Инкубатор

 

Использование в сельском хозяйстве, в частности в устройствах для инкубирования яиц. Сущность изобретения: инкубатор содержит корпус, в котором установлены нагреватель с терморегулятором, испаритель и лотки для яиц, выполненные в виде поворотных дисков с ячейками. Центры ячеек для размещения яиц расположены на концентрических относительно оси вращения лотков окружностях, диаметры которых определяют по математическому выражению. 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для инкубации яиц.

Известен инкубатор для птиц (а.с. N 1727750, кл. A 01 K 41/OO, опубл. 23.04.92), представляющий собой камеру, в которой с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси установлена рама с радиально расширяющимися секциями, в которых расположены кассеты для яиц.

Однако в естественных условиях, в процессе насиживания, яйца периодически подвергаются шевелению наседкой, в результате чего происходит поворот яиц относительно оси симметрии яйца (прогревшейся стороной вниз, то есть на угол, близкий к 180^o) с одновременной переориентацией осей симметрии в магнитном поле Земли. Учитывая известное влияние, оказываемое геомагнитным полем, в частности его горизонтальной составляющей, на жизнеспособность биологических объектов, устойчивость их условных и безусловных рефлексов (см. Электромагнитная биология. К.А. Иванов Муромский. Киев: Наукова думка, 1977, стр. 91 114), можно сделать вывод о том, что отсутствие переориентации яиц в геомагнитном поле в описанном инкубаторе снижает выход жизнеспособного молодняка, тем самым снижая производительность инкубатора.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является инкубатор, описанный в журнале "Приусадебное хозяйство", N 6, 1983, стр. 22-23. Инкубатор содержит камеру с установленными в ней нагревателем и терморегулятором, испарителем, сепараторами для размещения яиц и лотками для поддержания яиц в сепараторах. Сепараторы соединены с приводным механизмом, перемещающим сепараторы по направляющим, тем самым перекатывая яйца с одного бока на другой на 180^o.

Данное техническое решение также не позволяет производить переориентацию яиц относительно геомагнитных линий, что снижает выход жизнеспособного молодняка.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является приближение условий инкубации к натурным путем поворота яиц относительно их осей симметрии на одинаковый угол с одновременной переориентацией яиц в геомагнитном поле.

Поставленная задача с достижением указанного технического результата решается за счет того, что в инкубаторе, содержащем установленные в камере нагреватель с терморегулятором, испаритель, сепараторы для размещения инкубируемых яиц, соединенные с приводным механизмом, и лотки для поддержания яиц, сепараторы выполнены в виде поворотных вокруг вертикальной оси дисков с ячейками для яиц, причем ячейки расположены на концентрических относительно оси вращения сепараторов окружностях, диаметры которых определяют из соотношения где D_n диаметр окружности, на которой расположены ячейки под яйца; d малый диаметр яйца (диаметр, по которому происходит поворот яйца); a заданный угол поворота яйца вокруг оси симметрии яйца; b заданный угол поворота сепараторов; n натуральное число, включая 0.

Размещение яиц в ячейках, расположенных на концентрических относительно оси вращения сепараторов окружностях, диаметры которых определяются из математического выражения, представленного в формуле изобретения, позволяет не только совместить вращение яиц вокруг их осей симметрии с равномерной переориентацией в магнитном поле Земли, но и добиться одинакового углового перемещения при повороте вокруг оси симметрии яиц, расположенных на разном расстоянии от центра сепараторов, что приближает условия инкубации к натурным.

На фиг.1 изображено сечение инкубатора; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 - схема расположения яиц в сепараторе.

Инкубатор содержит корпус 1 со смотровым окном 2 и дверцей (не показана). В корпусе 1 установлены нагреватель 3 с терморегулятором (не показан), испаритель 4 и сепараторы 5, выполненные в виде поворотных дисков с ячейками 6 для размещения яиц 7. Сепараторы 5 укреплены на оси 8, проходящей через подшипник 9 в верхней части корпуса 1. На оси 8 укреплен также штурвал 10 для поворота сепараторов 5 на заданный угол b. В корпусе 1 на расстоянии, равном 1/2 малого диаметра яйца, расположены лотки 11 для поддержания яиц с вентиляционными отверстиями 12. Лотки закреплены на боковых поверхностях корпуса 1 посредством упоров 13. Под штурвалом 10 на корпусе 1 укреплен лимб 14, а на штурвале 10 нанесена риска 15.

Эксплуатация инкубатора осуществляется следующим образом.

Инкубируемые яйца 7 закладывают горизонтально в ячейки 6 кольцевых сепараторов 5 и поворачивают штурвал 10 на заданный угол b, ориентируясь по риске 15 и лимбу 14. При этом все инкубируемые яйца 7 совершают поворот на угол b вокруг вертикальной оси сепараторов 5 и на угол a или (α + n · 360⁰) (в зависимости от диаметров концентрических окружностей, на которых они расположены) относительно оси симметрии яйца (n натуральное число, включая 0, соответствующее целому числу поворотов яйца). Поворот относительно оси симметрии яйца возможен за счет того, что размер ячейки 6 несколько превышает размер инкубируемого яйца, и последнее может свободно перекатываться по лотку, подталкиваемое стенкой ячейки 6 сепаратора 5.

Выбор углов α и b осуществляют из следующих соображений. В реальных условиях наседка периодически "шевелит" насиживаемые яйца. При этом яйца занимают новое положение, то есть переориентируются. Переориентацию яиц можно рассматривать как совокупность двух видов перемещений относительно оси симметрии яйца и относительно геомагнитных линий. Поворот относительно оси симметрии яйца (в нашем случае на угол a ) происходит, естественно, не на строго определенный угол, однако, несомненно, на угол, близкий к 180^o, так как наседка периодически поворачивает яйца к себе холодной стороной, то есть стороной, противоположной только что прогревшейся. Из литературы (см. журнал "Приусадебное хозяйство" N 6, 1985, стр.20) известно, что при искусственном инкубировании переориентацию яиц обычно производят максимально интенсивным образом, то есть исходное положение яйца меняют на противоположное относительно оси симметрии яйца, осуществляя при этом поворот яйца на 180^o. Учитывая вышесказанное, заданным для расчетной формулы можно принять угол a равный 180^o. При этом на угол a равный 180^o, при повороте сепараторов 5 на угол b будут поворачиваться яйца, расположенные на концентрической окружности с исходным диаметром D₀ (см. фиг. З). Длина дуги, то есть путь, пройденный малым диаметром этих яиц, будет равен с одной стороны а с другой
Приравняв (1) и (2), находим D₀.

Для того, чтобы яйца, расположенные на концентрической окружности с произвольным диаметром D_n, при повороте сепараторов 5 на угол b осуществили одинаковое угловое перемещение с яйцами, расположенными на концентрической окружности с диаметром D₀, необходимо обеспечить им поворот на угол, равный (a + n·360^o), где n натуральное число, включая 0, число целых поворотов яиц на 360^o при повороте сепараторов 5 на угол b. При целом числе n угловое перемещение яйца определяется только величиной a.

Путь l_n (длина дуги), пройденный малыми диаметрами этих яиц, будет равен с одной стороны

а с другой

Отсюда по аналогии с (3) формула для расчета диаметров концентрических окружностей, на которых расположены ячейки под яйца, примет следующий вид

При выборе угла b следует руководствоваться главным образом конструктивными соображениями, в частности оптимальными габаритами сепаратора и удобством его эксплуатации. Так увеличение угла b при прочих равных условиях (см. формулу (4)) приводит к увеличению расстояния между соседними концентрическими окружностями. Приняв для куриного яйца габарит по оси симметрии, равный 56 мм, и d 40 мм, при a 180^o и b 10^o расстояние D между концентрическими окружноcтями с диаметрами D_n и D_n+1 при любых значениях n составит

При таком значении Δ нерационально используется полезная площадь сепаратора.

При b 180^o и прочих равных условиях D 40 мм, что также снижает плотность упаковки яиц в сепараторе. Кроме того, увеличение угла b приводит к увеличению длины дуги l пробега яйца, при повороте его на угол a в результате чего (в связи с разбросом значений d реальных яиц) снижается точность поворота яиц на заданный угол a.

Учитывая реальные размеры куриных яиц и удобство контроля за поворотом сепараторов, оптимальным углом следует считать угол, равный 90^o. При b 90^o D 80 мм.

Таким образом, при повороте сепараторов на угол b происходит переориентация осей симметрии яиц в геомагнитном поле, кроме того, яйца, лежащие на различных расстояниях от центра сепаратора, совершают поворот вокруг оси симметрии яйца на угол, равный (a + n·360^o), то есть ведут себя как одно, совершая равное угловое перемещение, благодаря чему обеспечиваются одинаковые условия инкубации для всех яиц, независимо от их расположения на сепараторе.

Формула изобретения

Инкубатор, содержащий установленные в камере нагреватель с терморегулятором, испаритель, лотки для яиц, приспособление для поворота яиц, выполненное в виде диска с отверстиями для яиц, установленного на вертикальной оси над поверхностью каждого лотка с возможностью поворота вокруг оси и соединенного с приводным механизмом, при этом отверстия для яиц на диске расположены на концентрических окружностях относительно оси вращения его и выполнены с возможностью поворота яиц в них на 180°, отличающийся тем, что величины диаметров концентрических окружностей определяют из выражения

где D диаметр окружности, на которой расположены отверстия для яиц, мм;
d диаметр окружности поперечного сечения яйца, мм;
a-- угол поворота яйца вокруг оси симметрии яйца, рад;
b- угол поворота диска, рад;
n натуральное число, включая 0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3