UA131115U

UA131115U - INCUBATOR

Info

Publication number: UA131115U
Application number: UAU201806378U
Authority: UA
Inventors: Володимир Степанович Дудніков; Олександра Анатоліївна Сахно
Original assignee: Дніпровський Національний Університет Імені Олеся Гончара
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2019-01-10

Abstract

Інкубатор містить диски, привод для їх оберту, утримувачі біологічних об'єктів, наприклад яєць, закріплені на дисках. Привод дисків виконаний у вигляді вала, який обертається електродвигуном, на якому жорстко закріплені фрикційні або зубчасті колеса різних діаметрів, що взаємодіють з відповідними колесами, з'єднаними з дисками, та має можливість обертати диски з різними кутовими швидкостями. Утримувачі закріплені на дисках на радіусах, пов'язаних з кутовою швидкістю кожного диска.The incubator contains disks, a drive for their rotation, holders of biological objects, such as eggs, fixed to the disks. The drive of the disks is made in the form of a shaft which rotates an electric motor, on which the friction or gear wheels of different diameters interacting with the corresponding wheels connected to the disks are rigidly fixed, and is able to rotate the disks with different angular speeds. The holders are fixed to the disks at radii related to the angular velocity of each disc.

Description

Корисна модель належить до пристроїв для інкубації біологічних об'єктів, наприклад яєць, та може бути використана для біологічних досліджень, зокрема при створенні штучної сили тяжіння в умовах невагомості космічного польоту.The useful model belongs to devices for incubating biological objects, such as eggs, and can be used for biological research, in particular, when creating artificial gravity in the conditions of weightlessness of space flight.

Відомий інкубатор для яєць, який для створення оптимальних умов інкубації в умовах невагомості космічного польоту містить секції для яєць, які виконані у вигляді послідовно розташованих в корпусі двох коаксіально встановлених циліндричних елементів, всередині яких встановлені нагрівач, вентилятор та пристрій автоматичного регулювання вологості (11.A well-known incubator for eggs, which, in order to create optimal incubation conditions in the weightlessness of space flight, contains sections for eggs, which are made in the form of two coaxially installed cylindrical elements located in series in the body, inside which a heater, a fan and an automatic humidity control device are installed (Fig. 11.

Яйця, що знаходяться в такому інкубаторі, будуть знаходитись в стані невагомості космічного польоту. Але відсутність гравітації може зашкодити нормальному протіканню формоутворюючих процесів (21.Eggs in such an incubator will be in the state of weightlessness of space flight. But the absence of gravity can harm the normal flow of form-forming processes (21.

Відомий інкубатор не дозволяє усунути або зменшити стан невагомості, а тому не забезпечує проведення досліджень з вивчення впливу інтенсивності сили гравітації на розвиток живих організмів.The well-known incubator does not allow eliminating or reducing the state of weightlessness, and therefore does not provide research on the influence of the intensity of gravity on the development of living organisms.

Найбільш близьким аналогом є інкубатор, що містить диски, привод для їх оберту, утримувачі біологічних об'єктів (наприклад яєць), які закріплено на дисках (|З). Всі диски закріплені на одному валу, а тому обертаються з однаковою швидкістю. При обертанні дисків, на біологічні об'єкти, що знаходяться на борту космічного корабля, діє штучна сила гравітації (тяжіння), пропорційна квадрату кутової швидкості дисків та радіусу розташування об'єктів на дисках.The closest analogue is an incubator containing disks, a drive for their rotation, holders of biological objects (for example, eggs), which are fixed on the disks (|Z). All discs are mounted on one shaft, and therefore rotate at the same speed. During the rotation of the discs, biological objects on board the spaceship are subject to an artificial gravitational force proportional to the square of the angular velocity of the discs and the radius of the location of the objects on the discs.

Однак ця конструкція не дозволяє дослідити вплив величини кутової швидкості обертання на розвиток біологічних об'єктів при одній і тій же інтенсивності штучної сили тяжіння.However, this design does not allow to investigate the influence of the angular velocity of rotation on the development of biological objects at the same intensity of artificial gravity.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для інкубації біологічних об'єктів, який забезпечить можливість вивчення впливу величини кутової швидкості обертання на розвиток біологічних об'єктів при одній і тій же інтенсивності штучної сили тяжіння, створеній в умовах невагомості космічного польоту.The basis of a useful model is the task of improving the device for incubating biological objects, which will provide the opportunity to study the influence of the angular velocity of rotation on the development of biological objects at the same intensity of artificial gravity created in the weightlessness of space flight.

Поставлена задача вирішується тим, що в інкубаторі, який містить диски, привод для їх оберту, утримувачі біологічних об'єктів, наприклад яєць, закріплені на дисках, згідно корисної моделі, привод дисків виконаний у вигляді вала, що обертається електродвигуном, на якому жорстко закріплені фрикційні або зубчасті колеса різних діаметрів, що взаємодіють з відповідними колесами, з'єднаними з дисками, та має можливість обертати диски з різними кутовими швидкостями, при цьому утримувачі закріплені на дисках на радіусах, пов'язаних з кутовою швидкістю кожного диска співвідношенням: шіе-Ві-а, де о) - кутова швидкість оберту і-того диска;The task is solved by the fact that in the incubator, which contains discs, a drive for their rotation, holders of biological objects, such as eggs, fixed on the discs, according to a useful model, the drive of the discs is made in the form of a shaft rotated by an electric motor, on which rigidly fixed friction or toothed wheels of different diameters interacting with the corresponding wheels connected to the discs and having the ability to rotate the discs at different angular velocities, while the retainers are fixed on the discs at radii related to the angular speed of each disc by the ratio: Vi-a, where o) is the angular speed of rotation of the i-th disk;

А; - радіус розташування утримувачів на і-тому диску; а - нормальне прискорення при обертанні або інтенсивність штучної сили тяжіння.AND; - the radius of the location of the holders on the i-th disk; a - normal acceleration during rotation or the intensity of artificial gravity.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена принципова кінематична схема запропонованого інкубатора.The essence of the useful model is explained by the drawing, which shows the basic kinematic scheme of the proposed incubator.

Інкубатор містить термостатовану камеру 1, яка закривається кришкою 2. Всередині камери 1 встановлені диски 3, 4, 5, що обертаються, на яких закріплені утримувачі 6 для біологічних об'єктів, наприклад яєць. Диски 3, 4, 5 встановлені в підшипниках 7, 8 коаксіально один до одного та забезпечені колесами 9, 10, 11 (фрикційними або зубчастими) відповідно, що взаємодіють з колесами 12, 13, 14, які жорстко закріплені на валу 15, що обертає електродвигун 16. Двигун 16 забезпечений системою стабілізації та регулювання частоти обертання 17.The incubator contains a thermostatic chamber 1, which is closed with a lid 2. Inside the chamber 1, rotating disks 3, 4, 5 are installed, on which holders 6 for biological objects, such as eggs, are fixed. Disks 3, 4, 5 are installed in bearings 7, 8 coaxially with each other and provided with wheels 9, 10, 11 (friction or toothed), respectively, interacting with wheels 12, 13, 14, which are rigidly fixed on the shaft 15, which rotates electric motor 16. Motor 16 is equipped with a system of stabilization and regulation of rotation frequency 17.

Діаметри коліс 9, 10, 11 та 12, 13, 14 є різними. Кутові швидкості коліс 12, 13, 14 однакові між собою та визначаються налаштуванням системи 17. Кутові швидкості дисків 3, 4, 5 визначаються передаточними відношеннями між колесами 9 та 12, 10 та 13, 11 та 14 відповідноThe diameters of wheels 9, 10, 11 and 12, 13, 14 are different. Angular velocities of wheels 12, 13, 14 are equal to each other and are determined by system setting 17. Angular velocities of discs 3, 4, 5 are determined by gear ratios between wheels 9 and 12, 10 and 13, 11 and 14, respectively

БО та відрізняються між собою.BO and differ from each other.

Радіуси Кі; закріплення утримувачів б на дисках 3, 4, 5 є різними та пов'язані з кутовою швидкістю кожного диска співвідношенням: шг.Ві-а, де о) - кутова швидкість оберту і-того диска;Ki radii; fastening of holders b on discs 3, 4, 5 are different and related to the angular speed of each disc by the ratio: sg.Vi-a, where o) is the angular speed of rotation of the i-th disc;

А; - радіус розташування утримувачів на і-тому диску; а - нормальне прискорення або інтенсивність штучної сили тяжіння, створеній при обертанні дисків. 60 Інкубатор працює наступним чином.AND; - the radius of the location of the holders on the i-th disk; a - normal acceleration or the intensity of artificial gravity created by the rotation of the disks. 60 The incubator works as follows.

При обертанні вала двигуна 16 з частотою, яка задається системою 17, разом з ним обертається вал 15 з колесами 12, 13, 14, що на ньому закріплені. Від них обертання передається колесам 9, 10, 11 дисків 3, 4, 5 відповідно. Диски 3, 4, 5 обертаються з кутовими швидкостями, які відрізняються від кутової швидкості двигуна 16 в передаточне число раз між колесами 9 та 12, 10 та 13, 11 та 14. Оскільки радіуси закріплення утримувачів 6 на дисках 3, 4, 5 виконані зворотно пропорційними квадрату кутової швидкості, то нормальне прискорення при обертанні або, що діє на біологічні об'єкти, закріплені на дисках, виявляються однаковими.When the motor shaft 16 rotates at a frequency set by the system 17, the shaft 15 with the wheels 12, 13, 14 fixed to it rotates together with it. From them, rotation is transmitted to wheels 9, 10, 11 of disks 3, 4, 5, respectively. Disks 3, 4, 5 rotate with angular speeds that differ from the angular speed of the engine 16 in the gear ratio times between wheels 9 and 12, 10 and 13, 11 and 14. Since the radii of fixing holders 6 on disks 3, 4, 5 are reversed proportional to the square of the angular velocity, then the normal acceleration during rotation or acting on the biological objects fixed on the discs are the same.

При зміні налаштування системи 17 змінюються кутові швидкості дисків 3, 4, 5, інтенсивність штучної сили тяжіння.When changing the setting of system 17, the angular velocities of discs 3, 4, 5 and the intensity of artificial gravity change.

Обертання дисків 3, 4, 5 відбувається протягом усього часу інкубації або певного етапу.The rotation of disks 3, 4, 5 occurs during the entire time of incubation or a certain stage.

Змінні від диска до диска кутові швидкості обертання та радіусі закріплення утримувачів біологічних об'єктів на дисках дозволяють при тій самій інтенсивності, створеній обертанням, штучної сили тяжіння отримати данні про вплив величини кутової швидкості обертання на розвиток біологічних об'єктів, причому за один період інкубації та на одному пристрої.Variable angular speeds of rotation from disc to disc and the radii of fixing the holders of biological objects on the discs make it possible to obtain data on the influence of the angular speed of rotation on the development of biological objects with the same intensity created by rotation, artificial gravity, and for one period of incubation and on one device.

Виконання привода у вигляді вала із закріпленими на ньому колесами різних діаметрів дозволяє використовувати всього один приводний електродвигун, що значно спрощує конструкцію інкубатора, збільшує надійність.The implementation of the drive in the form of a shaft with wheels of different diameters fixed on it allows the use of only one drive electric motor, which greatly simplifies the design of the incubator and increases reliability.

У порівнянні з відомим об'єктом |(1| запропонований інкубатор дозволяє в умовах невагомості космічного польоту створювати штучну силу тяжіння, регулювати її величину як шляхом зміни кутової швидкості обертання дисків, так і радіуса розташування утримувачів біологічних об'єктів на дисках.In comparison with the known object |(1|, the proposed incubator allows creating an artificial force of gravity in the weightlessness of space flight, adjusting its magnitude both by changing the angular speed of rotation of the disks and the radius of the location of the holders of biological objects on the disks.

У порівнянні з найбільш близьким аналогом |ІЗ| запропонований інкубатор дозволяє проводити вивчення впливу величини кутової швидкості обертання на розвиток біологічних об'єктів при одній і тій самій інтенсивності штучної сили тяжіння, створеній в умовах невагомості космічного польоту.In comparison with the closest analog |IZ| the proposed incubator allows studying the influence of the angular velocity of rotation on the development of biological objects at the same intensity of artificial gravity created in the weightlessness of space flight.

Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР Мо 812251, кл. ЛО1ТК 41/00, 1981. 2. Пальмбах Л.Р. Некоторье результать! зкспериментов по изучению развития позвоночньх животньїх в невесомости (в условиях космического полета) / Зксперементальнье исследованияSources of information: 1. Author's certificate of the USSR Mo 812251, cl. LO1TK 41/00, 1981. 2. Palmbach L.R. Some result! experiments on the study of the development of vertebrate animals in weightlessness (in the conditions of space flight) / Experimental research

Зо по космической биофизике. АН СССР, научньй центр биологических исследований, 1976. - С. 119-130. 3. Авторское свидетельство СССР Мо 694157, кл. АТОК 41/00, 1979 - аналог.Zo on space biophysics. Academy of Sciences of the USSR, scientific center of biological research, 1976. - P. 119-130. 3. Author's certificate of the USSR Mo 694157, cl. ATOK 41/00, 1979 - analogue.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

An incubator containing discs, a drive for their rotation, holders of biological objects, such as eggs, fixed on the discs, which is distinguished by the fact that the drive of the discs is made in the form of a shaft that is rotated by an electric motor, on which friction or toothed wheels of various diameters are rigidly fixed , which interact with the corresponding wheels connected to the discs and has the ability to rotate the discs at different angular speeds, while the holders are fixed on the discs at radii related to the angular speed of each disc by the ratio: ог В- а, where ой - angular speed of rotation of the i-th disk;

AND; - the radius of the location of the holders on the i-th disk; a - normal acceleration during rotation or the intensity of artificial gravity.