Откатные ворота довольно популярны в использовании. Однако, их стоимость достаточно высокая, поэтому гораздо дешевле соорудить ворота самостоятельно. Существует несколько схем организации автоматического привода. О том как сделать автоматику откатных ворот руками узнаем далее.
С помощью механизированного электронного привода удается обеспечить открытие массивных ворот, нажатием на кнопку. Для его сборки потребуются подручные материалы, а монтажные работы займут максимум день. Главной деталью для автоматического привода является двигатель асинхронного типа. Рассмотрим два варианта подачи сигнала - цепной и роликовый.
Перед изготовлением привода, необходимо подобрать подходящий двигатель. При наличии на участке трехфазного счетчика, рекомендуем остановиться на трехфазном варианте двигателя, обмотки которого имеют звездное соединение. Таким образом, удается избавиться от большого количества проблем во время пуска, а мощность двигателя будет использована с максимальной эффективностью.
При отсутствии трехфазного счетчика, воспользуйтесь однофазным двигателем конденсаторного типа. Учтите, что такие приборы отличаются низкой работоспособностью, особенно при пуске. Оптимальная мощность привода составляет от 1 до 2,5 кВт. Данное значение определяется общим весом полотна. Частота вращения двигателя должна быть минимальной 500-1000 оборотов в минуту. С помощью низкого крутящего момента удается избавиться от нагрузки на поверхность ведущего вала.
Приводное колесо должно совершать не более ста вращений в минуту. Данная величина является выходным крутящим моментом на редукторе. Значение входного крутящего момента должно равняться частоте вращения мотора. Данная схема подключения автоматики откатных ворот своими руками подразумевает использование редукторов одноступенчатого типа.
Если данные детали найти не удалось, то возможен вариант их замены менее дорогостоящими вариантами. Однако, кинематическая схема должна быть надежно соединена. Основным составляющим данного механизма будет выступать силовой мотор от старой стиралки. Подключая данный двигатель, определите концы на каждой обмотке. Для этих целей используется мультиметр, который измеряет силу сопротивления, обмотка пускового типа данного двигателя будет отличаться большим значением.
Для соединения редукторного вала с двигателем используется муфта жесткого или полужесткого типа. Первый вариант имеет форму гильзы, на котором находятся различные по размеру отверстия, а также шпоночные канавки. Второй вариант соединительной муфты состоит из двух фланцев, для соединения которых используют резиновые лепестки.
Заменить редуктор поможет ременная передача. При этом, для того, чтобы правильно определить передаточное значение, размер большого шкива, установленного на приводное колесо, разделяется на размер меньшего, находящегося на валовой части мотора.
Данный вариант отличается сложностью сборки штативных элементов, а также в соединении между деталями кинематической схемы. Довольно много проблем возникает с соединением ременных натяжных механизмов. Для этого, в состав механизма добавляется автомобильный натяжной механизм для ремней.
Кроме того, используя ременную передачу, особое внимание уделяется механизму с независимым валом, на котором располагаются два подшипника. Особое внимание уделяется центрированию вала, так как на нем установлены две трансмиссии.
Предлагаем ознакомиться с вариантом изготовления самого простого метода автоматизации откатных ворот. Данная передача называется реечной или цепной. На редукторном валу фиксируется велосипедная или мотоциклетная звездочка. Далее на нее нужно надеть специальную цепь, диаметр звеньев которой соответствует типу звездочки. Она должна быть зафиксирована в горизонтальном положении по всему воротному полотну. Выполняя вращение звездочки в ту или иную сторону, происходит передача вращения цепи, которая открывает ворота.
Особое внимание уделите фиксации двигателя, на механизме передач. Изначально, необходимо создать раму, на которой будет располагаться двигатель с механизмом передачи. Для этих целей, рекомендуем воспользоваться угловой сталью, размером в 5 см. Жестко зафиксируйте раму на бетонном основании. От этого зависит длительность эксплуатации всего механизма. В процессе выбора редуктора с мотором прежде всего ориентируйтесь по высоте осевого вращения. При наличии различных величин между этими двумя механизмами, то необходимо соорудить двухуровневое основание под оборудованием.
Для фиксации редуктора и двигателя используются болты со специальными гайками. При этом, опора под них должна отличаться ревностью и жесткостью. Под основание нужно соорудить отверстия продолговатой формы, для правильной регулировки положения мотора.
На следующем этапе цепь устанавливается на ворота. Чаще всего, ее фиксируют на направляющей рельсового типа. Однако, это является большой ошибкой, так как механическая передача постоянно загрязняется и быстро выходит из строя. Дополнительная балка приводного типа монтируется непосредственно на полотне, При этом, высота монтажа установки цепи составляет 50-80 см от земли.
На нижнюю часть балки устанавливается цепь с рейкой зубчатого типа, для ее защиты от посторонних факторов и влаги используется резиновый или пластиковый кожух. Для фиксации конечных участков цепи с воротами используется электрическая сварка. Учтите, что все соединения должны быть высококачественными, поэтому при отсутствии опыта работы со сварочным аппаратом, лучше доверить этот процесс профессионалу.
Цепная передача отличается большим количеством трудностей, возникающих в процессе ее эксплуатации. Прежде всего, цепь, растягивается под воздействием тяжелых ворот. Для устранения этого явления, достаточно установить на последнем звене цепи шпильку, вовнутрь которой помещаются проушины. С помощью данного натяжителя цель постепенно подтягивается. Еще одним вариантом является монтаж на цепи специального ролика, имеющего жесткую пружину. Именно она и подтягивает цепь в процессе эксплуатации, предотвращая ее растягивание.
Еще одно неприятное явление - соскальзывание цепи со звездочки. В таком случае, лучше цепь заменить зубчатой рейкой, для этих целей нужно обратиться к профессиональному слесарю.
Выделяют несколько разновидностей автоматики для откатных ворот своими руками схем, которые отличаются наличием в приводной системе прижимных роликов. Для изготовления таких механизмов необходимо потратить больше времени и усилий. Преимуществом такой схемы выступает ее грязестойкость, устойчивость перед влагой, снегом и наледью.
Данный механизм подразумевает установку ролика на наружную стенку рельсовых деталей. На ролике имеется защитная крышка, выполнена из резины. Покрышка должна содержать прямой протекторный профиль, обеспечивающий надежное сцепление. Для дополнительного усилия используется пружинное сжатие. Пружина монтируется на толкательной шпильке, и соединяется с гаечным механизмом. Для фиксации осевых валов используется фиксатор в форме буквы П.
Для того, чтобы компенсировать данные усилия, на обратную сторону направляющего элемента монтируются два ролика ответного типа, фиксируемых в стационарном положении.
Для того, чтобы приобрести подходящие ролики, следует обратиться к промышленным предприятиям, занимающимся тележками. Старайтесь выбирать колесики, имеющие стальное основание и подшипники закрытого типа. Максимальная нагрузка на такой ролик должна составлять 350-600 кг, в соотношении с весом ваших ворот. Особое внимание также уделите пружинам, устанавливаемым на толкателе. Они должны отличаться высоким прижимным усилием. Однако, несущая способность пружины не должна превышать несущей способности подшипника.
Особое внимание уделите соединению двигателя с роликовым механизмом. Для этих целей используется передача клиноременного типа. Для фиксации ведомого шкива используется стальное основание, а также колеса, имеющие три шпильки. Кроме того, воспользуйтесь несколькими открытыми шестернями. Выбирая место фиксации ролика, рекомендуем остановиться на редукторном валу или непосредственно на моторе. Таким образом, поверхность натяжного механизма будет взаимодействовать не с осевым роликовым валом, а с основанием корпусной части редуктора. Учтите, что радиальное давление на подшипник не должна превышать прижимное усилие пружинных механизмов.
Учтите, что перед тем как устанавливать автоматику, необходимо проверить простые откатные ворота своими руками без автоматики на наличие дефектов в процессе их открывания. Перед началом монтажных работ, необходимо побеспокоиться о выравнивании ворот строго по уровню и об их правильной установке.
В процессе стандартного оборудования для автоматического открывания ворот чаще всего имеется:
Кроме того, в процессе работы нужно запастись сварочным аппаратом, дрелью и набором сверл к ней, приводами, с помощью которых подключается лампа и элементы безопасности.
Изначально определитесь с местом монтажа электрического привода на воротах. После этого, установите привод и настройте автоматические элементы. Установите рейку, на которой имеются зубья на поверхность привода, определите место монтажа привода таким образом, чтобы рейка находилась по центру шестерни.
После этого, привод фиксируется на ранее определенном месте. Для этих целей используется сварочный аппарат. При необходимости монтажа привода немного выше определенного места, он монтируется на поверхность ранее приваренной профильной трубы. После монтажа швеллера на него устанавливается привод, фиксируемый болтами.
Следующий этап - установка рейки с зубьями. Прежде всего, откройте ворота, установите по центру рейку, на которой расположена шестерня. Для того, чтобы скрепить концевые включатели установите рейку.
Рейка приваривается на поверхность трубы, далее она протягивается за полотно. После монтажа рейки производится проверка ее работоспособности. Все элементы, на котором фиксируется автоматика привариваются повторно. Между приводом и поверхность шестерни оставляется зазор размером в один миллиметр.
Далее устанавливаются выключатели концевого типа. Для их фиксации на поверхности рейки используют болты. Выделяют два варианта выключателей - магнитные и механические. Первый вариант отличается большей эффективностью работы, так как данные выключатели работают даже при неблагоприятных погодных условиях. Магнит устанавливается на рейку с зубьями, проходя определенный участок на воротах, начинает срабатывать, При этом выключатели разделяются на два вида: плюсовой и минусовой. Настройка данных элементов системы производится на расстоянии от ворот минимум в 100 см. Для работы выключателей механического типа используется обычная пружина.
Подключать электрический привод необходимо согласно инструкции от производителя. Для дополнительных настроек используется дистанционный пульт управления. Кроме того, дополнительно устанавливаются фотоэлементы, которые улавливают световые сигналы. Фотоэлементы должны быть закреплены друг напротив друга. Они могут устанавливаться на ранее обустроенные столбы. Для того, чтобы подключить провода, соорудите в трубе отверстие и проведите их от источника электроснабжения.
Далее следует установить лампу сигнального типа, она будет передавать информацию о вблизи находящихся предметах. Этот элемент не является обязательным, однако он существенно повышает уровень безопасности участка.
На автоматику для откатных ворот своими руками цена определяется индивидуально, в соотношении с мощностью основного привода. Этот фактор определяется размером ворот и их общим весом. Откатные ворота своими руками без автоматики довольно сложные в использовании, так как каждый раз, для их открытия необходимо использовать физические усилия.
Автоматика для откатных ворот своими руками видео:
Вы узнаете про сборку электрической схемы управления своими руками. Мы расскажем, как подключить разные типы двигателей и собрать пусковое оборудование, а также раскроем секреты плавного пуска и остановки автоматических откатных ворот.
В зависимости от выбранного типа двигателя, вы можете использовать разные способы подключения. Отличаться будет не только схема электрических соединений, но и допустимые параметры тока.
Внимание! При работе с электрической частью не забывайте о мерах предосторожности: приварите к стационарной раме болт, который будет использован для подключения к заземляющему контуру.
Трехфазный двигатель на номинальное напряжение 380/220 В должен иметь соединение обмоток «в звезду» при подключении к трехфазной сети питания. Поменять направление вращения можно, поменяв местами подключение любых двух фаз из трех.
Если вы пытаетесь подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, отдайте предпочтение емкостному способу. При этом используйте пусковой конденсатор заведомо завышенной емкости (в 2-3 раза) и добавьте пару компенсирующих конденсаторов для двух оставшихся обмоток в рабочую сборку, либо предусмотрите отключение пускового конденсатора с помощью реле времени. Емкость рабочего конденсатора подбирается из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности, а номинал составляет 450 В.
Однофазный конденсаторный двигатель имеет в сборке четыре провода, то есть по два конца пусковой и рабочей обмотки. Стандартная маркировка выводов клеммной колодки такова:
Подключение пусковой обмотки остается постоянным, в то время как полярность питания рабочей обмотки можно изменить для смены направления вращения.
Примечание: полярность определяется положением перемычек на клеммной планке двигателя, замыкание которых будет выполняться дистанционно через контактор.
Для сборки электрической схемы понадобится два магнитных пускателя IEK КМИ 1121 с напряжением питания катушек 230 В, либо один реверсивный пускатель ПМЛ 2561 (преимущество последнего в наличии механической блокировки). Основных контактов должно быть три.
Также необходимо наличие блока вспомогательной контактной группы, включающей по одному нормально открытому и нормально закрытому контакту. Дополнительно потребуется кнопочный корпус IEK КП103 с тремя кнопками «Пуск», «Реверс» и «Стоп». Для установки поста с уличной стороны рекомендуется комплектовать его кнопками с блокировкой под ключ. Все коммутационное электрооборудование должно быть смонтировано в металлическом ящике со степенью защиты IP54 и сальниковыми вводами для проводов.
Подключите входные контакты двух пускателей параллельно, подав на них фазу и ноль от сети 220 В через защитный автомат. С обратной стороны пускателей подключите два провода питания пусковой обмотки.
На примере двигателя АИРЕ 80, питание нужно подавать на клеммы V1 и W2. Учтите, что полярность остается неизменной вне зависимости от того, какой пускатель включен. Выводы U1 и U2 принадлежат концам рабочей обмотки и должны быть подключены к двум пускателям в разной последовательности.
Питание на катушки каждого пускателя нужно подавать через собственные нормально открытые и нормально закрытые контакты второго пускателя. Это обеспечит самоподхват и удержание катушки во включенном состоянии, а также обеспечит электрическую блокировку встречного пуска.
Управление приводом осуществляется одним или несколькими кнопочными постами. Фазный провод пропускается через последовательно соединенные нормально закрытые контакты кнопок «Стоп», что необходимо для возможности обрыва цепи удержания катушек с любой кнопки.
Далее питание поступает на нормально закрытые контакты кнопок «Пуск» и «Реверс», затем с клемм каждой кнопки подается питание на нормально открытую пару противоположной. Эти контакты управляют включением катушек соответствующих пускателей. Перекрестное подключение через размыкающие контакты необходимо, чтобы избежать непреднамеренного встречного включения пускателей.
Чтобы привод сам и своевременно выключался, когда ворота достигают крайних точек открывания и закрывания, электрическую схему нужно дополнить концевыми выключателями. Подойдут выключатели ВПК-2112 или МЕ 8104 с одним нормально закрытым контактом. Рекомендуется использовать изделия, оснащенные роликом.
Концевые выключатели нужно жестко закрепить на стационарной раме ворот таким образом, чтобы ролик находился в 1-2 мм от любого продольного элемента ворот. Это может быть несущая рама или рельсовая направляющая, главное, чтобы боковая поверхность была абсолютно ровной. Ворота нужно поставить сначала в открытом, затем в закрытом положении и отметить места контакта с роликами.
Примечание! Поскольку массивные ворота продолжают движение по инерции, рекомендуется сместить метки на несколько сантиметров в обратную сторону, чтобы концевик срабатывал с небольшим упреждением.
По нанесенным меткам нужно наварить небольшие выступы, высота которых будет достаточной для уверенного срабатывания выключателя. Также важно, чтобы метка имела достаточную длину и удерживала ролик, а не проскакивала через него, кратковременно включая концевик. Выключатель должен находиться в положении срабатывания вплоть до начала движения в обратную сторону, когда он сойдет с метки и снова замкнет цепь.
Электрическое подключение концевых выключателей можно выполнить двумя способами.
Схема подключения кнопочных постов и концевых выключателей
Способ № 1. Нормально закрытые контакты соединены последовательно и включены в цепь удержания катушек контактора. Место включения находится между последовательно соединенными кнопками «Стоп» и нормально открытыми контактами пускателей. Недостаток такого способа в том, что при включении ворот требуется определенное время удерживать кнопку нажатой, пока выключатель не выйдет из положения срабатывания.
Способ № 2. Подразумевает независимое включение концевиков в цепи удерживания катушек каждого пускателя. Нормально закрытый контакт выключателя расположен по схеме между нормально открытым дополнительным контактом пускателя и клеммой катушки. Также допускается ставить выключатель в цепь электрической блокировки: между катушкой одного и нормально закрытым контактом второго пускателя. Таким образом, выключатели работают независимо друг от друга, а значит, не требуется задержка времени при включении привода.
Поскольку преобразователи частоты в последнее время становятся все более доступными и популярными, их уместно использовать для управления приводом ворот, тем более что для этого имеется не один повод:
Средняя стоимость аппарата с выходной мощностью 2-2,5 кВт составляет $250-300, поэтому его приобретение вполне оправдано с учетом отказа от покупки редуктора и пускателей.
Преобразователь частоты CFM-240 — это бюджетный вариант устройства, он также имеет наиболее распространенную схему подключения и управления. По его примеру вы легко сможете разобраться с аналогичными устройствами.
Подключение преобразователя частоты
Клеммы L и N используются для подачи, соответственно, фазы и нуля от сети 220 В, здесь важно соблюдать полярность. Клеммы U, V и W дают выходное напряжение для питания трехфазного асинхронного двигателя на напряжение 380/220 В, обмотки которого соединены в треугольник. Управление происходит путем замыкания одного из управляющих контактов DI1-DI3 на общую клемму GND. Соответственно, при замыкании DI1 и GND происходит пуск двигателя, DI2 и GND запустят привод в обратном направлении, а DI3 и GND остановят его.
Настройка преобразователя выполняется путем изменения значений каждого из 70 параметров. Полное описание функций и задаваемых значений указаны в паспорте устройства. Для корректировки значений нужно войти в меню выбора параметров, нажимая кнопку «Режим» до тех пор, пока на дисплее не отобразится Р---. Затем нужно нажать «ввод» и с помощью стрелок «вверх» и «вниз» выбрать номер нужного параметра, снова нажать «ввод», установить нужное значение и нажать «ввод» еще раз для сохранения.
Использование преобразователя частоты дает некоторые дополнительные возможности. Например, вы можете использовать функцию позиционирования, передавая на преобразователь данные с датчика положения ворот. Это позволит использовать устройство в режиме шагового двигателя. Он плавно разгонит ворота и мягко остановит их в крайней точке, запомнив оба крайних положения полотна. Это более удобная и продвинутая замена системы концевых выключателей. Требуется только установить счетчик типа «квадратурный энкодер» на вал приводного механизма.
Счетчик имеет два провода питания, которые подключаются к клеммам +12V и GND, а также два сигнальных провода, которые подключаются на клеммы DI5 и DI6. Включение функции позиционирования производится присвоением значения «2» параметру 60. Далее нужно задать значение «1» параметру 61, чтобы установить нужный тип датчика. Затем, меняя значения параметров 62 и 63, определить соотношение между количеством импульсов и пройденным расстоянием.
К примеру, вал двигателя может сдвигать ворота на 25 см за один оборот, а энкодер, закрепленный на валу, выдает за один оборот 200 импульсов. Это значит, что на каждые 1000 мм, заданных в значении параметра 62, будет приходиться по 800 импульсов датчика, устанавливаемых в значении параметра 63.
Параметр 66 определяет тип торможения, ему нужно присвоить значение «1». Параметр 67 определяет частоту вращения двигателя, до которой будет снижена максимальная рабочая скорость, а значение параметра 68 определяет требуемую длину тормозного пути. Настроив указанные параметры, вы можете выйти в главное меню и указать расстояние, которое ворота должный пройти, в миллиметрах. После выполнения задания счетчик обнулится и будет готов к новому циклу, отсчет ведется в обоих направлениях.
Номинальная скорость вращения двигателя задается значением выходной частоты (Гц) в главном меню программы. Вы можете изменять ее в режиме реального времени и увеличивать до тех пор, пока механизм передачи сохраняет стабильную работу. Не забывайте также, что слишком большой разгон не позволит преобразователю эффективно снизить скорость в конце пути. Время разгона привода до максимальной скорости задается значением в секундах параметра 10.
Слишком массивные ворота нуждаются в торможении приводом. Для этого в преобразователе частоты предусмотрена функция, включаемая параметром 21. Сила торможения и время, за которое выполняется полная остановка, задаются соответственно параметрами 27 и 28. При торможении приводом нужно использовать компенсацию нагрузки. Для этого к силовым клеммам Br нужно подключить силовые резисторы сопротивлением не менее 70 Ом и мощностью свыше 350 Вт (их также можно заменить связкой из 4-5 последовательно соединенных ламп накаливания).
Теперь вы располагаете несколькими вариантами подключения двигателя и можете выбрать способ, который подойдет именно под ваши потребности. Каждый способ подключения может иметь дистанционную схему управления, о которой мы расскажем в следующей статье .
Откатные ворота очень удобны в использовании, но их можно усовершенствовать, укомплектовав электрическим приводом. В этой статье речь пойдет о вариантах устройства привода, выборе подходящих деталей механизма и особенностях сборки функциональной и надежной механики.
Механизированный электрический привод откроет ваши ворота одним нажатием кнопки. Его можно собрать из подручных материалов, установка же занимает не более одного дня. Есть два варианта исполнения электропривода для откатных ворот . В обоих случаях источником тяги выступает асинхронный электродвигатель, но только в первом передача усилия выполняется звездочкой и цепью, а во втором — с помощью прижимного ролика.
Если на участок подведено трехфазное напряжение, используйте трехфазный мотор с соединением обмоток в «звезду». Это устранит возможные проблемы при пуске и позволит использовать максимум мощности двигателя.
Если трехфазное напряжение недоступно, придется использовать однофазный конденсаторный двигатель.
Примечание: такой выбор может обернуться серьезным недостатком пускового момента.
Выбирайте привод в диапазоне мощности 1,2-2,5 кВт, в зависимости от массы полотна ворот. Частоту вращения лучше выбрать наименьшую из возможных, например, отлично подойдут 6-полюсные или 12-полюсные двигатели с частотой вращения 1000 и 500 об/мин соответственно. Низкий крутящий момент нужен, чтобы избежать высокого передаточного числа в редукторе и снизить нагрузку на ведущий вал. Для установки подойдут трехфазные электрические двигатели серии A100L8 или однофазные конденсаторные моторы, такие как АИРЕ 80. Стоимость обоих вариантов не будет превышать 5 000 руб.
Частота вращения приводного колеса, в зависимости от его диаметра, должна составлять 80-100 оборотов в минуту. Эту величину следует принимать в качестве выходного крутящего момента редуктора. Входной вращающий момент должен быть равен частоте вращения двигателя. Для данной кинетической схемы рекомендуются одноступенчатые редукторы с червячной передачей. Средняя стоимость такого механизма составляет 3 500-5 000 руб.
Можно заменить часть деталей более дешевыми аналогами, если уверены, что сможете надежно соединить элементы кинематической схемы. Например, в качестве силового агрегата допускается использование двигателя от старой стиральной машины. В таком случае при подключении двигателя нужно будет определить концы двух пар обмоток. Это делается с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления, которое у пусковой обмотки значительно выше.
Вал двигателя и редуктора нужно соединить жесткой или полужесткой муфтой. Первая представляет собой гильзу с отверстиями разных диаметров и шпоночными канавками. Полужесткая соединительная муфта собирается из двух фланцев, которые соединены между собой лепестками из резины.
Вместо редуктора вы можете задействовать ременную передачу. Для правильного определения передаточного числа разделите диаметр большего шкива, жестко и соосно соединенного с приводным колесом, на диаметр меньшего, который крепится на валу двигателя.
Такой вариант подразумевает определенные сложности в сборке станины для крепления элементов кинематической схемы. Например, существуют трудности сооружения натяжного устройства для ремня. Частично их можно избежать, используя автомобильный ролик-натяжитель ремня ГРМ. Также при использовании ременной передачи придется уделить внимание устройству независимого вала с двумя радиально-осевыми подшипниками. Вал должен быть правильно отцентрирован, ведь на нем расположены элементы двух трансмиссий: приводное колесо и ведомый шкив ременной передачи.
Самый распространенный способ передачи тяги от двигателя к воротам — с помощью цепи. На валу редуктора нужно закрепить сваркой звезду от мотоцикла или велосипеда. Цепь Галля с соответствующим шагом звеньев натягивается горизонтально вдоль всего полотна ворот и крепится на его краях. Таким образом, при вращении звездочки в ту или иную сторону тяга передается на цепь, которая, в свою очередь, тянет раму ворот.
Для сооружения рамы, к которой будут крепиться двигатель и механизм передачи, разумнее всего использовать угловую сталь с шириной полки 50 мм. Рама должна быть жестко прикреплена к бетонному основанию.
При выборе двигателя и редуктора обратите внимание на такой параметр, как высота оси вращения. Если она неодинакова, то основание под оборудование нужно будет делать двухуровневым.
Двигатель с редуктором крепятся болтами с самоконтрящейся гайкой к ровной и жесткой металлической опоре. Отверстия в основании должны быть продолговатыми, чтобы была возможность правильно отрегулировать положение.
Самым очевидным местом для крепления тяговой рейки или цепи может показаться рельсовая направляющая. Это распространенная ошибка, ведь при таком расположении механическая передача подвержена сильному загрязнению, не говоря уже о проблеме накопления снега. Лучше установить дополнительную приводную балку на полотне ворот, соблюдая высоту от дорожного покрытия в 60-100 см. Снизу к этой балке прикрепите цепь или зубчатую рейку, защищенную боковым кожухом из резины или пластика. Крепление концов цепи к воротам выполняется сваркой.
Такой способ передачи сопряжен с рядом трудностей. Например, цепь имеет свойство растягиваться, особенно при столь значительных нагрузках. Этот эффект можно устранить, если приварить к последнему звену цепи шпильки и пропустить их через закрепленные на раме ворот проушины. Такой натяжитель позволяет периодически выбирать «слабое звено» и натягивать цепь. Также можно разместить на раме привода ролик-успокоитель с жесткой пружиной, который не только будет компенсировать провисание цепи, но и предотвратит ее соскакивание со звезды из-за так называемой "пляски".
Всех этих сложностей можно избежать, если вместо цепи использовать рейку с зубьями. Изготовить такую своими руками вряд ли получится, потребуются услуги слесарной мастерской.
Существует альтернативный тип привода для ворот, в котором задействован прижимной ролик. Такой механизм будет несколько сложнее сконструировать своими руками, но в то же время он не требует размещения дополнительных приспособлений на воротах, не боится загрязнения, снега и образования наледи.
Суть метода проста: ко внешней стенке рельсовой направляющей под усилием прижат ролик с литой покрышкой из эластичной резины. Профиль покрышки должен быть прямым, без протектора, чтобы обеспечить максимальное сцепление. Усилие обеспечивается мощной пружиной сжатия. Она размещается на шпильке толкателя и прижата законтренной гайкой с шайбой. Оси вала крепятся к полкам П-образного кронштейна.
Для компенсации усилия, оказываемого роликом на полотно ворот, с обратной стороны от рельсовой направляющей устанавливаются два таких же ответных ролика, но закрепленных стационарно.
Необходимо найти подходящие ролики, которые можно заказать из каталога комплектующих для промышленных тележек. Выбирайте колеса с металлическим основанием и закрытыми роликовыми подшипниками, не требующими обслуживания. Допустимая нагрузка должна составлять 300-360 кг. Важно также правильно выбрать пружины для толкателя. Их общее прижимное усилие должно составлять не менее 3,5-4 кН, но не больше несущей способности колес.
Выбираем способ передачи вращения на ролик. Вы можете использовать для этого клиноременную передачу, закрепив ведомый шкив на металлическом основании колеса тремя шпильками М12. Также имеет смысл задействовать пару открытых шестерен, если есть возможность их надежного крепления. Ролик также можно закрепить непосредственно на валу редуктора или двигателя, предварительно изъяв подшипники из основания колеса. В таком случае натяжной механизм должен воздействовать не на осевой вал ролика, а на основание корпуса редуктора, который свободно закреплен в продольных прорезях станины. Также не забывайте о допустимой радиальной нагрузке на передний подшипник редуктора — она не должна быть меньше прижимного усилия пружин.
После того как привод будет установлен, необходимо подключить мотор, собрать и настроить пусковую аппаратуру, о чем вы узнаете
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.
Если не брать во внимание чересчур оригинальные конструкции, то все существующие ворота можно разделить на три группы:
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:
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.
Превратить вращательное движение вала электромотора в поступательное движение исполнительного механизма можно несколькими способами:
С использованием этих кинематических схем надёжный, работоспособный привод можно соорудить даже в условиях гаража или небольшой домашней мастерской.
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
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
Чтобы ворота были удобными и практичными, необходимо учитывать несколько факторов:
Кроме того, потребуется учитывать особенности материалов, из которого будут изготавливаться ворота. Только ответив на этот вопрос, можно приступать к проектированию конструкции и выбору привода.
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.
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:
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:
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.
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
Для сооружения распашных ворот понадобится немало разнообразных материалов:
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:
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:
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.
Пошаговая инструкция по изготовлению автоматических распашных ворот позволит систематизировать процесс и избежать ошибок в работе.
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:
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:
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.
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:
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
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:
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:
Бывший в употреблении домкрат необходимо полностью разобрать и почистить
Электродвигатель стеклоочистителя в сборе с редуктором
Монтаж присоединительной муфты выполняют при помощи сварки
Монтаж присоединительной пластины
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.
Электрическая принципиальная схема с реле для привода распашных ворот 
Схема подсоединения элементов привода распашных ворот 
Схема для реализации реверса
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:
После монтажа проверяют плавность открывания и чёткость срабатывания «концевиков». Электромотор и редуктор защищают от осадков при помощи кожухов, которые можно сделать из подручных средств.
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.
