Привод распашных ворот своими руками


Привод для распашных ворот — изготовление своими руками

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.

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».

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.

рмнт.ру

16.02.17

www.rmnt.ru

Привод распашных ворот своими руками

Мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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».

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. опубликовано econet.ru 

econet.ru

Как сделать автоматические распашные ворота своими руками

  • Автор видео: DoHow
  • Канал автора: https://www.youtube.com/channel/UCVan_d0CRKJZ3j2qwPA8c4Q
  • Видео:

В этом видео я покажу переделку обычных ворот в автоматические распашные своими руками. Мысль заменить ворота на автоматические была у меня давно. И в какой-то момент родилась схема, которую я претворил в жизнь. Ворота управляются с дистанционного пульта от сигнализации. Этот фонарь служит индикацией включения и выключения приводов.

Открытие ворот я реализовал вовнутрь. Вся электрика размещена в герметичном ящике, а проводка подземная. Электромоторы приводов питаются от напряжения в 12 вольт. Скорость открытия я тестировал пока только в зимний период, и она составляет от 40 секунд до 1 минуты. Каждый с двух приводов выполнен по одинаковой схеме. Подвижный шток привода крепится к специальному ушку на воротах. Сам привод прикреплен через сварной кронштейн к столбу. Вся проводка выполнена в герметичной гофре.

Как видите внутренние детали привода, я защитил подходящей пластиковой коробкой и серой канализационной трубой диаметром 50 миллиметров. Такое решение полностью защищает электромотор и концевики от влаги.

Особенности работы

На закрытие и открытие ворот у меня разные кнопки на пульте и это очень удобно, когда надо приоткрыть или призакрыть ворота. Еще один момент, который я захотел реализовать: закрываясь, ворота блокируются за счет оригинальной конструкции. Ни на земле, ни над воротами нет никаких перемычек и упоров, которые фиксируют ворота в крайнем положении. Ворота просто закрываются и потом находятся в слегка расклиненном состоянии. Даная конструкция не предусматривает очередность закрывания левой или правой створки, между воротинами оставлен зазор в несколько миллиметров. Такой подход, как мне кажется, упрощает схему управления воротами. Когда ворота закрылись, приводы автоматически выключаются.

Свои приводы на ворота я изготавливал и устанавливал в зимнее время. А это хорошее испытание на надежность и долговечность устройства. Поэтому я использовал проверенные автомобильные узлы и детали. Так получилось, что этой зимой я спокойно эксплуатировал свои автоматические ворота при вот такой температуре.

Что изменяется в мороз? Автоматика работает безотказно, увеличивается лишь время открывания/закрывания ворот. Я думаю, что это связано со смазкой. На морозе она становится более густой. Следующий вопрос, который наверняка вам интересен: что делать, когда нет электричества? Я просто вытаскиваю шпильку, которая крепит шток привода к воротам, а затем просто руками открываю ворота и опускаю вниз упоры.

Я не сторонник использования в качестве резервного питания аккумулятора, так как считаю эту схему дорогостоящей и требующей постоянного обслуживания и зарядки. К тому же частота отключения электричества в вашем районе – это вопрос индивидуальный. За несколько месяцев эксплуатации я открыл ворота, таким образом, лишь один раз. Чтобы закрыть ворота без электричества, надо выполнить обратные операции: сместить оси штока привода и ворот, и вставить шпильку. Вот и все, и мне кажется, что это не сложно.

В конструкции ворот есть своя особенность. Чтобы уменьшить парусность, нижняя часть выполнена в виде сетки.

А как запирать ворота, не используя приводы? Для этого есть поворачивающийся засов. Так он открыт, а так он закрыт.

Когда автоматика подключена, засов все время в открытом положении. Обзорно я показываю саму рамку ворот. Это максимально простая конструкция. В ней нет, на мой взгляд, лишних деталей и при этом ворота достаточно жесткие.

А как же приводы блокируют ворота? Рассмотрим это подробнее. Вся хитрость в особенной установке воротных петель. Если приглядеться, то вы увидите, что петли приварены так, что не дают воротам открываться наружу.

При закрывании вертикальная труба ворот упирается в столб и порывы ветра дующие наружу не смогут вырвать привод. А винтовая конструкция привода не позволит вдавить ворота вовнутрь.

Выводы

В заключение рассмотрим особенности этого проекта:

  • бюджет на два привода и блок управления составил около 5000 рублей;
  • для изготовления приводов я использовал домкраты и мотор редукторы стеклоочистителей от «копейки»;
  • схему блока управления я придумал сам и реализовал ее с помощью реле;
  • для дополнительной безопасности я использовал два уровня контроля закрытия и открытия ворот. Это обычные концевые выключатели и реле времени;
  • пульты управления я использовал от бюджетной автосигнализации;
  • и, наконец, у меня реализованы отдельные кнопки на открытие и закрытие ворот, что позволяет приоткрывать или призакрывать ворота. Что на практике оказалось очень даже полезным.

Часть 2

Это вторая часть видео про автоматические распашные ворота своими руками. В прошлом выпуске я делал обзор этих ворот, а сегодня очень подробно расскажу об электрической схеме.

Сразу хочу предупредить, что этот блок собран под выполнение конкретных задач по воротам. Вот эти задачи. Это возможность открывания/закрывания ворот при ветровой и снежной нагрузке, когда время работы приводов может быть увеличено. Второе – это возможность открывать ворота, используя их как калитку для гостей, например. Третье – полное отключение приводов после открывания или закрывания ворот. А также отключение по истечению определенного времени, которое можно регулировать самому. Регулировка времени отключения приводов предусмотрена отдельно для открытия и для закрытия.

Если эти задачи вас устраивают, то можете смело смотреть это подробное описание схемы дальше.

Из чего состоит схема

Схема построена на доступных элементах, которые можно купить в автомагазинах или дешево заказать на Али экспресс. Основа схемы – это два импульсных реле, которые срабатывают при поступлении короткого отрицательного импульса с блока дистанционного управления. Блок автоматики перед вами. Давайте рассмотрим основные элементы.

Первое – это блок управления. Обычная автомобильная сигнализация. Самая дешевая китайская. Я заказал ее на Али экспресс. Она стояла порядка 300 рублей.

Дальше самые крупные блоки – это блок питания. Блок питания на 12 вольт, подключается он с помощью вот такой вилочки.

Следующие крупные элементы – это два импульсных реле. Вот как они выглядят эти реле. Вот такой вот у них номер. Это реле задних противотуманных фонарей. Используются в ВАЗах и Шевроле Нива. Его легко найти, продается в магазинах. Стоит порядка 240 рублей. В моей схеме этих реле два: первое и второе.

Следующие элементы – это обычный пятиконтактный реле. Раз, два, три, четыре и одно реле четырехконтактное. Это реле необходимо для подачи прерывистого сигнала на фонарь, чтобы окружающие могли видеть, что ворота в данный момент открываются или закрываются.

Также на схеме присутствуют два модуля реле времени – один и второй. Они абсолютно одинаковые. Эти модули обеспечивают выключение моей схемы по таймеру.

Вот все основные элементы, которые присутствуют в моей схеме. И сейчас я постараюсь схематично нарисовать принцип работы вот этого устройства. Как эта схема функционирует.

Схема работы

Рисуем сначала все крупные блоки. Это у нас будет блок управления от автомобильной сигнализации. Используем из этого блока управления всего лишь два сигнала. Оба сигнала импульсные и они имеют отрицательную полярность. То есть это минус. Первый сигнал у нас будет отвечать за открытие ворот, а второй будет отвечать за закрытие ворот. Естественно на пульте сигнализации это будут вот эти две кнопки. Кнопочка закрытого замочка — это у нас закрытие ворот. И открытый замочек – это открытие ворот.

Дальше, конечно же, мы нарисуем блок питания. Блок питания 12 вольт. Я не буду соединять блок питания с основными узлами, просто для того, чтобы на схеме не было много линий.

Идем дальше. Самое главное в моей схеме – это два импульсных реле, о которых я говорил ранее. Вот они. Потому размещаем их по центру. Первое и второе. Это будет Р1 – открывание, а это будет Р2 – закрывание. Как я уже говорил, используем вот такое импульсное реле вот с таким номером. Их легко найти в автомобильных магазинах, и стоит оно достаточно недорого. Схема подключения данных реле очень простая. Я вот схематично покажу, как это выглядит. Там всего лишь 6 контактов. Контакты, которые я использую. На первый контакт я подаю постоянный плюс, на третий контакт – постоянный минус. Пятый контакт является управляющим, на него должен приходить минус. При чем, этот минус может быть импульсным. Это как раз то, что нам нужно. У нас с блока управления идет импульсный сигнал с отрицательной полярностью.

Поэтому мы сделаем следующее. Мы соединяем блок управления с первым реле открывания. Это у нас открытие. Сюда у нас приходит управляющий минус с блока управления. А второе реле управляется вторым сигналом с блока управления. Это у нас закрытие и это тоже минус.

Дальше по этой схеме подключения импульсного реле, я использую четвертый контакт – это постоянный плюс на выходе. Тот момент, когда на пятый контакт приходит импульс отрицательной полярности. Таким образом, здесь на четвертом контакте будет появляться сигнал. Это будет плюс. Я нарисую его вот так.

Электродвигатели в схеме

Идем дальше. В нашей схеме, конечно же, присутствуют электродвигатели приводов ворот, их два. Я обозначу их как М1 и М2. В самом простом варианте, чтобы эта схема заработала нам достаточно подать минус с блока питания на эти моторы. Сделать вот так и взять любой плюс с любого из этих реле. Теперь как эта схема может работать? Очень просто. Допустим мне надо открыть ворота – я нажимаю первую кнопку открывания. На блоке управления, на первом контакте появляется импульс отрицательной полярности, и он запускает вот это реле (первое). Это реле срабатывает и на четвертом выходе реле появляется постоянный плюс. Этот плюс поступает на каждый из электромоторов. А минус мы уже получили, подключившись через блок питания. Таким образом, они начинают вращаться в какую-то одну сторону. Схема начинает работать, оба двигателя крутятся – наши ворота открываются.

Для того, чтоб остановить эту схему я снова нажимаю на эту же самую кнопку – кнопку открывания ворот. Что происходит? Снова в блоке управления появляется управляющий импульсный сигнал минусовой полярности. Вот он идет сюда и снова он поступает на импульсное реле. Так как реле импульсное, то каждый импульс меняет состояние реле. Таким образом, если оно было включено, то оно выключается, и этот плюс с четвертого контакта исчезает. И оба двигателя останавливаются, потому что плюс у обоих двигателей исчезает.

Если же мы подключим плюс со второго реле, которое отвечает за закрытие, тогда мы будем использовать кнопку закрытия. Вот она — замочек, мы ее нажимаем, и в блоке управления срабатывает тот сигнал, который идет по вот этому проводу. То есть у нас здесь импульсный минус поступает по этому проводу на второе реле, отвечающее за закрытие. На четвертом контакте этого реле появляется плюс. Этот плюс у нас подключен к обоим двигателям и теперь они снова начинают вращаться, но они вращаются в ту же самую сторону.

Для того, чтобы остановить закрытие, мы должны снова нажать на эту же самую кнопку. Тогда управляющий минус с блока правления по этому проводу поступает снова на реле закрытия. Импульсное реле меняет свое состояние, и плюс четвертого контакта уходит, и снова двигатели останавливаются.

Для того, чтобы заставить двигатели приводов ворот вращаться в другую сторону и обеспечить закрывание, нам необходима какая-то схема, которая будет менять полярность. Так как каждый реле у нас выдает плюсовой управляющий сигнал. Для этого я воспользуюсь обычным пятиконтактным реле, вот оно у меня одно и второе.

Они в связке будут работать, и обеспечивать вот на этих двух контактах смену полярности. Как это будет выглядеть? Когда я буду подавать управляющий сигнал открывания или закрывания, будет срабатывать то или иное импульсное реле, а здесь на этих двух контактах будет меняться полярность. Допустим, она была здесь плюс, а здесь минус, а потом она станет здесь минус, а здесь плюс. Таким образом, я обеспечу реверс двигателя.

Рисуем схему смены полярности. Как я уже говорил, это два пятиконтактных реле. Вот оно первое, и вот оно второе. Обозначим контакты. Здесь у нас 88 контакт, иногда его еще называют 87А. Это не принципиально. С этой стороны у нас 30 контакт силовой. Дальше вот эти два контакта – это 87. И по два контакта управления катушкой реле.

Это 86 и 85. И здесь соответственно 86 и 85. Теперь как мы будем соединять эти контакты? Делаем следующее. 88 контакты мы заводим на минус. То есть здесь у нас минус и здесь минус.

86 и 85 контакты реле соединяем между собой и также заводим на минус. На 87 контакты обоих реле мы должны подать плюс. Здесь у нас будет плюс, я обозначу его вот. Чтоб было понятно, я даже нарисую красным фломастером. Итак, вот у нас плюс тут. А минус у нас вот здесь.

85 контакт первого реле мы должны подключить к 4 контакту импульсного реле на открытие. А 86 контакт второго реле смены полярности, мы должны подключить к 4 контакту импульсного реле для закрытия. Остаются 30 контакты реле смены полярности. К этим контактам мы параллельно подключим наш электродвигатель.

Теперь давайте посмотрим, как эта схема будет работать. Допустим у нас нет импульсных реле. Вот я их сейчас закрою. Что будет происходить? В неподключенном состоянии оба реле смены полярности будут работать по следующему принципу. 87 контакт у них будет нормально замкнут, что здесь, что здесь. Поэтому с этого контакта будет сниматься плюс и поступать на 30 контакт. Я рисую здесь плюс и здесь также рисую плюс, потому что здесь 30 и 87 тоже будут замкнуты. Итак, у нас есть плюс и плюс. Как вы понимаете, электродвигатели при таком подключении работать не будут.

А что произойдет, если мы подадим им сигнал? Итак, мы захотели открыть ворота, мы нажимаем на кнопку открытия ворот, в блоке управления появляется импульсный сигнал. Вот об этой линии он идет сюда и открывает импульсное реле номер 1. На 4 контакте этого реле у нас появляется постоянный плюс, который приходит на 85 контакт первого реле смены полярности и меняет состояние нормально закрытого 87 контакта на нормально открытое. Таким образом, замыкается контакт 888 или 87А, как его еще называют. И мы получаем на 30 контакте уже не плюс, а минус. Я рисую здесь минус. А здесь у нас плюс.

Так как двигатели подключены параллельно, то они начинают вращаться в какую-то одну определенную сторону. Когда я снова нажимаю на эту же кнопку «открытие», импульс с блока управления приходит на это же первое реле, оно меняет свое состояние и с 4 контакта плюс исчезает. Таким образом, на 85 контакте реле смены полярности пропадает сигнал, катушка больше не намагничивает контакт и 88 контакт переходит в состояние «нормально открытый». А 87 контакт «нормально закрытый». То есть, мы здесь снова получаем плюс. И у нас снова здесь плюс и здесь плюс. Поэтому двигатели электроприводов снова останавливаются.

Если я нажимаю кнопку «закрытие», то у нас происходит та же самая операция только уже со вторым импульсным реле. То есть сигнал поступает вот сюда – это сигнал импульсный минус, он идет на второе реле. На этом реле у нас появляется на 4 контакте плюс. Этот плюс поступает на 86 контакт реле смены полярности, и уже с этой стороны у нас будет не плюс, а минус. Оба двигателя запускаются, но крутят они уже в другую сторону. Так я решил вопрос смены полярности. Используя всего лишь два пятиконтактных реле.

Вы можете задать интересный вопрос, что произойдет, если при включенном первом реле открытия, то есть когда я нажал на кнопку «открыть ворота», я сразу же нажму кнопку «закрыть ворота». Тогда произойдет следующее: оба реле будут в состоянии «включено» и тогда плюс будет присутствовать как здесь, так и здесь. И эти реле смены полярности поменяют свое состояние. Двигатели электроприводов остановятся, потому что на контактах будут оба минуса. Но меня такая ситуация не устраивает, потому что оба импульсных реле будут постоянно включены и на их выходах будет присутствовать плюс. Чтобы такого не происходило, я использую еще два реле. На моей схеме они находятся вот здесь вверху.

Реле блокировки

Я назвал их реле блокировки открытия и реле блокировки закрытия, соответственно. Для чего они нужны? Они нужны для того, чтобы, когда я открываю ворота и у меня задействовано реле открывания, я не мог нажатием на кнопку «закрытия» включить второе реле, отвечающее за закрывание ворот. На схеме это будет выглядеть так. Это снова два пятиконтактных реле. Контакты будут располагаться так. Это 30, 87, 88, 86, 85. На эти контакты я подам я подам сразу минус с блока питания. Это у меня будет «Р блокировки открывания», а это будет «Р блокировки закрывания». Теперь оба наших импульсных реле будут подключены к блоку управления не напрямую, а через соответствующие реле блокировки открывания и закрывания.

Поэтому эту связь я стираю. Берем сигнал, который отвечает за открывание, и подаем его на первом реле к 87 контакту. Соответственно, чтобы подключить импульсное реле на открытие. Мы должны взять сигнал с 30 контакта реле блокировки.

А теперь через реле блокировки закрытия, подключим сигнал на закрытие ворот. Снова подключаем его к 87 контакту. Я выделю их цветом, чтобы было понятно. С 30 контакта реле блокировки закрывания снимает отрицательный импульс, и подаем его на соответствующий контакт импульсного реле закрытия.

Как эта схема будет работать теперь? Когда мы нажимаем на кнопку «открытие ворот», в блоке управления появляется импульсный сигнал и по этой линии он сначала поступает на реле блокировки открывания на 87 контакт.  Этот контакт у нас в состоянии, когда реле не подключено — всегда замкнут, поэтому с 30 контакта мы снимаем этот импульс и он поступает у нас на импульсное реле открытия ворот. И дальше по схеме.

Когда мне необходимо закрыть ворота, я зажимаю на другую кнопку, появляется сигнал уже в этой ветке. Он поступает на 87 контакт реле блокировки закрывания. Это реле пока у нас не включено. Поэтому с 30 контакта мы снимаем минус, который поступает на второе импульсное реле, отвечающее за закрытие ворот.

А теперь сделаем хитрость. Мы подключим положительный сигнал с импульсного реле открывания на 86 контакт реле блокировки закрывания. Что произойдет в этом случае?

Итак, когда мы открываем ворота и у нас импульс проходит через вот эту схему, через реле блокировки открывания, оно у нас никаким образом не включено.  Контакт 87 замкнут на 30. Поэтому импульсное реле открытия включается, на его выходе появляется плюс, схема начинает работать. А вот этот плюс по вот этой ветке поступает на реле блокировки закрывания. И здесь меняется состояние реле. Если раньше 87 контакт был нормально закрытым, то теперь он размыкается и 30 контакт замыкается на 88, который у нас ник чему не подключен. И даже если сейчас, я нажму на кнопку закрытия, и у меня пойдет сигнал с блока управления по вот этой ветке, и он поступит на 87 контакт. То сигнал с этого контакта не попадет на 30, потому что это реле поменяло состояние. И 30 контакт замкнут на 88.

Поэтому импульсное реле номер 2 закрывающее ворота, не сможет сработать. Такое же хитрое подключение мы выполним для реле блокировки открытия. Мы снимаем со второго импульсного реле сигнал плюсовой. И подаем его вот сюда на 86 контакт реле блокировки открытия.

Как вы уже догадались, здесь будет тот же самый принцип работы. Когда я нажимаю на кнопку закрытия ворот, отрицательный сигнал по этой ветке проходит через реле блокировки и поступает на второе импульсное реле закрытия. Оно срабатывает, и положительный сигнал с 4 контакта идет на 86 контакт реле блокировки открытия.

Реле меняет свое состояние и 87 контакт больше не будет связан с 30. 30 переключается на 87. И теперь даже если я нажму на кнопку открытия ворот, и у меня появляется сигнал уже в этой ветке, то он никаким образом не проходит дальше, и не включает импульсное реле открытия ворот. Вот этот кусочек схемы позволяет исключить ненужное срабатывание обоих импульсных реле одновременно. То, о чем я сейчас говорил, постараюсь вам показать в более наглядной форме.

Вот они импульсные реле, вот они эти контакты, 6 контактов. И вот они реле блокировки. Вот таким образом они подключены. Красным цветом у меня обозначены провода, которые подключены к соответствующим им импульсным реле.

Как работает лампочка?

Идем дальше. Рассмотрим вопрос, как нам сделать, чтобы эта схема сигнализировала в моменты, когда какое-то из этих реле включено. То есть, когда у нас двигатели работают. Для этого у нас есть какая-то лампочка. И она у нас должна светиться. Я использую в своей схеме реле поворотов. Это реле поворотов для жигулей. Запитать его не сложно, схема там простая. Я вам покажу, откуда я беру сигналы, для того чтобы запустить моргание этой лампочки. Итак, подключаем лампочку непосредственно к реле. А на реле помимо минусового входа мы должны привести сигнал плюсовой. Где мы его возьмем? А возьмем мы его здесь. Мы берем один из сигналов с первого импульсного реле. А второй сигнал мы берем в этой точке со второго импульсного реле.

Если бы я сделал так и подключил плюсовой контакт непосредственно к реле и свел бы вместе эти два контакта, то замкнул бы выходы первого импульсного реле и второго импульсного реле, то тогда бы я нарушал схему. Они бы работала неправильно. Поэтому для этой цели необходимо использовать два обычных диода и поставить их вот так. Первый диод и второй диод.

Немного коряво получилось, но я думаю принцип вы поймете. Теперь, что будет происходить? Когда у нас открыто первое или второе реле, то с их соответствующих 4 контактов плюс будет поступать сюда. Этот плюс проходит через диод, но он не может попасть в другую ветку из-за того, что здесь стоит другой диод. Соответственно этот плюс идет дальше и приходит на реле поворотов и лампочка начинает мигать.

Если я нажимаю кнопку открытия ворот и задействуется первое реле открытия, тогда плюс снимается с 4 контакта здесь. Он также идет по этой схеме сюда, проходит через диод, но не может попасть вот в эту ветку. А идет ниже сюда на реле поворотов и лампочка снова мигает. Соответственно, когда я нажимаю кнопки закрытия или открытия второй раз, эти реле перестают работать. Сигнал плюсовой с 4 контактов больше не поступает сюда и реле поворотов перестает питать лампочку, и лампочка больше не мигает. Реле, обеспечивающее мигание лампочки – находится у меня вот здесь. Это четырехконтактное реле. Я даже взял его с колодкой. Оно стоит совсем недорого. А вот через эти два контакта, я подключаю лампочку уже на месте непосредственно возле ворот.

Реле времени

Что у нас остается? У нас остается последняя интересная задача. Нам надо обеспечить, чтобы по прошествии определенного времени, каждая из этих реле выключалось. Для того, чтобы не нажимать по несколько раз одну и ту же кнопку. Для этой цели я буду использовать два модуля реле времени. Это простые модули, стоят они порядка 135 рублей за каждый и размещаются они вот здесь.

Итак, здесь у меня расположены модули реле времени. И их обозначение FC-32.я тоже их заказывал на Али экспресс. Пусть это будет реле времени 1, а это будет реле времени 2. Соответственно первое реле времени у нас будет отвечать за выключение ворот после открывания. А второе реле будет отвечать за выключение приводов после закрывания. На схеме они выглядят вот так, вот в этом месте. Первое и второе реле. Здесь имеются контактные группы. Вот тут два контакта и здесь два контакта. И тут соответственно три, и тут три.

Также я хочу обратить внимание, что на самих модулях имеются вот эти переменные резисторы, которые отвечают за точечную регулировку времени. А соответствующие перемычки, которые устанавливаются определенным образом, отвечают за диапазоны переключения времени. Выставив их в нужном режиме, я добиваюсь того, что каждый из этих реле срабатывает точно через определенный промежуток времени. Ну, в данном случае у меня здесь максимально установлена 1 минута здесь, и 1 минута здесь. То есть, время через которое питание на приводы в любом случае перестанет подаваться – равно одной минуте. Это время можно настроить любое, как на открытие, так и на закрытие.

Как я их подключал. От блока питания у нас здесь идет отрицательный сигнал – минус. Я его подключаю. Контактная группа спереди имеет два контакта – плюс и минус. Соответственно, вот он первый минус и на вторую – вот сюда.

Кроме того, минус надо подать на вторую контактную группу, которая находится с другой стороны. Здесь у нас три контакта. И на втором реле тоже три контакта. Поэтому минус подаем на крайний контакт сюда, и на крайний контакт сюда.

Как вы уже, наверное, догадываетесь, эти модули будут запитываться с соответствующих импульсных реле. Давайте нарисуем это на схеме. Итак, когда у нас включено первое реле отвечающее за открывание, то вот этот плюсовой сигнал с 4контакта, также должен поступить на вход импульсного реле, отвечающего за открывание. Поэтому мы его вот так раздваиваем и подаем этот плюсовой сигнал на левый контакт передней контактной группы. Соответственно для второго реле времени мы берем управляющий сигнал вот отсюда. Этот плюс мы берем с реле, которое отвечает за закрывание. Вот так.

Итак, здесь у нас плюс, здесь у нас тоже плюс. Контактные группы с этой стороны реле времени имеют три группы: первый, второй и третий. Первый и второй, когда питание на это реле не подано – они нормально замкнуты. Здесь то же самое, нормальное замкнутое состояние. А вот когда питание уже подается, когда срабатывает таймер, то замыкается второй и третий. То есть здесь положение сейчас на данный момент нормально открытое. И здесь то же самое – нормально открытое.

Что еще мы должны соединить? Мы должны вторые контакты в каждом реле времени подсоединить к соответствующим входам реле, которые отвечают за блокировку. Это 87 контакты. То есть, мы сейчас возьмем и второй контакт выход реле времени подключаем к 87 контакту реле блокировки открывания. А второй контакт второго реле времени, мы подключим к 87 контакту реле блокировки закрывания. Вот так вот я нарисую.

Как работает схема при наличии этих двух реле времени? Итак, мы запускаем первый режим – нажимаем на кнопку и открываем ворота. Открыли ворота, у нас срабатывает первое импульсное реле. На 4 выходе этого реле у нас появляется постоянный плюс. По вот этой вот ветке он приходит на реле времени, которое отвечает опять за открывание и это реле запускается. Оно запускается и отсчитывает время в одну минуту.

Вы можете настроить время на свой вкус, как вам нравится. Я экспериментальным путем пришел к тому, что максимальное время, которое мне необходимо, чтобы ворота полностью открылись или закрылись, особенно в зимний период, ровно одно минуте. Через одну минуту произойдет следующее. Нормально замкнутые контакты 1 и 2 в первом реле разомкнуться, и замкнуться 2 и 3. На 3 контакте у нас минус. Этот минус пойдет по схеме и придет на 87 контакт реле блокировки открывания. Этот контакт в свободном состоянии замкнут на 30 контакте. Сигнал пойдет дальше и минусовой сигнал придет на импульсное реле открывания, тем самым прекратит его работу.

На выходе у нас опять получится два плюса и электромоторы остановятся. И при этом с этих реле будет снято напряжение. То же самое по закрытию. Мы нажимаем на кнопку «закрытие». Сигнал у нас приходит на импульсное реле закрытия. С 4 контакта этого реле мы снимаем плюс, он у нас поступает на соответствующее второе реле времени и запускает таймер. Таймер у нас снова настроен на 1 минуту. Через минуту контакты 1 и 2 размыкаются, а контакты 2 и 3 замыкаются. Соответственно этот минус поступает на эту ветку, которая у нас соединена с 87 контактом реле блокировки закрывания. Через 30 контакт, замкнутый с 87 – сигнал поступает на импульсное реле, отвечающее за закрытие, и это импульсное реле прекращает работу. У нас снова исчезает здесь плюс. И схема смены полярности снова имеет одинаковый знак – два плюса, и снова эти два электромоторы прекращают работу. Вот такая логика работы предусмотрена моей схемой.

Я надеюсь, вас не сильно утомил мой подробный рассказ.

Часть 3

Это третья часть видео про автоматические распашные ворота своими руками. В предыдущих двух частях я сделал обзор и подробно рассмотрел принципиальную электрическую схему. В этой части вас ждет устройство приводов и концевых выключателей.

Для открытия ворот используется механизм обычного вазовского домкрата стоимостью в 500 рублей. Подвижный шток этого домкрата перемещается по длинному винту при вращении ручки.

В зависимости от направления вращения, шток будет перемещаться вверх или вниз. Интенсивность движения определяет скорость перемещения штока. Сейчас я открою крышку, чтобы подробно показать устройство этого домкрата. Как видите, внутри находится шестерня. Для наших целей ручку и шестерни необходимо удалить. В замену нижний шестерни на винт, желательно установить подшипник подходящего диаметра. А с этой стороны после винта мы установим переходник на вал редуктора.

Особенности мотор редуктора

Чтобы привести в движение винт домкрата я использовал самый обычный, самый простой и дешевый мотор редуктор стеклоочистителя от ВАЗа. Я использую только два провода – плюс и минус. При смене полярности мотор редуктор меняет направление вращения.

Вот ось этого мотор редуктора, который мы должны присоединить винт.

Его вал совершает порядка 60 оборотов в минуту. Вы можете использовать другие, более дорогие мотор редукторы с повышенным числом оборотов. Вот в такой плоскости необходимо состыковать два этих узла.

Для двустворчатых распашных ворот нам потребуется сразу два одинаковых мотор редуктора. Сразу хочу предупредить, что в отечественном автопроме мотор редукторы даже из одной партии могут иметь разную скорость вращения. Этот парадокс я пока для себя не смог объяснить. Обратите внимание, что вот на этом моторе я уже установил две гаечки.

Они позволят несколько укрепить ось этого мотор редуктора. И уже через них я передам усилия через переходник наверх домкрата. В итоге у нас должна получиться вот такая вот конструкция. Сейчас я объясню как она работает. В домкрат я уже вставил профильную квадратную трубу со стороной 20 миллиметров, на конце просверлено отверстие для подключения к створкам ворот. Сама квадратная труба связана с винтом домкрата и при его вращении перемещается вовнутрь или наружу.

С другой стороны вы видите площадку под крепление мотор редуктора. Она выполнена в виде пластины с отверстиями. Вот в этом месте с помощью болтов крепится мотор редуктор. Его ось с гайками точно входит в переходник, который я сделал из подходящего торцевого ключа.

При включении мотор редуктора вращение передается через переходник на винт домкрата. Винт домкрата вращается и перемещает наружу или вовнутрь квадратную трубу, которую я вставил. Соответственно, вся эта конструкция при работе либо удлиняется, либо укорачивается, чем обеспечивает открывание и закрывание створок. И при этом эта конструкция достаточно жесткая и крепкая, что необходимо для работы в жестких ветровых условиях.

На корпусе привода я также установил также несколько уголков, к которым я буду крепить декоративную крышку, закрывающую от атмосферных осадков. В задней части привода просверлено большое отверстие для шпильки или болта, с помощью которого привод будет крепиться к столбу.

Для этой конструкции лучше изготовить небольшую пластиковую крышку, чтобы защитить ее от атмосферных осадков. Второй привод изготавливается точно также.

Особенности работы концевиков

И сейчас я расскажу, как будут работать концевики. Вот эти вот концевики они подключены к вот этим двум моторам. Здесь вы видите сигнализацию.

Обратите внимание, здесь у нас подается плюс и минус. Вот этот минус идет сразу сюда и сразу идет на один мотор, и на второй мотор. То есть отсюда, он сразу идет на них.  Второй контакт идет сюда, и идет для первого мотора – вот два концевика (подключены через диод), и для второго мотора (тоже два диода). Они соединены по-разному и подключены через два концевика. И идет ко второму мотору, то есть вот он один мотор, а вот этот ко второму мотору. То есть они отдельно работают.

Вот давайте сейчас посмотрим. Итак, у нас все включено, напряжение ноль. Включаем – открываем ворота. Вот наши моторы заработали. Напряжение у нас 12 вольт. А вот теперь давайте смотреть. И так мы смотрим за моторами. Я закрываю первый контакт – концевик замыкает только один мотор. Теперь у нижнего смотрим. Замыкаю – не работает. Теперь замыкаем оба – и здесь, и здесь. Все, они оба не работают, потому что я оба замкнул. Теперь я тут отпускаю, и тут отпускаю – и они снова работают.

Если я замкну концевики другие, то ничего не происходит. Что здесь, что здесь. Вот обратите внимание – ничего не происходит. Потому что они крутятся сейчас против часовой стрелки. Сейчас я схему останавливаю. Вот у мен тут ноль. И теперь я запускаю на закрытие. Теперь они крутятся по часовой стрелке. И теперь, чтоб мне их остановить, я должен вот эти нижние закрыть. Закрыл-открыл. То же самое по-нижнему. Закрываем оба теперь – здесь замыкаю, и здесь замыкаю, и они оба перестают работать.

Все я их замкнул. Теперь я их размыкаю и они снова работают. Проверяем первые концевики. Замыкаем – ничего, никакого эффекта. Потому что здесь стоят диоды и эти диоды пропускают ток только в одном направлении. Поэтому этот концевик только на закрытие, а этот только на открытие. Вот такая вот схема.

Пределы тока

А теперь давайте посмотрим, какой ток у этой схемы. Амперметр сюда. Сейчас мы включаем это все. Вот заработали моторы, все мигает. И здесь два с половиной ампера. Вот вся эта схема на двух с половиной ампера.

Теперь я один контакт останавливаю. То есть у нас крутится только один мотор. Ток здесь – 1,2 ампера.

Сейчас я хочу показать принцип, по которому будут работать концевики. Как видите, они здесь установлены, вот концевик один, и здесь концевик второй установлен.

То есть вот эта планочка – она перемещается. Перемещается сюда, и здесь будет выключать.

Вот давайте посмотрим. Вот она поехала и освободила вот этот концевик.

Он освободился. Сейчас она едет в эту сторону вот к этому концевику. Мотор при этом работает. Вот она приближается к концевику. Все, двигатель остановлен, он не крутится. И даже если я сейчас буду нажимать на эту кнопку – мотор не работает, не запускается. Вот я жму эффекта никакого.

А теперь попробуем закрыть. Сейчас он не работает – закрываем. Вот он пошел в другую сторону. Все, мотор больше не крутиться, все остановилось. На данном приводе концевики размещены вот здесь, вот так вот.

Вот она идет потихонечку. Второй концевик вот здесь и сюда. Все заканчивается специальной вилочкой. Герметичной вилочкой, мы можем ее открыть. Вот она полностью герметична с той целью, чтобы если что, мы могли привод вообще снять полностью.

На этом я заканчиваю рассказ о чудесном превращении обычных ворот в автоматические с бюджетом в 5 тысяч рублей.

transkribator.guru

Как сделать автоматические ворота своими руками — пошаговая инструкция с фото, видео и чертежами

Автоматическое управление въездными воротами упрощает и делает более безопасным въезд автомобиля на участок или в гараж. Преимущества электрического привода очевидны — открыть и закрыть створки можно прямо из салона авто, а чтобы впустить в заснеженный двор машину гостей не придётся прощаться (хоть и ненадолго) с тёплым, уютным помещением. Высокая цена на качественную, заводскую автоматику вынуждает народных умельцев искать более доступные варианты. И они находятся. Сегодня надёжные автоматические ворота можно построить своими руками. Всё, что для этого понадобится, можно найти в гараже или за бесценок купить на рыночных развалах.

Автоматические ворота: особенности, достоинства и недостатки

Если не брать во внимание чересчур оригинальные конструкции, то все существующие ворота можно разделить на три группы:

  • откатные;
  • распашные;
  • гаражные.

Распашные конструкции имеют самую богатую историю и знакомы всем по двум створкам, которые при помощи петель крепятся к боковым опорным столбам. Такие ворота отличаются простотой и надёжностью, но требуют места для открывания перед въездом на участок или во двор. Распахивающиеся створки являются незаменимым вариантом для узких проездов и в сравнении с другими конструкциями обладают максимальной надёжностью. Самый большой минус ворот этого типа заключается в повышенных требованиях к устойчивости боковых столбов. Недостаточная жёсткость стоек со временем приводит к их наклону, а это, в свою очередь, вызывает заклинивание створок. Недостатком является и то, что для их автоматизации потребуется пара синхронно работающих приводов, в то время как другие системы нуждаются лишь в одном исполнительном механизме.

Для автоматического открывания распашных ворот потребуется пара синхронно работающих приводов

Откатные ворота имеют полотно, которое можно отодвинуть в сторону буквально вплотную к забору. В зависимости от опорной поверхности, откатные системы делятся на три вида:

  • консольные — полотно опирается на ролики, установленные на бетонном фундаменте за пределами площадки для проезда. Из всех откатных систем ворота с верхней направляющей и нижними роликовыми тележками сегодня считаются наиболее надёжными и практичными;

    Система «ролик-направляющая» для откатных ворот консольного типа

  • рельсовые — створки опираются на ролики, которые передвигаются по установленной на проезжей части направляющей. Сегодня практически не используются, поскольку требуют идеально ровной площадки и постоянного ухода за рельсом;
  • подвесные — с верхней направляющей, по которой на роликах передвигается створка. Их устанавливают там, где требуется полотно высотой более 2 м, а также при больших перепадах высот и на въездах для рельсового транспорта. При нехватке пространства по бокам от проезда подвесные ворота могут состоять из двух полотен.

Сдвижная система является наиболее практичной, поскольку не зависит от наличия места перед въездом.

Откатные ворота сегодня используются как в частных домовладениях, так и для оснащения автостоянок, открытых площадок и различных промышленных объектов

Что же касается минусов, то к ним можно отнести необходимость в обустройстве фундамента и более сложную, чем у распашных ворот, конструкцию. Кроме того, сдвигающееся в сторону полотно на узком участке не поставить — потребуется не менее 5 дополнительных метров в сторону от проезда. Несмотря на это именно откатные ворота легче всего поддаются автоматизации и отличаются самим высоким удобством и надёжностью в работе.

Хоть для обустройства гаража и подходят все описанные выше конструкции, «истинно гаражными» считаются подъёмно-поворотные, секционные и роллетные механизмы. Такие системы являются наиболее сложными для изготовления в кустарных условиях, поэтому домашними мастерами практически не используются.

Приводы для автоматизации

Превратить вращательное движение вала электромотора в поступательное движение исполнительного механизма можно несколькими способами:

  • с помощью кривошипно-шатунного механизма;
  • винтовой или червячной передачей;
  • посредством рейки и зубчатого колеса;
  • цепной передачей.

С использованием этих кинематических схем надёжный, работоспособный привод можно соорудить даже в условиях гаража или небольшой домашней мастерской.

Для распахивающихся створок

Чтобы сделать распашные ворота автоматическими, на их створки устанавливают приводы линейного или рычажного типа. К первым относятся механизмы с червячной или винтовой передачей, работающие по принципу изменения длины штока. Рычажными называют конструкции, принцип действия которых напоминает движение руки. Они состоят из двух рычагов, которые соединяются подвижным шарниром.

Заводской привод линейного типа

Чаще всего используют линейные приводы — их можно установить на распашные ворота со створками, которые открываются в любую сторону. Если же полотна навешены на каменные или кирпичные столбы, то проще применить один из рычажных механизмов — они не так требовательны к расположению точки опоры.

В кустарных условиях линейные системы для автоматического открывания ворот чаще всего представлены заводскими актуаторами для спутниковых антенн или самодельными приводами с винтовой передачей. Для рычажных конструкций также используются готовые механизмы — в их качестве выступают приводы автоматических стеклоподъёмников или стеклоочистителей. Что же касается самоделок, то в сети можно найти и оригинальные решения из редукторного электродвигателя и составного рычага.

В домашних условиях привод для распашных ворот можно сделать из автомобильных стеклоподъёмников

Автоматика для сдвижного полотна

Для механизации откатных ворот можно использовать комплект заводской автоматики, в который входит привод, зубчатая рейка и блок управления с датчиками. Если же есть желание сэкономить, то не менее надёжную систему можно собрать из подходящего электромотора с редуктором, пары звёздочек и длинной цепи от автомобильной или сельскохозяйственной техники.

Схема самодельного привода для откатных ворот

Для распашных ворот промышленность выпускает множество приводов рычажного и линейного типа, рассчитанных на различное напряжение питания и усилие открывания. Эти механизмы отличаются высокой прочностью, надёжностью и способны обеспечить работоспособность конструкции в любых погодных условиях. Их можно было бы назвать идеальным выбором, вот только есть одно но — за пару простых исполнительных механизмов и блок управления придётся отдать более 300 евро. Именно поэтому автоматические распашные ворота лучше всего сделать своими руками.

Конструкция распашных ворот

Подготовительные мероприятия

Чтобы ворота были удобными и практичными, необходимо учитывать несколько факторов:

  • место установки;
  • способ открывания — внутрь или наружу;
  • габариты створок;
  • вид и способ монтажа опорных стоек;
  • тип, а также способ и точки крепления приводов;
  • метод прокладки кабелей к исполнительным механизмам;
  • тип питания (только от электросети или с резервным аккумулятором);
  • конструктивные особенности фиксатора;

Кроме того, потребуется учитывать особенности материалов, из которого будут изготавливаться ворота. Только ответив на этот вопрос, можно приступать к проектированию конструкции и выбору привода.

Размер створок

При определении размера ворот ориентируются на ширину автомобилей, которые будут заезжать на участок. Для проезда легкового транспорта будет достаточно проёма 2.5 м, тогда как грузовики и трактора потребуют проезжей части шириной от 3.5 м. Необходимо учитывать и то, смогут ли машины заезжать под прямым углом к проёму. В случае когда узкая дорога возле участка не позволяет сделать необходимый манёвр, проезд расширяют в 1.2 – 1.5 раза. Кроме того, обратите внимание, будут ли открытые створки выступать на проезжую часть. В случае, когда конструкция ворот не исключает такую возможность, к размеру проёма необходимо прибавить ещё и удвоенную толщину одного полотна.

Если конфигурация участка позволяет сделать широкие ворота, не стоит пренебрегать этой возможностью. Кто знает, может через пару лет на участок надо будет загнать строительный кран или самосвал? Как показывает практика, проёма шириной 4–4.5 м будет достаточно для проезда любой автомобильной техники.

Выбор материала

Для изготовления каркаса ворот лучше всего подходят стальные профильные трубы — они имеют высокую прочность, и, что очень важно, делают конструкцию максимально жёсткой. Для заполнения воротного полотна подходят:

  • металлические листы;
  • поликарбонат;
  • профнастил;
  • доски или штакетник;
  • ковка.

Изящно и оригинально выглядят ворота с комбинацией различных материалов. Например, кованых элементов с основанием из поликарбоната или дерева.

Распашные ворота можно сделать ажурными, с заполнением из металлических прутков или кованых элементов

Как правило, на выбор материала для ворот самое большое влияние оказывает толщина кошелька их владельца. Тем не менее, если делать створки своими руками, то можно сэкономить на оплате труда специалисту и за счёт этого выбрать более дорогую ковку или штамповку.

Для изготовления опорных стоек можно выбрать:

  • стальные трубы или швеллеры;
  • брус из твёрдых пород дерева;
  • железобетон;
  • каменную или кирпичную кладку.

Выбор материала, из которых будут изготовлены столбы, должен учитывать вес полотен. В противном случае под весом створок стойки будут сходиться и закрывание ворот будет требовать значительных усилий — о нормальной работе автоматических устройств в таких условиях не может быть и речи.

Изготовление распашных ворот не отличается высокой сложностью, а их конструкция предполагает использование оригинальных эскизов. Точно следовать какому-то чертежу нет необходимости — всё зависит от фантазии и финансовой состоятельности хозяина участка. Тем не менее представляем вашему вниманию чертежи и схемы автоматических распашных ворот. Надеемся, они помогут вам создать собственный проект без трудноустранимых ошибок и досадных оплошностей.

Фотогалерея: схемы и чертежи автоматических ворот
Распашные ворота с калиткой, врезанной в одну из створок Распашные ворота с двойным заполнением профнастилом Распашные ворота с калиткой и усиленным каркасом Распашные ворота без калитки Схема автоматизации распахивающихся створок Схема электрических подключений привода распашных ворот Схема автоматизации распашных ворот

Что понадобится в процессе работы

Для сооружения распашных ворот понадобится немало разнообразных материалов:

  • для монтажа опорных стоек — металлические трубы, камень или кирпич. Если столбы будут изготовлены в виде кладки, то следует подготовить металл для закладных;
  • для изготовления каркаса — профильные трубы сечением от 60х60 мм до 40х20 мм;
  • для заполнения каркаса — стальные листы, профнастил, дерево, поликарбонат или кованые элементы;
  • петли;
  • детали механизма запирания.

Лучше всего для оснащения автоматических распашных ворот подходят петли с привалочной плоскостью и опорным подшипником

Закладные детали представляют собой металлические элементы, которые устанавливают в кладочные швы для последующего крепления створок и других деталей конструкции. Изготавливаются из толстой листовой стали, металлических уголков, швеллеров и т. д.

Для устойчивости конструкции металлические стойки надо будет забетонировать, а под столбы из камня и кирпича соорудить фундамент. Для этого надо будет завезти на участок песок, щебень и цемент.

Сделать привод распашных ворот можно из новых или бывших в употреблении деталей и узлов от автотранспорта и бытовой техники. Так, в качестве деталей механизма автоматического открывания подойдут:

  • редукторные электродвигатели с усилием не менее 120 Н;
  • автомобильные электростеклоподъёмники;
  • винтовые домкраты;
  • актуаторы спутниковых антенн.

    Пара линейных актуаторов для спутниковых антенн смогут послужить в качестве привода для ворот с небольшой массой

Систему дистанционного управления очень просто сделать из простенькой автомобильной сигнализации, подключив электромоторы приводов через обычное 12-вольтовое реле. Кроме этих деталей понадобятся концевые выключатели, сигнальная лампа и монтажные провода.

Для изготовления ворот не требуется специального инструмента или каких-то профессиональных приспособлений. Что же касается автоматического привода, то всё зависит от его конструкции — возможно, некоторые детали придётся выточить на станке или заказать у знакомого токаря. В остальном же следует подготовить или приобрести:

  • сварочный аппарат (лучше всего небольшой инвертор, который удобно перемещать по участку);
  • угловую шлифмашину (по-народному «болгарку»);
  • заклёпочник;
  • электродрель с набором свёрл по металлу;
  • набор гаечных ключей;
  • рулетка;
  • строительный уровень;
  • чертилка из инструментальной стали.

Кроме того, для земляных и бетонных работ будут нужны лопаты, ёмкости для сыпучих материалов и раствора, материалы для опалубки и трамбовка. Не забудьте и о том, что металлические поверхности надо будет защитить от атмосферных воздействий, поэтому заранее купите преобразователь ржавчины, грунтовку по металлу и алкидную краску для наружных работ.

Этапы строительства

Пошаговая инструкция по изготовлению автоматических распашных ворот позволит систематизировать процесс и избежать ошибок в работе.

Установка опорных стоек

Установка опорных стоек с армированием и без него

Металлические или деревянные столбы должны входить в землю на глубину не менее 1 м, иначе под весом створок они будут смещаться от вертикального положения. Для того чтобы установить опоры, необходимо:

  1. Разметить место установки стоек.
  2. Вырыть две ямы глубиной 1.2–1.5 м и диаметром до 0.5 м.

    На неустойчивых грунтах и в местности с близлежащими грунтовыми водами столбы необходимо вкапывать в землю на глубину промерзания почвы.

  3. На дне траншей сделать щебневую отсыпку высотой до 20 см и тщательно её уплотнить.
  4. Установить опору и выровнять её по высоте и вертикали.
  5. Смешав цемент М-400, песок и раствор в пропорции 1:3:3, приготовить бетонный раствор.
  6. Бетон залить в подготовленную траншею и тщательно уплотнить. По мере заполнения ямы раствор несколько раз штыкуют, чтобы выгнать из него пузырьки воздуха.
  7. Аналогично устанавливают вторую стойку.

    При бетонировании столбов главное — правильно выставить опоры по вертикали

При значительной массе каждого полотна, а также в случае изготовления столбов из камня или кирпича, потребуется нижняя перевязка металлических стоек и обустройство фундамента.

Усиление опорных столбов и фундамента для установки автоматических распашных ворот

Работу ведут по такому алгоритму:

  1. Поперёк проезжей части копают длинную траншею глубиной 80–120 см и шириной 40–50 см.
  2. Дно ямы отсыпают 15–20 см слоем мелкого щебня.
  3. По краям котлована устанавливают и выравнивают металлические стойки.
  4. На расстоянии 20–30 см от нижнего и верхнего края траншеи между стойками вваривают перемычки из профильной трубы, швеллера или стального уголка.
  5. Если столбы планируется выполнять при помощи кирпичной или каменной кладки, то к металлическим стойкам на расстоянии 30 см от верхней и нижней границы приваривают закладные для крепления петель. В этом случае отпадает необходимость в установленных снизу распорках — достаточно сделать прочное бетонное основание под каждым столбом.
  6. Заполняют конструкцию раствором.

    Схема установки закладных на столбах из кирпичной кладки

После заливки бетон должен отстояться не менее 10 дней, которые можно потратить на изготовление створок. Весь этот срок основание опор периодически поливают водой — это повысит его прочность и позволит избежать растрескивания.

Сварка створок

Чтобы каркас во время сварочных работ не скрутило «пропеллером», рекомендуется на чистом и ровном месте обустроить простейший стапель. Для этого используют деревянные бруски и рейки, из которых собирают плоскую горизонтальную конструкцию.

Стапель для сварки створок

Основной причиной, которая приводит к нарушению геометрии створок во время эксплуатации, является ветровая нагрузка. Поэтому рама ворот должна быть максимально жёсткой — особенно это касается полотен с заполнением из таких материалов, как поликарбонат и профнастил. Лучшим материалом для изготовления каркаса считается профилированная стальная труба. Процедуру монтажа несущей рамы проводят в несколько шагов:

  1. Профиль разрезают на куски необходимого размера.
  2. На стапель укладывают нижнюю поперечину и, контролируя прямой угол, приваривают к ней боковые стойки.

    При изготовлении ворот нужен постоянный контроль геометрических параметров

  3. Монтируют верхнюю поперечину и другие элементы каркаса.

    Сварка каркаса распашных ворот на металлическом стапеле

  4. Приваривают петли.

    Петли к закладным можно приварить при помощи толстых металлических пластин

  5. При необходимости крепят профнастил или другой выбранный в качестве заполнения материал. Если для этого используется стальной лист, то сварку ведут короткими швами через промежутки в 20–30 см.
  6. Зачищают сварочные швы.

После этого к столбам приваривают ответные части петель и створки навешивают на место. Приступать к малярным работам пока ещё рано — это делают после того, как будут смонтированы кронштейны для крепления приводного механизма.

При установке створок на место можно воспользоваться любыми подходящими подпорками

Как соорудить привод

После установки ворот приступают к установке автоматического привода. Чтобы определить, какой из механизмов — линейный или рычажный, подойдёт, измеряют расстояние между плоскостью полотна и внешним краем столба (отмечено буквой М на нижнем рисунке).

Схема установки линейного привода на распашные ворота

Если указанный размер превышает 150 мм, то применяют рычажный механизм. В противном случае можно устанавливать привод линейного типа. Он относится к более современным и эстетичным. Если же линейную автоматику необходимо установить на массивных столбах из камня или кирпича, то в кладке делают ниши с закладными для крепления привода.

Крепление актуатора в нишу — один из способов совместить линейный привод с массивными столбами

Линейный механизм открывания ворот со створками весом до 100 кг можно изготовить из двух актуаторов для спутниковых антенн. Всё, что для этого понадобится — прикрепить к полотнам и столбам ворот кронштейны для их крепления. Выбирая актуаторы, предпочтение отдают устройствам с ходом штока не менее 350 мм.

Для более тяжёлых ворот линейный привод можно изготовить самостоятельно. Вот что для этого понадобится:

  • домкрат винтовой от вазовской «классики» — 2 шт.;
  • механизм автомобильных стеклоочистителей — 2 шт;
  • отрезки профильных труб;
  • листовая сталь толщиной 4 мм;
  • резьбовые шпильки или винты Ø6 мм и длиной 10 мм.

    Домкрат от старых ВАЗов отлично подходит для изготовления линейного привода

В процессе работы будут нужны всё те же болгарка, сварочный инвертор и электродрель, а также другой слесарный инструмент, который есть у каждого хозяина.

Изготовление привода ведут по следующей схеме:

  1. С домкрата снимают защитную крышку, демонтируют ручку и шестерни. При помощи стопорных колец и шайб сооружают фиксатор, предотвращающий продольный люфт винта.

    Бывший в употреблении домкрат необходимо полностью разобрать и почистить

  2. Воспользовавшись болгаркой, демонтируют опорную платформу подъёмного устройства.
  3. Механизм стеклоочистителей разбирают — в дальнейшем понадобится только электромотор с редуктором.

    Электродвигатель стеклоочистителя в сборе с редуктором

  4. Из отрезка профильной трубы 20х20 см длиной 6–8 см изготавливают присоединительную муфту, которую крепят к винту домкрата.

    Монтаж присоединительной муфты выполняют при помощи сварки

  5. В квадратном прутке 18х18 мм выполняют сверление, в котором нарезают резьбу под вал редуктора.
  6. Монтируют ответную часть присоединительной муфты на моторчик стеклоочистителей.

    Подготовленный к монтажу редуктор

  7. В верхней части домкрата приваривают стальную пластину 80х80 мм для крепления электромотора.

    Монтаж присоединительной пластины

  8. По углам пластины выполняют ряд сверлений, соответствующих присоединительным размерам корпуса редуктора.
  9. Электродвигатель и винтовую часть собирают при помощи длинных шпилек и гаек.

    Самодельный привод для ворот в сборе

Ещё один вариант изготовления привода из «жигулёвского» домкрата представлен на рисунке ниже. Механизм выглядит более громоздко, но зато не потребуется демонтировать планетарную передачу и продумывать фиксацию рабочего винта.

Ещё один вариант привода из моторчика дворников и домкрата от ВАЗовской «классики»

В случае когда для автоматизации ворот подходит только рычажный механизм, можно воспользоваться приводом стеклоподъёмников автомобиля ГАЗ или доработать парой рычагов любой подходящий редуктор.

Привод из стеклоподъёмника для автомобиля ГАЗ

Для подключения привода к сети напряжением 220 В используют понижающий трансформатор с выпрямителем на 12 В. Для отключения электродвигателя в крайних положениях используют концевые выключатели. При этом необходимо продумать, каким образом будет осуществляться реверс двигателя. Возможно, в этом вам смогут помочь несколько электрических схем, которые используются на реальных конструкциях.

Фотогалерея: схемы электрических подключений деталей привода автоматических ворот
Электрическая принципиальная схема с реле для привода распашных ворот Схема подсоединения элементов привода распашных ворот Схема для реализации реверса

Монтаж и настройка привода

Для установки привода к столбам и створкам необходимо приварить обычные П-образные кронштейны, которые будут обеспечивать подвижное соединение.

Узел сопряжения привода и створки ворот

В качестве оси вращения лучше всего использовать калёные болты диаметром 8–10 мм. Оцинкованные китайские метизы из ближайшего строймага лучше не использовать — слишком мягкая сталь будет быстро изнашиваться, а это не способствует надёжности и безопасности.

А теперь — несколько полезных советов по установке и настройке привода от специалистов, которые занимаются монтажом автоматических ворот:

  • устройство устанавливается электромотором и рычагом вниз, лучше всего по верхнему краю полотна;
  • в первую очередь выполняют крепление механизма к столбам, а затем — к створкам ворот;
  • после монтажа привода ворота необходимо открыть вручную и настроить работу концевых выключателей;
  • электропитание следует подключать при заблокированном приводе;
  • для того чтобы избежать поломки электродвигателя при блокировании створок, в электрическую схему вводят устройство, отключающее сеть при резком возрастании силы тока;
  • на видном месте устанавливают сигнальную лампу, которая будет включаться при подаче напряжения на электромоторы.

После монтажа проверяют плавность открывания и чёткость срабатывания «концевиков». Электромотор и редуктор защищают от осадков при помощи кожухов, которые можно сделать из подручных средств.

Видео: распашные ворота с самодельным электрическим приводом

Для человека, умеющего обращаться со сварочным аппаратом и «болгаркой», изготовление въездных или гаражных ворот — дело обыденное. Совсем другое дело — автоматизация процесса их открывания. Многие пасуют перед более сложной конструкцией из-за отсутствия привода, других пугает электрическая часть. Тем не менее сделать надёжную, работоспособную систему открывания несложно. Главное, чтобы её механизм соответствовал типу створок и их весу.

maja-dacha.ru


Смотрите также