Chương I: Tổng quan 1.1 Giới thiệu chung về đề tài. - Trong nhiều năm qua ngành nông nghiệp nước ta có nhiều những thành tựu vượt bậc, không chỉ đủ cung cấp nguồn lương thực, thực phẩm cho đất nước mà còn xuất khẩu ra thị trường thế giới. Với thành tựu to lớn đó, chúng ta phải kể đến ngành chăn nuôi gia cầm đã góp phần quan trọng cho nền kinh tế quốc dân. Sự phát triển của ngành chăn nuôi nói chung và ngành chăn nuôi gia cầm nói riêng đã đem lại lợi ích kinh tế cho các hộ nông dân, từng bước xoá đói giảm nghèo và ngày càng có nhiều hộ gia đình làm giàu trên mảnh đất của mình nhờ vào kinh tế trang trại.
Ngày nay, nền kinh tế trang trại được phát triển rộng rãi trên cả nước với quy mô vừa và lớn do đó vấn đề con giống là hết sức bức xúc. ấp trứng nhân tạo bằng máy ấp công nghiệp là phương pháp tối ưu để sản xuất con giống trong thời gian ngắn, tỷ lệ ấp nở cao, đặc biệt có thể ấp được một số lượng trứng lớn, và chất lượng con giống được nâng cao. Chính vì vậy việc để đáp ứng được nhu cầu thiết thực trên em đã nghiên cứu và chế tạo ra lò ấp trứng mini cho hộ gia đình 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1. 1 Máy ấp trứng mini 1.2 Các vấn đề đặt ra.
- Như chúng ta đã biết điều khiển tự động đã trở thành nhu cầu không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Một trong yếu tố được điều khiển tự đông nhiều là nhiệt độ.Để làm được điều đó chúng ta cần phải sử dụng các thiết bị đo và điều khiển tự động ví dụ như cảm biến, rơle, ADC…Một trong những ứng dụng quan trọng và phổ biến nhất của điều khiển tự động nhiệt độ là ứng dụng để điều khiển nhiệt độ trong lò ấp trứng công nghiệp. Với ưu điểm của lò ấp trứng công nghiệp là tỉ lệ ấp thành công lớn, cho hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy hệ thống lò ấp trứng công nghiệp ứng dụng rộng rãi trong phát triển kinh tế địa phương - Đa số máy ấp trứng công nghiệp hiện nay đều hoạt động trên nguyên lý tạo ra môi trường phù hợp nhất cho trứng phát triển.
Các điều kiện đó bao gồm có nhiệt độ, độ ẩm và độ thoáng khí Hình 1.2 Máy ấp trứng công nghiệp * Ưu điểm: - Năng suất cao từ 500 đến 6000 trứng mỗi lần ấp 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Bộ khung chắc chắn ổn định - Tỉ lệ ấp thành công từ 95% trở lên * Nhược điểm: - Giá thành chỉ phù hợp cho trang trại vừa và lớn - Chưa có hệ thống tự cân bằng độ ẩm mà phải tạo độ ẩm thủ công - Phải thường xuyên kiểm tra và điều khiển trực tiếp trên máy b. Giải quyết vấn đề. - Từ những nhược điểm trên em đã nghiên cứu và thiết kế máy ấp trứng mini dành cho quy mô hộ phù hợp với hộ gia đình với những ưu điểm: + Chi phí đầu tư thấp + Dùng dây meso hoặc bóng đèn cung cấp nhiệt. Điều khiển và ổn định nhiệt độ bằng vi xử lý + Nguyên lý làm việc: sử dụng cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ lò ấp rồi chuyển tín hiệu cho khối điểu khiển thông qua rơle để điều khiển hệ thống nhiệt của lò ấp trứng và sử dụng cảm biến độ ẩm đo độ ẩm lò ấp từ đó cho phép kích hoạt phun sương để cân bằng độ ẩm.
Thiết kế chu kì tự động đảo trứng để tranh tình trạng phôi ấp ra bị dị tật * Ưu điểm: - Thiết kế mạch nhỏ gọn dễ lắp ráp, sửa chửa - Cân bằng nhiệt độ bằng phương pháp điều chỉnh điện áp đầu bóng đèn nhờ vào thuật toán PID qua đó tiết kiệm năng lượng và tăng độ ổn định cho môi trường trong lồng ấp - Tự cân bằng độ ẩm bằng hệ thống phun sương. - Có động cơ đảo trứng theo thời gian để hạn chế tối đa tình trạng gà con bị dị tật *Nhược điểm: - Cần phải có kiến thức sâu rộng điện tử, cảm biến, vi xử lý, lập trình 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3 Phương pháp nghiên cứu. - Tham khảo tài liệu, dựa trên các mẫu máy ấp sẵn có trên thị trường đưa ra nguyên lý làm việc cụ thể từ đó suy ra ưu nhược điểm. Tận dụng ưu điểm sẵn có và khắc phục nhược điểm còn hiện hữu bằng các kiến thức đã tích lũy được trong quá trình học tập và nghiên cứu - Áp dụng các giải pháp tự động hóa để giải quyết các vấn đề trước đây làm bằng thủ công như công đoạn đảo trứng, tạo độ ẩm, căn chỉnh nhiệt độ - Bám sát các số liệu thực tế để tạo ra môi trường ấp tốt nhất cho trứng : + Thời gian ấp trứng tùy thuộc vào đối tượng ấp + Nhiệt độ và độ ẩm trong lòng ấp : Trứng gia cầm phát triển theo từng giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn trứng lại cần nhiệt độ và độ ẩm khác nhau: Ví dụ như trứng gà Giai đoạn 1 (1 – 7 ngày): nhiệt độ ấp phù hợp là 37,8 độ C, độ ẩm khoảng 65% Giai đoạn 2 (8 – 18 ngày): nhiệt độ ấp phù hợp là 37,5 độ C, độ ẩm phù hợp là 55% Giai đoạn 3 (18 ngày đến khi khẻ nở): nhiệt độ ấp phù hợp là 37,2 độ C, độ ẩm phù hợp là 60%.
- Khi ấp trứng gà bằng máy ấp trứng, thường các nhà sản xuất đều khuyên người dùng cài đặt nhiệt độ ấp 37,5 độ C và độ ẩm trong khoảng 55 – 65% 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.3 Kỹ thuật ấp trứng gà bằng máy 1.4 Phạm vi giới hạn nghiên cứu - Vì điều kiện thời gian và chi phí hạn chế, mặt khác do nghiên cứu về máy ấp trứng là một đề tài lớn nên em tập trung và nghiên cứu và chế tạo máy ấp trứng loại nhỏ cho hộ gia đình - Máy có công suất nhỏ,và số lượng trứng từ 50-100 quả cho một lần ấp 1.5 Lịch sử phát triển lò ấp trứng - Trong các sách gia cầm ngày nay, chúng ta vẫn nghe nói rằng phương pháp ấp trứng nhân tạo cổ xưa nhất được phát minh ở Ai Cập. Diodorus Siculus (sử gia Hy Lạp) viết về điều này trong thời của mình – từ năm 80 đến 20 trước công nguyên. Những tác giả cổ hơn, chẳng hạn như Aristotle và Pliny, viết rằng người Ai Cập từ lâu đã sử dụng một loại “lò” đặc biệt để ấp trứng gia cầm, nhưng không ai biết rõ quy trình này. Điều duy nhất mà mọi người biết là phân lạc đà được sử dụng để cung cấp nhiệt cần thiết cho việc ấp 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.
4 Lò ấp trứng thời cổ đại - Vào thời đó, nhiều nhà phát minh cố gắng chế tạo máy ấp trứng dựa trên phương pháp của người Ai Cập. Nỗ lực đầu tiên được thực hiện bởi Jean Baptiste Della Porta vào năm 1588 ở Ý. Ông bị buộc phải ngưng công việc bởi Tòa án Dị giáo Tây Ban Nha - Ở Mỹ, Lyman Byce, một thanh niên 26 tuổi người Canada, người đến Petaluma để chữa bệnh, đã phát minh ra lò ấp điều khiển nhiệt độ vào năm 1879 cùng với Isaac Dias, một nha sĩ địa phương. Cha của Byce nuôi gà và dùng phân gia súc để sưởi ấm chuồng.
Với hình ảnh đó trong đầu, anh phát minh ra cách ấp nhân tạo trứng gà. Lò ấp này là một đột phá trong ngành công nghiệp gia cầm Mỹ, nhanh chóng đánh dấu Petaluma trên bản đồ như là “Rổ trứng của thế giới” - Với sự phát triển không ngừng của nền công nghiệp hiện nay lò ấp trứng đã được cải tiến nhân rộng về hiệu quả và năng suất cao khác xa vưới lò ấy trứng của nhà phát minh ra nó và đây là kết quả đã được kết tụ của nhiều năm qua 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.5 Máy ấp trứng hiện đại - Nhờ vào việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào việc chế tạo và cải tiến nhiều loại máy ấp trứng. Kỹ thuật chăn nuôi gia cầm nói riêng và ngành chăn nuôi nói chung đã phát triển vượt bật, đáp ứng được nhu cầu về nguồn thực phẩm cho xã hội 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II : Cơ sở lý thuyết 2.1 Cấu tạo của máy ấp trứng. Thùng máy và giàn khay trứng.
- Thùng máy thường có dạng hình hộp bằng gỗ và có thể bọc tôn, nhôm ngoài mặt đáy để tăng cứng vững, có cửa lớn phía trước để đưa trứng vào ra, có cửa kính để quan sát trong máy, nhiệt kế, ẩm kế; có cửa sổ phía sau để mở và chăm sóc máy bên trong. Ngoài ra còn có cửa thoát gió, thoát khí thải trong máy - Giàn là một bộ khung, thường bằng kim loại, để đặt các khay trứng, có thể xoay nghiêng bên phải, bên trái để đảo trứng. Giàn thường có 2 kiểu: giàn trống và giàn tầng. - Khay xếp trứng ấp (khay ấp) thường hình chữ nhật, bằng gỗ, kim loại hoặc nhựa có những thanh ngăn giữ trứng.
Khe giữa các thanh có thể thay đổi rộng hẹp để phù hợp kích thước to nhỏ của các loại trứng. - Khay xếp trứng nở (khay nở) cũng hình chữ nhật, có đáy bằng lưới thép (lỗ vuông hoặc tròn). Khi tới ngày nở trứng được chuyền từ các khay ấp sang khay nở để việc nở của trứng được dễ ràng. Khi đảo trứng, các khay ấp sẽ nghiêng cùng với khung giàn một góc 45-470 so với mặt ngang, lần lượt theo 2 phía đối xứng b.
Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt. - Bằng điện: bóng đèn đốt nóng, khi có dòng điện qua sẽ toả nhiệt cho máy. Bộ điều nhiệt thường gồm một bộ cảm biến nhiệt đặt trong máy, tác động vào bộ đóng ngắt mạch điện cung cấp nguồn cho bóng đèn sợi tóc. Bộ tạo ẩm.
Làm việc theo nguyên lý sau: - Vung nước qua cánh quạt trong máy, nước từ bình chứa đặt cao hay từ mạng 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ống cung cấp chung của trại, qua van nước, ống dẫn vào bầu, để rồi theo ống dẫn hàn dọc các cánh quạt gió mà vung ra xung quanh, xuyên qua các lỗ nhỏ của vành lưới thép bao xung quanh, sẽ tạo thành lớp sương mù gây ẩm trong máy d. Bộ thông gió và bộ điều gió. - Bộ thông gió ở các máy ấp trứng đều là quạt hướng trục, lắp ở giữa thành sau bên trong máy. Cửa hút gió được bố trí gần trục quạt có nắp điều gió, điều chỉnh độ mở bằng tay.
Cửa thoát gió thường bố trí trên nóc máy hay ở thành trước máy, có nắp điều gió, đóng mở bằng tay d. Bộ đảo trứng.