통돌이형 감자수확장치와 이의 제작방법{A Turning Drum Type Potato Harvester, thereof its Manufacture Method}
도 1은 본 발명의 전체적인 통돌이 감자수확장치 사시도 도 2는 본 발명의 수확장치 차륜 뼈대 사시도 도 3은 본 발명의 감자수확장치 부품별 사시도 도 4는 본 발명의 엘리베이터 장착부위 사시도, 도 5는 본 발명의 통돌이 내면 단면도, 도 6은 본 발명의 통돌이 및 이중 통돌이 구성을 보여주는 단면도, 〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉 10 : 스크린 통돌이, 12 : 통돌이 회전체인, 14 : 통돌이 회전용 아이들 체인, 16 : 통돌이 앞 측 턱, 18 : 통돌이 입구, 20 : 엘리베이터 고무벨트, 22, 24 : 벨트 칸막이 판(좌, 우측), 26 : 엘리베이터 아래 축, 28 : 엘리베이터 위 축, 30 : 흙 삽 조절용 바퀴, 32 : 바퀴지지 대, 34 : 양측 지지 대 조절 변, 36 : 고무벨트 축 회전체인, 40 : 흙 삽, 42, 42a : 삽 외벽(좌, 우), 44 : 흙 삽 바퀴부착 치차 46 : 고무벨트 축 부착 치차 50 : 트랙터 장착부위, 52 : 장착용 고리, 60 : 통돌이 몸체(보디) 62 : 통돌이 몸체 앞차대, 64, 64a : 통 걸이 뒤 아이들 치차, 66, 66a : 통돌이 치차, 70 : 통돌이 바퀴, 72 : 통돌이 회전미션, 74 : 바퀴와 통돌이 연결미션, 76 : 통돌이 회전체인, 78 : 통돌이 체인커버, 80 : 수확감자 일시저장 통 82, 84 : 수확감자 통 걸이(좌 우), 86 : 통돌이 후방 턱, 88 : 감자 출구, 90 : 이중스크린 통돌이, 92 : 이중스크린 내벽 리본,
본 발명이 있기 전에 일반적인 감자수확은 일일이 호미와 사람의 손을 거쳐 꺼낸 후 다시 자루에 담는 재래식 방법뿐이었고 감자밭도 좁아 트랙터 등을 투입할 수 없었으나 이제는 경지정리로 넓고 인부동원이 어려워 기계화를 요구하고 있어서 사람 손 없는 농업 아니면 존재하지 못해 자동화 작업으로 개발하게 된 것이다. 이러한 시대적인 요구에 의거하여 트랙터에 장착시켜 사람의 손을 거치지 않고 자동으로 흙 속에 묻힌 성장한 감자를 경운 하듯 흙을 파 올려 스크린 드럼에 넣고 돌리면 흙은 스크린으로 빠져나가고 흙덩어리와 돌과 감자만 남게 되고 이를 담아내어 정선하여 흙덩어리와 돌을 제거시키면 감자만 남게 되며 이를 선별기계를 통과하면 일정한 규격의 감자가 분리되어 상품성을 높여 줄 수 있게 하는 것이다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적인 과제는 그 동안 호미와 괭이 및 손으로 수확을 해야 하던 감자수확을 트랙터에 부착한 후 이를 통해 사람의 손을 거치지 않고 바로 파서 흙은 스크린을 통해 버리고 감자 등의 덩어리만 남게 하는 간단한 기계를 제작한다면 인건비로 인한 생산단가를 낮추는 길이 모색되어 무역자유화에 의한 저렴한 농산물 유입에도 불구하고 우리 농업에서도 기계화에 의한 생산원가 절감방법을 통해 국제가격보다 저렴하지 않더라도 동등한 값으로 유통될 수 있는 방법으로 발명하게 된 기술적인 배경을 지녔다. 또한 시대적인 수요에 맞추되 감자가 건강식품으로도 유망하고 농지의 경지정리로 트랙터 농사가 가능하게 되어 이에 알맞은 농업기계 개발에 한 발 앞당기게 할 수 있게 되었으며 시대의 요구와 농업의 선진화를 우리도 동참할 수 있는 기술개발사업에 세계인과 함께 나갈 수 있게 되었다.
본 발명은 트랙터의 마력에 맞는 사이즈로 크기를 제작해야 하는데 보통 강원도지방을 중심으로 일백 마력의 트랙터를 중심으로 설명을 하면 먼저 감자수확을 위한 통돌이를 올릴 통돌이 몸체(60)로 1200밀리미터의 폭과 2100밀리미터의 길이를 갖고 정사각형으로 조성되는 통돌이 바퀴(70)를 중앙에 놓고 축 중앙에는 회전에 의해 돌려지는 통돌이 회전미션(72)이 바퀴와 통돌이 연결미션(74)에 부착되어 회전을 위한 미션(Mission) 즉 회전미션(72)이 스크린 통돌이(10) 중앙에 있는 통 돌이 회전체인(76)을 돌려주어 스크린 통돌이(10)가 잘 돌아가고 스크린 통돌이(10) 양 갓에 통돌이 회전용 두 체인(12)과 보조적 아이들 체인(14)을 달면 통돌이 몸체(60)가 끌려가는 한 통돌이 스크린(10)은 회전을 하게 된다. 이 때에 회전체인(76)과 회전 치차(66, 66a)를 보호해 줄 체인커버(78)를 장착하여 고장이나 사고가 발생하지 않게 한다. 통돌이(10) 앞면은 몸체(60) 앞면에 몸체 앞차대(62)가 있고 이 앞에는 트랙터 핸가(트랙터 후미 기구장착걸이)에 연결될 트랙터 장착부위(50)와 연결핀을 꽂을 장착용 고리(52)가 있으며 앞차대(62)에는 감자를 퍼 올릴 흙 삽(40)과 함께 깊이를 조절할 조절용 바퀴(30)가 바퀴지지 대(32)에 의해 조절되며 퍼 올릴 때 옆으로 흘리지 않도록 양쪽으로 삽 외벽(42, 44)이 좌우로 있고 그 위는 조절바퀴에 의해 돌려지는 엘리베이터 아래 축(26)과 연결되어 돌려지는 고무벨트(20) 위로 낙하되도록 하고 고무벨트(20)에서 좌우로 떨어지지 않게 벨트 칸막이(22, 24)를 장착하고 올려지면 이 흙과 감자가 함께 고무벨트(20) 위 끝이 통돌이(10)의 앞면 입구(18)로 밀려 들어가면 통돌이 앞 측 턱(16)에 의해 앞으로 흐르지 않고 회전에 의해 뒤로 가면서 흙은 스크린으로 빠지고 감자와 덩어리만 뒤로 밀려 일정 수준의 량이 차이면 통돌이(10) 뒤의 통돌이 후방 턱(86)을 넘어서 감자 출구(88)로 밀려나와 임시저장 통(80)에 담겨 수시로 통(80)을 비우도록 포대 등을 지니고 다니며 채워 수확한 땅에 뉘어 놓으면 뒤에 걷어 드리도록 하는 것이다. 이렇게 수확되는 감자에 줄기와 뿌리 및 잡초 등이 들어가지 않게 이중 스크린 통돌이(90)는 감자출구(88)를 나오는 부분은 스크린으로 제작하지 않고 판으로 제작되어야 할 것이다. 고무벨트(20) 아래에 있는 엘리베이터 아래 축(26)에 장착된 고무벨트 축 부착 치차(46)는 축 회전체인(36)으로 돌려지며 이 회전체인(36)은 흙 삽 조절용 바퀴(30)에 장착된 흙 삽 바퀴부착 치차(44)로 인해 바퀴(30)가 회전되는 만큼 회전되어 고무벨트(20)를 돌려주는 것이다. 스크린 통돌이(10) 내부는 그 안에는 작고 리본이 내벽에 감겨 있는 내벽 리본(92)이 일단 감자줄기와 잡초를 걸러 주므로 이들이 들어오더라도 이중스크린 통돌이(90)로 인해 스크린 통돌이(10)의 스크린을 막히지 않게 해 준다. 스크린 통돌이(10)의 스크린 크기는 직경이 10밀리미터로 하거나 이 보다 큰 데 너무 작으면 작은 감자를 버리게 되지만 굵은 감자의 수확과 속도를 빨리 하여 작업을 쉽게 마칠 수 있는 장점과 단점이 있으므로 충분히 검토되어야 한다. 감자수확장치는 스크린 통돌이(10) 안으로 땅 속 감자를 삽 좌우외벽(42, 42a)을 갖춘 흙 삽(40)으로 퍼 올리는 흙 삽(40)의 깊이를 조절할 바퀴지지 대(32)를 조절 변(34)으로 위치를 정한 후 회전을 이용하여 같이 부착된 부착치차(44)가 고무벨트 축 부착치차(46)를 체인(36)으로 돌려주어 회전되는 고무벨트(20) 위에 낙하시키어 상단의 고무벨트 위 축(28)이 스크린 통돌이(10) 앞면의 입구(18)로 들어 가 스크린 통돌이(10) 안에 이중으로 된 이중스크린 통돌이(90)로 들어가 줄기와 뿌리와 흙과 감자를 함께 퍼 넣어 회전과 리본에 의해 줄기 등을 걸러 뒤로 내 보내고 스크린에 의해 걸러진 흙과 감자만 스크린 통돌이(10)에 남아 후미에 있는 통돌이 후방 턱(86)을 넘어 감자출구(88)로 빠져 나와 통 걸이(82, 84)에 달린 일 시저장 통(80)에 담겨져 채워지면 별도로 준비한 포대에 담아 감자밭에 내려놓은 후 다른 트랙터로 걷어 가는 방법으로 고안된 트랙터 가동 감자수확장치이다. 동 톨이(10)의 회전을 트랙터의 후방 회전 봉으로 돌리는 시스템도 가능하지만 자칫 무리한 회전으로 감자를 상하게 할 우려가 있으므로 앞 과 뒤에 장착된 바퀴(30, 70)의 회전에 의한 치차의 크기를 조절하여 원하는 속도가 작업 진행에 의해 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 스크린 통돌이(10)는 녹슬지 않고 비교적 단단하며 무게를 줄일 수 있는 SUS가 좋고 앞차대(62)와 몸체(60)도 SUS가 좋을 것이고 고무벨트(20)와 좌우 칸막이 판(22, 24)은 합성고무와 플라스틱제가 가볍고 강하여 재질로 바람직하며 뒤에 달리는 임시저장 통(80)은 자주 사용하는 관계로 FRP가 경제적일 것이다. 통돌이(10)를 돌려주는 통돌이 회전 치차용 체인(76)은 통돌이 회전 미션(72)에 의해 돌려지고 회전 미션(72)은 두 바퀴 연결 미션(74)에 의해 돌려져 통돌이 스크린(10)을 돌려주는데 스크린 통돌이(10) 양 갓에 위치한 체인(12, 14)과 이들을 돌려주는 아이들 및 회전 치차(64, 64a, 66, 66a)들은 흙과 이물질로 장애를 받지 않게 집을 형성시켜 보호해 주어야 한다. 고무벨트(20) 위의 위 축(28)은 아이들 축으로 아래 축(26)의 회전에 의해 함께 회전되게 하고 조절용 바퀴(30)에 의해 돌려지는 아래 축(26)과는 역시 체인으로 연결시켜야 고무벨트(20)를 적절하게 회전시켜 줄 것이다.
본 발명이 제작되어 공급된다면 손으로만 수확을 해 오던 감자를 혼자서 넓 은 면적의 감자를 쉽고 간편하게 걷어 들일 수 있고 통 돌이 내부를 2 내지 3중으로 하여 수확할 때 크기를 선별하여 후방의 통을 2 내지 3단계로 구분하여 크기별로 수확이 가능한 장치가 될 수 있다. 포장도 아예 골판지 상자를 가지고 다니며 규격별로 담아 감자밭에서 수확과 동시에 출하가 가능하며 작업 인부도 한 명으로 가능하고 작업시간과 작업량도 많아 날씨에 관계없이 아무 때고 수확작업이 가능해 졌다. |
