No Image

Электро ворота своими руками

СОДЕРЖАНИЕ
2 просмотров
15 ноября 2019

Управление автомобилем предоставляет комфорт передвижения, поэтому автовладельцы стараются максимально автоматизировать процессы, связанные с движением и обслуживанием транспортного средства. Одной из приятных опций, позволяющей не выходя из машины заехать во двор или гараж, является автоматизация открытия ворот. И если процесс изготовления самой конструкции не представляет большой сложности, то система управления реализуется далеко не каждым автовладельцем. Поэтому мы рассмотрим основные принципы и детали, которые позволят вам сделать автоматические ворота своими руками.

Виды ворот

Автоматизировать процесс открытия и закрытия можно в воротах любого типа, но принцип реализации и необходимые элементы будут кардинально отличаться. Всего существуют три основных типа:

  • Распашные ворота – наиболее простой и распространенный вид, представляющий собой одну или две створки, которые могут открываться внутрь или наружу;
  • Откатные ворота – представляют собой сплошную панель, отодвигающуюся в сторону вдоль стены или забора;
  • Подъемные и подъемно-поворотные ворота (роллетные) — представляют собой секционную конструкцию из пластика или металла, набираемую в замок, поднимаясь вверх, секции складываются или поворачивают под потолок.

Откатные, в свою очередь подразделяются еще на три категории (подвесные, рельсовые и консольные). Подвесные используются в промышленных помещениях или в местах, где верхний габарит ограничен конструктивными элементами. Рельсовые используют рельсовый путь для перемещения по нем въездных ворот, но этот тип использует редко из-за сложности эксплуатации и необходимости высокой точности подстройки.

Подъемные в качестве автоматических гаражных ворот требуют разработки проекта и высокой точности работ, из-за чего процесс их самостоятельной реализации без наличия соответствующего опыта не представляется возможным. Поэтому в рамках статьи мы рассмотрим более практичные и простые в изготовлении варианты – распашные и консольные откатные ворота.

Автоматические распашные ворота

Наиболее простой вариант для дома, если данная модель уже установлена на участке, можете сразу переходить к их автоматизации. Для изготовления распашных ворот вам понадобиться:

Рис. 1: схема изготовления распашных ворот

  • Изготовьте раму, для этого подойдет металлическая труба или профиль;
  • Установите столбы – это основной опорный элемент, поэтому надежности и устойчивости конструкции потребуется уделить особое внимание, также в них нужно установить закладные детали для крепления навесов и оборудования; Рис. 2: изготовление столбов
  • Произведите крепление петель к столбам и раме при помощи сварки или ботового соединения, если масса конструкции ожидается приличная, вам понадобятся специальные петли; Рис. 3: приварите петли
  • Закрепите на раму обшивочный материал (профнастил, поликарбонат, элементы ковки, листовое железо, брус и т.д.);
  • Обработайте швы, заусеницы, острые и выступающие углы при помощи болгарки, напильника или другого обрезного инструмента;
  • Установите ворота на навесы и проверьте ход створок, их расположение в крайнем открытом и закрытом положении, плотность прилегания, при необходимости отрегулируйте эти параметры;
  • Закрепите задвижку и фиксирующий крюк (эти элементы в автоматических системах не обязательны, поэтому можете обойтись и без них);
  • Покройте грунтовкой и покрасьте поверхность или отдельные элементы.

Преимущества и недостатки.

На этапе проектирования следует взвесить все за и против, к преимуществам распашных моделей относятся:

  • Относительно простая конструкция, которую каждый может изготовить самостоятельно;
  • Неприхотливая в эксплуатации, отсутствуют сбои в работе из-за перекосов, заклинивания и прочих неисправностей;
  • Нет необходимости приобретать специфическую фурнитуру, можно собрать из подручных материалов;
  • Не требуется заливать фундамент под рабочий механизм, заливаются только опорные столбы;
  • Достаточно легко ремонтируются, при необходимости можно заменить какой-либо элемент;
  • Сравнительно меньшая себестоимость.

К недостаткам распашных ворот относятся:

  • Для свободного движения требуют достаточного пространства равного ширине створок;
  • Необходимость установки электрического привода для каждой половины, поэтому в двухстворчатых моделях эта опция обходиться вдвое дороже;
  • Воспринимают ветровую нагрузку, поэтому требуют дополнительной фиксации.
  • Создает значительную нагрузку на опорные конструкции из-за чего прочность и высота столбов должна выбираться в соответствии с массой металлического каркаса и обшивки;

Выбор и установка привода

По способу управления приводы могут быть линейные, рычажные и подземной установки. Привода подземной установки достаточно сложные и дорогие, так как весь механизм скрывается ниже уровня грунта и должен обеспечивать достаточно большое усилие. Такие приводы используются для перемещения ворот, где внешний вид нельзя портить какими-либо техническими элементами. Из-за подземного размещения они подвержены воздействию сточных вод, поэтому для системы необходимо сооружать эффективную ливневую канализацию.

Рис. 4: скрытый привод подземной установки

Линейный привод

Привода с линейным раздвижным механизмом устанавливаются на столбах и крепятся к створкам распашных ворот. Принцип действия заключается в движении штока посредством планетарного, кривошипного механизма или шестерней. Важным параметром при проектировании и установке линейной модели является его местоположения по отношению к самим воротам и точке крепления. Всего выделяют три способа крепления:

  • На боковой поверхности столба; Рис. 5: линейный привод на боковой поверхности
  • На торцевой поверхности столба; Рис. 6: линейный привод на торцевой поверхности
  • В нише. Рис. 7: линейный привод в нише

Устройство, установленное на боковой поверхности, требует куда большей мощности для выполнения операций со створками ворот, в сравнении с тем же устройством, установленным на торцевой поверхности. Также далеко не всегда возможно устанавливать привод ворот на боковую поверхность, так как он будет скрадывать пространство в открытом положении и просвета ворот может оказаться недостаточно для комфортного проезда авто.

Установка на торцевую поверхность также имеет свои особенности из-за расстояния от точки поворота линейного привода до рамы ворот. Для такой конструкции этот параметр должен быть не более 10 см, но из-за большого веса ворот столбы и опорные конструкции имеют большие габариты. Поэтому расстояние может достигать 15 – 20 см, что делает такой тип установки малоэффективным. На помощь в такой ситуации приходит способ установки в нишу, специфические модели с удлиненным штоком или рычажные приводы.

Установка в нишу не всегда оправдана, поскольку удаление части опорной конструкции негативно сказывается на ее прочности. Такой метод оправдан лишь в том случае, когда у столба имеется несущий стержень или удаляется незначительный фрагмент.

Рычажный привод

Рычажный привод представляет рычаг локтевого типа с подвижным шарниром, приводимый в действие электрическим двигателем. Пример такого устройства в действии приведен на рисунке ниже.

Рис. 8: привод рычажного типа

Такие приводы могут управлять автоматическим открытием и закрытием ворот вне зависимости от габаритов столбов и положения створок, но рычажная автоматика требует куда большего ресурса мощности, в сравнении с линейной. Стоимость рычажных механизмов также значительно больше и выходят со строя они куда быстрее. Поэтому линейные приводы для ворот устанавливаются чаще, даже, несмотря на ущерб конструкции.

Блок и пульт управления

Блок управления представляет собой комплект автоматики, способной открывать и закрывать ворота, устанавливать время задержки до автоматического закрытия, подавать звуковые или световые сигналы о положении ворот и т.д. Следует отметить, что механизм автоматизации ворот необходимо размещать на высоте не менее 50см от уровня грунта, чтобы в зимнее время года при выпадении осадков он не оказался под снегом. Так как в нерабочем состоянии некоторые сборки электропривода переходят в режим самоблокировки, и при необходимости открытия вручную вам придется их разблокировать. Пульт управления, как и линейный привод, при установке должен учитывать габариты открытых створок.

Пульт управления напрямую подвязывается к блоку управления и может функционировать:

  • По каналам радиосвязи;
  • По проводным каналам;
  • Через Wi-Fi или мобильные каналы связи.

Через эти каналы автоматическими воротами можно управлять с брелка, через встроенный в автомобиле Home-Link, при помощи клавиатуры, картридера, мобильного телефона, обычного ключа, жетона и т.д. Выбирать нужно наиболее подходящий вариант, к примеру, для семьи из четырех и более человек приобретать брелки куда дороже, чем установить GSM модуль, запрограммированный на несколько мобильных телефонов. Модуль оснащается собственной SIM картой, а в память заводятся нужные номера мобильных, на которые будет реагировать устройство и производить автоматическое открывание.

Откатные ворота

Конструктивно автоматические откатные ворота представляют собой закрепленное на раме полотно, которое перемещается вдоль забора на ширину проема. Для изготовления таких ворот вам понадобится:

Рис. 10: пример схемы откатных ворот

  • Соберите или приобретите готовое полотно для откатных ворот;
  • Изготовьте из металлического профиля или трубы раму для откатных ворот; Рис. 11: рама для откатных ворот
  • Зафиксируйте полотно на сборках рамы; Рис. 12: зафиксируйте полотно на сборках рамы
  • Зафиксируйте роликовые опоры на заранее забетонированном основании. Рис. 13: зафиксируйте ролики на бетонном основании
  • На опорных конструкциях установите с одной стороны улавливающие устройства, а с другой роликовые направляющие; Рис. 14: нижний улавливатель

Рис. 15: роликовые направляющие

  • Установите на ворота профильный рельс;
  • Поместите в рельс роликовые опоры;
  • На конце ворот установите подвижный упорный ролик; Рис. 16: подвижный ролик
  • Закрепите готовые ворота в проеме; Рис. 17: закрепите готовые ворота в проеме

Готовая конструкция должна свободно перемещаться в пролете. Такие ворота обладают рядом особенностей в эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Читайте также:  Козел не реагирует на козу в охоте

Несмотря на то, что автоматические секционные ворота не так широко применяются для ограждения въездов, как распашные варианты, они обладают рядом весомых преимуществ. А их малая популярность обуславливается тем, что такая модель относительно недавно появилась в обиходе. К преимуществам откатных ворот относятся:

  • Относительно простая конструкция;
  • Линейные размеры самих ворот и элементов привода не занимают лишнего пространства в проезде;
  • Опорные столбы практически не воспринимают нагрузку от конструкции;
  • Обладают высокой механической прочностью, не бояться порывов ветра в открытом положении.
  • Куда более дешевый автоматический привод.

Но, помимо преимуществ, раздвижные ворота имеют и определенные недостатки:

  • Вдоль забора требуется обеспечить свободное пространство для движения;
  • Более дорогостоящая фурнитура и комплектующие;
  • Поверхность грунта на всей протяженности пути следования ворот должна быть ровной;
  • Необходимость заливки фундамента и установки металлических деталей для закрепления роликов;
  • Более сложный и трудоемкий ремонт, в случае выхода ворот со строя.

Привод для откатных ворот

Чтобы привести в действие автоматические ворота откатного типа используется линейная автоматика, включающая в себя электропривод для создания вращающего эффекта, зубчатая рейка для реализации механической передачи, магнитный или электрический механизм фиксации крайних положений.

Электропривод представляет собой отдельный блок с зубчатой передачей

Рис. 18: электропривод для откатных ворот

Посмотрите на рисунок, зубчатая передача реализована посредством колесика. При выборе модели лучше отдавать предпочтение изделиям с металлическим колесиком, так как полимерные довольно быстро выходят со строя. Данный элемент должен становиться в зацепление с зубчатой рейкой.

Рис. 19: крепление зубчатой рейки

Зубчатая рейка крепиться к воротам метровыми отрезками, обязательно крепите ее к каркасу, но, ни в коем разе не к рельсу, предназначенному для движения роликов. Общую длину рейки необходимо выбрать не по габаритам ворот, а исходя из ширины проема плюс один метр.

В первую очередь электропривод устанавливается на заранее смонтированный фундамент, затем, по отношению к его колесику монтируют зубчатую рейку.

Рис. 20: установка рейки на электропривод

Следует отметить, что электропитание к месту установки подводится заранее, поэтому после монтажа автоматики к ней подключается питающий кабель, который уже скрыт в земле. Практически каждая модель привода для автоматических ворот оснащена замком разблокировки. Он применяется в тех ситуациях, когда вам нужно открыть ворота вручную, так как большинство моделей блокируют положение, поэтому сдвинуть их крайне проблематично.

Для остановки вращения колесика в крайних положениях устанавливаются магнитные или механические механизмы. Механические модели нежелательно применять в климатических условиях с низкими температурами, так как при замерзании они часто дают сбой, и вам придется открывать ворота вручную.

Рис. 21: установка магнитного датчика крайнего положения

Магнитные модели куда менее капризны, их устанавливают на зубчатую рейку ворот и при прохождении напротив электропривода магниты воздействуют на активное устройство, подающее команду на прекращение вращения.

Блок управления

Как и для автоматических ворот распашного типа, блок управления может контролироваться с проводного или дистанционного пульта, с клавиатуры, кодового замка или от GSM модуля. Он позволяет задавать различные режимы работы (устанавливать задержку закрытия или открытия, оставлять проем для прохода, выбирать время для перемещения, управлять световой сигнализацией и т.д.). Для предотвращения попадания влаги блок управления автоматическими воротами должен размещаться на высоте не менее 5 м от поверхности грунта.

Владельцы раздвижных ворот не испытывают особых трудностей при самостоятельном укомплектовании створки приводным механизмом, но если речь идёт о распашных воротах, приложенных усилий и знаний нужно куда больше. Сегодня мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками.

Существует три основных типа редукторной передачи, превращающей вращение электромотора в поступательное движение с высоким моментом силы. Конструкция механизма может быть выполнена:

  • в виде зубчатого колеса;
  • с применением винтовой шпильки;
  • с использованием реечной передачи.

На этих трёх типах кинематики вполне реально собрать собственный механизм даже в домашних условиях.

Предложенная ниже конструкция самодельного актуатора не боится влаги и загрязнений, он оказывает весьма высокое усилие при движении.

Обратите внимание, что при закрытых воротах такой самодельный привод выполняет роль замка: его невозможно открыть с внешней стороны, нажав на створку ворот.

Подготовка ворот и мест крепления

Укомплектовать приводом можно практически любые распашные ворота или двери, но лучше планировать установку механики заранее. Это касается монтажа надёжных креплений для привода. Они имеют вид металлических пластин с отверстиями на концах, одна из которых крепится строго перпендикулярно створке, другая располагается на столбе или заборе в таком же положении.

При установке пластины должны быть сориентированы в горизонтальной плоскости и находиться на одном уровне. Очень важно учитывать высокое тяговое усилие привода, поэтому лучший способ крепления пластины к воротам — сварка. К каменным и кирпичным столбам пластины можно закрепить металлическими анкерами, но гораздо лучше сделать закладные элементы из стали на этапе строительства.

Проще всего монтировать привод на воротах, которые открываются во внутреннюю сторону, чтобы все исполнительные устройства находились на защищённой территории. В проёме ворот должен быть проложен кабель, поэтому заранее заложите пластиковую трубу 32 мм под дорожным покрытием.

На этапе установки креплений вы определите первые основные параметры своего привода. Замерьте расстояния между центрами отверстий в креплениях, когда ворота закрыты и при их открытом состоянии. Последняя величина — длина вашего привода в сложенном положении, а разница между измеренными расстояниями — величина рабочего хода устройства.

Вы также можете измерить усилие открывания и закрывания ворот с помощью ручных пружинных весов. Тяните за крепление створки ворот в направлении противоположного крепежа, это поможет наиболее точно подобрать мощность двигателя.

Изготовление привода из автомобильных стеклоподъёмников

Лёгкие створки ворот реально привести в движение приводом из доработанных механизмов стеклоподъёмников. Преимущество такого метода в его относительной простоте и почти бесшумной работе привода. Недостаток заключается в ограниченном тяговом усилии, что обусловлено небольшим рабочим ходом механизма.

Имеется два типа конструкции стеклоподъёмников, пригодных для использования в качестве привода ворот:

  • роль подвижного элемента играет зубчатая рейка;
  • основан на работе зубчатого колеса.

В обоих случаях приводную часть монтируют на металлической площадке, имеющей жёсткое крепление к столбу или забору. При этом металлическая рейка должна двигаться параллельно плоскости ворот и выдвигаться в их сторону.

Механизм подъёмника требует доработки: установки удлинённой металлической тяги для рейки или коленного рычага для зубчатого колеса. Соединения тяги с приводом и воротами, а также двух частей коленного рычага должны быть выполнены в виде вилочного шарнира, по примеру дверного доводчика.

Вы можете обеспечить хорошую подвижность и отсутствие люфта, если одну сторону соединения выполните в виде двух сложенных пластин, зазор между которыми равен их толщине. В этот зазор войдёт пластина второй части шарнира. Оба элемента соединяются пальцем или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Основная трудность в применении стеклоподъёмников — найти максимально выгодное положение привода, шарнира и места крепления тяги к воротам. Уверенно сделать это можно экспериментальным путём, сперва выставив ворота в открытом положении и, медленно их закрывая, следить за поведением приводной конструкции. Не забывайте, что после установки механизм нуждается в защитном кожухе.

Выбор и расчёт двигателей

В качестве активатора движения для распашных ворот целесообразно применять мотор-редукторы разного типа. Если речь идёт о небольших воротах малой массы, с задачей справятся двигатели аккумуляторных шуруповёртов, приводы автомобильных стеклоочистителей, стеклоподъёмников и пр. Другой вопрос — как вы планируете выполнить муфту сцепления для валов таких моторов.

Вы также можете подобрать подходящий агрегат из богатого ассортимента магазинных мотор-редукторов, это даёт большую свободу в определении нужного крутящего момента. Итак, допустим измеренное усилие закрывания тяжёлой створки ворот составило 13,5 кг по шкале ручного кантера. Каждый килограмм соответствует 9,8 Н, значит, сила тяги равна 132,3 Н. В случае с реечной или зубчатой передачей это значение надо поделить на диаметр приводного колеса, это и будет равно крутящему моменту двигателя.

В конструкции типа «гайка-винт» происходит редукция, поэтому требуется дополнительный пересчёт. Допустим, выбрана шпилька М18 с шагом резьбы 2,5 мм. Это значит, что за один оборот по окружности диаметром 18 мм гайка совершает 2,5 мм поступательного движения, стало быть передаточное отношение равно 7,2:1. Соответственно, если мы разделим усилие открывания ворот на коэффициент передачи, получим искомое значение усилия на валу двигателя: 132,3 / 7,2

18,4 Н или чуть менее 1,9 килограмма при радиусе шпильки 0,9 см. То есть табличное значение крутящего момента для двигателя составит 1,69 кг/см.

Это довольно грубый расчёт, не учитывающий силу трения в винтовой передаче и другие потери, но он помогает определиться с минимально допустимой мощностью мотора. Для компенсации потерь энергии рекомендуется обеспечить запас мощности в размере 100–250%.

Также необходимо рассчитать скорость вращения вала. Для этого разделите длину рабочего хода на шаг резьбы винтовой передачи, и вы получите количество оборотов, необходимое для полного открывания ворот. При использовании реечной передачи расчёт определяется соотношением числа зубьев рейки и приводной шестерни.

Читайте также:  Помело на ночь для похудения

Шпилька для самодельного привода

Тяжёлые ворота нуждаются в приводе с высоким приложенным усилием. Такая работа под силу фабрично изготовленным приводам, но вы сможете создать аналог своими руками.

Основная трудность — найти подходящую шпильку. Стандартные шпильки для привода не подходят: их изготавливают из мягкого металла, поэтому со временем резьба приходит в негодность. Выход из ситуации — самостоятельно увеличить твёрдость металла и число соприкасающихся витков резьбы винтовой передачи.

Увеличиваем твёрдость шпильки

Первая задача решается путём закалки. Нужную температуру каления даёт обычный древесный уголь, он также отчасти науглероживает металл. Сложите горн из кирпича и чугунной решётки, раскалите топливо до полного прогорания углей. Температура закалки — 700–800 °С, что соответствует насыщенному красному цвету металла. Выдержка при такой температуре составляет 13–15 минут, после чего деталь нужно остудить в отработанном масле. Шпилька должна погрузиться полностью и одновременно по всей длине, поэтому распустите стальную трубу по продольному шву, заглушите торцы и используйте этот лоток как закалочную ванну. Шпильку нужно слегка покачивать в масле всё время остывания, затем достать и снова уложить на угли не вытирая, чтобы отпустить металл. Теперь нагрев нужно выполнить до 200–250 градусов, пока металл не станет серым с ярко выраженным образованием окалины. После 3–4 минут выдержки изделие нужно остудить в воде.

Увеличение витков резьбы шпильки

Для изготовления специальной гайки нужно накрутить на шпильку 2–3 стандартные гайки вплотную, но не затягивая. Совместите грани гаек и зажмите сборку в тиски очень прочно. Сварите гайки между собой по всем граням и зашлифуйте изделие с помощью УШМ до прежних размеров.

Вместо сложной процедуры закалки вы можете потратить время на поиск прокатных шпилек и гаек для них. Такой металл имеет все необходимые характеристики. Кроме того, вы сможете выбрать резьбу с трапециевидным профилем: она гораздо прочнее. Также можно найти изделие с более крупным шагом резьбы, что сократит время работы механизма.

Сборка актуатора

Определение размеров актуатора

Актуатор имеет телескопическое устройство, для его изготовления вам понадобится две стальные трубы, одна из которых без сильного люфта входит в другую. Вы можете использовать трубу квадратного или круглого профиля, особой разницы нет. Внутри обоих труб не должно быть следов ржавчины и окалины, поэтому лучше приобретайте новые.

Что касается размеров труб и шпильки, их вы должны рассчитать самостоятельно, исходя из проделанных измерений. Допустим, в сложенном состоянии длина привода составила 110 см, а его рабочий ход — 50 см. Значит, длина внешней трубы составит не более 100 см, в неё будет вложена меньшая трубка длиной 80 см, а длина шпильки составит полные 110 см или больше, в зависимости от метода крепления мотора. При этом в раскрытом состоянии трубы привода будут иметь перехлёст в 30 см.

Сборка выдвижной части

Пропустите через меньшую трубу шпильку с накрученной на неё гайкой и расположите её центр на продольной оси трубы. Чтобы уверенно отцентрировать шпильку, не выбирайте трубу слишком большого диаметра. Например, если вы используете гайку М18 с размером под ключ 27 мм, выберите трубу с условным диаметром 25 мм. Вам останется только равномерно обточить гайку, чтобы она плотно вошла в трубу. Выполните крепление сваркой. С внутренней стороны приваривать необязательно, но вы можете сделать это, вырезав в трубе «окно». Когда гайка закреплена, выкрутите из неё шпильку.

На конце шпильки нужно закрепить радиально-осевой подшипник с закрытым с двух сторон сепаратором. Внешний диаметр подшипника должен быть примерно равным внутреннему диаметру трубы. Подшипник должен скользить внутри трубы без значительного сопротивления, зазор между ним и стенкой не должен превышать 1 мм. Если подшипник входит слишком туго, тщательно обработайте торец внешней обоймы наждачной бумагой. На шпильке подшипник должен быть прочно зажат между двумя гайками. Меду ними и подшипником обязательно следует проложить 1–2 шайбы с обеих сторон, чтобы вращению ничего не мешало. Обильно смажьте шпильку литолом и введите её со свободной стороны малой трубы, затем закрутите в приваренную гайку. Выполните несколько пробных прогонов по всей длине: подшипник должен свободно скользить внутри и не подклинивать.

Заглушки и шарнирные соединения

Далее дело за заглушкой. Её нужно изготовить из металлической болванки, диаметр которой чуть меньше диаметра трубы. Чтобы привод был ремонтопригодным, сделайте в трубе два или три отверстия с зенковкой, нарежьте в соответствующих им местах на заглушке резьбу под крепёжные винты. К торцу пробки приварите две стальные полосы со сквозным отверстием, чтобы зазор между ними был немного больше толщины крепления на створке ворот. Учитывайте «украденное» заглушкой расстояние в расчёте общей длины актуатора в сложенном положении. Перед установкой заглушки натолкайте внутрь трубы 50–70 грамм литола, потом закрутите шпильку, чтобы подшипник вошел в трубу на 5 сантиметров, снова добавьте смазки и заглушите трубу.

Внешняя труба актуатора

Шпильку из трубы нужно выкрутить полностью, пока подшипник не упрётся в гайку. Затем внутренняя труба вводится во внешнюю, а шпилька ввинчивается на 5–6 оборотов.

Далее нужно определиться с методом крепления мотора. В идеальном варианте цилиндрический корпус двигателя должен быть зафиксирован внутри трубы прижимными винтами. Если вам не удалось выбрать мотор подходящих размеров, приварите к заднему концу отрезок трубы большего диаметра, стальной полосы или металлического уголка. Так вы сможете закрепить негабаритный двигатель любым удобным способом.

Важно: расстояние от поверхности площадки до центральной оси трубы должно быть равно высоте вала двигателя. Располагайте его таким образом, чтобы он совместился со шпилькой как можно более соосно.

Установка мотора и окончательная сборка

Соедините вал двигателя со шпилькой при помощи муфты. Её вы можете приобрести из арсенала комплектующих для мотора или изготовить самостоятельно из двух небольших трубок, вложенных одна в другую. Смажьте шпильку во второй раз и закрепите двигатель на площадке. Затем, вращая внутреннюю трубку, сократите длину вашего актуатора до стандартного открытого положения. Смажьте литолом всю поверхность внутренней трубки и полностью сложите привод.

Если вы будете крепить мотор внутри трубы, утопите его вглубь на 5–6 см и используйте заглушку, аналогичную первой. Провод питания двигателя пропустите через отверстие, проделанное в нижней части трубы, чтобы внутрь не затекала вода. Или сделайте отверстие в самой заглушке. В обоих случаях будет разумным установить сальниковые вводы.

Если двигатель крепится на площадке — приварите вилочный наконечник к ней, убедитесь в достаточной жёсткости конструкции и защитите двигатель кожухом. Теперь вам остаётся только установить актуаторы на место, соединив вилочные наконечники заглушек с креплениями на воротах и столбах. Это можно сделать пальцем со шплинтом или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Схема электрических соединений

Подбор оборудования

Управление двигателем выполняется по классической реверсивной схеме, но есть одна деталь. Понятно, что на распашных воротах имеется ограничительная планка, поэтому створки должны складываться в определённом порядке. При отрывании первой начинает движение створка без планки, но закрываться она должна последней. Реализовать это можно разными методами, наиболее надёжный — реле с задержкой включения.

Сборка модульных устройств включает в себя:

  • четыре контактора Hager ES424 (DC24V 4NO);
  • два реле времени Hager EZN001;
  • дифференциальный автомат Hager AD906J;
  • блок питания MeanWell DR-120–12.

Оборудование собирается в пластиковом ящике Hager VECTOR VE118DN со степенью защиты IP 65. Схема рассчитана на питание двух мощных мотор-редукторов IG-90GM под напряжение 24 В.

Через дифференциальный автомат питание подаётся на клеммы L и N блока питания. С его обратной стороны снимаются две линии постоянного тока 24 В, каждая питает по два спаренных контактора: на входные клеммы одного из них питание подаётся в обратной полярности. Выходы пар контакторов соединены параллельно и подают напряжение на мотор-редукторы.

Вторичные цепи и автоматика

Цепь управления контакторами работает на постоянном напряжении 24 В. Положительный провод питания проходит через размыкающие контакты кнопок «стоп» и подключается к размыкающим контактам кнопок управления, от которых питание поступает на нормально открытые контакты противоположных кнопок. С каждой кнопки напряжение подаётся на две пары пускателей, при этом один из нормально открытых контактов выполняет функцию подхвата катушки. Цепь управления прямого пускателя первой пары и реверсного пускателя второй пары размыкается нормально разомкнутым реле. Питание на реле подаётся с нормально открытого контакта пускателя другой группы. Таким образом выполняется задержка времени для последовательного движения створок.

Автоматическая остановка двигателей выполняется по срабатыванию концевых герконов. Их нужно установить вдоль направления движения актуатора, а на поверхность внутренних труб приклеить небольшие неодимовые магниты. Таким образом, когда привод полностью сложен или его шток в выдвинутом состоянии, происходит срабатывание герконов, которые замыкают цепь питания промежуточного реле с нормально закрытым контактом. Реле подключается параллельно и дублирует кнопку «Стоп».

Читайте также:  Чем лучше обшить баню снаружи

Такой привод может также работать под управлением автоматики для распашных ворот, схемы аналогичны. Теперь открыть распашные ворота, не выходя из машины, можно легко и без серьёзных финансовых вложений.

Вы подъезжаете к своему гаражу или приусадебному участку, нажимаете кнопку на пульте (или встроенном передатчике в автомобиле), и въезд открывается автоматически. Это удобно: нет необходимости выходить из машины (особенно в дождь).

Конечно, есть и минусы, которые могут свести на нет все возможные преимущества:

  • Автоматические ворота с дистанционным открытием снижают степень защищенности вашего жилища. Сигнал с пульта ДУ можно перехватить. Злоумышленники с помощью несложных приспособлений считывают радиокод, и могут получить доступ на территорию после вашего отъезда.
  • Электропривод в некотором смысле ограничивает свободу: в случае неисправности, или банального отсутствия электроэнергии, открыть створки вручную может быть проблематично.
  • Установленный актуатор занимает определенное место, и портит эстетику ограды вашего дома.
  • Механические створки при неправильно настроенной автоматике, являются объектом повышенной опасности: под их действие могут попасть животные, или даже люди.
  • Требуется гарантированно свободная территория по траектории движения створок.
  • Главный минус — автоматика для распашных или гаражных ворот стоит немалых денег.

Если монтаж автоматических ворот своими руками еще возможен, то актуаторы и систему управления воротами, сделать довольно сложно. Потребуется фабричный двигатель, механические тяги, возможно — зубчатые передачи и пр. Разумеется, механизм откатных ворот можно приобрести в специализированном магазине.

Однако стоимость такого набора, чаще всего превышает затраты на изготовление самих створок. Кроме того, установка автоматики на готовые распашные ворота своими руками, может осложниться несовместимостью по геометрии.

Тем не менее, автоматические гаражные ворота своими руками создаются, и без проблем монтируются как в ограждение (забор), так и в створ гаража. Экономия при этом получается существенная, плюс моральное удовлетворение после успешно выполненных работ.

Основные типы автоматических ворот

Чтобы понимать объем работы, рассмотрим основные типы автоматических ворот

Распашные створки

Это настоящая классика: створчатые конструкции существуют с тех пор, как люди научились делать заборы и крепостные стены. Автоматические распашные ворота своими руками обычно делаются на основе уже существующей ограды с въездом. Вы пользуетесь створками уже давно, и в какой-то момент захотелось установить дистанционное управление.

Монтажная схема выглядит следующим образом:

С внутренней стороны, между створками и опорными столбами, устанавливаются актуаторы: по одному на каждую половинку ворот. В зависимости от пульта ДУ, устанавливается антенна или приемник инфракрасного сигнала. Во втором случае — обеспечивается прямая видимость для сигнала. На видном месте обязательно должна быть сигнальная лампа, которая загорается при начале работы механизма. При изготовлении распашных ворот своими руками, многие забывают об этом обязательном элементе безопасности.

Еще один элемент, который часто игнорируется — фотодатчики. Если траекторию движения створок пересекает какой-нибудь объект (автомобиль, животное, человек), ворота не должны работать в режиме закрытия. Вместе с датчиками, автоматика для ворот своими руками должна обеспечивать прекращение подачи напряжения на двигатель, когда створки достигают крайних положений: открыто/закрыто.

Если привод можно активировать мышечной силой рук (без подачи питающего напряжения), для безопасности следует установить замок, или другое запирающее устройство, которое можно задействовать в случае, если подворье остается без присмотра на длительный срок.

Откатные системы

Фактически, это часть стены (забора), которая перемещается в сторону с помощью опорного роликового механизма. Эта конструкция изначально предназначена для механизированного привода, ручные ворота слишком тяжелые. Автоматика для откатных ворот своими руками проще в изготовлении, но для реализации проекта потребуется большое количество материалов.

Ворота откатные должны устанавливаться на мощный фундамент. Вне зависимости от материала (металл, дерево, пластик), полотно имеет большой вес. Мягкий грунт под опорными роликами рано или поздно просядет, и механизм открывания может заклинить от перекоса.

На откатные ворота, сделанные своими руками, можно подобрать актуатор из различных промышленных и бытовых комплектующих. Есть возможность сэкономить на покупке дорогостоящих приводов. Не требуется создание зон повышенной опасности: свободное пространство для перемещения полотна не нежно. Тем не менее, механизм управления для откатных ворот своими руками, требует установки фотодатчиков. При появлении объекта в плоскости ворот, движение должно блокироваться: так же точно, как и в распашных воротах.

Подъемные механизмы секционного типа

Подобные системы чаще всего реализуются в гараже. По сути — это обычные ролеты, только секции выполнены из более прочного материала. Подъемные ворота движутся по направляющим, и по мере открывания размещаются вдоль потолка.

Привод для секционных ворот своими руками сделать проще, чем само полотно. Этот элемент должен быть идеально подогнан к направляющим. Кроме того, малейший перекос шарнирных соединений может заблокировать всю конструкцию. Учитывая тот факт, что многие (не все!) домашние мастера заказывают полотно (вне зависимости от конструкции) у профессионалов, изготовить подъемные ворота для гаража своими руками несложно. В этом случае вам придется сделать только актуатор.

Особое внимание следует уделять различным датчикам. Если при заезде (заходе) в гараж, ролеты неожиданно опустятся, ущерб для автомобиля будет весомым. Не говоря о возможном травматизме для пешехода, на которого буквально упадет тяжелая конструкция.

Главная проблема подъемных ворот, изготовленных своими руками — это мощность привода. Для горизонтального перемещения распашных или откатных ворот, требуется относительно небольшое усилие. А для подъема тяжелой секционной конструкции, мощность двигателя должна быть в разы больше.

Практическая реализация

Нет смысла рассказывать, как сделать автоматические ворота своими руками, на основе готовых проектов в комплексе. Каждая конструкция сугубо индивидуальна, и повторить ее в точности на своем подворье не всегда возможно.

Как мы уже говорили, проще всего сделать распашные ворота своими руками. Скорее всего, створки ворот у вас уже есть. Рассмотрим возможные конструкции приводных элементов.

  • Подходящий актуатор — червячный редуктор рулевого механизма от крупного автомобиля, лучше грузовика. Ворота для гаража своими руками из этого элемента — достаточно популярный вариант. В любом кооперативе можно встретить подобную «автоматику». Любой подходящий мотор (например, от стиральной машинки) подключается к штоку рулевой колонки. Для уменьшения оборотов, можно установить простейший редуктор из двух шкивов разного диаметра. Тяга для створок крепится на сошку рулевого механизма.
  • Еще один условно бесплатный привод — механизм стеклоподъемника. Лучше использовать конструкцию от крупного отечественного автомобиля. Если петли хорошо смазаны, а створки сбалансированы — усилия вполне достаточно. Как видно на иллюстрации, требуется лишь небольшая доработка в виде тяги из профтрубы.
  • Следующий вариант можно изготовить из промышленного червячного механизма. Чаще всего используется привод суппорта от списанного обрабатывающего станка. Можно выточить червячную пару в слесарной мастерской, в зависимости от стоимости проекта.
  • Принцип работы простой: винтовая шпилька напрямую соединяется с валом двигателя (вдоль оси). При вращении винта, каретка движется в нужную сторону, создавая мощное тяговое усилие. Остается соединить механизм тягой со створками, и отрегулировать угол открытия.

Вопрос, как сделать автоматические распашные ворота, решен.

А чем двигать откатную конструкцию

Существует две концепции:

  • Тросовый привод. Вдоль полотна ворот натягивается трос. На неподвижной раме устанавливается промышленный электродвигатель с редуктором и шкивом. Трос накручивается на шкив одной петлей.При вращении шкива, трос перемещается, увлекая за собой полотно ворот. Этот вариант не слишком затратный, при наличии донорского мотора.
  • Более распространенная конструкция: шестерня-рейка. Такая связка применяется в фабричных конструкциях. Изготовить привод самостоятельно невозможно, если только вы не работаете в слесарной мастерской. Оптимальный вариант — приобретение механизма заводского исполнения. Разумеется, монтаж и наладка своими руками. Не так экономно, но все равно затраты в пределах разумного.

Привод подъемных ворот в описании не нуждается. Это обычная лебедка со стальным тросом. При наматывании на шкив секции поднимаются, а спуск осуществляется под действием силы тяжести.

Важно: Общие правила безопасности при установке автоматики

Автоматические ворота своими руками, делаются в обход ГОСТов и сертификатов безопасности. Ответственность лежит на авторе конструкции, а также исполнителе работ (чаще всего, это один и тот же субъект). При нанесении ущерба или травмы, все проблемы лягут на вас.

  • Наличие фотодатчиков предотвращает травматизм и защемление створками объектов в зоне действия ворот.
  • Концевые выключатели отключают двигатель при достижении конечных положений створок.
  • Кроме того, установка автоматических ворот должна обеспечивать электрическую защиту от перегрузок. Если фотодатчики или концевые выключатели по какой-то причине не сработают, перегрузка двигателя должна запустить схему отключения.
  • Возможна установка механических ограничителей крутящего момента (как на редукторе шуруповерта). Это может быть фрикционный или храповой механизм. Принцип действия следующий: створка (полотно) упирается в препятствие (объект или человек), приводной вал начинает проскальзывать. С помощью регулировки необходимо добиться баланса усилия: ограничитель должен преодолевать сопротивление опорного или подвесного механизма ворот, и срабатывать при небольшом превышении.

Видео по теме

Комментировать
2 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector