RU2253968C2 - Incubator for producing of farm bird stock - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: incubator has chamber, trays, control unit for controlling rotation of eggs through 180º, heaters and moisteners. Incubation chamber is composed of two cabinets connected through shutters and equipped with trays made in the form of drawers with restricting partitions. Chamber is provided with perforated bottom providing uniform blowing of eggs with air, and conveyor belt mounted on perforated bottom and movable in direction perpendicular to larger axis of egg to provide for turning of egg in direction reverse to direction of advancement of belt. Periodical movement of eggs is controlled by unit for controlling mechanical rotation of eggs through 180º. Said unit is made in the form of pulling electromagnets with time relay. Changing of eggs thermal state is provided by means of respective time relay and heaters.

EFFECT: simplified construction of unit for turning eggs through predetermined angle and reduced consumption of power for heating eggs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройствам для вывода сельскохозяйственной птицы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for the output of poultry.

Известны конструкции инкубаторов, которые обеспечивают выполнение технологических процессов, реализующих инкубацию яиц сельскохозяйственных птиц при термостабильном режиме. К этим процессам относятся поддержание заданного температурного режима инкубации, перекатывание яиц и их влажностная обработка. Указанные инкубаторы содержат автоматические системы регулирования температуры, воздухообмена, поддержания влажности воздуха и механических поворотов лотков с яйцами. Температурный режим в них обеспечивается электронагревателями, увлажнение - специальными распылителями, форсунками. Для оповещения о происходящих отклонениях от заданных параметров предусмотрена звуковая или световая сигнализация. В настоящее время наибольшее распространение получили инкубаторы модификации "Универсал" и "ИКП-90" (Зипер А.Ф. Инкубаторы. - М.: ООО "Издательство ACT"; Донецк: "Сталкер", 2001.-112 с.).Known constructions of incubators that ensure the implementation of technological processes that implement the incubation of eggs of farm birds under thermostable mode. These processes include maintaining a given temperature incubation, rolling eggs and their moisture treatment. These incubators contain automatic systems for controlling temperature, air exchange, maintaining air humidity, and mechanically turning egg trays. The temperature regime in them is provided by electric heaters, humidification - by special sprayers, nozzles. To notify about deviations from the set parameters, an audio or light alarm is provided. Currently, the most widespread incubators are modifications "Universal" and "IKP-90" (Ziper AF Incubators. - M.: Publishing House ACT; Donetsk: "Stalker", 2001.-112 pp.).

Инкубатор "Универсал" состоит из двух секций: инкубационной и выводной. Инкубационная секция выполнена в виде единого корпуса, в котором размещены три самостоятельные инкубационные камеры. Выводная секция размещена в отдельном корпусе и имеет одну выводную камеру. Во всех секциях инкубационные яйца размещают в лотки, которыми заполняется многоярусный стеллаж-барабан, отклоняющийся через каждый час на 45° от горизонтального положения. Температурный режим в каждом шкафу поддерживается двумя парами трубчатых электронагревателей мощностью 2 кВт. Циркуляция холодного и нагретого воздуха внутри шкафа осуществляется центробежным высокоскоростным вентилятором. Для контроля температуры воздуха, относительной влажности, механических поворотов яиц, а также сигнализации о всевозможных отклонениях от заданного значения предусмотрен блок автоматики.Incubator "Universal" consists of two sections: incubation and hatcher. The incubation section is made in the form of a single building, in which three independent incubation chambers are placed. The output section is housed in a separate housing and has one output chamber. In all sections, hatching eggs are placed in trays, which fill the multi-tiered rack-drum, deviating every hour by 45 ° from the horizontal position. The temperature regime in each cabinet is supported by two pairs of 2 kW tubular electric heaters. The circulation of cold and heated air inside the cabinet is carried out by a centrifugal high-speed fan. For control of air temperature, relative humidity, mechanical rotations of eggs, as well as an alarm about all kinds of deviations from the set value, an automation unit is provided.

Инкубатор "ИКП-90", в свою очередь служащий для инкубации крупных одновозрастных партий куриных яиц, состоит из инкубационной (с шестью камерами) и выводной (одной камерой) секций. Этот инкубатор отличается устройством лотков и приспособлениями для их установки. Они смонтированы в виде блок-тележки, а инкубационные лотки изготовлены в виде рамки с ячейками. При этом все блок-тележки имеют механизм параллелограммного типа, что позволяет осуществлять повороты яиц от горизонтального положения. Циркуляция воздуха в камере осуществляется тремя осевыми скоростными вентиляторами. Температура в свою очередь регулируется электронным регулятором, который подает команду на корректировку нагревательным элементам.The incubator "IKP-90", which in turn serves to incubate large, uniform batches of chicken eggs, consists of an incubation (with six chambers) and hatcher (one chamber) sections. This incubator is distinguished by the arrangement of trays and devices for their installation. They are mounted in the form of a block trolley, and the setter trays are made in the form of a frame with cells. At the same time, all block trolleys have a parallelogram type mechanism, which allows eggs to be rotated from a horizontal position. The air circulation in the chamber is carried out by three axial high-speed fans. The temperature, in turn, is controlled by an electronic regulator, which commands the heating elements to adjust.

Однако, как показали исследования отечественных и зарубежных ученных, при высиживании яиц в гнезде вывод молодняка приближается к 100%, а для лучших инкубаторов этот показатель значительно ниже и едва достигает 80-90%. Поэтому ранее был предложен термоконтрастный режим инкубирования, максимально приближенный к естественному и тем самым позволяющий значительно увеличить выводимость яиц и жизнеспособность молодняка сельскохозяйственных птиц. Следует отметить, что для реализации указанного режима в первую очередь требуется разработать новый тип инкубатора, обеспечивающий воспроизведение условий в гнезде наседки.However, as studies by domestic and foreign scientists have shown, when hatching eggs in a nest, the output of young animals approaches 100%, and for the best incubators, this figure is much lower and barely reaches 80-90%. Therefore, a temperature-contrast incubation regime was previously proposed that was as close to natural as possible and thereby significantly increased egg hatchability and viability of young farm birds. It should be noted that in order to implement this mode, it is first required to develop a new type of incubator that ensures the reproduction of conditions in the brood nest.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению проблемы повышения выводимости яиц сельскохозяйственных птиц является инкубатор по патенту РФ №2063683 на изобретение "Способ инкубации и инкубатор" (Пат.2063683 РФ МКИ А 01 К 41/00. Способ инкубации яиц и инкубатор./ Е.И.Фандеев, В.Г.Ушаков, Э.И.Дерлугян и др.//Открытия. Изобретения. 1996, №20). Это устройство выбрано нами в качестве прототипа. Конструкция прототипа содержит камеру с лотками для инкубируемых яиц, увлажнитель, контактные нагреватели и блок для переворачивания лотков, управляемые реле времени, терморегулятор, а также элементы, обеспечивающие воздухо- и влагообмен рассматриваемых биологических объектов с окружающей средой. Термоконтрастность в данном случае осуществляется периодическим включением электронагревателей, которыми снабжается каждый лоток с яйцами.Closest to the proposed technical solution to the problem of increasing the hatchability of eggs of farm birds is the incubator according to the patent of the Russian Federation No. 2063683 for the invention "Method of incubation and incubator" (Pat. 2063683 RF MKI A 01 K 41/00. Method of incubation of eggs and incubator. / E.I .Fandeev, V.G. Ushakov, E.I. Derlugyan et al. // Discoveries. Inventions. 1996, No. 20). This device is selected by us as a prototype. The design of the prototype contains a chamber with trays for incubated eggs, a humidifier, contact heaters and a unit for turning over the trays, controlled timers, a temperature regulator, as well as elements providing air and moisture exchange of the biological objects under consideration with the environment. Thermal contrast in this case is carried out by periodically turning on the electric heaters, which each tray with eggs is supplied with.

Недостатками прототипа являются: сложность конструкции блока управления поворотом яиц на 180° и повышенный расход электроэнергии, вызванный использованием большого числа нагревателей, обеспечивающих контактный способ нагрева яиц. Указанные недостатки устраняются в предлагаемом инкубаторе.The disadvantages of the prototype are: the complexity of the design of the control unit rotate the eggs by 180 ° and the increased power consumption caused by the use of a large number of heaters, providing a contact way to heat the eggs. These disadvantages are eliminated in the proposed incubator.

Задача изобретения - упрощение конструкции блока управления поворотом яиц на 180° и снижение расхода электроэнергии на их нагрев.The objective of the invention is to simplify the design of the control unit rotate eggs by 180 ° and reduce the energy consumption for heating them.

Поставленная задача достигается тем, что инкубационная камера состоит из двух шкафов, соединенных заслонками и снабженных лотками, представляющими собой ящики с ограничительными перегородками, и, для обеспечения равномерного обдува яиц воздухом, перфорированным дном, а также размещенной на нем транспортерной лентой, передвигающейся в направлении, перпендикулярном большой оси яйца с целью его перекатывания в обратном направлении хода ленты. Причем периодическим перемещением объектов инкубации управляет блок механических поворотов яиц на 180°, выполненный в виде тяговых электромагнитов с реле времени, а для изменения теплового состояния яиц предусмотрены соответственное реле времени и нагреватели, обеспечивающие конвективно-радиационный способ обогрева яиц.This object is achieved in that the incubation chamber consists of two cabinets connected by dampers and equipped with trays, which are boxes with restrictive partitions, and, to ensure uniform blowing of eggs with air, a perforated bottom, and a conveyor belt placed on it, moving in the direction perpendicular to the major axis of the egg in order to roll it in the opposite direction of the tape. Moreover, the block of mechanical rotation of the eggs by 180 °, made in the form of traction electromagnets with a timer, controls the periodic movement of the objects of incubation, and to change the thermal state of the eggs, an appropriate timer and heaters are provided that provide a convective-radiation method of heating the eggs.

На фигуре 1 изображен продольный разрез инкубатора; на фигуре 2 показан лоток с яйцами, расположенными на транспортерной ленте, вид сверху; на фигуре 3 - структурная схема блока управления поворотом яиц на 180°.The figure 1 shows a longitudinal section of an incubator; figure 2 shows a tray with eggs located on the conveyor belt, top view; figure 3 is a structural diagram of a control unit for turning the eggs through 180 °.

Предлагаемый инкубатор содержит камеру 1, разделенную стенкой 2 на два инкубационных шкафа 3, 4, в которых размещены нагреватели 5, 6 и вентиляторы 7, 8 с реле времени 15, увлажнители 9, 10. Причем инкубационные шкафы связаны между собой и окружающей средой соответственно заслонками 11, 12 и створками воздуховода 13, 14. Для контроля изменения положения створок 13, 14 и заслонок 11, 12 также предназначено реле времени 15, подключенное к тяговому электромагниту 16. С целью избежания перегрева яиц в каждом шкафу предусмотрены блоки сигнализации 17, 18. В каждом шкафу размещены инкубационные лотки 19, 20 с расположенными в их гнездах 21 инкубируемыми яйцами 22 (фиг.1). Причем каждый лоток представляет собой ящик с ограничительными перегородками 23, а дно лотка перфорировано для обеспечения равномерного обдува яиц воздухом и выполнено с возможностью передвижения, размещенной на нем, транспортерной ленты 24 в направлении, перпендикулярном большой оси яйца для его перекатывания в обратном направлении хода ленты (фиг.2).The proposed incubator contains a chamber 1, divided by a wall 2 into two incubation cabinets 3, 4, in which heaters 5, 6 and fans 7, 8 with a time relay 15, humidifiers 9, 10 are placed. Moreover, the incubation cabinets are connected to each other and the environment, respectively, by valves 11, 12 and the airway shutters 13, 14. To control the changes in the position of the shutters 13, 14 and the shutters 11, 12, a time relay 15 is also connected to the traction electromagnet 16. In order to avoid overheating of the eggs, alarm blocks 17, 18 are provided in each cabinet. In each cabinet placed in incubation trays 19, 20 arranged with their sockets 21 in the incubated eggs 22 (Figure 1). Moreover, each tray is a box with restrictive partitions 23, and the bottom of the tray is perforated to ensure uniform blowing of eggs with air and is configured to move, on it, the conveyor belt 24 in the direction perpendicular to the major axis of the egg for rolling in the opposite direction of the tape ( figure 2).

Инкубатор работает следующим образом.The incubator works as follows.

После размещения инкубируемых яиц 22 (фиг.1) в гнездах 21 лотков 19 и 20, последние устанавливают в шкафах 3 и 4, подают напряжение на щит электропитания. Шкафы 3 и 4, идентичные по конструкции, работают попеременно в режимах нагрева и охлаждения. Пусть в данный момент времени шкаф 4 работает в режиме охлаждения уже нагретых яиц, а шкаф 3 - в режиме их нагрева. В этом случае в шкафу 4 работает вентилятор 8 при открытых створках 14 и отключенном нагревателе 6. В это время шкаф 3 работает в режиме нагрева яиц воздухом, который при закрытых створках 13 получает тепло от нагревателя 5 при включенном вентиляторе 7, что обеспечивает повышение температуры воздуха до требуемой величины, позволяющей нагреть инкубируемые яйца в шкафу 3 за заданное время, значение которого находится с учетом типа инкубируемых яиц и их количества экспериментально или аналитически перед проведением процесса инкубации. При этом заслонки 11 и 12 закрыты и горячий воздух из шкафа 3 не проходит в шкаф 4, где находятся охлаждаемые яйца. После окончания нагрева яиц в шкафу 3 срабатывает реле времени 15, которое закрывает створки 14, отключает нагреватель 5 и вентилятор 8, включается тяговый электромагнит 16, перемещающий заслонки 11 и 12 так, что они начинают пропускать нагретый воздух из шкафа 3 в шкаф 4. Указанная технологическая операция позволяет использовать тепло, сакуммулированное стенками и яйцами шкафа 4, и тем самым уменьшить расход энергии на нагрев яиц в шкафу 3, в котором реализуется очередной этап процесса инкубации. Таким образом, инкубатор работает как регенеративный теплообменник, для которого характерно использование до 50% затрачиваемого тепла. При этом реализуется термоконтрастность процесса инкубации, которая является основным отличительным признаком работы изобретения. Как только срабатывает реле времени 15, заслонки 11, 12 закрываются, включаются нагреватель 6 и вентилятор 8 шкафа 4, открываются створки 13 шкафа 3. Указанная последовательность операций поочередно повторяется для всех шкафов на протяжении всего цикла инкубационного процесса. При этом на каждом цикле работы инкубатора проводится перенастройка параметров всех реле времени. Для избежания перегрева яиц предусмотрены блоки сигнализации 17, 18, оповещающие звуковыми сигналами о превышении температуры в шкафу критической нормы и открывающие створки 13, 14. Увлажнители 9, 10, представляющие собой емкости с водой, в свою очередь позволяют поддерживать соответственный влажностный режим.After placing the incubated eggs 22 (Fig. 1) in the nests 21 of the trays 19 and 20, the latter are installed in the cabinets 3 and 4, and the voltage is supplied to the power supply shield. Cabinets 3 and 4, identical in design, operate alternately in heating and cooling modes. Suppose that at this point in time, cabinet 4 is operating in the cooling mode of already heated eggs, and cabinet 3 is in the heating mode. In this case, the fan 8 operates in the cabinet 4 with the open leaves 14 and the heater 6 turned off. At this time, the cabinet 3 operates in the mode of heating eggs with air, which, when the shutters 13 are closed, receives heat from the heater 5 when the fan 7 is on, which ensures an increase in air temperature to the required value that allows you to heat the incubated eggs in the cabinet 3 for a given time, the value of which is based on the type of eggs to be incubated and their number experimentally or analytically before the incubation process. In this case, the shutters 11 and 12 are closed and hot air from the cabinet 3 does not pass into the cabinet 4, where there are cooled eggs. After the heating of the eggs in the cabinet 3, the time relay 15 is activated, which closes the shutters 14, turns off the heater 5 and the fan 8, the traction solenoid 16 is turned on, moving the shutters 11 and 12 so that they begin to pass the heated air from the cabinet 3 into the cabinet 4. Specified the technological operation allows the use of heat accumulated by the walls and eggs of the cabinet 4, and thereby reduce the energy consumption for heating the eggs in the cabinet 3, in which the next stage of the incubation process is implemented. Thus, the incubator works as a regenerative heat exchanger, which is characterized by the use of up to 50% of the heat consumed. In this case, the thermal contrast of the incubation process is realized, which is the main distinguishing feature of the invention. As soon as the time relay 15 is activated, the shutters 11, 12 are closed, the heater 6 and the fan 8 of the cabinet 4 are turned on, the shutters 13 of the cabinet 3 are opened. The indicated sequence of operations is repeated one after the other for all cabinets throughout the entire incubation process. At the same time, at each cycle of the incubator, the parameters of all time relays are reconfigured. To avoid overheating of the eggs, alarm blocks 17, 18 are provided, which sound signals indicate that the temperature in the cabinet of critical norm has been exceeded and open the shutters 13, 14. Humidifiers 9, 10, which are containers with water, in turn, make it possible to maintain the corresponding humidity mode.

За счет работы блока механических поворотов осуществляются периодические повороты яиц в лотках, представляющих собой ящики с ограничительными перегородками и, для обеспечения равномерного обдува яиц воздухом, перфорированными дном, а также, размещенной на нем транспортерной лентой 24, передвигающейся в направлении, перпендикулярном большой оси яйца с целью его перекатывания в обратном направлении хода ленты, приводимой в возвратно-поступательное движение тяговыми электромагнитами 25, 26, поочередной работой которых управляет реле времени 27 (фиг.2 и 3). Таким образом благодаря передвижению транспортерных лент 24 с размещенными на них яйцами последние перекатываются вдоль ограничительных перегородок, фиксирующих при этом положение указанных биологических объектов. Так, при срабатывании реле времени 27 через заданный промежуток времени начинает работу, например, тяговый электромагнит 26, который передвигает транспортерные ленты блока лотков, приводя инкубируемые яйца в поступательно-вращательное движение, направленное в противоположную сторону передвижения лент 24 (фиг.3). Далее реле времени 27 проводит отсчет времени и через заданный промежуток времени подает управляющее воздействие на тяговый электромагнит 25. Указанная последовательность работы блока управления поворотом яиц на 180° периодически повторяется на протяжении всего предвыводного периода инкубации.Due to the operation of the mechanical rotation unit, the eggs are periodically rotated in trays, which are boxes with restrictive baffles and, to ensure uniform blowing of eggs with air, perforated by the bottom, and also conveyor belt 24 placed on it, moving in a direction perpendicular to the major axis of the egg with the purpose of its rolling in the reverse direction of the tape, driven into reciprocating motion by traction electromagnets 25, 26, the alternate operation of which is controlled by a time relay audio 27 (Figures 2 and 3). Thus, due to the movement of the conveyor belts 24 with the eggs placed on them, the latter are rolled along the restrictive partitions, fixing the position of these biological objects. So, when the time relay 27 is activated after a predetermined period of time, for example, a traction electromagnet 26 starts to work, which moves the conveyor belts of the tray block, bringing the incubated eggs into translational-rotational movement, directed in the opposite direction of the belts 24 (Fig. 3). Next, the time relay 27 counts the time and after a specified period of time provides a control action to the traction electromagnet 25. The indicated sequence of operation of the control unit for turning the eggs through 180 ° is periodically repeated throughout the entire pre-breeding incubation period.

К техническому результату настоящего изобретения следует отнести:The technical result of the present invention should include:

1. Упрощение конструкции блока управления поворотом яиц на 180° за счет изменения конструкции лотков и отдельных элементов прототипа, позволяющее приводить в движение не всю конструкцию блоков с лотками (прототип), а только объекты инкубации. А именно: упрощение конструкции заключается в представлении лотков ящиками с ограничительными перегородками и, для обеспечения равномерного обдува яиц воздухом, перфорированными дном, а также размещенной на нем транспортерной лентой, передвигающейся в направлении, перпендикулярном большой оси яйца с целью его перекатывания в обратном направлении хода ленты, причем периодическое перемещение объектов инкубации обеспечивает блок управления поворотом яиц на 180°, выполненный в виде тяговых электромагнитов с реле времени, а для изменения теплового состояния яиц предусмотрены соответственное реле времени и нагреватели;1. Simplification of the design of the control unit for turning the eggs through 180 ° by changing the design of the trays and individual elements of the prototype, allowing you to set in motion not the entire structure of blocks with trays (prototype), but only incubation objects. Namely: the simplification of the design consists in presenting the trays with boxes with restrictive partitions and, to ensure uniform blowing of eggs with air, perforated by the bottom, and also with a conveyor belt placed on it, moving in a direction perpendicular to the major axis of the egg with the aim of rolling it in the opposite direction of the tape moreover, the periodic movement of the objects of incubation provides the control unit for turning the eggs through 180 °, made in the form of traction electromagnets with a time relay, and for changing eplovogo state eggs are provided according to the time switch and heaters;

2. Снижение расхода электроэнергии на нагрев яиц за счет изменения конструкции инкубатора путем разделения его на два шкафа: нагревательный и охладительный, оснащенных идентичными нагревательно-вентиляционными блоками. Причем инкубатор снабжен воздушными заслонками между выходным участком нагревательного и входным участком охладительного шкафов, что позволяет использовать тепло, сакуммулированное стенками и яйцами нагревательного шкафа и тем самым уменьшить расход энергии на нагрев яиц в охладительном шкафу.2. Reducing the energy consumption for heating eggs by changing the design of the incubator by dividing it into two cabinets: heating and cooling, equipped with identical heating and ventilation units. Moreover, the incubator is equipped with air dampers between the output section of the heating and the inlet section of the cooling cabinet, which allows the heat accumulated by the walls and eggs of the heating cabinet to be used and thereby reduce the energy consumption for heating the eggs in the cooling cabinet.

Claims (1)

Инкубатор, содержащий камеру, лотки, блок управления поворотом яиц на 180°, нагреватели и увлажнители, отличающийся тем, что инкубационная камера состоит из двух шкафов, соединенных заслонками и снабженных лотками, представляющими собой ящики с ограничительными перегородками и, для обеспечения равномерного обдува яиц воздухом, перфорированными дном, а также размещенной на нем транспортерной лентой, передвигающейся в направлении, перпендикулярном большой оси яйца, с целью его перекатывания в обратном направлении хода ленты, причем периодическим перемещением объектов инкубации управляет блок механических поворотов яиц на 180°, выполненный в виде тяговых электромагнитов с реле времени, а для изменения теплового состояния яиц предусмотрены соответственное реле времени и нагреватели.An incubator containing a chamber, trays, a 180 ° egg rotation control unit, heaters and humidifiers, characterized in that the incubation chamber consists of two cabinets connected by shutters and equipped with trays, which are boxes with restrictive partitions and, to ensure uniform blowing of eggs with air perforated bottom, as well as a conveyor belt placed on it, moving in a direction perpendicular to the major axis of the egg, with the aim of rolling in the opposite direction of the tape, and the period The mechanical movement of the eggs by 180 °, made in the form of traction electromagnets with a time relay, controls the physical movement of the objects of incubation, and a corresponding time relay and heaters are provided for changing the thermal state of the eggs.

Images