Самодельный автоматический переворот яиц в инкубаторе

Инкубатор был сделан для выведения домашней птицы, такой как перепела, куры, утки, гуси, индейки. Такое разнообразие стало возможно благодаря микроконтроллерной автоматике.

Материалы для корпуса:
– лист ЛДСП или старые мебельные щиты (как у меня)
– доска полового ламината
– лист алюминиевый с перфорацией
– два мебельных навеса
– саморезы

Инструменты:
– Циркулярная пила
– Дрель, сверла, сверло мебельное (для навесов)
– отвертка

Материалы для автоматики:
– монтажная плата, паяльник, радиодетали
– трансформатор на 220->12в
– электропривод DAN2N
– две лампы накаливания по 40Вт
– вентилятор на 12в компьютерный, средних размеров

Пункт 1. Изготовление корпуса.
При помощи циркулярной пилы из листа ЛДСП выпиливаем заготовки в соответствии с размерами на Рис. 1.

Просверливаем ряды вентиляционных отверстий Д=5 мм. спереди и сзади, по верху и по низу корпуса.

В результате получился полностью готовый корпус для инкубатора, дополнительно утеплять его не надо, электроника прекрасно справляется с обогревом ящика всего двумя лампочками.

Пункт 2. Лоток для яиц.

Главная деталь лотка, это основание, алюминиевый лист с частыми отверстиями для беспрепятственной циркуляции нагретого воздуха. Если нет аналогичного материала, то можно сделать дно из любого листового материала достаточной жесткости и насверлить в нем много отверстий Д=10 мм.

Боковины я сделал из ламината, в котором делаются пропилы до середины с шагом 50 мм, в них из садового шпагата заплетается сетка удержания яиц, по окончанию шпагат в пропилах проклеивается клеем Титан. Получается ячейка 50х50 мм, по размеру больших утиных яиц, чтобы не делать много разных лотков для разной птицы, поэтому куриные яйца в некоторых местах приходится немного распирать брусками из пенопласта. Вместимость такого лотка 50 яиц. Гусиные яйца закладываются в шахматном порядке, сетка из шпагата хорошо обжимает закладку.

Для перепелов изготавливается отдельный аналогичный этому лоток, но с шагом ячейки 30х30 мм, вместимость которого 150 яиц.

На этом вместительность инкубатора не заканчивается, потому, что есть еще второй ярус, второй лоток который при необходимости устанавливается сверху первого лотка.

На фото: Крепление (V) для верхнего лотка и металлическая скоба крепления к оси наклонного механизма.

Это (V) образное крепление расположено на обоих концах лотка и оно нужно только если планируется второй лоток. У верхнего дополнительного лотка такое же крепление только направлено вниз и входит клином в "ласточкин хвост" нижнего лотка.

Также на фото видна металлическая проушина для крепления лотка на флажок поворотного механизма.

На фото: Флажок поворотного механизма.

На фото: Противоположная сторона лотка.

Здесь видно (V) крепление и отверстие опорной оси лотка.

На фото: Опорная ось лотка.

Пункт 3. Устройство для наклона лотка с яйцами.
Для поворота оси с флажком, который в свою очередь наклоняет лоток с яйцами на 45 градусов в одну и другую сторону, я применил электропривод DAN2N, применяемый для труб вентиляции.

На фото: Стандартное место применения DAN2N, открытие и закрытие задвижки трубы.

Для управления сменой положения на управляющем контакте, подойдет любой таймер, который будет замыкать и размыкать контакт через заданный промежуток времени. Для этой цели у меня нашелся Французский таймер с регулировкой от доли секунды до нескольких суток. Но все эти функции уже есть в нашем микроконтроллерном блоке управления, поэтому для поворота лотка нам достаточно использовать любой маленький моторчик с редуктором, а управление им возьмет на себя БУ.

Пункт 4. Блок управления.
Блок управления или сердце инкубатора, от которого зависит получите вы цыплят или нет.

С выходом в свет популярного микроконтроллера Atmel стало появляться множество интересных проектов, в том числе простых и очень надежных термостатов. Так мартовский проект из журнала Радио 2010 года перерос в полноценный законченный модуль управления инкубатором со всем возможным функционалом. А это: диапазон регулировок 35.0С – 44.5С., индикация и сигнализация в случае аварийной ситуации, регулировка температуры сложным алгоритмом с эффектом самообучения, автоматический поворот лотка, регулировка влажности.

При нагреве тэна (в нашем случае ламп накаливания) алгоритм подбирает мощность нагрева, благодаря чему температура выходит в баланс и может находиться постоянной с точностью 0,1гр.

Аварийный режим выручит, если повредились выходные симисторы, управление переходит на аналоговое реле и до момента устранения поломки поддержит температуру в допустимом диапазоне.

Для управления поворотом лотков, контроллер предоставляет диапазон регулировок до десяти часов, поддерживает наличие концевых выключателей наклона, так и без них, по установке времени включения мотора для прохождения нужного расстояния.

Автоматическая регулировка влажности управляется от второго электронного влажного термометра, психрометрический метод расчета и когда надо, включится нагрузка – распылитель или ультразвуковой генератор тумана с вентилятором.

Все манипуляции регулировок производятся тремя кнопками.

В схеме применяются температурные датчики DS18B20, погрешность которых с точностью в 0.1 градус можно выставлять из меню БУ.

Схема блока управления инкубатором на МК Atmega 8.

В зависимости от применяемых выходных силовых ключей, можно применять разные варианты выходных схем с разными точками подключения и вариантов прошивок.

* Если для управления тиристорамисимисторами применяются импульсные трансформаторы МИТ-4, 12 с точкой подключения (А), то применяется эта схема.

*Управление оптопарами МОС.

Прошивка – Фазоимпульсная , подключение в точке (А), применяются MOC3021, MOC3022, MOC3023 (без Zero-Cross)
Прошивка – Низкочастотной шим, подключение в точке (В), MOC3041, MOC3042, MOC3043, MOC3061, MOC3062, MOC3063 (с Zero-Cross)

Пункт 6. Нагреватель и вентилятор циркуляции воздуха.

На выход силовых ключей подключается две лампы накаливания по 40 Вт. каждая, далее параллельно лампам подключена схема питания вентилятора, который начинает вращаться вместе с включением ламп.

Желание получить больше, а отдать меньше свойственно человеку. Но оно иногда приводит к тому, что скупой платит дважды. Этот постулат можно отнести и к инкубаторам. Птицеводу он очень нужен. Большой, хороший и качественный стоит дорого. Например, цена инкубатора на 300 яиц составляет 29 000 рублей. А дешевый может прослужить один сезон, да еще перепортить инкубационные яйца. Вот и получается, что экономия до добра не доводит.

Но теперь для тех, кто “дружит с техникой” и имеет умелые руки, есть возможность и сэкономить, и получить надежное (винить будет некого) очень важное для птицевода устройство. Речь идет о самодельном инкубаторе. В продаже есть полные комплекты для сбора, а также отдельно продается автоматика, необходимая для их усовершенствования.

Требования к самодельным инкубаторам

Прежде чем собирать инкубатор, надо знать технические условия, которые он должен обеспечивать.

• При инкубации куриных яиц количество непрерывных дней его работы составляет 21 день.
• Яйца в инкубаторе раскладываются на расстоянии минимум 10 мм друг от друга
• Температура в инкубаторе изменяется в зависимости от стадии развития эмбриона в яйце.
• При автоматическом режиме переворот яиц осуществляется один раз в каждый час.
• Поддерживается оптимальная влажность и вентиляция. Скорость воздуха 5 м/с.

Готовые комплекты

Для облегчения работы и повышения надежности будущей конструкции имеет смысл приобрести готовый комплект автоматики в самодельный инкубатор. Например, такой, как на рисунке ниже.

Он включает в себя:

• Терморегулятор, обеспечивающий автоматический визуальный контроль за температурой и влажностью.
• Датчики, сканирующие состояние температуры и влажности внутри инкубатора.
• Трансформатор 220/12 V.
• Универсальный лоток с автоматическим поворотом. В него можно укладывать либо перепелиные, либо куриные яйца.

Цена этого комплекта 5 000 рублей. Но зато можно быть уверенным, что процесс инкубации проходит правильно. Температура и влажность соответствует заданным параметрам, а поворот яиц происходит вовремя.

Если вас интересует только автоматический поворот яиц, то можно приобрести более простой комплект.

На этой фотографии показаны габаритные размеры устройства. Они подскажут вам как разместить его в будущем инкубаторе.

Этот комплект состоит из следующего:

• Реверсивного двигателя — 14 W, 2,5 об/мин;
• Звездочки — 1 метр;
• Концевых выключателей — 2 шт;
• Монтажной скобы;
• Соединительных проводов.

Комплект продается уже в собранном и настроенном виде. Его надо просто подключить к управляющему терморегулятору. Цена — 3990 рублей.

Подключение этого устройства в самодельном инкубаторе выглядит так, как показано на схеме.

Но моторизованные лотки должны находиться в каком-то корпусе. А он для инкубатора имеет значение. Ведь внутри его осуществляется терморегуляция воздухообмена для инкубации яйца. Поэтому очень важны теплоизоляционные качества материала, из которого будет изготовлен инкубатор.

Прекрасный вариант для корпуса — это старый холодильник. Его корпус тоже имеет свойства термостата, а дверцы удобно и надежно закрываются.

Переоборудование холодильника под инкубатор

Прежде, чем приступать к сборке инкубатора из старого холодильника, надо избавиться в нем от уже ненужных деталей и убрать морозильную камеру.

Для обеспечения правильного воздухообмена нужно наладить систему вентиляции.

Вентиляция и влажность

Для обеспечения вентиляции в корпусе холодильника делают два отверстия диаметром 30 мм. Одно — внизу, другое — вверху. В эти отверстия вставляют трубочки. Полностью или частично закрывая эти отверстия, вы будете регулировать воздухообмен внутри устройства.

Внизу установите вентилятор на резиновых подушках . Можно воспользоваться вентилятором от ЭВМ. Недалеко поставьте кювету с водой. С помощью испарений этой воды можно будет регулировать влажность в будущем инкубаторе. Закрепите нагревательные элементы. Это могут быть обыкновенные лампы накаливания или тэны.

Воздухообмен в этом случае происходит так.

• Внизу воздух нагревается.
• Увлажняется парами воды из кюветы.
• Вентилятором воздушный поток гонится наверх.
• Часть тепла отдает инкубационным яйцам;
• Часть воздуха остужается и выдувается наружу.
• После остывания часть воздуха опускается вниз, а другая поступает снаружи через нижнее отверстие.

Система обогрева

Простейший вариант обогрева — это лампы накаливания мощностью в 25 W. Берется четыре лампы. Две устанавливаются внизу, две вверху. Или можно воспользоваться более мощными лампами (40 W), но взять их меньшее количество (2 штуки). Альтернативой лампам могут стать ТЭНы.

Лотки и механизм их поворота

Можно купить моторизованный лоток китайского производства. Они тоже качественные, а стоят дешевле, чем импортные. В их комплекты входят:

• рамка, на которую устанавливаются минилотки с ячейками для яиц;
• блок питания;
• тихоходный двигатель, исключающий резкие рывки при начале движения.

Это очень удобные лотки. Их вращение осуществляется встроенным двигателем, который достаточно подключить, к входящему в комплект блоку питания. Полный цикл (90 градусов) поворота лотки проходят за два часа.

Если не захотите воспользоваться этим очень удобным решением, то можете изготовить лотки самостоятельно. Например, из металла, дерева и сетки или любого другого подручного материала. Главное установить их без перекоса в корпусе самодельного инкубатора. Поворотные оси для лотков закрепите латунными втулками или воспользуйтесь специальными подшипниковыми опорами.

В качестве механизма поворота лотков можно использовать цепной привод. Схема его подключения показана на рисунке выше, а как будет выглядеть в установленном виде на фотографии ниже.

Заключение

Самому изготавливать инкубатор стоит только в том случае, если вы обладаете навыками слесарных работ и “дружите” с электротехникой. Тогда сможете значительно снизить свои расходы на приобретение этого изделия. Совсем бесплатно не получится, но сможете приобрести и установить более качественные и надежные комплектующие.

Все комплектующие детали этого устройства можно без труда купить. Об этом писалось выше. Для управления всем механизмом надо будет приобрести терморегулятор. А затем применить свои навыки в слесарном деле.

Как видите, такой вариант оборудования механизма переворота более хлопотный, чем приобретение механизированного лотка. А выигрыш в цене не так очевиден.

При наличии определённых материалов инкубатор можно изготовить самостоятельно. Однако успешная инкубация яиц зависит от целого ряда факторов и, чтобы не испортить их в первую же закладку, важно предвидеть все возможные вопросы в работе изготовленной конструкции. Рассмотрим один из популярных вариантов создания такого устройства.

Характеристика инкубаторов с автоматическим переворотом яиц

Помимо инкубаторов с «ручным» или полуавтоматическим переворотом яиц, существуют инкубаторы-автоматы, минимизирующие вмешательство человека в процесс вывода птенцов. Согласно заданному владельцем времени автоматика сама выполняет требуемый переворот, и яйца не залёживаются на одном месте.

Такие машины можно соорудить в домашних условиях, но прежде всего, важно учесть все его возможные плюсы и минусы.

Преимущества

• Неоспоримыми достоинствами самодельного аппарата можно считать следующие его особенности:
• низкую стоимость по сравнению с готовыми покупными моделями;
• экономичность в плане энергопотребления;
• самостоятельный подбор необходимого внутреннего объёма, в зависимости от личных потребностей каждого фермера;
• высокую ремонтопригодность (если какая-то часть выйдет из строя мастер всегда сможет заменить её без посторонней помощи);
• универсальность (при правильном сборе конструкции самодельный инкубатор может использоваться не только для разведения кур, но и для выведения птенцов другой домашней или даже экзотической птицы).

Кроме того, если составляющие части для будущего устройства можно найти у себя дома, тогда готовый инкубатор достанется вам совсем бесплатно.

Недостатки

В эту группу характеристик по большей части входят минусы, связанные с неточностью расчётов и использованием старых материалов.

• Поэтому возможные недостатки самодельных устройств таковы:
• возможность поломки какой-то части устройства (особенно если инкубатор изготавливается из старой техники);
• самостоятельное повышение температуры или перебои с электропитанием, что приводит к гибели зародышей;
• непривлекательный внешний вид;
• отсутствие гарантии от производителя, позволяющей заменить устройство при его поломке.

Требования к самодельным автоматическим инкубаторам

Без знания технических условий инкубации ни один собранный инкубатор не сможет обеспечить хорошую продуктивность работы, поэтому, прежде чем браться за работу, стоит учесть некоторые требования к автоматическим конструкциям:

• инкубация яиц занимает не менее 21 дня, а значит, ровно столько должен проработать инкубатор (без перерыва);
• размещать яйца внутри устройства следует на расстоянии не менее 1 см друг от друга, что важно учитывать при выборе конкретного поддона;
• вместе со сменой стадии развития эмбриона должна меняться и температура внутри инкубатора;
• автоматический переворот яиц должен выполняться медленно, с периодичностью 2 раза в сутки;
• для поддержания оптимального уровня влажности и вентиляции, в самодельном механизме должен быть предусмотрен регулятор нужных параметров (терморегулятор, а также датчики сканирующие температурный уровень и уровень влажности).

Как сделать автоматический инкубатор для яиц своими руками

Если вы собираетесь самостоятельно создать инкубатор, то одним из неплохих решений будет использование старого холодильника. Разумеется, его придётся доукомплектовать и правильно подобрать расходные материалы. Для этого нужно позаботиться о том, чтобы готовая конструкция:

• имела отверстия для вентиляции и поддержания влажности на уровне 40–60% (просверливаются в корпусе, после чего в них помещают трубочки, защищающие от взаимодействия воздуха со стекловатой);
• предусматривала регулировку и поддержание температурных показателей;
• обеспечивала скорость проветривания яиц на уровне 5 м/с;
• гарантировала своевременный переворот яиц.

Однако это всё будет просчитываться в ходе непосредственного сбора, а вначале следует правильно рассчитать размер устройства и подобрать все расходные материалы.

Как рассчитать размер?

Размеры готового самодельного инкубатора будут напрямую влиять на количество яиц для одной закладки, поэтому если для вас важно получить за раз как можно больше птенцов, тогда предлагаем ориентироваться на следующие примерные значения:

Вместимость яиц, шт	Рекомендуемые параметры (Д×Ш×В), см
45	45×25×28
70	55×55×28
100	60×60×28

Что касается внешних размеров устройства, то они зависят от выбранного материала, ведь, например, пенопласт будет более объёмным, нежели картон. Кроме того, при изготовлении конструкций в несколько этажей, будут использоваться совершенно другие технологии, а значит, и расчёты будут производиться с учётом параметров каждого яруса.

На размер инкубатора также будет влиять:

• вид обогревательной системы;
• размещение ламп;
• размещение лотков.

Чтобы не ошибиться в расчётах при конструировании инкубатора, важно придерживаться заранее составленной схемы, которая для небольшого устройства на 45 яиц может иметь следующий вид:

Расходные материалы и инструменты для работы

Устройство инкубатора имеет много общего с устройством холодильника, из которого получится хороший корпус: стенки холодильного оборудования отлично удерживают тепло, а в качестве стеллажей можно использовать уже имеющиеся полки.

Основной список необходимых инструментов и материалов будет выглядеть так:

• старый холодильник (можно самой старой модели, но целый и рабочий);
• лампочки на 25 Вт (4 шт.);
• вентилятор;
• металлический шток или цепь со звёздочкой;
• привод, обеспечивающий переворот яиц (например, моторедуктор от стеклоочистителя автомобиля);
• дрель;
• терморегулятор;
• градусник;
• шуроповёрт и саморезы.

Как сделать инкубатор с автоматическим переворотом лотков своими руками: видео

Примерная схема готового изделия:

Пошаговая инструкция изготовления

Весь процесс изготовления домашнего инкубатора из старого холодильника займёт всего несколько часов, так как состоит из небольшого количества основных этапов:

1. Разработка чертежей, отображающих чёткое расположение каждой детали будущего инкубатора.
2. Разбор холодильника и удаление всех ненужных деталей: морозильной камеры, лотков на дверцах и прочих элементов второстепенного значения.
3. Организация системы вентиляции (в потолке холодильника необходимо просверлить одно отверстие, а в нижней части, ближе ко дну проделать ещё три, вставляя в них пластиковые трубочки).
4. Крепление листов пенолистирола к внутренним стенкам корпуса (можно использовать двухсторонний монтажный скотч или небольшие саморезы).
5. Монтаж обогревательной системы. Подготовленные 4 лампы накаливания нужно закрепить внизу и вверху корпуса холодильника (по две штуки), причём нижние лампы не должны препятствовать размещению ёмкости с водой (для крепления могут использоваться небольшие саморезы).
6. Установка на внешнюю часть дверцы покупного терморегулятора и его подключение к обогревательным элементам.
7. Создание переворачивающего механизма с помощью автомибильного редуктора. Для начала с помощью металлических планок и саморезов закрепите этот элемент в нижней части холодильника. Затем, внутри устройства установите деревянную раму и прикрепите к ней лотки, только так, чтобы они могли наклоняться на 60° сначала по направлению к дверце, а затем в противоположную сторону. К двигателю редуктора прикрепите шток, подсоединённый к лотку с противоположной стороны холодильника (двигатель будет воздействовать на шток, а тот, в свою очередь, начнёт наклонять лоток и обеспечивать поворот).
8. Установка смотрового окошка. На внешней части двери холодильника вырежьте небольшое отверстие и заложите его стеклом или прозрачным пластиком. Все стыки укрепите скотчем или герметиком.
9. Установка поддона с водой и крепление градусника внутри холодильника, только так, чтобы его было видно в смотровое окошко.

В завершение следует проверить работоспособность всех механизмов, включив устройство на несколько часов.

Закладка яиц в инкубатор

Перед помещением в инкубатор, все яйца должны пролежать в комнате не менее 8 часов, ведь если до этого они находились в прохладных условиях, то при помещении в тёплый инкубатор не исключено образование конденсата. Не менее важным этапом подготовки выступает выбраковка неподходящих яиц.

Так, для дальнейшей инкубации не подойдут экземпляры:

• маленького размера;
• с трещинами, наростами или любыми другими нехарактерными особенностями на скорлупе;
• со свободно перемещающимся желтком;
• со смещённой воздушной камерой (больше двух миллиметров).

Следующий этап — непосредственная закладка в инкубатор, которая также имеет свои особенности:

• на один лоток желательно выкладывать яйца близкие друг другу по размерам, и желательно от одного вида птиц;
• в первую очередь на лотки должны выкладываться самые крупные яйца, а за ними с учётом срока инкубации средние и мелкие (в среднем между закладкой каждой следующей группы должно проходить не менее 4 часов);
• при возможности стоит перенести время закладки на вечерние часы, благодаря чему птенцы должны появиться утром;
• инкубатор желательно размещать в комнате с устойчивыми температурами, чтобы прибору было проще поддерживать показатели внутри;
• для полного контроля над процессом инкубации заведите себе календарь, в котором нужно отметить дату закладки, числа и время переворота, а также дату контрольного овоскопирования яиц.

Продолжительность инкубации разных видов птицы имеет существенные отличия, а значит и переворот яиц должен выполняться по-разному. Кроме того, условия развития эмбрионов также будут различаться:

• для куриных яиц температуру внутри устройства нужно контролировать каждый час, в первые 11 дней поддерживая её на уровне +37,9 °C, при влажности не больше 66%;
• для утиных яиц оптимальные показатели — +38…+38,2 °C, при влажности 70%.

Температурный режим для разных видов птицы

Подходящая температура — одно из самых важных условий инкубации, без соблюдения которого вывод птенцов просто невозможен.

Для каждого вида птицы эти показатели сугубо индивидуальны, поэтому при закладке яиц кур, уток, гусей или индейки стоит ориентироваться на следующие значения:

Вид яиц	Требуемая температура в первые дни инкубации, °C	Требуемая температура в последние дни инкубации, °C
Куриные	37,9	37,6
Гусиные	38,4	37,4
Утиные	38,0	37,1
Индеек	37,6	37,1
Перепёлок	37,8	37,5

В целом, самодельный инкубатор — хорошее решение как для тех, кто только пробует себя птицеводстве, так и для опытных фермеров, не желающих тратить лишние средства на приобретение готового оборудования. Оборудовав конструкцию автоматическим переворотом яиц, можно добиться 80–90% выводимости птенцов.