터의 후방과 장착부로 연결되고, 트랙터의 동력전달축으로부터 전달되는 회전력을 회전진동부에서 상하진동으로 변환하여 파쇄날이 장착된 심토파쇄부에 전달함으로서 경반층을 파쇄하는 진동형 심토파쇄기에 있어서,

회전진동부가 상기 동력전달축과 연결되어 자유롭게 회전가능하도록 장착된 캠샤프트와, 캠샤프트와 결합되어 상기 트랙터의 회전력을 상하좌우 회전으로 변환하는 캠부와, 상기 캠부와 연결된 연결부재의 하부로 결합축이 결합되고 본체프레임과 힌지 결합된 부분을 기점으로 상하진동으로 변환시켜 심토파쇄부에 진동을 전달하는 요동편을 포함하며, 상기 캠부는 편심크기를 4mm +-0.2mm으로 하고,

심토파쇄부는 경반층을 파쇄하는 파쇄날이 장착된 파쇄날지지대와, 파쇄날지지대를 장착하고 상기 회전진동부로부터 진동력을 파쇄날지지대로 전달하는 지지축을 포함하며, 상기 지지축의 양끝단과 중앙에 3개의 파쇄날지지대를 장착되도록 함으로써, 동시에 더 넓은 면적의 토양의 경반층을 더 깊게 파쇄할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기는 종래의 진동형 심토파쇄기에 심토파쇄부의 외측 상부로 경반층의 파쇄작업과 일체로 비료비산작업이 가능하도록 비료비산부가 장착되고 상기 비료비산부는 비산량의 조절을 위한 공극조절바가 비료하강구에 구비되도록 함으로써, 작업효율을 향상시켜서 노동력과 노동시간을 단축할 수 있도록 한다.

Description

진동형 심토파쇄기{Vibration Sub Soiler}

본 고안은 경반층을 파쇄하는 심토파쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랙터가 제공하는 동력전달축의 회전력을 이용하여 진동을 발생시킴으로서 작은 견인력으로 경반층의 파쇄효과를 증대시키는 진동형 심토파쇄기에 관한 것이다.

일반적으로 농경지는 갈이 흙층 아래 25-40cm 사이에 딱딱한 층인 경반층이 존재한다. 이러한 경반층의 생성은 농작업을 위한 농기계의 빈번한 주행 또는 자연다짐, 비닐 하우스와 같은 시설 원예 재배지에서의 연작, 비료와 농약의 과다 사용으로 인한 염류 집적등을 그 원인으로 한다.

경반층은 토양의 공극량을 저하시켜서 통기성을 저하시키고, 작물 뿌리의 발달을 제한하고 배수성을 현저하게 떨어뜨리는 등 작물 성장의 커다란 장애요소로 작용하므로 경반층을 제거하기 위하여 대규모 농지에서는 대형 트랙터의 견인력을 이용하는 트랙터용 쟁기, 땅속에서 압축 공기를 폭발시키는 방식의 심토파쇄기등이이용되고 있다.

한편, 시설원예하우스 등과 같이 좁은 농토나 천정이 낮은 재배지에서는 경운기 또는 중소형 트랙터의 동력으로 진동을 발생시켜 작은 동력으로도 경반층을 파쇄할 수 있는 진동형 심토파쇄기가 널리 이용되고 있는데, 이하 도면을 참조하여 자세하게 살펴보기로 한다.

도 1 은 종래의 진동형 심토파쇄기에 대한 개략적인 요부 사시도이다.

종래의 진동형 심토파쇄기는 장착부(200), 회전진동부(300), 심토파쇄부 (400) 로 구성된다.

장착부(200)는 본체 프레임(100)의 전방으로 트랙터의 후방과 통상의 연결대로 장착되는 장착축(220)과, 그 상부로 상기 본체 프레임(100)과 지지대(240)로 지지되는 다수의 장착공(280)이 형성된 한쌍의 장착대(260)를 구비하여, 트랙터의 후방 상부로 형성된 링크부로 핀 등과 같은 공지의 방식에 의해 설치되도록 한다.

심토파쇄부(400)는 본체 프레임(100)의 후방으로 지지축(420)을 형성하고, 그 양단으로 파쇄날지지대(440)가 장착된다. 파쇄날지지대(440)의 밑단에는 파쇄날(460)이 장착되고, 파쇄날(460)의 후방으로 링체인이나 와이어 등과 같은 연결구로 탄환(480)이 연결된다. 파쇄날(460)이 농토의 지면으로부터 삽입되어 경반층을 파쇄하고, 파쇄날(460)에 달린 탄환(480)이 파쇄된 경반층내로 구멍을 형성하여, 토양에 공극을 오랫동안 유지할 수 있도록 한다.

회전진동부(300)는 캠샤프트(320)와 요동편(380)과 이들을 결합하는 연결부재(360)로 이루어진다. 도 2 를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 캠샤프트(320)는본체 프레임(100)의 상단으로 베어링 등에 의해 자유로이 회전이 가능하도록 트랙터의 동력전달축과 공지의 스플라인 방식에 의해 연결되도록 장착되고, 요동편(380)은 상기 캠샤프트(320)의 캠부(340)와 상기 심토파쇄부(400)의 지지축(420)으로 끝단이 장착되고 중간은 본체 프레임(100)의 내측과 힌지축(385)결합되며 선단으로 결합축(370)이 형성되고, 연결부재(360)는 하우징의 상부로 상기 캠샤프트(320)의 캠부(340)가 결합되는 일반적인 지지베어링(350)과, 그 하부로 상기 요동편(380)의 결합축(370)이 결합되는 구면베어링(365)으로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖춘 진동형 심토파쇄기는 트랙터의 동력전달축이 회전되면서 그에 연결된 회전진동부(300)의 캠샤프트(320)로 전달되어지고, 그 회전력은 캠샤프트(320)에 형성된 캠부(340)에서 상하좌우로 진동하는 형태로 회전되고 그와 연결된 연결부재(360)의 하부로 구면 베어링상(365)으로 결합축(370)이 결합된 요동편(380)은 본체 프레임(100)과 힌지결합(385)된 부분을 기점으로 상하진동으로 바뀌게 되어 지지축(420)의 양측으로 장착된 파쇄날지지대(440)를 상하진동하는 방식으로 작동하게 되어 적은 견인력으로도 경반층을 파쇄할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 진동형 심토파쇄기는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

먼저, 진동 속도가 느림으로 인하여 작업속도가 느릴뿐만 아니라 파쇄날에 큰 부하가 걸릴경우, 파쇄날 지지대와 지지축의 용접부위 또는 회전진동부의 요동편등이 파손되는 문제점이 있었다. 이는 캠샤프트에 형성된 캠부의 편심크기가 적절하지 않기 때문이며, 이를 극복하기 위하여 진동크기와 진동속도에 적절하게 부합하는 편심크기를 선택할 필요성이 있다.

또한, 파쇄날이 장착된 파쇄날 지지대가 지지축의 양단에 각각 한개뿐이기 때문에 작업능률이 효율적이지 못하였으며, 또한 그중 하나의 파쇄날에 돌맹이등이 걸린경우에 한쪽으로 부하가 집중되어, 지지축이 휘거나 파쇄되는 등의 문제점이 있었다.

한편, 종전에는 토양을 파쇄하는 작업을 한후 토양의 산성화를 막기 위하여 석회비산작업을 별도로 행하였는데, 이들작업을 별도로 진행함으로 인하여 번거로운 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해소하고자 안출된 본 고안의 기술적 과제는 진동속도를 향상시키면서, 경반층을 파쇄하기에 적합한 진동력을 발생하고, 동일한 시간에 더 넓은 면적의 토양을 더 효율적으로 파쇄할 수 있는 진동형 심토파쇄기를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 기술적 과제는 용접 부위의 빈번한 파손을 방지할 수 있도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 기술적 과제는 토양을 파쇄하는 작업과 동시에 석회비산작업을 비롯한 비료비산작업이 가능한 진동형 심토파쇄기를 제공하는데 있다.

도 1 은 종래의 진동형 심토파쇄기를 나타낸 개략적인 요부 사시도

도 2 는 회전진동부를 나타내는 요부도

도 3 은 본 고안을 나타낸 개략적인 요부 사시도

도 4a 는 종래의 파쇄날지지대와 지지축의 용접부위를 설명하는 도면

도 4b 는 본 고안 파쇄날지지대와 지지축의 용접부위를 설명하는 도면

도 5 는 본 고안의 비료비산부를 장착한 진동형 심토파쇄기를 나타낸 도면

도 6 은 도 5 에 따른 비료비산부를 나타낸 도면

도 7 은 본 고안의 사용상태를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 본체 프레임

200: 장착부

220: 장착축 240: 지지대

260: 장착대 280: 장착공

300: 회전진동부

320: 캠샤프트 340: 캠부

360: 연결부재 380: 요동편400: 심토파쇄부

420: 지지축 440:파쇄날지지대

460: 파쇄날 480:탄환

500: 비료비산부

510: 공극조절바 520: 공극조절부

550: 연결부재

상기 과제를 이루기 위해, 본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기는 트랙터의 후방과 장착부로 연결되고, 트랙터의 동력전달축으로부터 전달되는 회전력을 회전진동부에서 상하진동으로 변환하여 파쇄날이 장착된 심토파쇄부에 전달함으로서 경반층을 파쇄하는 진동형 심토파쇄기에 있어서,

상기 회전진동부는 상기 동력전달축과 연결되어 자유롭게 회전가능하도록 장착된 캠샤프트와, 캠샤프트와 결합되어 상기 트랙터의 회전력을 상하좌우 회전으로 변환하는 캠부와, 상기 캠부와 연결된 연결부재의 하부로 결합축이 결합되고 본체프레임과 힌지 결합된 부분을 기점으로 상하진동으로 변환시켜 심토파쇄부에 진동을 전달하는 요동편을 포함하며, 상기 캠부는 편심크기를 4mm +-0.2mm으로 하고,

상기 심토파쇄부는 경반층을 파쇄하는 파쇄날이 장착된 파쇄날지지대와, 파쇄날지지대를 장착하고 상기 회전진동부로부터 진동력을 파쇄날지지대로 전달하는 지지축을 포함하며, 상기 지지축의 양끝단과 중앙에 3개의 파쇄날지지대를 장착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파쇄날지지대는 그 밑단에 2개의 파쇄날을 장착하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 심토파쇄부의 파쇄날지지대와 지지축의 결합부위에 사각용접기재를 삽입하여 용접함으로서 결합부위가 받는 힘의 면적을 확대하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기는 종래의 진동형 심토파쇄기에 심토파쇄부의 외측 상부로 경반층의 파쇄작업과 일체로 비료비산작업이 가능하도록 비료비산부가 장착되고 상기 비료비산부는 비산량의 조절을 위한 공극조절바가 비료하강구에 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 은 본 고안을 개략적으로 나타내는 요부 사시도이다. 설명의 편의를 위하여, 종래 기술과 공통된 부분은 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기의 구성은 장착부(200), 회전진동부(300), 심토파쇄부(400)로 이루어진다.

종래와 마찬가지로 장착부(200)는 본체 프레임(100)의 전방으로 트랙터의 후방과 유니버설 조인트등과 같은 통상의 연결대로 장착되는 장착축(220)과, 그 상부로 상기 본체 프레임(100)과 지지대(240)로 지지되는 다수의 장착공(280)이 형성된 한쌍의 장착대(260)를 구비하여, 트랙터의 후방 상부로 형성된 링크부로 핀 등과 같은 공지의 방식에 의해 설치된다. 다만, 종래에는 본체프레임(100)을 조립하여 사용하였으나, 본 고안은 일체형으로 제작하여 강도를 높이면서, 원가를 절감시킬수 있도록 하였다.

회전진동부(300)는 연결 본체 프레임(100)의 중간으로 상기 트랙터의 동력전달축과 연결되어 그 회전수에 비례하는 상하운동에 의한 진동으로 변환시켜서 심토파쇄부(400)에 진동력을 제공하는 역할을 하는데, 구성을 살펴보면 다음과 같다.

회전진동부(300)는 캠샤프트(320)와 요동편(380)과 이들을 결합하는 연결부재(360)로 이루어진다.

캠샤프트(320)는 본체 프레임(100)의 상단으로 베어링 등에 의해 자유로이 회전이 가능하도록 트랙터의 동력전달축과 공지의 스플라인 방식에 의해 연결되도록 장착되고, 요동편(380)은 상기 캠샤프트(320)의 캠부(340)와 심토파쇄부(400)의 지지축(420)으로 끝단이 장착되고 중간은 본체 프레임(100)의 내측과 힌지축(385) 결합되며 선단으로 결합축(370)이 형성되고, 연결부재(360)는 하우징의 상부로 상기 캠샤프트(320)의 캠부(340)가 결합되는 일반적인 지지베어링(350)과, 그 하부로 상기 요동편(380)의 결합축(370)이 결합되는 구면베어링(365)으로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 갖춘 회전진동부(300)는 트랙터의 동력전달축이 회전되면서 그에 연결된 회전진동부(300)의 캠샤프트(320)로 전달되어지고, 그 회전력은 캠샤프트(320)에 형성된 캠부(340)에서 상하좌우로 진동하는 형태로 회전되고 그와 연결된 연결부재(360)의 하부로 구면 베어링(365)상으로 결합축(370)이 결합된 요동편(380)은 본체 프레임(100)과 힌지 결합(385)된 부분을 기점으로 상하진동으로 바뀌게 된다.

이때, 캠샤프트에 형성되어서 트랙터의 회전력을 상하좌우 회전으로 변환시키는 캠부의 편심크기는 4mm+-0.2mm 로 한다.

이는 경반층 파쇄를 위한 최적의 진동력과 진동 속도 양자를 부합시키기 위하여 선택된 수치로서, 종래 기술에서 캠부의 편심 크기가 5mm 이상인 것과 비교하면, 본 고안은 편심에 의한 이동변위가 종래 기술보다 작아서 캠의 질량을 동일하다고 가정하더라도 편심캠에 의한 상하좌우 회전시에 종전보다 작은 크기의 힘이 요구된다. 트랙터가 공급하는 동력은 일정하므로 본 발명은 종전보다 상하좌우 회전 속도를 향상시킬 수 있고, 결과적으로는 심토파쇄부를 상하 진동시키는 속도를 향상시킬 수 있다.

그밖에 종전 기술에서 고속 작업시에 발생하던 파손을 방지하기 위하여 진동력을 받는 축의 두께를 넓혀서 강도를 높히도록 한다.

심토파쇄부(400)는 경반층을 파쇄하는 파쇄날(460)이 장착된 파쇄날지지대 (440)와, 파쇄날지지대(440)를 장착하고 상기한 회전진동부(300)로부터 진동력을 파쇄날지지대(440)로 전달하는 지지축(420)을 포함한다.

본체 프레임(100)의 후방으로 지지축(420)을 형성하고, 그 지지축(420)의 양끝단과 중앙에 3개의 파쇄날지지대(440)가 장착된다. 파쇄날지지대(440)의 밑단에는 파쇄날(460)이 장착되고, 파쇄날의 후방으로 링체인이나 와이어 등과 같은 연결구로 탄환(480)이 연결된다. 파쇄날(460)이 농토의 지면으로부터 삽입되어 경반층을 파쇄하고, 파쇄날(460)에 달린 탄환(480)이 파쇄된 경반층내로 구멍을 형성하여, 토양에 공극이 오랫동안 유지될 수 있도록 한다.

또한, 상기 탄환(480)이 연결된 파쇄날(460a) 상부로 각각 한개의 파쇄날(460b)이 더 장착된다.

종래의 심토파쇄부는 지지축의 양단으로 각각 파쇄날지지대가 장착되고, 그 파쇄날지지대에는 각각 한개의 파쇄날이 장착되는 구조이므로, 본 고안은 종전에 비하여 동일한 시간에 더 넓은 면적의 토양을 더 효율적으로 파쇄하는 것이 가능한 장점이 있다.

도 4 는 파쇄날지지대(440)와 지지축(420)의 결합부위의 용접형태를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이 종래에는 파쇄날지지대(440)와 지지축(420)의 결합부위 바깥으로 평철(47)을 덧대어 용접하였으나, 본 고안에 따르면, 파쇄날지지대(440)와 지지축(420)의 결합부위 내측으로 사각용접기재(470)를 삽입용접하여, 용접부위가 받는 힘을 분산시킬수 있다. 즉, 사각용접기재(470)의 마주보는 두면에 반대 방향의 힘이 균등하게 분산됨으로서, 견인부하에 의하여 용접부위가 파손되는 것을 현저하게 방지할 수 있다.

도 5 는 본 고안의 비료비산부를 장착한 진동형 심토파쇄기를 나타낸 도면이고, 도 6 은 도 5 에 따른 비료비산부를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 종래의 진동형 심토파쇄기에 경반층의 파쇄작업과 일체로 비료비산작업이 가능하도록 심토파쇄부(400)의 외측 상부로 비료비산부(500)가 장착된다. 비료비산부(500)는 비산량의 조절을 위하여 회전이 가능한 공극조절바 (510)가 비료하강부(530)의 하측 개방구에 구비된다. 비료를 산포하지 않을 경우에는 공극조절바(510)를 수평으로 하여 개방구에 공극이 없도록 하고, 석회등을 비산하고자 하는 경우에는 공극조절바(510)의 경사정도를 공극조절부(520)를 이용하여 적절하게 조절한다. 공극조절부(520)는 공극조절바의 중심축을 외부 손잡이를 이용하여 회전정도를 조절함으로서, 공극조절바를 통하여 공극조절이 가능하도록 한다. 또한 비료비산부는 연결부재(550)를 이용하여, 심토파쇄기에 부착시킨다.

도 7 은 본 고안의 사용상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 트랙터의 후측으로 장착부(200)를 장착시킨후, 트랙터의 링크부를 작동하여 그에 장착된 장착대를 기점으로 본체 프레임의 후방으로 형성된 심토파쇄부(400)를 농토의 지표면으로부터 필요로 하는 경반층의 깊이까지 인입시킨 후 동력을 구동하므로서, 트랙터의 동력전달축이 회전되면서 그에 연결된 회전진동부(300)로 전달되도록 한다. 심토파쇄부의 파쇄날이 회전진동부로부터 전달받은 상하진동력을 이용하여 경반층을 파쇄하고, 파쇄날에 연결된 탄환이 토양에 홀을 형성함과 동시에 심토파쇄부의 외측 상부로 장착된 비료비산부(500)에서 진동 간격에 맞춰 비료가 산포된다. 이때, 심토파쇄기의 상하진동력에 의하여 적량이 비산되도록 공극조절바와 용기사이의 공극을 조절할 수 있다.

따라서, 배수성과 통기성을 향상시키기 위하여 경반층을 파쇄작업과 토양의 산성화를 방지하기 위한 석회비산작업을 일체로 할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 진동형 심토파쇄기에 의하면,

첫째, 경반층을 파쇄하기에 충분한 진동력을 발생하면서도, 진동 속도를 종전보다 향상시키는 한편, 동일한 시간에 더 넓은 면적의 토양을 더 효율적으로 파쇄할 수 있도록 한다.

둘째, 파쇄날지지대와 지지축의 결합부위의 용접방식을 변경하여 용접부위의 파손을 줄임으로서, 기계의 내구성을 증대시킬 수 있다.

셋째, 토양을 파쇄하는 작업과 동시에 석회비산작업을 비롯한 비료비산작업이 가능하게 되어 작업시간과 이에 드는 노동력을 단축할 수 있어, 농가의 소득증대를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 트랙터의 후방과 장착부로 연결되고, 트랙터의 동력전달축으로부터 전달되는 회전력을 회전진동부에서 상하진동으로 변환하여 파쇄날이 장착된 심토파쇄부에 전달함으로서 경반층을 파쇄하는 진동형 심토파쇄기에 있어서,

   상기 회전진동부는 상기 동력전달축과 연결되어 자유롭게 회전가능하도록 장착된 캠샤프트와, 캠샤프트와 결합되어 상기 트랙터의 회전력을 상하좌우 회전으로 변환하는 캠부와, 상기 캠부와 연결된 연결부재의 하부로 결합축이 결합되고 본체프레임과 힌지 결합된 부분을 기점으로 상하진동으로 변환시켜 심토파쇄부에 진동을 전달하는 요동편을 포함하며, 상기 캠부는 편심크기를 4mm +-0.2mm인 것을 특징으로 하고,

   상기 심토파쇄부는 경반층을 파쇄하는 파쇄날이 장착된 파쇄날지지대와, 파쇄날지지대를 장착하고 상기 회전진동부로부터 진동력을 파쇄날지지대로 전달하는 지지축을 포함하며, 상기 지지축의 양끝단과 중앙에 3개의 파쇄날지지대를 장착하는 것을 특징으로 하는 진동형 심토파쇄기
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 파쇄날지지대는 그 밑단에 2개의 파쇄날을 장착하는 것을 특징으로 하는 진동형 심토파쇄기
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 심토파쇄부의 파쇄날지지대와 지지축의 결합부위에 사각용접기재를 삽입하여 용접함으로서 결합부위가 받는 힘의 면적을 넓히는 것을 특징으로 하는 진동형 심토파쇄기
4. 트랙터의 후방과 장착부로 연결되고, 트랙터의 동력전달축으로부터 전달되는 회전력을 회전진동부에서 상하진동으로 변환하여 파쇄날이 장착된 심토파쇄부에 전달함으로서 경반층을 파쇄하는 진동형 심토파쇄기에 있어서,

   상기 심토파쇄부의 외측 상부로 경반층의 파쇄작업과 일체로 비료비산작업이 가능하도록 비료비산부가 장착되고 상기 비료비산부는 비산량의 조절을 위한 공극조절바가 비료하강구에 구비되는 것을 특징으로 하는 진동형 심토파쇄기