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• Pedro Manzanilla

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA

INGENIERÍA BIOQUÍMICA

ASIGNATURA: INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

PROFESOR: ING. JOSÉ LUIS GASCA HEREDIA

PROYECTO “INCUBADORA DE HUEVOS”

INTEGRANTES: CANCHÉ LÓPEZ KENIA CEN ABAN JESÚS GAMBOA MIS CRISTIAN HERNÁNDEZ GARCÍA GILBERT MANZANILLA CERVANTES PEDRO SULÚ UC CAROLINA QUINTAL POOT PATRICIA

INTRODUCCIÓN El presente proyecto a realizar tiene como fin el llevar a cabo la elaboración de un aparato incubadora, con el cual procederemos a crear un medio artificial de incubación para unos 50 huevos de gallina. Para poder llevar a cabo el proyecto de la incubadora se deben tomar en cuenta muchos aspectos, a saber:     

La logística para la elaboración del mismo. Tomar en cuenta aspectos biológicos relacionados con los huevos a utilizar. Temperaturas apropiadas para los huevos. Materiales que nos ayuden a recrear dichas temperaturas. Elaboración de un proceso que nos ayude a regular las temperaturas, etc.

El proyecto de construcción del aparato de incubación consiste en la elaboración de un sistema de lazo cerrado, también llamado sistema con retroalimentación. En este tipo de sistemas el proceso depende de dos factores: la salida y la entrada. Es un sistema flexible y que es capaz de tomar una acción correctora en caso de que los resultados que se esperan no sean los óptimos comparados con los resultados obtenidos. El sistema es continuo y no se detiene al cabo de un tiempo fijado, sino que regularmente se detectarán las señales de salida, en este caso de temperatura, que debe arrojar la incubadora, y si se presenta alguna anomalía como podría ser una temperatura más alta o más baja de lo requerido el detector instalado en el aparato enviará señales hacia la fuente de calor del mismo, para que automáticamente se regule la temperatura y se ajuste al nivel requerido para la supervivencia de los huevos. A continuación se presentarán todos los requerimientos y procesos logísticos para la realización de nuestro proyecto, hasta finalmente los resultados y conclusiones obtenidos por la prueba del funcionamiento de nuestro aparato de incubación artificial.

JUSTIFICACIÓN El proyecto de la construcción de una incubadora surge gracias a la preocupación por la elaboración de un sistema de lazo cerrado, siendo la máquina de incubación un modelo factible. Para el proceso de incubación de un huevo, específicamente de un huevo de gallina, se requiere de un tiempo aproximado de 21 días, con temperaturas que especificaremos más adelante. Con la construcción de la maquina incubadora someteremos a los huevos de gallina a un proceso de incubación artificial, controlando la temperatura y la humedad en la incubadora. La ventilación de esas instalaciones debe ser la adecuada para retirar el exceso de humedad y eliminar el anhídrido carbónico que producen los embriones durante su incubación. Así mismo nuestra incubadora deberá tener la capacitad de alojar una docena de huevos de gallina. A continuación se citarán en un cuadro las principales actividades que se realizan en las incubadoras, desde la preparación de los huevos hasta el traslado de los pollos eclosionados. Días desde inicio de la Tarea incubación -7 a -1 Almacenar huevos -1

Limpiar

0

Colocar huevos

6

Miraje de huevos

18

Transferencia de pollitos

21

Sacar pollitos nacidos

22

Eliminar huevos restantes

Notas. Recolección de huevos para iniciar la incubación. Reducción de contaminación en las cascaras. Introducción de huevos en la incubadora. Rechazo de huevos no embrionados Cambio de condiciones ambientales de incubación. Examinar la viabilidad de cada pollito Huevos que tardan en eclosionar no son viables.

OBJETIVOS PARTICULARES Y ESPECIFICOS (INCUBADORA)

PARTICULARES: 1.- Tener la temperatura adecuada para el desarrollo del huevo. 2.- Obtener una buena calidad de huevo. 3.- Implementar un control adecuado para la incubadora. 4.-Tener los fundamentos teóricos sobre el manejo y el funcionamiento de la incubadora. 5.- Encontrar con exactitud las interrupciones que puedan afectar el proceso de incubación del huevo.

ESPECÍFICOS: 1.- Contribuir a la creación de incubadoras de empresas. 2.- Contribuir a la creación de empleos en el sector rural. 3.- Fomentar la cultura emprendedora. 4.- Promover oportunidades de desarrollo productivo en el sector rural. 5.- Fomentar la innovación, el desarrollo y la modernización tecnológica de las empresas de reciente creación del sector rural o que se encuentran en funcionamiento.

PROBLEMAS A RESOLVER Como ya habíamos mencionado la incubación Artificial es la técnica que genera el calor adecuado para la maduración y desarrollo del embrión; mientras que la Incubación Natural es la que por instinto realiza durante 21 días la propia gallina con su temperatura corporal. El presente proyecto trata de realizar una incubadora artificial. Jamesway en colaboración con una importante compañía de genética, en base a muchas pruebas ha determinado, al igual que muchos investigadores que la mejor calidad de pollito bebé se obtiene cuando mantenemos la temperatura del embrión entre 100.0 y 100.4 grados Fahrenheit, para lo cual debemos mantener la temperatura ambiental de incubación dentro de la zona de nacimiento potencial que va de 100.4 (38°C) a 96.8 grados Fahrenheit (36°C) Dada las características del embrión moderno la mayoría de los problemas reportados se dan por temperaturas superiores a los 100.4 grados Fahrenheit, dentro de los principales reportes se encuentran: 

Diferentes temperaturas en el embrión durante el proceso de incubación, pueden causar una reducción hasta del 15% en el tamaño del pollito (D. Hill).



Los pollitos que nacen de embriones con altas temperaturas (103.05°F) durante los últimos 5 días de incubación, no comienzan a comer hasta las 12 horas lo que ocasiona que el peso del pollo a 44 días sea menor que el del que estuvo a 100.4°F e inmediatamente comenzó a comer y beber agua (Gladys, G. et. Al).

Además cada año, una gallina no incuba más de 50 a 70 huevos y por lo tanto, la producción de carne es baja. Con el uso de una incubadora, se puede mejorar la producción de huevos llegando a poder incubar 90 o más dependiendo del tamaño de la incubadora. Con la incubación artificial se puede medir la temperatura adecuada para el calentamiento de los huevos; así como la ventilación y la humedad en que se encuentran los huevos. Con este método se evita problemas como los huevos rotos y los aplastamientos de los pollitos al nacer. Asimismo, se evita que los huevos se truenen, se vuelvan viejos o se batan. Y se obtiene un mayor número de nacimientos vivos y sanos siendo este último lo más importante. Las incubadoras son tan importantes en la avicultura (como en los centros maternos) ya que estas son de gran utilidad para empollar los huevos.

ALCANCES DEL PROYECTO Este producto es una maquina innovadora y muy poco las usan, se creara con la finalidad de mejorar la producción de las especies ovíparos, remplazando el cuidado de la madre de los huevos y dar vida a nuevos seres de forma artificial, con este proyecto se pretende formar una microempresa y poder distribuir este nuevo material en nuestra localidad, y a nivel nacional para facilitar y acerar la producción de estas especies, además obtener un ingreso con la distribución de estas nuevas e innovadoras maquinas. De igual manera formar una estrategia de comercialización de estos productos.

LIMITACIONES DEL PROYECTO En la elaboración del presente proyecto se consideró varias limitaciones que podrían ser un obstáculo para concluir el proyecto, éntrelas cuales son:  Falta de material para la producción o elaboración de la incubadora, debido a la falta de ingresos.

 La recolección de los materiales o las fallas de estos mismos, esto debido a la busque de fábricas que vendad los aparatos para la elaboración de las incubadoras y su garantía si en dado caso salen defectuosos.

 El tamaño a escoger (adecuado), esto sería debido al modelo exacto, si será grande, mediano o chico, esto tendría que ver con el tamaño de los huevos.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Se llama incubación al período de tiempo durante el cual las hembras de las aves prestan a los huevos el calor de su cuerpo, para que el germen contenido en ellos evolucione hasta que el nuevo ser salga al exterior con vida propia. Lo dicho antes se refiere a la incubación natural, pues, como es sabido, existe también la incubación artificial en que se obtiene igual resultado valiéndose del calor que proporcionan los aparatos llamados “incubadoras”. Cabe señalar que el tiempo de incubación tanto en la natural y artificial es de 21 días. Ambas formas de incubación, están sometidos a factores físicos presentes en el medio ambiente que rodea al huevo. Los factores que lo integran son: Temperatura, humedad, ventilación y volteo de los huevos. De todos ellos la temperatura es el factor de mayor importancia, ya que, pequeñas variaciones en sus valores pueden resultar letales para muchos embriones. Por otra parte, el mismo huevo incubado modifica el medio que lo rodea al emitir calor, gases y vapor de agua. Referente a la incubación natural es preciso saber que no todas las gallinas son buenas para incubar. De las aves ponedoras, como ocurre con las razas Leghorn, Castellana, Utrerana y otras variedades, raramente surgen cluecas, término empleado a las gallinas que empollan los huevos y que no produce huevos (no ovula) debido a que desarrollan su instinto natural. Debido a esta situación y que además las gallinas cluecas surgen en determinadas épocas del año, se hace uso de las incubadoras y es ahí cuando hablamos de una incubación artificial. La incubación artificial tiene la posibilidad de producir miles y miles de pollitos diarios, no solo en ciertas temporadas. Comparadas con otros animales domesticados, las poblaciones de gallinas pueden expandirse muy rápidamente, pues una hembra de 3.5 kg de peso puede producir, en un año, más de 150 crías que significan más de 300 kg de carne.

De este modo, aprovechando los beneficios que trae la incubación artificial, el presente proyecto estará enfocado a la creación de una incubadora, en la cual se ha escogiendo la variable de temperatura para controlar, debido a como se mencionó anteriormente que pequeñas variaciones en la temperatura pueden resultar letales para muchos embriones. El sistema que empleara para el diseño de la incubadora será de lazo cerrado.

Para la construcción de dicha incubadora, es necesario tener en cuenta los siguientes puntos:



La temperatura de trabajo en las incubadoras se enmarca entre 37 y 38°C. Los embriones mueren a menos de 35 y a más de 40°C.



El nivel de temperatura óptimo a aplicar dependerá de: 1. El tipo de incubadora 2. La calidad y el tamaño de los huevos 3. La edad de los embriones, 4. Además de la especie de que se trate.



En todos los casos, es necesario disminuir el nivel de temperatura durante los últimos días (2 a 3) de incubación; es decir, la temperatura se diferencia de acuerdo a las etapas de incubación.

PROCEDIMIENTOS Y DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIADADES REALIZADAS

El proceso de incubación, requiere el cumplimiento de los siguientes aspectos: • Control de temperatura: La temperatura debe estar controlada por medio de un sensor de temperatura LM35, el cual servirá para poder mantener un calor constante de 36 a 37 °C. • Movimiento del huevo: Es necesario girar los huevos cada 4 horas al día como mínimo, ya que permite que el huevo retenga el calor en su totalidad. • Supervisión constante: Primeramente, se realiza una revisión a través del huevoscopio (lámpara incandescente) para determinar si los huevos son fértiles o no. Al concluir, se procede a evacuar los huevos infértiles o dañados después de un periodo de 7 días ya iniciado dicho proceso. Para los huevos restantes (fértiles), continúa su periodo de gestación.

CONSTRUCCIÓN DE LA INCUBADORA

ESTRUCTURA. El primer paso es la construcción de la base de la incubadora, a la que le daremos forma de caja. El proceso se realizará mediante la unión trozos de cartón de 14 cm de ancho por 14 cm de alto, la cual recubriremos en su interior con nieve seca ya que este material retiene y mantiene adecuadamente la temperatura ambiente.

CONTROL DE LA TEMPERATURA. El calentamiento de los huevos durante la incubación artificial se produce mediante el intercambio de calor entre el aire y los huevos. De ahí se deriva, que la temperatura del aire se constituye en el factor fundamental en este proceso. La temperatura de trabajo en las incubadoras se enmarca entre 37 y 38°C. Para poder monitorear la temperatura se utilizara un sensor de temperatura modelo LM35, este sensor de temperatura es de los más económicos en el mercado. El interior se instalará un foco de 12v para aumentar o disminuir la temperatura según sea el caso

VENTILACIÓN La lograremos realizando unos orificios en la caja, de esta forma el aire circulará creando la ventilación necesaria.

MICROPROCESADOR Un micro controlador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y unidades de E/S (entrada/salida). Durante el proyecto se utilizara un micro controlador PIC16f877 que nos va a poder permitir, mediante una programación, monitorear los datos en tiempo real. Esto nos permitirá mejorar el desempeño de la incubadora y así aumentar el porcentaje de eclosión. El proceso general que se manejara es el siguiente: mediante el PIC16F877 se monitorea la temperatura que nos proporciona el sensor de temperatura LM35 y mediante un foco podemos aumentar o disminuir la temperatura según sea el caso. Para el volteo automatizado de los huevos usamos un motor a paso del modelo 55SPM25. ROTACIÓN En la incubación natural, las aves voltean los huevos que incuban con cierta frecuencia, de ahí que en el proceso de incubación artificial sea necesario repetir este procedimiento mediante medios mecánicos. La frecuencia de volteo óptima es de una vez cada 1 o 2 horas. El giro debe alcanzar los 90 grados. Para poder automatizar el proceso de rotación se programa en el micro controlador el encendido y el apagado del motor paso a paso del modelo 55SPM25, el cual está programado para que cada 2 horas de una rotación de 90 grados de los huevos

RESULTADOS Al finalizar el proyecto se obtuvieron los resultados que se esperaban y los objetivos planteados al inicio del proyecto. El principal punto es que no se rebasaría el presupuesto de $1500.00 en materiales. En cuanto al sistema, en general se inició con la programación del micro controlador y para probar la funcionalidad se realizaron simulaciones los cuales funcionaban en un 100% posteriormente se procedió a la adquisición de los materiales físicos y a realizar las conexiones necesarias y funcionaron correctamente.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES      

El haber incorporado un micro controlador al control de la incubadora que se diseñó, ha permitido mejorar el funcionamiento y el rendimiento en la incubadora. El proyecto es viable debido a que todos los componentes son de bajo costo. El sistema de construcción es muy sencillo. La variable a controlar es la temperatura. Se puede considerar esta incubadora para cualquier especie de huevos, siempre y cuando se considere la temperatura y oros aspectos para la incubación. Otro resultado que se refleja el incorporar un micro controlador es el ahorro de energía.

RECOMENDACIONES Un punto que resulta indispensable tomar en cuenta es el tipo de aire que se debe instalar ya que las modificaciones bruscas de temperatura afectan al embrión. Existen dos tipos de aire: el forzado y el estancado. El primero es producido por ventiladores, el cual posee la peculiaridad de mantener el aire constante sin provocar alteración alguna. Por otro lado, el estancado se diferencia del anterior debido a que el aire se emite de forma natural, creando corrientes apenas perceptibles sin permanecer en el mismo estado.

REFENCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://archivos.diputados.gob.mx/Comites/Inf_Gest_Quejas/Taller_emprendedores/PROJO VEN.pdf www.uabcs.mx/maestros/descartados/mto01/incubacion.htm grupo.us.es/gprodanim/PCA/practicaincubacion.pdf. http://www.uabcs.mx/maestros/descartados/mto01/incubacion.htm http://diablita-procesodeincubaciondelasaves.blogspot.mx/2010/05/marco-teorico.html http://www.magrama.gob.es/ministerio/pags/biblioteca/hojas/hd_1950_14.pdf http://www.elsitioavicola.com/articles/1802/incubacian-artificial http://www.tiendaganadera.com/images/pdf/incubadoras_y_consejos_de_incubacion.pdf http://www.elsitioavicola.com/articles/2314/problemas-del-embrian-de-altaconformacian-y-su-incubacian-en-sistemas-de-etapa-aonica-necesidades-del-embrianmoderno#sthash.xB8vv35I.dpuf http://agriculturasimple.blogspot.mx/2010/01/incubacion-artesanal-de-huevos-de.html http://www.gallerosoy.com/index.php?option=com_content&view=article&id=762%3Alaincubadora-una-herramienta-necesaria-para-loscriadores&catid=908%3Aseleccionypreparacion&lang=es http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Incubadora_de_huevos.pdf http://www.academia.edu/1217689/DISENO_DE_MAQUINA_INCUBADORA_AUTOM ATICA_DE_HUEVO