Устройство для кормления животного

 

Изобретение относится к технике для биологических исследований, связанной с кормлением животных. Устройство для кормления животного содержит установленный в желобе шнек и имеющий рукоятку механизм выдачи корма, привод и передаточный механизм с жестким валом, трубопровод, механизм хранения и прерывистого перепуска в шнек гранулированного корма, выполненный в виде коаксиально установленного в желобе с возможностью поворота на нем пакета дисковых кассет с приспособлением для последовательного сцепления их друг с другом радиальными пазами и каналами для корма в каждой из них и внутренней цилиндрической поверхностью. Поперечные размеры радиальных каналов кассет, расстояния между кромками желоба, шаг винта шнека и диаметр трубопровода равны диаметру гранул корма. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технике для биологических исследований животных на космических кораблях и в лабораторных условиях.

Известны кормушки для животных, содержащие шнековое устройство выдачи корма, приводной механизм.

Известные кормушки обладают следующими недостатками: не обеспечивают долговременного хранения корма, возможности изменения суточного количества и состава корма, учет индивидуальных особенностей животного, что приводит к нерациональному расходу корма и к ухудшению условий содержания, а также возможности эксплуатации без непосредственного участия человека.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации устройства и надежности выдачи гранулированного корма.

Для этого устройство для кормления животного, содержащее установленный в желобе шнек и имеющий рукоятку механизм выдачи корма, привод и передаточный механизм с жестким валом, трубопровод, cнабжено механизмом хранения и прерывистого перепуска в шнек гранулированного корма, выполненным в виде коаксиально установленного на желобе с возможностью поворота на нем пакета дисковых кассет с приспособлением для последовательного сцепления их друг с другом, радиальными пазом и каналами для корма в каждой из них и внутренней цилиндрической поверхностью, причем поперечные размеры радиальных каналов кассет, расстояния между кромками желоба, шаг винта шнека и диаметр трубопровода равны диаметру гранул корма.

Каждая кассета снабжена втулкой, установленной с возможностью скольжения по внутренней цилиндрической поверхности кассеты, при этом втулка выполнена с прорезью, поперечный размер которой равен диаметру гранул корма, и снабжена приспособлением для крепления ее на жалобе.

Приспособление для последовательного сцепления кассет выполнено в виде установленного в пазу каждой кассеты подпружиненного ползуна, имеющего с одной боковой стороны прямоугольную выемку, а с противоположной боковой стороны - выступ такой же конфигурации, при этом желоб снабжен неподвижным упором, с которым связан подпружиненный ползун первой кассеты.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным передаточным механизмом привода, выполненным в виде прямоугольной рамки, установленной симметрично относительно оси вращения кассет, и жестко связанного с ней своим крестом мальтийского механизма, ведущий диск которого через зубчатую передачу и жесткий вал связан с рукояткой механизма выдачи корма, при этом прямоугольная рамка связана с последней кассетой посредством подпружиненного ползуна.

Механизм выдачи корма выполнен в виде свободно установленной на жестком валу соосно рукоятке четырехлопастной вертушки, снабженной приспособлением регулирования ее хода, и связан трубопроводом с механизмом хранения и перепуска в шнек гранулированного корма.

Приспособление регулирования хода четырехлопастной вертушки содержит подпружиненную собачку для предотвращения реверсирования вертушки, электромагнит, подпружиненный рычаг, расположенный соосно рукоятке с возможностью взаимодействия с электромагнитом и снабженный подпружиненной собачкой, кинематически связанной с вертушкой, и анкерную вилку, одно плечо которой выполнено в виде желобообразного держателя гранулы корма, а другое - в виде упора, установленного с возможностью взаимодействия с вертушкой.

На фиг. 1 изображено устройство для кормления животного, общий вид; на фиг. 2 - устройства хранения и выдачи корма, шнековое устройство подачи корма, приводной механизм; на фиг. 3 - кассета устройства хранения и выдачи корма; на фиг. 4-7 - устройство выдачи корма; на фиг. 8 - кинематическая схема, поясняющая работу устройства для кормления животного.

Устройство для кормления животного (фиг. 1) содержит устройство 1 выдачи гранулированного корма 2, шнековое устройство 3 подачи корма, трубопровод 4, приводной механизм 5, устройство 6 хранения и выдачи корма, неподвижное основание 7, счетчик 8 расхода корма, тумблер 9 и кабель 10 подключения системы к бортовому программному блоку.

Устройство 6 хранения и выдачи корма выполнено в виде набора дисковых кассет 11, снабженного механизмом последовательного сцепления друг с другом.

Кассета 11 состоит из двух стенок-дисков 12 из прозрачного оргстекла, между которыми закреплены пластмассовые вкладыши 13, образующие радиальные каналы для размещения корма. В каждом канале установлены пружины 14, толкающие гранулированный корм к центру кассеты 11. Каждая кассета 11 снабжена втулкой 15, установленной с возможностью скольжения по внутренней цилиндрической поверхности кассеты и имеющей прорезь, размер которой соответствует диаметру гранулированного корма 2. Средство крепления втулки 15 выполнено в виде буртиков 16, фиксирующих исходное положение кассеты 11 на желобе 17 шнекового устройства 3.

Механизм последовательного сцепления кассет установлен в продольном пазу центрального вкладыша 18 и выполнен в виде подпружиненного ползуна 19, имеющего с одной стороны выборку 20 прямоугольной формы, а с другой - выступ 21 такой же конфигурации. Сверху все радиальные каналы закрыты хомутом 22. На боковой поверхности одного из стенок-дисков 12 имеется выборка 23 прямоугольной формы, соответствующей форме выступа 21.

Подпружиненный ползун 19 первой кассеты связан с неподвижным упором 24, расположенным на желобе 17 шнекового устройства 3.

Желоб 17 шнекового устройства 3 имеет продольную прорезь для направления движения гранулированного корма 2 под воздействием винта шнекового устройства.

Размер радиальных каналов кассет 11, прорези желоба 17, шаг винта шнекового устройства 3 и диаметр трубопровода 4 соответствует диаметру гранулированного корма 2.

Приводной механизм 5 содержит прямоугольную рамку 25 со съемной задней частью 26, имеющей выемку 27 (для зацепления с последней кассетой) и установленную симметрично относительно оси вращения кассет 11, мальтийский механизм, состоящий из креста 28 и ведущего диска 29, зубчатую передачу 30 и жесткий вал 31. Прямоугольная рамка 25 жестко связана с крестом 28 мальтийского механизма. Ведущий диск 29 через зубчатую передачу 30, ось 32 и жесткий вал 31 связан с устройством 1 выдачи.

Устройство 1 выдачи корма (фиг. 4-7) содержит рукоятку 33, четырехлопастную вертушку 34, свободно установленную на валу 35 соосно рукоятке 33, и механизм регулировки хода. Устройство 1 выдачи корма связано посредством трубопровода 4 с устройством 6 хранения и выдачи корма.

Механизм регулировки хода четырехлопастной вертушки 34 содержит подпружиненную собачку 36, препятствующую реверсивному движению вертушки 34, и два подпружиненных рычага 37,38. Рычаг 37 установлен соосно рукоятке 33, управляется электромагнитом 39 и несет на себе подпружиненную собачку 40. Рычаг 38 анкерного типа, одно его плечо выполнено в виде профильного держателя корма, другое - в виде упора, который блокирует вертушку 34 на время нахождения очередной порции корма.

Подготовка устройства к работе производится следующим образом.

Стерилизация всех элементов конструкции, соприкасающихся с кормом.

Заполнение кассет 11 гранулированным кормом производится путем поочередного заполнения всех радиальных каналов. Втулка 15 (фиг. 3) поворачивается таким образом, чтобы ее прорезь совпадала с входом в канал, и канал заполняют кормом, преодолевая сопротивление пружины 14.

Емкость кассеты рассчитана на суточный запас корма, при этом обеспечивается возможность изменения рациона питания животного. После заполнения кассета запаивается в полиэтиленовый мешок и может длительное время храниться вне системы питания.

Заполнение шнекового устройства 3 и трубопровода 4 производится до установки кассет с помощью приводного механизма 5 и рукоятки 33.

Прорезь желоба 17 заполняется гранулированным кормом 2, и после подачи напряжения на электромагнит 39 заполняется трубопровод 4 путем поворота рукоятки 33 на угол 90^о столько раз, сколько нужно для его полного заполнения.

Установка кассет на шнековое устройство 3 производится следующим образом. Снимается задняя часть 26 рамки 25 (фиг. 2), буртики 16 втулки 15 (фиг. 3) кассеты вводятся в паз желоба 17 шнекового устройства 3. Выступ неподвижного упора 24 вставляется в выборку 20 подпружиненного ползуна 19 первой кассеты, при этом ползун 19 приподнимается и устанавливается так, чтобы его выступ 21 опирался на боковую поверхность стенки 12 следующей кассеты. Таким образом, устанавливаются все кассеты 11 (по числу дней эксперимента), после чего ставится съемная задняя часть 26 рамки 25 так, чтобы выступ 21 ползуна 19 последней кассеты сцеплялся с выемкой 27 (фиг. 3).

Подключение устройства для кормления животного к бортовому программному блоку производится с помощью кабеля 10, соединенного с электромагнитом 39 и тумблером 9.

На беспилотных биоспутниках предлагаемое устройство для кормления животного работает в автоматизированном режиме от бортового программного блока, подающего напряжение в сеансы кормления. На орбитальных пилотируемых станциях или в лабораторных условиях включение устройства производится оператором с помощью тумблера 9.

В обоих случаях напряжение поступает на лампу (фиг. 4, в) и электромагнит 39. Лампа 41 высвечивает перед животным (приматом) красное пятно, сигнализирующее о начале сеанса кормления. Одновременно срабатывает электромагнит 39, который освобождает рычаг 37 и установленную соосно ему рукоятку 33. Анкерный рычаг 38 под действием пружины 42 стоит в положении, когда его упор выведен из зацепления с лопастью вертушки 34, и она имеет возможность поворота. Примат, нажимая конечностью на рукоятку 33, поворачивает ее на угол 90^о, при этом повернется вал 35 и рычаг 37, а подпружиненная собачка 40, захватив лопасть вертушки 34, развернет ее также на угол 90^о. При этом находящийся в вертушке 34 шарик корма 2, поступивший по трубопроводу 4, окажется в зоне, доступной для выемки его животным.

В момент поворота шарик корма приподнимает плечо анкерного рычага 38, выполненное в виде профильного держателя корма, а другим плечом с упором стопорит вертушку 34. После того как примат отпустит рукоятку 33, она под действием пружины 43 возвратится в исходное положение, причем при обратном ходе рукоятки вертушка 34 остается неподвижной, упираясь в собачку 36. До тех пор пока животное не извлечет поданный шарик корма из устройства кормления рукоятка 33 будет заблокирована упором анкерного рычага 38 и примат не сможет востребовать следующую порцию.

Подача гранулированного корма 2 в устройство 1 для кормления по трубопроводу 4 происходит при каждом повороте рукоятки 33 на 90^о. Это движение передается через вал 31 на зубчатую передачу 30 приводного механизма 5, при том за один поворот рукоятки 33 происходит поворот винта шнекового устройства 3 на один оборот, а так как шаг винта равен диаметру гранулированного корма, то происходит продвижение всего столба шариков, находящихся в прорези желоба 17 и в трубопроводе 4, на шаг, равный диаметру гранулированного корма 2.

Заполнение прорези желоба 17 шнекового устройства 3 гранулированным кормом происходит, начиная с последней кассеты 11. При повороте рукоятки 33 движение через вал 31 и зубчатую передачу 30 передается на ведущий диск 29 мальтийского механизма, который входит в зацепление с мальтийским крестом 28 и разворачивает его. Поскольку последняя кассета 11 посредством выступа 21 ползуна 19 связана с выемкой 27 съемной задней части 26 рамки 25, то при повороте креста 28, жестко связанного с рамкой 25, поворачивается и кассета 11 на угол, равный шагу между радиальными каналами.

Гранулированный корм 2 под воздействием пружины 14 попадает в прорезь желоба 17 шнекового устройства 3, затем после каждого нажатия животным на рукоятку 33 корм подается через шнековое устройство 3 в трубопровод 4 и далее - в устройство 1 выдачи.

После пяти нажатий на рукоятку 33, которые ведущий диск 29 мальтийского механизма пройдет вхолостую, а из радиального канала кассеты 11 выйдет пять шариков корма, происходит очередной поворот креста 28 мальтийского механизма и вместе с ним на один шаг кассеты 11. Таким образом, пустой канал кассеты заменяется на заполненный кормом.

После того как кассета 11 полностью выдаст запас корма из всех радиальных каналов, т.е. при ее полном обороте, выступ 21 подпружиненного ползуна 19 следующей кассеты, который все это время скользил по боковой поверхности стенки 12 поворачивающейся кассеты, под действием пружины опустится в выборку 23, т.о. в схему питания подключается новая кассета, двигаясь совместно с предыдущей.

Таким образом, по мере расходования корма в схему последовательно включаются все имеющиеся в наборе кассеты. При каждой выдаче животному шарика корма, т.е. при повороте винта шнекового устройства 3 на один оборот, движение от него передается на счетчик расхода корма.

Таким образом, при использовании устройства для кормления животного обеспечивается долговременное хранение корма, возможность изменения суточного количества и состава корма, учет индивидуальных особенностей животного, рациональный расход корма, возможность эксплуатации без непосредственного участия человека, что приводит к удобствам в эксплуатации и улучшению условий содержания животного.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРМЛЕНИЯ ЖИВОТНОГО, содержащее установленный в желобе шнек и имеющий рукоятку механизм выдачи корма, привод и передаточный механизм с жестким валом, трубопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства его эксплуатации и надежности выдачи гранулированного корма, оно снабжено механизмом хранения и прерывистого перепуска в шнек гранулированного корма, выполненным в виде коаксиально установленного на желобе с возможностью поворота на нем пакета дисковых кассет с приспособлением для последовательного сцепления их друг с другом, радиальными пазом и каналами для корма в каждой из них и внутренней цилиндрической поверхностью, причем поперечные размеры радиальных каналов кассет, расстояния между кромками желоба, шаг винта шнека и диаметр трубопровода равны диаметру гранул корма.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая кассета снабжена втулкой, установленной с возможностью скольжения по внутренней цилиндрической поверхности кассеты, при этом втулка выполнена с прорезью, поперечный размер которой равен диаметру гранул корма, и снабжена приспособлением для крепления ее на желобе.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что приспособление для последовательного сцепления кассет выполнено в виде установленного в пазу каждой кассеты подпружиненного ползуна, имеющего с одной боковой стороны прямоугольную выемку, а с противоположной боковой стороны - выступ такой же конфигурации, при этом желоб снабжен неподвижным упором, с которым связан подпружиненный ползун первой кассеты.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным передаточным механизмом привода, выполненным в виде прямоугольной рамки, установленной симметрично относительно оси вращения кассет, и жестко связанного с ней своим крестом мальтийского механизма, ведущий диск которого через зубчатую передачу и жесткий вал связан с рукояткой механизма выдачи корма, при этом прямоугольная рамка связана с последней кассетой посредством подпружиненного ползуна.

5. Устройство по пп. 1- 4, отличающееся тем, что механизм выдачи корма выполнен в виде свободно установленной на жестком валу соосно с рукояткой четырехлопастной вертушки, снабженной приспособлением регулирования ее хода, и связан трубопроводом с механизмом хранения и перепуска в шнек гранулированного корма.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что приспособление регулирования хода четырехлопастной вертушки содержит подпружиненную собачку для предотвращения реверсирования вертушки, электромагнит, подпружиненный рычаг, расположенный соосно с рукояткой с возможностью взаимодействия с электромагнитом и снабженный подпружиненной собачкой, кинематически связанной с вертушкой, и анкерную вилку, одно плечо которой выполнено в виде желобообразного держателя гранулы корма, а другое - в виде упора, установленного с возможностью взаимодействия с вертушкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8