Типы инкубаторов, используемых в птицеводстве. Их устройство. 2

2

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент кадровой политики и образования

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра частной зоотехнии и

                                                                                        технологии животноводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

Типы инкубаторов, используемых в птицеводстве.

Их устройство.

Выполнила студентка 4 курса 3 б группы

                                                         биотехнологического факультета

                                                                                                     .

                                       Руководитель работы

                                                                                                     Егорова В. В.

Ульяновск 2005

Содержание.

      Введение……………………………………………………………………..3

1.      История развития инкубации………………………………………………4

2.      Классификация инкубаторов………………………………………………6

3.      Устройство инкубаторов отечественного производства

Промышленные инкубаторы…………………………………………..8

Лабораторные и бытовые инкубаторы……………………………….15

4.      Вспомогательное оборудование инкубаторов

и контрольно-измерительные приборы…………………………………...18

5.      Зарубежные инкубаторы…………………………………………………...19

Заключение…………………………………………………………………22

     Список используемой литературы…………………………………………..24

Введение.

      Птицеводство – одна из важнейших отраслей животноводства. При разведении сельскохозяйственной птицы получают высококачественные продукты питания, такие как яйцо и мясо, а так же сырьё (перо, пух и др.) для промышленности. Птица характеризуется плодовитостью, высокой оплатой корма, половая зрелость у неё наступает рано. Её можно содержать крупными партиями на небольших площадях, что позволяет успешно внедрять промышленную технологию в хозяйствах (Бессарабов Б. Ф., 1985 г.).

      Птичье яйцо – высоко сбалансированный по питательным веществам продукт. В его состав входят полноценные белки, жиры, углеводы, много минеральных веществ и витаминов. Это единственный продукт, который мы получаем в упакованном виде. Природная упаковка – скорлупа – позволяет яйца не только инкубировать, но также транспортировать и хранить достаточно продолжительное время (Иоцюс Г. П., Старчиков Н. П., 1979 г.).

      Особое значение в развитие отрасли птицеводства сыграл перевод инкубации яиц сельскохозяйственной птицы на интенсивные технологии. Вместо небольших по объёму инкубаториев с сезонной инкубацией были созданы крупные промышленные с высокой механизацией трудоёмких процессов.

      Наряду с разработкой передовых технологических приёмов инкубации яиц, главной задачей остаётся повышение выводимости яиц. В инкубации яиц много специфических особенностей, которые открывают большие возможности в управлении процессом размножения птиц.

      Круглогодовая инкубация – важнейшее звено технологического процесса в птицеводческих хозяйствах. Результаты круглогодовой инкубации зависят от многих факторов и требуют равномерного производства полноценных яиц,  установления научно обоснованного, проверенного практикой режима инкубации. Режим инкубации разрабатывают и продолжают совершенствовать на базе закономерностей эмбрионального развития птицы, организации конвеера закладок при выводе молодняка крупными партиями во все сезоны года, а также биологического контроля за качеством яиц и эмбриональным развитием в процессе инкубации (Третьяков Н. П. и др., 1990 г.).

      В последние годы выполнены значительные научные разработки в области инкубации яиц. Взамен устаревших моделей инкубаторов «Универсал» и «Кавказ» были разработаны новые универсальные   инкубаторы  ИУП-Ф-45, ИУВ-Ф-15, а в 2002 г ― ИП-36 «Эльбрус» и ИВ-18 «Машук».

      Новые специализированные инкубаторы обеспечивают закладку яиц крупными изолированными партиями, более высокие показатели вывода молодняка и на 20 – 30% снижение затрат труда. В выводных инкубаторах решены вопросы осаждения и удаления пуха, что значительно улучшило санитарные условия в инкубаториях и условия работы обслуживающего персонала (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

1. История развития инкубации.

      Почти все птицы, за исключением большеногих кур, обитающих в тропических лесах Австралии, на Филиппинских островах и полуострове Целебес, выводят молодняк, согревая яйца своим телом, т. е. насиживают их.

      филиппинские большеногие куры закапывают яйца в песок или откладывают их в трещины с пеплом на склонах действующих вулканов. В Южной Австралии большеногие куры выкапывают норы в песчаной почве и заполняют их гниющими листьями, ветками или корой. Благодаря гниению органических веществ температура в этих норах сильно повышается, но птица откладывает яйца только тогда, когда температура в куче снизится до 29 – 300С. В жаркие дни птица разрывает кучи, а к вечеру засыпает их. Таким образом, яйца инкубируются в условиях переменных температур (Волков А. А., 1977 г.).

      Все эти примеры навели человека на мысль о том, что цыплят можно выводить без кур-наседок путем искусственной инкубации яиц (Волков А. А., 1977 г.).

      Первые сведения об инкубации содержатся в трудах греческого историка Геродота (около 460 лет до н. э.) и римского историка Диодора (современника Цезаря и Августа). Некоторые из древнейших инкубаторов сохранились и до наших дней. Египетские инкубатории представляли собой глинобитные или из обожженного кирпича двухэтажные строения, почти наполовину высоты находящиеся в земле. Отапливали их в верхнем отделении сухим верблюжим навозом, и тёплый воздух через отдушины в сводах нижнего этажа проникал в камеры, где располагались яйца. Для вентиляции имелся ряд отверстий в наружных стенах здания. Инкубируемые яйца  поворачивали 3  раза в  сутки. На 12-й день инкубаторий прекращали, а яйца переносили в верхнее отделение, где их оставляли до вывода. О степени нагрева яиц и воздуха судили на ощупь или применяли   специальную  смесь сала  и  масла,  плавящуюся  при  температуре  37 – 400С (Третьяков Н. П. и др., 1990г.).

      Солнечный свет, проходящий через окошечко в потолке, использовался для просвечивания яиц вместо овоскопа. Инкубацию проводили с осени до весны. Несмотря на примитивность египетских инкубаториев, в них получался прекрасный   вывод   цыплят,   превышающий    70%  от     числа  заложенных  яиц (Воробьёв В. А., 1985г.).

      Свыше 2000 лет занимаются инкубацией яиц в Китае. Китайские инкубатории представляют собой простые фанзы-мазанки с двумя печами из глины, камней или кирпича-сырца. До сих пор там сохранились печи, в которые можно заложить до 40 тыс. яиц. В нижней части печи была топка, а в верхней круглой части с котлообразным углублением инкубировали яйца. Отапливали инкубаторы сухим навозом или мякиной (Волков А. А., 1977 г.).

      Перед закладкой яиц дно верхней части застилали 5 -7 миллиметровым слоем соломенной резки, шелухи риса, или других злаков. Сверху яйца покрывали рисовой или пшеничной соломой. Через 2-3 дня, когда яйца остывали, их переносили в инкубаторную часть второй печи. При этом яйца, находящиеся сверху, клали вниз. Так их перекладывали 6-7 раз за период инкубации.

      При появлении наклёва  их  раскладывали на   полу   помещения,   прикрывая  чем-нибудь  тёплым. В  течение  двух дней вывод заканчивался (Волков А. А., 1977 г.).

     Первый инкубатор представляющий собой деревянный ящик,  появился в XVII в. Нужная температура поддерживалась лампами, тепло от которых по железным трубкам проходило в инкубационное отделение, изобретателем этого инкубатора был итальянский физик Джиованни Порто (Воробьёв В. А., 1985г.).

      Первые инкубаторы  были слишком громоздки и малорентабельны (инкубатор Фуко, Бонемана и др.). Инкубатор постепенно усложнялся и превращался в «машину» для вывода цыплят. Изобретатели стремились к тому, чтобы температура в инкубационной камере выравнивалась сама собой, а для этого нужны были приборы. В 1870 г. в США появились инкубаторы Грависа и Ранклина, в 1874 г. во Франции – инкубатор «Арну-Рулье». Эти инкубаторы широко распространились в Европе, были завезены и в Россию (Третьяков Н. П., 1990г).

      До 1920 г. искусственная инкубация развивалась медленно. В России промышленного производства инкубаторов не было. Поэтому ещё в конце XIX в. небольшие инкубаторы (на 50-150 яиц) завозили из-за границы. В то же время спрос на инкубаторы возрастал. В 1913 г. в России было организовано кустарное изготовление мелких  инкубаторов. Первым  конструктором  инкубаторов  был  А. Т. Болотов. Он предложил инкубировать яйца с помощью обогревания инкубатора зажженной керосиновой лампой.

      Отечественное  инкубаторостроение возникло в 1928 г. Первые инкубаторы отапливались при помощи керосиновой лампы, а в 1930 г. появились первые угольные инкубаторы.  Были созданы заводы, выпускающие инкубаторы: два под Москвой – в Люберцах и Птичном, два на Украине – в Ромнах и Жмеринке, один в Башкирии (Воробьёв В. А., 1985г.).

      Люберецкий завод «Спартак»  Московской  области  выпускал  мелкие  однокамерные  инкубаторы ИК-1 на 154 яйца, двухкамерные ИК-2 на 308, четырехкамерные ИК-4 на 616, крупные селекционные инкубаторы «Спартак» на 9000, 12 320, 24 640, 49 280 яиц, шкафные ИШС-16 на 44 520, комбинированные ГШУ-5 на 58 800 яиц (Третьяков Н. П. и др., 1990г.).

      Инкубаторный завод в Ромнах производил инкубаторы «Пионер» на 600 яиц, «Коммунар» на 16 тыс. яиц. Первомайский и Жмеринский инкубаторные заводы изготовляли инкубаторы «Пионер» и «Коммунар» той же вместимости.

      В связи со сплошной электрификацией страны инкубаторы с угольным отоплением постепенно стали заменяться более совершенными, полностью электрифицированными. Нежинский машиностроительный завод стал изготавливать инкубаторы «КЭМ-20» («Коммунар» электрифицированный, модернизированный). С 1945г. на Пензенском заводе производились электрические   механизированные   и   автоматизированные  инкубаторы «Рекорд-39» на 39 тыс. яиц (Воробьёв В. А., 1985 г.).

      С  1947 г.  был  осуществлён   выпуск   электрических,   механизированных    и

автоматизированных инкубаторов «Рекорд-42» на 39 тыс. яиц и «ВИР- 9» на 9 тыс. яиц, секционные ИСК-2,4 и ИСУ-24 и шкафные электрифицированные, автоматизированные инкубаторы    «Универсал»    разных   мощностей.  

      С организацией инкубаторостроения в нашей стране стало развиваться птицеводство в колхозах и совхозах. В 1920 – 1931 гг.  были построены первые инкубаторно- птицеводческие станции (ИПС) в Пятигорске, Минводах и других городам. ИПС – государственные организации, задача которых заключалась в руководстве развитием птицеводства в колхозах, снабжении колхозных ферм и населения молодняком, проведения массовых агрокультурных мероприятий. Создание сети ИПС позволило быстро улучшать качество разводимой птицы, заменять  местных  малопродуктивных  несушек  улучшенной птицей культурных пород и их помесей. Инкубатор почти   полностью   вытеснил наседку, дал возможность  разводить птицу, утратившую инстинкт насиживания (Третьяков Н. П., 1990 г.).

      С 1987 г. появились инкубаторы оборудованные электроникой – ИУП-Ф-45, ИУВ-Ф-15, что позволило значительно экономить расход электроэнергии, воды, точнее регулировать режим инкубации и процент вывода молодняка.

2. Классификация инкубаторов.

      Инкубатор – это машина, создающая и поддерживающая заданную температуру; относительную влажность воздуха, газообмен и поворот лотков с яйцами во время инкубирования яиц и выведения молодняка сельскохозяйственной птицы (Воробьёв В. А., Дегтярёв Г. П., 1984 г.).

      Несмотря на конструктивное многообразие, у всех инкубаторов много общего. В комплект любого инкубатора должны входить лотки для инкубирования яиц; нагреватели и приборы для контроля и регулирования необходимой температуры воздуха; увлажнители и приборы для поддержания определённой влажности; вентиляционные устройства; электрооборудование и сигнализация; механизмы для поворота лотков с яйцами (Кочиш И. И. и др., 2003 г.).

      Классификация конструктивного исполнения и функциональная схема инкубатора показана на рис. 1 и 2.

      По происходящим в инкубаторе теплофизическим процессам их можно разделить на три класса: контактные, радиационные и конвективные. В контактных инкубаторах используется теплообмен между соприкасающихся друг с другом нагреваемым телом и яйцом. Этот способ теплообмена является основным в процессе естественного высиживания цыплят наседками. Однако воспроизвести этот тип теплообмена в массовом промышленном производстве достаточно сложно. В радиационных инкубаторах используется лучистый обмен между нагретым телом и яйцом. Здесь преимущественно используется инфракрасное излучение. Такие инкубаторы ранее применялись достаточно широко, но в настоящее время полностью вытеснены конвективными инкубаторами, обеспечивающими поддержания режима инкубации с большей точностью. К тому же конвективные инкубаторы компактнее, проще в изготовлении и обслуживании и требуют  меньшего расхода материалов.

      В конвективных инкубаторах используется теплообмен между яйцом и омывающим его теплым воздухом (Изаков Ф. Я и др., 1982 г.).

      Инкубаторы подразделяются на специализированные, предназначенные для инкубации яиц птицы одного вида, универсальные, в которых можно инкубировать яйца сельскохозяйственной птицы всех видов. Лабораторные и бытовые  инкубаторы  предназначены  для  применения  в   лабораториях    научно-исследовательских институтов, на опытных станциях птицеводства и  в личных подсобных хозяйствах (Третьяков Н. П. и др., 1990 г.).

      По характеру загрузки камер яйцом инкубаторы делят  на одногруппные, когда камеры инкубатора сразу загружают инкубационным яйцом, и многогруппные, когда загрузку яиц проводят по определенному графику,  последовательно, с интервалами между закладками нескольких партий яиц (Иоцюс Г. П., Старчиков Н. И., 1979 г.).

      Инкубаторы с  единовременной закладкой, примером которых является отечественный инкубатор ИКП – 90 («Кавказ»), позволяет загружать клеточные батареи крупными партиями цыплят. Их преимущество – полная механизация и поточности производства. Недостаток – повышенные потери электроэнергии и несколько меньшая точность поддержания температуры (Изаков Ф.Я. и др, 1982 ).

      Конструктивно инкубаторы разделяются на шкафные, с наружным обслуживанием и комнатные, с внутренним. Первые обслуживаются оператором извне, без захода внутрь камеры. С этой целью на передних стенках камеры делают проёмы с дверьми или устанавливают лотки на выдвижных тележках. Такие инкубаторы наиболее удобны, так как персонал работает при нормальной температуре помещения. В инкубаторах с внутренним обслуживанием оператор работает внутри камеры (Славин Р. М., Зайцев А. Т., 1971 г.).

      В инкубаторах различных марок лотковые системы неодинаковы. Лотки могут быть различных конструкций, в блоки компоноваться разными способами, но во всех случаях должны надёжно обеспечивать механическое периодическое поворачивание яиц во время   инкубации     по   заданной программе (обычно 12 – 24 раза в сутки).  Наиболее распространены лотки системы с одновременным поворотом всего блока лотков, укрепленного на горизонтальном валу (Третьяков Н. П. и др., 1990 г.).  

      Инкубаторы бывают инкубационные, выводные и комбинированные. Инкубационные предназначены для инкубации яиц до момента наклёва птенцами скорлупы; выводные – для вывода молодняка; Комбинированные – для инкубации и вывода молодняка одновременно (Кочиш И. И. и др., 2003 г.).

      Все современные инкубаторы имеют электрические нагревательные приборы, которые включаются автоматически, воздух в них увлажняется пневматическими или гидравлическими форсунками, вентиляция  обеспечивается   вентиляторами

или специальными мешалками.

Особенно велика роль системы автоматического  управления  и регулирования, 

благодаря   которой  работники   инкубатория   проводят   настройку    и    систематический      контроль   за   режимом     работы  инкубаторов (Воробьёв В. А., 1985 г.).

3.Устройство инкубаторов отечественного производства.

3.1 Промышленных инкубаторов.

      Инкубатор «Универсал - 55» состоит из инкубационной секции, выполненной в виде единого корпуса, в котором размещены три самостоятельных инкубационные камеры, и выводной секции, размещенной в отдельном корпусе. Инкубатор универсальный по применению и позволяет инкубировать яйца всех видов сельскохозяйственной птицы. Вместимость инкубационной секции в шесть раз больше, чем выводной. Это обусловлено тем, что машина рассчитана на непрерывную работу, при которой в неё закладывают партии яиц, соответствующие   вместимости    выводного   шкафа,  не   чаще   чем   один  раз  в 3 – 3 ½ дня.

      Устройства для установки лотков в инкубационных  шкафах выполнено в виде «барабана» (вращающийся на валу многоярусный стеллаж), а в выводных представлено стационарной   этажеркой. Барабан   инкубационного шкафа имеет автоматизированный  привод,  который   обеспечивает  его  наклон на  450 в обе стороны от горизонтального положения 1 раз в час. На передней плоскости барабана есть   специальное  запорное   устройство, фиксирующее инкубационные   лотки в  штатном   положении   при    наклоне   барабана. В барабан инкубационного шкафа вмещается 104 лотка, а на стеллаж выводного – 52 (Буртов, Ю. З. и др.,1990 г.).

      Инкубатор имеет защиту от перегрева: при температуре свыше 38,30С автоматически отключаются воздушные заслонки, и включается световая и звуковая сигнализация (Кочиш И. И. и др., 2003 г.).

      Внутреннюю циркуляцию воздуха внутри шкафа обеспечивает центробежный четырёхлопастной вентилятор, установленный на подшипниковой опоре в центре задней панели. Охлаждение инкубатора воздушное, осуществляется за счёт разности теплосодержания воздуха внутри шкафа и вне его. Отводится нагретый воздух и подаётся холодный  через  воздушные   заслонки,   которые   расположены: приточная – на задней панели инкубатора в зоне разряжения; вытяжная – на потолке, в напорной зоне, создаваемой вентилятором. Система увлажнения воздуха включает высокооборотный дисковый центробежный распылитель, на который подаётся вода, прошедшая предварительную механическую очистку (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

      Инкубатор оборудован системой автоматики, которая размещена в ящике над дверями инкубатора. Настройку инкубатора и контроль за его работой осуществляют  с  помощью ртутного психрометра ПС-14,  который   размещен

внутри шкафа перед оконным проёмом на двери инкубатора.

     Серийный выпуск инкубатора прекращён в 1987 г. (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

      Инкубатор ИКП-90 «Кавказ» - специализированная модель, предназначенная для инкубирования крупных партий куриных яиц. Он состоит из инкубационной секции, имеющей шесть инкубационных камер в одном корпусе, и выводной секции – одна камера в изолированном корпусе. Соотношение вместимостей секций 1:6. Камеры инкубатора заполняют единовременно, по принципу «всё занято – всё пусто» (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

      Инкубационные яйца укладывают в лотки вместимостью 126 яиц каждая, которые помещают в тележки. Одна тележка рассчитана на 26 лотков. В инкубационную камеру закатывают 4 тележки. Каждая камера оснащена автономной аппаратурой, позволяющей создавать необходимый режим для инкубации яиц. Так же как и инкубатор «Универсал -55», имеет блок защиты от перегрева яиц.

      ИКП-90 имеет воздушное охлаждение, и для его нормальной работы необходимо поддерживать в помещениях температуру 18 – 220С. Максимальная температура воздуха не должна превышать 270С (Кочиш И. И. и др., 2003 г.).

      Инкубатор ИКП-60 – модификация инкубатора ИКП-90, предназначенная для инкубирования утиных и индюшиных яиц. По своему устройству ИКП-90 и ИКП-60 идентичны. Различия касаются конструкции инкубационного лотка и инкубационной блок-тележки. Вместимость инкубационного лотка уменьшена до 90 яиц, а блок-тележки – до 2160 яиц (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

      Инкубатор     ИУП-Ф-45 – универсальная    машина,     специализированная

по месту в технологическом процессе. В нем проводят только предварительную инкубацию яиц кур, уток и гусей.

      По своей конструктивной схеме ИУП-Ф-45 аналогичен «Универсалу-55»: три инкубационных камеры в общем корпусе, одинаковый механизм поворота, схема внутренней циркуляции воздуха, механизм заслонок (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

      От инкубатора «Универсал-55» его отличают следующие конструктивные и технологические  особенности:

    значительно увеличена производительность вентиляционной системы за счёт изменения конфигурации лопастей вентилятора и частоты его вращения. Соответственно увеличена и мощность электродвигателя на приводе вентилятора (до 1,1 кВт);

    введено водяное охлаждение. На задней панели инкубатора в зоне высоких скоростей воздушного потока установлен водяной радиатор в виде двойной спирали, изготовленной из тонкостенной латунной трубки. На входе в трубку смонтированы электромагнитный  соленоидный клапан типа СКН-2 и вентиль, позволяющий регулировать расход воды через охладитель. Управляет водяным охладителем регулятор температуры, который подаёт сигнал на включение соленоидного клапана в случае аварийного повышения температуры воздуха выше заданного значения. Наличие водяного охладителя создаёт условия для устойчивой работы инкубатора при высокой (вплоть до 300С) температуре в инкубационном зале;

    переработана система автоматики инкубатора. Ящик управления перенесён на заднюю панель, что позволяет обслуживать электрические приборы с пола. Введён новый регулятор температуры марки ТЭЗП. На передней панели установлен стрелочный индикатор температуры, позволяющий контролировать этот параметр дистанционно, не прибегая к помощи психрометра;

    психрометр ПС-14 оборудован дополнительной ёмкостью для дистиллированной воды, которая имеет объём, достаточный для увлажнения фитиля в течение инкубационного периода; отпадает необходимость открывать машину для периодической заправки колбы психрометра;

     увеличена (до 4 кВт) установленная мощность нагревательных элементов, что позволяет провести разогрев инкубатора до температуры регулирования за 4 ч. при его загрузке по принципу «всё занято – всё пусто»;

    увеличена жёсткость инкубационного лотка путём обвязки его верхней  кромки металлической полосой. Усилена конструкция щёк барабана. Его размеры изменены таким образом, чтобы исключить передвижение лотков по направляющим при наклонах. Улучшена конструкция запирающего лотки устройства (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

       Инкубатор ИУП-Ф-45 серийно выпускается с 1987 г. взамен инкубаторов «Универсал-55» и ИКП-90. Поставляется отдельно, без выводной машины (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.). 

      Инкубатор ИУВ-Ф-15 – универсальная  выводная машина, специализированная по месту в технологическом процессе. Он может работать

совместно с любым отечественным предварительным инкубатором.

       Корпус ИУВ-Ф-15 выполнен в виде отдельного шкафа, собранного из теплоизолированных панелей. Панель пола отсутствует: корпус собирают  непосредственно на  бетонном или плиточном полу инкубатора. Это позволяет предотвратить гниение корпуса, снижает затраты труда при загрузке инкубатора.

       На задней панели корпуса установлены центробежный вентилятор высокой производительности и открытый теплообменник - комбинированное устройство, выполняющее функции водяного охладителя и увлажнителя воздуха, а также устройства для осаждения и удаления пуха за пределы камеры.

        ИУВ-Ф-15 не имеет регулятора относительной влажности воздуха. Этот параметр поддерживается самопроизвольно на необходимом уровне за счёт автоматического регулирования температуры (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

       Воздухообмен осуществляется  через приточное (задняя панель) и  вытяжное (верхняя панель) отверстия, снабжённые автоматизированными заслонками и механизмом, позволяющим управлять их предварительным раскрытием. Заслонки  срабатывают при аварийной ситуации, когда температура воздуха в инкубаторе превышает  38,30С. Установка для лотков представляет собой четыре платформы. Каждая из них имеет четыре колеса, два из которых  полноповоротные. На плоскости платформы накапливаются остатки скорлупы, которые проваливаются через сетчатое дно  лотка во время вывода.

       Платформы с лотками  закатывают в инкубатор по направляющим, проложенным на полу  инкубатора (Буртов Ю. З. и др., 1990 г.).

       Ящик управления ИУВ-Ф-15 унифицирован с аналогичным устройством инкубатора ИУП-Ф-45 и расположен на задней панели шкафа. На передней панели над дверями установлен стрелочный индикатор температуры для дистанционного контроля этого параметра. Контрольный психрометр оборудован резервной ёмкостью для дистиллированной воды.

                                                                                                                   Таблица 1

Техническая характеристика инкубаторов.