Автоматизация двустворчатых ворот своими руками

Содержание

Если вы уже решили поставить электропривод распашных ворот дачи или в частном дворе, то, приобретая автоматику, необходимо учесть следующие моменты и рекомендации:

Типы редукторов и их особенности

Линейные системы автоматизации

Принцип работы линейных электроприводов бывает гидравлическим или электромеханическим, когда первые системы автоматики основаны на работе следующим образом: электродвигатели крутят шестерни гидравлического насоса, подающего масло в цилиндр, что вызывает давление на шток и в результате перемещает створки ворот. Принцип второго способа работы электромеханических червячных приводов более простой и заключается во вращение двигателем винта, воздействующего на гайку посредством редуктора. В данном случае энергия вращения преобразуется в линейный ход гайки и открывает створки ворот.

Устройство линейного редуктора

Простой способ установить электропривод для распашных ворот своими руками без владения специальными навыками

Оснащение ворот механизированными устройствами способствует повышению комфорта их использования. Чаще электропривод для распашных ворот изготавливают и монтируют своими руками, с целью автоматического или дистанционного управления их положением.

Выбор типа и определение номинальных нагрузок приводных устройств

На этом этапе нужно определить усилие, необходимое для открывания каждой створки ворот. В этих целях можно использовать динамометр. Закрепляя его одним краем к створке, в месте, где будет установлен механизм, и оттягивая за другой, до полного открывания, нужно зафиксировать наибольшее значение приложенного усилия. Этот показатель понадобится для выбора мощности приводного двигателя, и типа механизма.

Величина приложенного усилия меняется в зависимости от расстояния до крепления петель, на которых установлены ворота. Чем ближе к петлям - тем больше нагрузка.

Выбирать мощность двигателя нужно опираясь на показатели динамометра. Однако, необходимо учитывать запас номинальной нагрузки для защиты привода от выхода из строя, и обеспечения его бесперебойного функционирования в случае повышения нагрузок, вызванных воздействием сторонних факторов или снижением качества работы петель с течением времени.

Чтобы подобрать подходящую модель электродвигателя, нужно изучить технические характеристики всех соответствующих вариантов. В этом случае хорошо подойдёт пылевлагозащищенный, асинхронный двигатель с необходимой номинальной мощностью, работающий от электросети переменного тока, с напряжением 220 В.

Это даст возможность подключить его к бытовой электросети без дополнительного блока питания. А защита от влаги и пыли обеспечит его бесперебойную эксплуатацию в агрессивных атмосферных условиях, на открытом воздухе.

Поскольку створки распашных ворот будут работать на открывание и закрывание, необходимо подбирать модель реверсивного двигателя!

Собирая электропривод для распашных ворот своими руками, нужно грамотно выбрать вид рабочего механизма. В качестве него можно использовать реечный или винтовой, закреплённый на подвижных шарнирах, а также рычажную тягу, подобную тем, которые устанавливают на автоматических доводчиках дверей. Передача усилия от электропривода, управляющего движением механизма для распашных ворот, устанавливаемого своими руками, может осуществляться напрямую или через редуктор. Второй способ наиболее приемлем, так как позволяет расширить угол между механизмом и двигателем, а также расставить приоритеты между скоростью и усилием открывания ворот.

Червячный редуктор может подвергаться большим нагрузкам, это даёт возможность уменьшить габариты механизма, и позволяет установить двигатель под углом в 90°. Он хорошо подходит для широких ворот, имеющих большую массу. Отличается отсутствием высоких требований в обслуживании, что позволяет использовать его на открытом воздухе, под воздействием атмосферных явлений. В таких тяжёлых условиях достаточно лишь периодически обрабатывать его консистентной смазкой, если он эксплуатируется без корпуса.

Также на большие ворота можно установить рычажную тягу или винтовой механизм, закреплённый через шарнир. В то время как реечный подходит лишь для лёгких створок.

Электродвигатель может передавать вращение на рабочий механизм несколькими способами:

1. Клиноременная передача является не самым лучшим вариантом за счёт больших габаритных размеров.
2. Цепная передача требует частый уход, и плохо функционирует под воздействием атмосферных условий.
3. Соединительная муфта является самым подходящим вариантом для этой цели. Она не нуждается в периодическом обслуживании, и бесперебойно работает на открытом воздухе.
4. Непосредственная передача имеет ряд ограничений, наиболее важное из них - необходимость приобретения двигателя большей мощности, за соответствующую цену, поэтому практически неприменима.

Монтаж электропривода на распашные ворота

Для осуществления монтажа, понадобится следующее:

В первую очередь необходимо закрепить электродвигатель на неподвижной, надёжно закреплённой опоре таким образом, чтобы его вал был направлен в сторону створки ворот. Редуктор желательно монтировать на той же опоре, что и двигатель, соединяя их валы муфтой. К выходному валу редуктора крепим рабочий механизм, который будет менять положение створки. После этого можно закрепить второй край механизма к воротам, в то место, где был произведён замер усилия, и отрегулировать его положение.

После полной установки электропривода на ворота, можно перейти к подключению питания двигателя. Для этого нужно разделать край кабеля, очистить жилы от изоляции, и подключить их к токоведущим шпилькам двигателя, обеспечив надёжный контакт.

Перед подключением кабеля к источнику питания, убедитесь в отсутствие короткого замыкания цепи. Для этого необходимо проверить её с помощью омметра.

Второй край кабеля также необходимо очистить от изоляции, затем подключить нулевую жилу (как правило, синего цвета) к источнику питания, а две фазные - к выходам автоматического выключателя. К его входу также подсоединяются две фазные жилы, которые соединяются с выходами кнопки дистанционного управления. Её вход соединяется с электросетью нулевой и одной фазной жилой.

Схема подключения электропривода, где:

Нюансы, которые необходимо учитывать, устанавливая электропривод для распашных ворот своими руками

Внедряя электропривод для распашных ворот своими руками, нужно учитывать влияние погодных условий.

К примеру, сильный ветер может значительно увеличить нагрузку на привод и его рабочие механизмы. Соответственно, нужно рассчитывать конструкцию так, чтобы она не вышла из строя при первом же порыве ветра.

Для обеспечения безопасности, желательно оборудовать схему защитой от перегрузок двигателя. К тому же устанавливая электрический привод на любые распашные ворота, сделанный своими руками, желательно предвидеть возможные перспективы установки автоматики в дальнейшем.

Текст работы:

Въезд на промышленные предприятия, в военные части, гаражные кооперативы, частные дома, в аэропорты, во дворы зданий и т. п. ограничивается при помощи ворот.

Мы живем в XXI веке, когда ракеты летают в космос, компьютеры решают большинство задач, поставленных перед ними человеком, а Интернет опутал весь мир. И такая область человеческого быта, как ворота не могла остаться неохваченной научно-техническим прогрессом. Широкое распространение получили автоматические ворота, к которым предъявляются высокие требования по функциональности, долговечности, надежности, а также и по соответствию их дизайна общей архитектуре здания.

Классифицировать такие ворота можно по области применения, типу открывания, конструктивному решению, материалам, применяемым при изготовлении ворот. По области применения ворота обычно делятся на автоматические гаражные ворота и автоматические промышленные ворота. По типу действия выделяют распашные ворота, откатные ворота, раздвижные. По конструкции полотна они делятся на щитовые ворота, секционные ворота и рулонные ворота.

1. Типы ворот

Конструкция и устройство откатных ворот

Сдвижные ворота представляют собой раму (полотно), которое перемещается вдоль линии забора по установленным на фундаменте тележкам (консольным блокам). Сам фундамент расположен на внутренней территории справа или слева от проезда и изготавливается до установки ворот.

К нижней части рамы ворот по всей длине приварена направляющая балка, которая принимает на себя вес ворот и составляет с ними единое целое. Рама откатных ворот консольного типа, как правило, в 1.5 раза больше ширины проезда. Размер рамы нужно учитывать заранее, поскольку довольно часто для отката ворот не хватает места. Например, при ширине проезда в свету 4м необходимо минимум 6м свободного пространства справа или слева от проезда. Хвостовая часть откатной конструкции не видна снаружи и является противовесом, который служит для опоры ворот на консольные блоки. Ворота расположены на расстоянии 8-10 см выше нулевого уровня, что избавляет от необходимости чистить снег зимой.

Распашные ворота

Предназначены для установки на въезде во двор или прилегающую территорию. Они могут использоваться как в частных домах, так и на предприятиях и складских территориях.

Распашные ворота — самый распространенный вид въездных ворот. Их конструкция очень проста. В конструкции распашных ворот не используется никаких сложных узлов. А следовательно они просты в изготовлении и монтаже. И имеют относительно невысокую стоимость. На ряду с положительными качествами, распашные ворота, имеют и отрицательные. Они требуют свободное место перед проемом в сторону открывания. Особенно это важно если ворота открываются во внутрь, а двор достаточно небольшой и заезд в гараж находится в стороне от въезда. В некоторых случаях это делает невозможным использование распашных ворот.

Распашные ворота также могут быть укомплектованы электроприводом.

1 – Электропривод 2 – Ограждение 3 – Створка 4 – Петли

2. Электроприводы для распашных ворот

Линейные электроприводы

Самый распространенный тип электроприводов. Они имеют относительно невысокую стоимость. Просты в монтаже. Могут устанавливаются практически на все виды ворот и колонн.

Рычажные электроприводы

Устанавливаются на столбы больших размеров. Эти электроприводы рассчитаны для установки на тяжелые ворота с шириной створки до 4-х метров. Рычажные электроприводы применяются в случае, если столб ворот имеет большие размеры и шарниры ворот расположены на большом расстоянии от внутренней стенки столба. Расстояние между шарниром и опорой, на которую монтируется привод, может достигать 38-и сантиметров. В таких случаях установка линейных электроприводов невозможна. Еще одно важное отличие, внешний вид. Привод устанавливается на внутреннюю стенку столба. Из за столба виден только рычаг соединяющий электропривод с воротами. Это очень важно при использовании привода на прозрачных воротах. Например на кованых. Привод практически не виден со стороны улицы. И не портит внешнего вида ворот.

3. Расчет распашных ворот с линейным электроприводом

Расчет проведем в четыре этапа по предварительной схеме

Во-первых, необходимо сконструировать створку исходя из заданных размеров.

Вторым пунктом будет разработка опор, зная вес створки произведем выбор труб или швеллера для каркаса и зададим глубину (размер А) фундамента, для создания жесткой заделки.

Третий пункт – подбор и установка петель.

Четвертый пункт – выбор и установка электропривода.

Далее остается только предусмотреть защиту от коррозии.

3.1 Конструкция створки ворот

Створка ворот должна изготавливаться жесткой, но не перегруженной излишними элементами. Конструкция створки должна выполняться в виде несущей фермы, т. е. содержать в себе необходимые вертикальные и диагональные силовые элементы.

Створка будет собрана по следующей схеме:

Причем ширина должна быть взята меньше на величину зазора между опорой и петлей (15мм) и второй створкой (5мм), отсюда общая ширина створки составит 1580 мм.

Каркас выполняем из прямоугольного профиля 120*60 толщина стенки – 4мм ГОСТ 30245-03 Вес метра – 10,5 кг

Необходимо 5 отрезков: два по 2260мм, два по 1580мм и один 2630мм

Таким образом суммарный вес каркаса составит:

((2*2260+2*1580+2630)/1000)*10,5=108кг

Профиля свариваются электродуговой сваркой, шов обрабатывается, к открытым торцам профилей привариваются заглушки из листового металла (4шт по 1кг).

Далее к каркасу необходимо приварить лист металла размерами 1580*2500

Выбираем лист горячекатаный ( г/к ) толщина - 3мм, размеры - 1250*2500 сталь - 3ПС5 ГОСТ 16523-89

Один лист используем полностью второй режем для достижения размеров 330*2500 мм. Вес квадратного метра листа – 23,5 кг, отсюда вес листа для створки составит:

((1580*2500)/1000000)*23,5=93кг

Суммарный вес одной створки составит: 108+93+4=205кг.

3.2 Выбор и установка опор

При рассчитанной массе створки – 205 кг

Целесообразно будет вместо металлических столбов использовать швеллеры.

Выбираем швеллер №16 ГОСТ 8240 масса метра – 14,2кг.

Для опор используется два швеллера длина должна рассчитываться из условия, что 1,5 метра швеллера уходит в фундамент. При заданной высоте ворот выше нулевого уровня – 4м. Общая длина швеллера составит: 5,5 метра

Далее роем две ямы под фундамент размерами 300*300*1500, между ними роем траншею для углубления стяжки (швеллер L=3200), устанавливаем опоры, привариваем стяжку и производим заливку бетоном.

Схема установки швеллеров:

Концы швеллера, заливаемые бетоном предварительно обрабатываются битумом (стяжка обрабатывается полностью). Для придания большей жесткости конструкции сверху, в качестве перекладины привариваем еще один швеллер длиной 3328мм. Плоская сторона швеллера должна быть ориентирована вниз.

3.3 Выбор петель

Выбор петель производится при известной массе створок. Масса створки – 205кг. Петли для ворот:

d28 с опорным подшипником (максимальная масса створки 150 кг.) d34 с опорным подшипником (максимальная масса створки 250 кг.) d50 с опорным подшипником (максимальная масса створки 400 кг.)

Выбираем петли d28 2шт на створку – максимальная масса на 2 петли составит 300кг. Конструкцию петли улучшаем: на уровне шарика подшипника в петле сверлим отверстие и нарезаем резьбу для установки пресс-масленки (пресс-масленка H1, прямая M 6 x 1, под ключ 7). С другой стороны делаем технологическое отверстие для выхода старой смазки (2мм)

На ворота устанавливаем линейный электропривод фирмы "KRONO" с полностью закрытым штоком и встроенными концевыми выключателями. Предлагаются уже готовым к установке комплектом U2, в состав которого входят 2 привода, блок управления, система радиоуправления с двумя пультами и антенной. Приводы электромеханические самоблокирующиеся, практически не требующие технического обслуживания при квалифицированном монтаже и правильной эксплуатации. Стальной вандалозащищенный корпус со специальным антикоррозийным покрытием увеличивает надежность и безопасность конструкции привода. Встроенная система разблокировки позволяет открыть ворота вручную при отсутствии питающего напряжения.

1.3.2 Устройство и порядок работы рольставен, оснащенных электроприводом

12. Замок боковой

13. Концевой профиль

14. Выключатель

1.3.3.1 Полотно рольставен приводится в движение электроприводом при помощи устройств локального (выключатели, замковые выключатели) или дистанционного управления (пульты дистанционного управления).

1.3.3.2 По желанию заказчика электропривод может поставляться с механизмом аварийного ручного подъема (система NHK) - воротковым приводом.

1.3.3.3 Подъем (опускание) полотна:

нажать (повернуть) клавишу выключателя (поз. 14) в направлении подъем (опускание) и удерживать до срабатывания концевого выключателя электропривода, приводящего к полной остановке полотна роллеты.

Примечание: при поставке замковых выключателей следует вставить ключ в замковый выключатель и повернуть его в направлении подъем (опускание) и удерживать до срабатывания концевого выключателя электропривода.

ВНИМАНИЕ. Если при движении полотна наблюдается заклинивание, движение рывками, скрежет и т.п. необходимо прекратить использование изделия и сообщить в фирму-изготовитель. В противном случае возможны необратимые повреждения деталей привода или даже разрыв полотна.

1.3.3.4 Для остановки полотна рольставен в промежуточном положении отпустить клавишу (ключ) выключателя в процессе подъема (опускания) полотна. Дальнейшее движение полотна рольставен будет осуществляться при повторном нажатии или повороте соответствующей клавиши (ключа) в необходимом Вам направлении.

Примечание: при поставке выключателей с фиксированным положением клавиши (ключа) удерживать клавишу (ключ) до полной остановки полотна рольставен не нужно. Остановка полотна рольставен произойдет автоматически. Если необходимо остановить полотно рольставен в промежуточном положении, следует вернуть клавишу (ключ) в нейтральное положение. Дальнейшее движение полотна рольставен будет осуществляться при повторном нажатии или повороте соответствующей клавиши (ключа) в необходимом Вам направлении. После автоматического отключения электропривода установить клавишу (ключ) выключателя в нейтральное положение.

ВНИМАНИЕ ! Если на Вашем изделии с электроприводом установлены боковые замки на нижней ламели, ни в коем случае не пытайтесь поднять изделие не освободив замки! При такой попытке весьма высока вероятность разрыва полотна или срыва полотна с крепежа внутри короба.

1.3.3 Порядок работы рольставен, оснащенных электроприводом с системой аварийного ручного подъема (NHK)

1.3.4.1 Подъем (опускание) полотна в рабочем режиме производится в соответствии с п.1.3.3.

1.3.4.2 Подъем (опускание) полотна в аварийном режиме:

ВНИМАНИЕ! Аварийным режимом считается режим эксплуатации рольставен при отсутствии напряжения в питающей сети электропривода.

1.3.4.2 Подъем полотна:

при поставке защитных рольставен со съемным воротком, вставить приводной крюк воротка в отверстие петли электропривода. Вращать приводную рукоятку удобной для Вас рукой, одновременно придерживая другой рукой штангу воротка (направление вращения указано на штанге воротка). Подъем полотна осуществляется до достижения последней ламелью нижней границы короба. Дальнейший подъем полотна запрещен: может произойти выход полотна рольставен из направляющих шин.

1.3.4.4 Опускание полотна:

вращать приводную рукоятку (вороток) удобной для Вас рукой, одновременно придерживая другой рукой штангу воротка (направление вращения указано на штанге воротка), до полного смыкания ламелей полотна. Дальнейшее вращение рукоятки запрещено: оно требует значительных усилий и ведет к повреждению механизма. На поврежденный данным образом привод гарантийные обязательства не распространяются.

ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается пользоваться системой аварийного ручного подъема при наличии напряжения в питающей сети. Это может привести к повреждению механизма привода.

Источники: rusograda.ru, www.vashcottage.ru, www.vevivi.ru, www.rolstavne.ru