Если вы задались целью сделать полностью автоматический инкубатор для вывода птицы, то как вариант можете рассмотреть предложенную ниже автоматику для инкубатора. Она включает универсальный терморегулятор с регулировкой влажности, установлен таймер управления приводом поворотного устройства, звуковой сигнализатор нехватки уровня воды, а также устройство управления внешним зарядным устройством для аккумулятора (АКБ).
Такой автоматический терморегулятор целесообразно использовать для одновременного вывода более 100 яиц.
Диоды VD1-VD7 — любые на ток 2-3 А и напряжение не менее 100 В (КД257, FR207 и т.д.); VD7,VD9, VD18, VD20 — любые на ток 0.5 А и тоже напряжение (КД209, IN4007 и т.д); остальные — любые из ряда КД521, КД522, КД103, IN4148 и т.д.
VT1, VT3, VT9, VT10 — КТ815 с любой буквой и без теплоотводов (большой запас по мощности позволяет использовать реле практически любого типа). VT2, VT6 — KT814 с любой буквой. VT7, VT8 — любые из серии КТ3102. VT4 — любой из серии КТ3107.
DA1(КР142ЕН8В, аналог 78L15 — 15 В)
DA2(КР142ЕН8А, аналог 78L09 — 9 В)
DA3-DA5 — К544УД2А (использовались в оригинале поэтому выводы 1 и 8 замкнуты, в качестве замены можно использовать весь ряд замен предыдущего терморегулятора).
DD1, DD2 — К561ИЕ16 (5-й вывод DD3 необходимо удалить — технологический ход), DD3 — К561ЛН2.
SA1 — любая кнопка без фиксации, SA2 — любая кнопка с фиксацией.
К1, К3, К4 — любые реле с обмоткой 15 В и контактами не менее 2 А. Все контактные группы необходимо соединить параллельно. К2 — автомобильное реле сигнала (напряжение обмотки — 12 В, ток через контакты — 30 А). Можно поставить другое реле на 12В с мощными контактами или использовать для коммутации ламп мощный транзистор, типа КТ827.
HL1-HL4 — лучше использовать обычные лампы мотоциклетных фар (галогенные и криптоновые слишком мощные) мощностью на одну спираль 40-50 Вт. Обе спирали лучше соединить параллельно. Суммарная мощность не должна превысить 350 Вт (12 В x 30 А = 360 Вт).
R нагр — такой же как в на предыдущем терморегуляторе.
Тип АКБ зависит от размеров инкубатора, его теплоизоляционных свойств и продолжительности отсутствия сетевого напряжения. По типу АКБ и подбирается ЗУ — зарядное устройство из расчёта зарядный ток 1:10. Например АКБ 55А/ч, то ЗУ должно выдавать ток не менее 5,5 А.
Двигатель М — от импортной магнитолы с удаленным регулятором частоты вращения.
Расположение деталей на печатной плате терморегулятора для инкубатора
Прибор включается выключателем SA1, вместо которого лучше использовать автоматические выключатели типа ДЭК или аналогичный ему.
Напряжение питания 220 В проходя понижающий трансформатор выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и стабилизируется интегральным стабилизатором DA1(КР142ЕН8В — 15 В). Стабилизированное напряжение 15V служит для питания реле К1 (нагрев от сети), К2 (управление приводом переворотного механизма), К3 (управление зарядным устройством).
На диодах VD5, VD6 собран логический элемент «ИЛИ». При наличии напряжения питания сети 15 В беспрепятственно проходит через диод VD5 и попадает на DA2 (КР142ЕН8А — 9 В). Диод VD6 будет заперт, поскольку напряжение на его катоде больше, чем на аноде. Как только напряжение сети пропадет и на катодах VD5, VD6 уменьшится до 12 В, VD6 откроется и напряжение 12 В с АКБ попадет на DA2.
Напряжением 9 В питаются компараторы DA3-DA5 и микросхемы DD1-DD3.
При подаче напряжения питания через конденсатор С5 происходит принудительный сброс в ноль счетчиков DD1 и DD2. После зарядки этого конденсатора на дальнейшую работу устройства он никак не влияет.
На ОУ DA3 и DA4 собраны аналоги компараторов отвечающих за температуру и влажность соответственно. От предыдущего они отличаются тем, что изменена полярность измерительного моста. Теперь до повышения температуры на установленную величину на выходе ОУ будет напряжение близкое к напряжению питания, что в свою очередь откроет, через токоограничивающие резисторы, транзисторы VT1 и VT3.
С выхода DA3 сигнал через резисторы подается на базы транзисторов VT1, VT3 и резистор R10. При наличии на выходе ОУ напряжения близкого к напряжению питания (далее — лог.1), оба транзистора будут открыты. Если устройство в данный момент питается от сети, то на верхнем выводе катушки К1 будет напряжение 15 В, и реле замкнет свои контакты, тем самым будет подано напряжение 220 В на нагревательный элемент Rнагр.
Эти же 15 В попадают через резисторы R11 и R12 на базу VT2, в коллекторную цепь которого включена катушка реле К2. Поскольку эмиттер этого транзистора подключен к напряжению АКБ 12 В, то на базе образуется потенциал больший, чем на эмиттере (чтобы не прожечь переход база-эмиттер обратной полярностью установлен диод VD9) и транзистор остается полностью закрытым. Поэтому, несмотря на то, что транзистор VT3 находится в режиме насыщения, ток через обмотку реле K2 не потечет, и оно не включится.
Как только пропадет напряжение питания 220 В, на базе VT2 исчезнет запрещающее работу напряжение 15 В и он через резистор R13 идущий на массу войдет в режим насыщения, ток через обмотку К2 потечет, контакты реле замкнутся и подадут напряжение 12 В с АКБ на низковольтные нагреватели HL1-HL4. Реле К1 естественно не включится, поскольку пропадет необходимое для его работы напряжение 15 В.
Нагрев воздух в инкубаторе до установленной величины DA3 изменит состояние на своем выходе на напряжение близкое к нулю. Ток через R 10 и VD15 перестанет течь и на входе «С» DD1 через резистор R15 образуется лог.0.
Температура в инкубаторе постепенно будет понижаться и в определенный момент DA3 изменит состояние на своем выходе на лог.1, ток через VD10 создаст на входе С DD1 фронт импульса, который счетчик и посчитает, изменив на выводе 9 лог.0 на лог.1. После нагрева DA3 снова подаст лог.0, а после остывания — лог.1 на вход счетчика. Так будет продолжаться пока счетчик не досчитает до 6 разряда (64 раза).
Как только на выводе 6 DD1 появиться напряжение лог.1 разблокируется DA4 на его выходе сформируется лог.1, откроется транзистор VT5 и включится двигатель «М», увеличивающий влажность воздуха (описание увлажнителя будет приведено ниже). Такая задержка необходима для того, чтобы вода находящаяся в инкубаторе сама нагрелась до температуры позволяющей судить о влажности в инкубаторе. Необходимо отметить, что регулировка влажности в данной конструкции основана на принципе работы бытового психрометра, т.е. влажность высчитывается по разности температур сухого и влажного термометров. Другими словами, увлажнитель работает до тех пор, пока температура воды не достигнет установленного значения.
Продолжая считать импульсы с DA3, счетчик DD1 неизбежно достигнет состояния, когда на 8-м разряде (вывод 12) появится уровень лог.1. Лог.1 с вывода 12 через диод VD16 запретит дальнейшую работу счетчика, разрешит работу увлажнителя и зажжет индикатор «ГОТОВ», что в свою очередь означает, что микроклимат создан и можно закладывать в инкубатор яйца.
На элементе DD3.1 выполнен формирователь состояния уровня воды. Как только уровень воды опустится ниже расположения концевого датчика на входе DD3.1 сформируется лог.1, на выходе появится лог.0, что в свою очередь разрешит работу мультивибратора на элементах DD3.2 и DD3.3. Подобная схема мультивибратора наиболее устойчиво работает на низких частотах, поскольку принцип работы как у обычного транзисторного мультивибратора. На выходе DD3.2 будет появляться лог.1 и на базу VT7 через резистор будет подаваться положительное напряжение смещения. Разность номиналов конденсаторов С9, С10 делает его не симметричным, что позволяет мультивибратору очень устойчиво запускаться.
На транзисторах VT6 и VT7 собран мультивибратор (принцип работы мультивибратора подробно описан выше, только изменена полярность включения и структура транзисторов). Поскольку напряжение смещения (разрешения) будет подаваться периодически, то о недостаточности воды в инкубаторе будет свидетельствовать прерывистый звуковой сигнал.
В качестве нагрузки мультивибратора использована динамическая головка и токоограничивающий резистор R39. Номинал частотозадающего конденсатора C12 подобран для зуммера используемого в китайских будильниках типа «Домик». Поиск таких, вышедших из строя, будильников труда не доставит, наверное, никому. Использование именно этого зуммера обосновано тем, что он развивает, при небольшой потребляемой мощности, очень высокое звуковое давление. При использовании пьезокерамического излучателя или динамической головки потребуется подобрать конденсатор С12 (частота) и R39 (громкость).
На транзисторе VT4 выполнен контроллер наличия АКБ. Принцип работы такой же, как у VT2, только напряжение с коллектора через диод VD19 и токоограничивающий резистор подается на базу VT7. Как только исчезнет напряжение 12 В с АКБ, транзистор VT4 откроется, запуститься мультивибратор на VT6, VT7, и устройство уведомит об этом непрерывным звуком звуковым сигналом.
На элементах DD3.4 и DD3.5 выполнен такой же мультивибратор, как на DD3.2 и DD3.3. Этот мультивибратор определяет время включения переворотного механизма и выполнен отдельно для наиболее точной подгонки под любой переворотный механизм (в дальнейшем ПМ). На DD2 выполнен счетчик определяющий время интервалов между включением переворотного механизма.
При частоте генерации мультивибратора 4 Гц на 11 разряде (вывод 1) сигнал разрешения работы ПМ появится приблизительно через 16 минут, на 12 разряде (вывод 2) — через 32 минуты, на 13 разряде (вывод 3) — через 1 час. На плате предусмотрены отверстия для перемычки с соответствующего разряда, хотя можно поставить и галетный переключатель. Время работы ПМ определяется сопротивлением резисторов R40+R41 и емкостью конденсатора C16. Резистором R40 регулируют продолжительность работы ПМ. Как правило, время работы зависит от используемого типа ПМ, используемого типа двигателя, передаточного числа редуктора (в качестве редуктора можно использовать механизм от настенных часов Советской эпохи) и размера яиц. При необходимости можно увеличить емкость С16, тем самым, увеличивая время работы ПМ. Выключатель SA2 предназначен для блокировки ПМ на последних днях инкубации, во избежания травм молодняка.
На ОУ DA5 выполнен компаратор, контролирующий состояние АКБ и управляющий зарядным устройством (далее — ЗУ). На 3-м выводе ОУ создано опорное напряжение (R45 и VD23), R44 и R46 образуют положительную обратную связь для формирования диапазона захвата рабочих напряжений АКБ. При зарядке АКБ его напряжение неизбежно увеличивается и достигнув напряжения заряженного АКБ (14.2-14.4V) напряжение на выводе 2 ОУ должно превысить напряжение на выводе 3 (устанавливается этот режим резистором R49). Как только это произойдет, на выходе ОУ напряжение изменится с лог.1 на лог.0. Ток через базовый переход VT9 перестанет течь и он закроется, реле К4 разомкнет контакты и снимет напряжения питания с ЗУ, зарядка АКБ прекратится.
В момент появления напряжения питания 220 В, стабилизированное напряжение 15 В проходя, через заряжающийся конденсатор С18 кратковременно откроет транзистор VT8. На выводе 2 DA5 сформируется напряжение ниже установленного предела и на выходе DA5 появится лог.1, которая через транзистор VT9 и реле К4 включит ЗУ. Как только, израсходованная за время отсутствия сетевого напряжения, энергия АКБ будет восстановлена — ЗУ будет отключено.
Кнопка SA1 предназначена для принудительного запуска ЗУ.
При отсутствии АКБ DA5, в момент включения питания 220 В, включит ЗУ и напряжение на входе 2 через резисторы R43 и R49 очень быстро начнет подниматься (время зарядки С17). По достижению установленного R49 предела и DA5 выключит ЗУ. Напряжение 12 В быстро исчезнет, но DA5 не включит ЗУ до тех пор пока не разрядится, до определенного отношением резисторов R46-R44 предела, конденсатор С17. Конденсатор С17 должен быть на напряжение минимум 50 В, потому, что при отсутствии АКБ на клеммах разъема XS3 возможны броски до максимального выходного напряжения выдаваемое ЗУ, а оно, в зависимости от типа ЗУ может достигать 20-40 В.
Однако при пропадании 12 В с АКБ откроется транзистор VT4. Открытый VT4 включит непрерывный звуковой сигнал через VD19 и через VD18 заблокирует DA5. C8 необходим для увеличения постоянной времени работы VT4 при восстановлении напряжения АКБ 12 В. Резистор R46 подбирается до захвата режима вкл-выкл, включение при напряжении менее 12 вольт, а выключение при 14,2 вольта.
Увлажнитель изготавливается полностью самостоятельно. Для изготовления потребуется небольшая лейка (воронка) для заполнения бутылок. Необходимо подобрать сверло, диаметр которого будет на 2-4 мм меньше внутреннего диаметра носика лейки. Отступив от края хвоста сверла 15-20 мм, на сверло плотно наматывается бумажная полоса шириной 5-7 мм. Толщина намотки такова, что сверло очень туго входит в носик лейки. Затем необходимо заткнуть носик лейки получившейся пробкой (рабочая область сверла должна находится внутри лейки), установить лейку вертикально и заполнить растопленным парафином (бытовые свечи). Получившаяся конструкция (см. рис. а ) выдерживается неподвижно до полного застывания парафина. После полного затвердения аккуратным постукиванием по хвосту сверла парафиновую заготовку выбивают из лейки.
Сверло зажимают в патрон электродрели (токарного станка) и резаком изготовленным из ножовочного полотна аккуратно, по 0.5-0.7 мм срезают парафин с вращающейся заготовки до получения заготовки в форме «дудки» (см. рис. б ). Высота «дудки» 45-50мм, диаметр — 55-60мм. Радиус закругления особой роли не играет, лишь бы не было резких переходов.
После обточки парафиновой заготовки необходимо развести клей «ЭДП» (эпоксидный) и обмотать заготовку матерчатой полосой тщательно пропитанной клеем. Толщина намотки — 3-4 мм, с торца заготовки необходимо сделать в центре цилиндрик из матерчатых кругов диаметром 10-12 мм. Высота цилиндрика — 8-10 мм. После полимеризации клея необходимо опять зажать хвост сверла в патрон дрели и напильником с крупным зубом придать заготовке гладкий вид. Затем с торца цилиндрика сверлится отверстие по диаметру вала двигателя и глубиной 6-7 мм (заготовка вращается — сверло неподвижно). Отступив от края внешней стороны, широкой части заготовки 3-4 мм в заготовке сверлится 4 отверстия диаметром 1-1,2 мм. Отверстия сверлятся под прямым углом к плоской части заготовки (см. рис. в ). Возле первого отверстия необходимо поставить метку с обоих сторон. После сверления необходимо самую широкую часть срезать напильником (заготовка вращается) и разделить получившиеся части.
ВНИМАНИЕ! На всех этапах обработки необходимо следить за температурой заготовки, она не должна превысить 25 С, так как парафин может размягчиться и заготовка потеряет ось вращения (начнет бить). Лучше всего перед механическими обработками выдержать заготовку в морозилке холодильника 20-30 минут.
Далее из заготовок выплавляют парафин и промывают заготовку бензином «Нефрас — калоша» (бензин хорошо растворяет парафин). В 4 отверстия вставляться медная или аллюминивая проволока подходящего диаметра и фиксируется клеем «ЭДП» (метки первого отверстия должны совпасть). Расстояние между заготовками 2-3 мм. После застывания клея торчащие концы проволоки обрезаются и зашкуриваются мелкой наждачкой.
Далее необходимо изготовить крыльчатку из жести от консервных банок. Диаметр круга на 4-5мм больше, чем верхний диаметр конической заготовки. В центре круга сверлится отверстие диаметром 1мм, затем оно керном пробивается до диаметра вала двигателя. Круг размечается на 8 одинаковых секторов и ножницами по металлу по разметке надрезается на 2/3 радиуса. Затем каждый сектор загибается на 25-30 гр.
Далее необходимо изготовить каркас, для этого идеально подойдет фольгированный стеклотекстолит. Вырезав круг на 30-35 мм больше чем больший диаметр конической заготовки необходимо нарезать 8 полосок шириной 10-12 мм и длиной на 5-7 мм больше чем высота конической заготовки. В центре круга сверлится отверстие на 1-2 мм больше диаметра вала и 2-4 отверстия под винты для закрепления двигателя. На стеклотекстолитовом круге наносится разметка 8-ми равных секторов и по краю круга, по разметке припаиваются торцом полосы. Двигатель закрепляется, на вал наносится эпоксидный клей, надевается крыльчатка и конус. Необходимо проделывать это аккуратно, чтобы клей не попал в подшипник скольжения двигателя.
В качестве нижней крышки можно использовать банку для проявки фотопленки, в качестве верней крышки можно подобрать банку от маргарина или масла. Каркас из стеклотекстолита с закрепленным двигателем и приклеенным конусом фиксируется на дне нижней крышке эпоксидным клеем (перед нанесением клея поверхности необходимо тщательно зашкурить крупной наждачкой). В верхней крышке сверлится 8-14 отверстий диаметром 10-12 мм. Необходимо учесть условие — нижний край верхней крышки должен быть ниже прорези в конусе на 5-7 мм. В нижней части нижней крышки сверлится 2 отверстия, одно диаметром с шариковую ручку, втрое — стержень шариковой ручки. Шариковая ручка обрезается до длины 25-30 мм, пустой стержень от ручки — 30-35 мм. Затем получившиеся трубки вставляются в соответствующие отверстия и клеятся эпоксидным клеем с тканью. На отрезок ручки надевается виниловая трубка и соединяется с основной емкостью с водой.
Отрезок стержня вклеивается в пластмассовый цилиндрик с запаеным или заклеенным дном. Диаметр — 8-10 мм, длина — 35-40 мм (можно использовать корпус от толстого фломастера или маркера). Из латунного отрезка трубки диаметром 5-6 мм отрезается кусочек диной 37-45 мм (идеально подойдет секция телескопической антенны) и одна сторона запаивается. Затем необходимо заполнить теплоотводящей пастой и вставить, обмотанный тонкой фторопластовой лентой, R23 (рис. ниже). Следует отметить, что от объема воды в емкости, где находится R23, зависит точность поддержания влажности — чем меньше объем, тем больше точность (при маленьком объеме — маленькая инерционность).
При настройке инкубатора необходимо учитывать, что увлажнитель должен использоваться для поддержания необходимой влажности, а не для ее создания. Площадь испарения основных емкостей с водой подбирается таким образом, чтобы при отключенном увлажнителе влажности не хватало не более чем 15-20%.
Принцип работы увлажнителя основан на центробежной силе. При подаче питания на двигатель конус начинает вращаться и вода, тонким слоем, по тонкой части конуса начинает подниматься вверх. Достигнув изгиба конуса, вода начинает получать большую угловую скорость и, продолжая подниматься, достигает прорези в верхней части конуса. Имея достаточно высокую угловую скорость, вода отрывается от края очень маленькими каплями и подхватывается воздушным потоком, создаваемым крыльчаткой в верхней части корпуса. Более крупные капли, ударяясь о верхнюю крышку, будут стекать назад в резервуар. Необходимо отметить, что полярность подключения двигателя такова, что воздушный поток от крыльчатки направлен вниз.
В нижней крышке так же закреплен концевой датчик уровня воды. Нижний край контактных площадок должен быть выше на 4-5 мм нижнего края конуса увлажнителя. Изготовить его можно из фольгированного текстолита. 
Примерный вид показан на рисунке слева. После травления фольга зачищается наждачной шкуркой, затем лудится припоем марки ПОС-90 (наименее критичен к коррозии), к одной площадке припаивается центральная жила, к другой — экран экранированного провода идущего на плату устройства. Места пайки тщательно обрабатываются эпоксидным клеем, который наносится 3-4 раза тонким слоем. После застывания каждого слоя его зачищают крупной наждачной бумагой.
Тип разъемов — любой, главное учесть, что бы не было возможности их перепутать и что бы контакты разъема выдерживали протекающий через них ток. XS1, XS2, XS4 — должны выдерживать 2-3 А, XS3, XS5 — 25-35 ампер, XS7-XS10 — 300 миллиампер.
По поводу XS6 стоит отметить, что это разъем двойного назначения. Во-первых, с него запитан двигатель поворотного механизма, во-вторых, на нем устанавливается тип этого двигателя. Если двигатель на напряжение 220 В, то необходимо соединить перемычкой 3-й и 4-й контакты разъема, а питание на двигатель брать с 5-го и 6-го контактов. Если двигатель на 24-27 В, то перемычкой соединяют 2-й и 4-й контакты, а питание берут с 5-го и 7-го контактов. Если двигатель на 12 В, то питание берут с 5-го и 7-го контактов (такой двигатель потребляет большую мощность, поэтому чтобы не увеличивать габариты сетевого трансформатора он запитан с АКБ), а перемычкой замыкаются 1-й и 4-й контакты.
Сетевой трансформатор TV должен иметь 18-20 В переменного напряжения на вторичной обмотке, мощность трансформатора зависит от использования его для питания двигателя ПМ, если двигатель ПМ будет на напряжение 220 В или 12 В, то вполне хватит мощности трансформатора на 25-30Вт, если же двигатель ПМ на 24-27 В, то мощность должна быть не менее 25 Вт + мощность двигателя. Если мощность 24-27-ми вольтового двигателя более 20 Вт, то необходимо заменить диоды VD1-VD4 на более мощные.
Микросхемы DA1 и DA2 закреплены на общий теплоотвод, алюминиевая пластина размерами 50 х 100 мм и толщиной 2-3 мм.
Если нет психрометр, то его можно изготовить самостоятельно, для этого потребуется приобрести 2 воздушных термометра, желательно ртутных. Если точных термометров нет возможности достать, то уже в самом крайнем случае, можно использовать термометры, предназначенные для улицы, только следует выбрать самые точные. Для этого можно попросить у продавца выложить все термометры, которые есть в наличии и выбрать 2 с одинаковыми показаниями, равными средней температуре, между максимальными показаниями и минимальными. Далее термометры закрепляются на каком либо основании.
Емкость для воды можно изготовить из баночки от детского питания, к крышке необходимо прикрепить виниловую трубку диаметром 8-10 мм и вывернуть ее вниз. На основании делаются хомутики, в которые вкладывается баночка вверх дном. В трубку вкладывается марля, намотанная на кончик термометра и психрометр готов. Для заполнения необходимо снять баночку, отвернув ее от крышки, заполнить водой, перевернуть психрометр и завернуть баночку в крышку.
Перевернув конструкцию обратно, вода заполнит трубку, но в связи с отсутствием доступа воздуха не потечет, по принципу поилки для цыплят. По мере испарения в баночку будет поступать воздух и уровень воды будет поддерживаться на одном уровне.
Если выводом птицы Вы занимаетесь недавно, то можно воспользоваться температурными режимами из таблицы ниже.
Поворотные механизмы могут иметь разнообразную конструкцию, самые популярные приведены на рисунке ниже.
Главное, что следует учесть, это первое передаточное звено редуктора — оно должно быть изготовлено на базе ременной передачи. В момент запуска двигателя ось двигателя будет иметь возможность немного провернуться не приводя в движение весь редуктор, что сильно уменьшит пусковой ток и увеличит ресурс самого двигателя. Остальные звенья редуктора могут быть как ременные, так и шестерёнчатые. На рис. а приведена схема барабанного механизма, обеспечивает медленное вращение яиц на 360. На рис. б — механизм качельного типа, при его использовании следует переворачивать яйца в ручную на 1800 один раз в 2-3 суток, поскольку полного переворота яиц не происходит. На рис. в — механизм ползункового типа, угол переворота зависит от размера яйца, для полного переворота необходимо, чтобы ход ползунка был на 5-10 мм больше длины окружности меньшего диаметра яйца. Для расчета берутся яйца максимального размера, например гусиные.
|
ДНИ ИНКУБАЦИИ |
ГУСИ-УТКИ |
|||||
Схемотехника №8-2001г.
Вы можете купить готовый цифровой модуль терморегулятора со встроенным цифровым термометром в нашем магазине.
Составные элементы предлагаемой электросхемы собраны из самых простых, что ни есть частей и механизмов.
Система автоматического переворота яиц состоит из механической части, связанной шарнирными соединениями с тележкой, на которой располагаются лотки с яйцами, или непосредственно с самими лотками, и электрической части, включающую в себя концевые выключатели(датчики фиксированного положения) и исполнительный блок.
Нами использован малый кварцевый будильник китайского производства. В технологическом оборудовании промышленных инкубаторов использовалась система механических часов с концевыми выключателями, срабатывавшими от нажатия регулировочных болтов, установленных на временной шкале вращающегося вместо стрелок диска.
За основу была взята подобная система.
На циферблате кварцевых часов через каждые 90°(15, 30, 45, 60 минут) закреплены контакты, через которые подаётся напряжение на обмотки реле управления. А замыкает контакты — минутная стрелка, на которой с нижней стороны закреплён маленький пружинящий электрический контакт.
Циферблат можно обработать любым способом: приклеить контактные кольца, вплавить горячим паяльником проволоку, разместить фольгированный гетинакс с контактной разметкой, использовать фотоэлементы, герконы — всё на усмотрение конструктора и всё — в зависимости от имеющихся в наличии материалов.
Пружинящий контакт, установленный на минутной стрелке сделан из лужённой медной проволоки, она мягче стальной.
Стрелка пластмассовая и на неё легко вплавить горячим паяльником или приклеить готовый контакт.
Электрическая схема поворотной системы инкубатора собрана по-минимуму и легка в сборке.
Принцип работы электросистемы поворота яиц в инкубаторе.
Контакты управления(SAC1) замыкаются через каждые 15 минут. Часы работают в обычном режиме.
Механизм привода можно использовать любой: детские электроприводные игрушки, блок электродрели, старый механический будильник, механизм электропривода автомобильного дворника, поворотный механизм от бытового тепловентилятора или вентилятора, электромагнитное тяговое реле с вакуумным регулятором, использовать готовый от автоматического управления стиральной машинки или изготовить самостоятельно винтовой с минимальными деталями(кстати, очень простой и удобный). Зависит от конструкции и размеров самого инкубатора.
Если использовать редуктор с кривошипным механизмом, то главный вал должен иметь диаметр больше длины хода поворотной рамки(при горизонтальном положении рамки на лотке). При винтовом механизме длины рабочей резьбовой части соответствовать расстоянию хода системы поворота яиц.
Электропривод системы поворота яиц в инкубаторе винтового механизма управляется электродвигателем с реверсивным включением, то есть двигатель включается попеременно в левую и в правую сторону вращения.
Запитанные элементом питания кварцевые часы-будильник работают в обычном режиме. Через равные промежутки времени, а именно: через каждые пятнадцать минут текущего времени минутная стрелка, проходя над закреплёнными на циферблате контактами, подводит к ним пружинящий контакт и через них замыкает электрическую цепь. Таким образом, формируется управляющий сигнал для реле управления(К2 или К3).
С обратной стороны реле(К2 или К3) электрический сигнал поступает на концевой выключатель(SQ1 или SQ2).
На подвижном механизме поворотной системы имеется шток, который перемещаясь вместе с подвижной частью системы, надавливает на клавишу концевого выключателя, находясь в одном из крайних положений и тем самым обрывает цепь: переключатель режимов-реле управления-концевой выключатель.
Проще говоря, получается так: от переключателя режимов(доработанный будильник) при его замкнутых контактах напряжение поступает на реле управления и далее на концевой выключатель. Если концевой выключатель будет находится в замкнутом состоянии, то реле управления включится и замкнёт своими контактами цепь управления реле привода, которое подаст питание на электропривод системы поворота.
Система запустится и переведёт механизм в одно из двух положений, осуществляемых при перевороте яиц в инкубаторе. Фиксирование крайнего положения будет производится выключением концевого выключателя надавливанием перемещаемого с рамкой штока на клавишу выключателя.
Схема с реверсивным подключением электродвигателя немного отличается добавлением второго реле привода с двумя управляемыми(коммутируемыми) контактами.
Любители электроники могут применить цифровой таймер с самозапуском после цикла или реле времени, применявшееся когда-то фотолюбителями. Вариантов много. Можно купить готовый электронный блок. Всё — от возможностей.
Список некоторых деталей.
В самодельных инкубаторах используется несколько видов автоматических лотков для переворота яиц, которые делятся на два типа. Устройство может переворачивать яйца по одному, или же ярусами. Первый тип оказался неэффективным, и используется только в небольших инкубаторах на 5 — 20 яиц. Лотки второго типа хорошо зарекомендовали себя как в промышленных, так и в самодельных аппаратах.
Чтобы эмбрионы развивались и прогревались равномерно, яйца необходимо переворачивать каждые 2-4 часа. В маленьких инкубаторах очень часто применяют ручной способ переворота, а в машинах, рассчитанных на 50 и более яиц оптимально использовать автоматическую систему переворота. Делится она на два типа: рамочную и наклонную.
Каждый из типов лотков имеет свои плюсы и минусы. Рамочный поворот потребляет меньше энергии, а механизм вращения очень прост в эксплуатации. Еще одно преимущество: может использоваться в небольших инкубаторах. К недостаткам можно отнести влияние шага сдвига на радиус поворота яйца. При низких рамках яйца могут побиться друг о друга. Пострадать яйца могут и при резких движениях рамок.
Наклонный лоток обеспечивает гарантированный поворот на заданный угол вне зависимости от размеров яиц.
Горизонтальное движение лотков по направляющим снижает уровень повреждения яиц на 75-85%. К минусам относят более сложное обслуживание и высокое потребление энергии. Конструкция получается тяжелее, что не всегда удобно для использования в небольших инкубационных машинах.
Лоток для инкубатора подойдет тем, кто использует легкие модели из пенопласта или фанеры. Чтобы сделать аппарат на 200 яиц, потребуется:
Как сделать лоток: первой из уголка сваривается основание. Размеры его подбираются индивидуально, в зависимости от количества лотков и габаритов домашнего инкубатора. Устройство переворота собирают из пары осей, к которым крепят первый и последний лоток. Остальные же навешиваются на сами тяги. Из обрезов уголка делают площадку для посадки подшипников, которую наваривают с двух сторон на оси.
Саму раму изготавливают из алюминиевого уголка — он более легкий. Если в качестве лотков используются овощные ящики, то размер рамки будет 30,5*40,5 см. Если же лотки самодельные, то размер подгоняется под них + 0,5 см для свободного вхождения. Плюсы овощных ящиков: доступность и прочность. Минусы: плохая продуваемость. Самодельные лотки можно смастерить из металлической сетки с толщиной прута 1,5 мм, и сечением, равным размеру яйца. Готовую раму ставят на ось, в которой для крепления просверливают несколько отверстий. Для предотвращения появления ржавчины конструкцию рекомендуется покрасить.
Ось приваривается к станине через подшипник, который для прочности стягивают хомутом. Слева к основанию монтируется крепление для редуктора. Первая и последняя рамка соединяется тягами, остальные навешиваются между ними через каждые 15 см. Чтобы крепление было надежным, гайки рекомендуется законтрить.
Приводятся в движение лотки либо цепной передачей, либо при помощи шпильки.
Какой способ выбрать — зависит от используемого моторедуктора, но обычно в самодельных устройствах применяют цепную передачу.
На отрезе пластика в нижней части станины устанавливают выключатели, которые останавливают моторедуктор при наклоне лотков на угол в 45°. Более подробные схемы и чертежи можно найти на тематических форумах — это поможет понять особенности крепления и соединения узлов.
Обычное реле можно использовать вместе блока управления. Его придется немного доработать: три провода выводятся наружу, а ведущие к контактам дорожки перерезаются. Программируют блок на включение каждые 2,5-3,5 часа. К реле присоединяют два тумблера: без фиксации и с фиксацией. Первый служит для ручного переведения рамок в горизонтальное положение, а второй — для перевода в автоматический режим работы.
Источником питания механизма переворота служит пара блоков питания от персонального компьютера.
В зависимости от размеров инкубатора и количества лотков дополнительные нагревательные элементы устанавливают на одну или несколько рамок. В большом пространстве это обеспечит дополнительный контроль за температурой и влажностью. На станину также крепится небольшой вентилятор, который будет обеспечивать проветривание. Отсутствие вентиляции может привести к гибели до 50% выводка, так как образуются благоприятные условия для развития болезнетворных бактерий.
Автоматизировать поворот лотков в домашнем инкубаторе можно при помощи встроенного электромеханического привода, который срабатывает через заданный отрезок времени. Обычно таймер устанавливают на 2,5 — 3 часа. За точность отвечает временное реле. Его можно купить, а можно сделать из механических или электронных часов.
Механизм вращения к инкубатору можно сделать из часов с электромеханическим реле. На корпусе обычно имеется розетка, куда можно подключить потребитель. На циферблате расставлять интервалы времени. Двигатель будет передавать через редуктор крутящий момент.
Лотки для яиц в инкубаторе делают поворот по направляющим, в роли которых выступают стенки камеры. Конструкцию можно усовершенствовать креплением к оси более длинной, чем решетка, металлической планки. Сама же ось вставляется в пазы, прорезанные на бортиках каждого лотка.
Чтобы решетка двигалась, из штанги, редуктора, кривошипного элемента и двигателя собирается рабочий узел. Для данной модели вполне подойдет мотор от автомобильных дворников или микроволновой печи. В качестве элемента питания можно использовать блок питания от компьютера или присоединить шнур для подключения к розетке.
Работает устройство так: электрическая цепь замыкается при помощи реле через заданный отрезок времени.
Механизм приходит в действие, и переворачивает яйца в лотке до момента соприкосновения с упорами конечного положения. Рамка фиксируется до повторения рабочего цикла.
Главная деталь — алюминиевое основание, с просверленными в нем отверстиями для лучшей циркуляции воздуха. Максимальный диаметр — 1 см. Боковины изготавливаются из ламината. До середины делается пропил с шагом в 5 см, через который переплетается сетка из шпагата для удержания яиц.
Для более мелких яиц можно сделать сетку с шагом в 2,5 или 3 см. Для поворота оси применяется электропривод DAN2N. Он обычно применяется для вентиляции в трубах. Мощности привода хватит для медленного наклона лотка на 45°. Управление за сменой положения осуществляет таймер, который размыкает и замыкает контакты каждые 2,5-3 часа.
Здравствуйте. Наконец-то закончил работу с механизмом переворота лотков с яйцами для инкубатора. Все обязанности по управлению двигателем данного устройства, формированием временных интервалов возложены на микроконтроллер DD1 PIC12F675. В качестве исполнительного устройства применен готовый редуктор с двигателем Д5-ТР. Схема подключения обмоток этого двигателя рассмотрена в статье « ». Схема блока управления механизмом переворота показана на рисунке 1.
Это полностью законченный независимый блок, что позволяет его использование в любых конструкциях инкубаторов, в моем случае он предназначен для работы инкубатора, питающегося от напряжения 12В, что дает возможность во внештатных ситуациях использовать для питания инкубатора автомобильный аккумулятор.
Схема работает следующим образом. При первом включении, даже если лоток находится в промежуточном положении, программа определит, что ни один из концевых контактов не разомкнут (концевые контакты в данной схеме работают на размыкание) и переведет лоток в положение соответствующее разомкнутому контакту SA1. При этом сразу же начинается отсчет временного интервала в два часа. У некоторых посетителей сразу возникнет вопрос, почему именно два. Потому, что ничего конкретного по этому промежутку времени я нигде не нашел. Около моего места жительства есть ферма по разведению куриц, индюшек, перепелов, гусей, уток и цесарок. Интересовался у птицевода данного предприятия по данному вопросу, он сказал, что каких-то определенных и жестких временных границ нет. Короче два и все. По истечению двух часов контроллер даст команду, и двигатель переместит лоток с яйцами в другое положение, когда разомкнется концевик SA2. Лоток можно перевести в противоположное положение с помощью кнопки SB1. При этом сбрасываются все данные счетчиков времени в программе контроллера, и начинается новый отсчет времени. В схему введен индикаторный светодиод HL2, который начинает светиться за тридцать секунд до начала движения лотка. Светодиод HL1 индицирует присутствие напряжение 5В. Концевые контакты SB2 и SB3, это дополнительные дублирующие контакты, обесточивающие весь блок в случае сбоя программы или возникновения неисправности в схеме. Это особенно актуально, если соединение лотка и редуктора жесткое, а двигатель мощный. В качестве концевых контактов можно применить оптотранзисторы, а дублирующие контакты можно вообще удалить из схемы, если для питания данного устройства применить блок питания с триггерной защитой от превышения тока нагрузки. Напряжение питания двигателя Д5-ТР равно 24… 27 В, но в данном случае для поворота одного лотка и имеющегося двойного червячного редуктора, для питания хватает и 12В. При необходимости напряжение можно увеличить с помощью DC-DC преобразователя. Схему и описание такого преобразователя можно посмотреть в статье « ». Это типовая схема повышающего стабилизатора напряжения, взятая из документации на микросхему UC3843. Внешний вид устройства показан на фото 1.
Все детали, кроме контактов SA1,SA2, конденсаторов С6, С7 и диодов VD1, VD2 , установлены на печатной плате, рисунок, которой ниже. Диоды 1N4002 или наши КД208.
Если вы планируете разводить кур дома или на даче, то можно сконструировать своими руками инкубатор. Так вы сможете сэкономить немало денег и создать именно такое устройство, которое оптимально подойдет под ваши цели. В нашей статье вы найдете описание нескольких интересных конструкций, которые можно сделать самостоятельно.
Многие начинающие фермеры считают, что самодельный инкубатор – это очень сложное устройство, требующее дорогих материалов и инструментов. Но на самом деле его можно сделать дома своими руками и с минимальными затратами. При этом вы можете сделать как простой инкубатор, так и сложное устройство с автоматическим переворотом яиц и регулировкой температуры.
Самодельный инкубатор позволит вам выбрать желаемые габариты устройства, а также наличие в нём различных дополнительных функций. Кроме того, такая конструкция позволит вам значительно сэкономить, ведь в ней почти не будет дорогостоящих материалов. Но в то же время при сборке нужно все делать очень точно, ведь малейшее нарушение температуры или влажности может привести к порче яиц.
Существует несколько вариантов создания инкубатора своими руками дома. В качестве основы вы можете использовать старый холодильник или коробку. Также данное устройство может быть собрано при помощи пенопласта. Ниже представлены схемы наиболее популярных конструкций, которые можно сделать самому.
Такой тип устройства будет наиболее выгодным с экономической точки зрения. Изготовление своими руками не потребует дорогих материалов и пройдет в максимально быстрые сроки.
Простой инкубатор из коробки
Пенопласт владеет отличными термоизоляционными свойствами, к тому же большинство фермеров смогут найти этот материал у себя дома. Именно поэтому инкубаторы своими руками очень часто делают из пенопласта. Принцип его изготовления во многом похож на создание конструкции из картонной коробки. Но вы можете самостоятельно выбрать размер корпуса исходя из желаемого количества яиц.
Сложнее всего в домашних условиях сделать инкубатор с автоматическим переворотом яиц. Но такая конструкция поможет максимально условно выводить кур дома, ведь регулярный переворот яиц является важнейшим фактором. Подобный механизм будет незаменим для людей, которые часто отлучаются и не могут уделять достаточно внимания выводу кур из яиц. Кроме того, такая конструкция позволит свести к минимуму количество открываний крышки, что также является очень важным фактором.
Самым простым способом реализации автоматического переворота является покупка готовых лотков со специальным механизмом. Такое устройство обойдется в разы дешевле, чем готовый инкубатор, но вам нужно будет создать подходящий корпус, а также приобрести термометр и гироскоп. Для сборки дома отлично подойдет корпус старого холодильника. Он обладает хорошей теплоизоляцией, а также удобной дверцей. Вам нужно будет выполнить такую последовательность действий:
Можно также попытаться собрать дома устройство с автоматическим переворотом своими руками, но его изготовление потребует специальных инструментов, материалов и навыков. На форумах умельцев можно найти разнообразные схемы, чертежи и видео, которые помогут реализовать эту задумку. Но в большинстве случаев проще и выгоднее установить готовый лоток с автоматическим переворотом.
Представленные ниже фотографии и чертежи помогут вам изготовить устройство для вывода птенцов дома. Еще больше информации вы сможете найти на видео.
В следующем видео вы сможете посмотреть на работающие устройство, которое было собрано своими руками при домашних условиях из подручных материалов.
