Автоматика для откатных ворот. сборка электрической схемы

Выбор привода для откатных ворот

Выбирать электропривод для монтируемых откатных ворот нужно исходя из следующих моментов:

• частоты его использования;
• мощности двигателя.

Мощность выбирается в значимости от габаритов, конструкции ворот. Это также определяет сопротивляемость механизма внешним воздействиям. Вес одной створки составляет примерно 300–800 килограмм. Точный вес зависит от размера конечного элемента, толщины металла из которого он изготовлен, особенностей конструкции вроде наличия ребер жесткости.

Так как чаще всего откатные ворота являются цельными полотнами, то при расчете мощности учитывается коэффициент. В большинстве случаев, он берется равным 40 и умножается на вес нагрузки. В результате будет получена максимальная нагрузка на систему передвижения из которой выбирается ее мощность.

Интенсивность использования также важна при выборе откатных ворот с электроприводом. Чаще всего, подобные конструкции применяются с умеренной нагрузкой поэтому нужно подбирать оборудование, интенсивность использования которого находится в пределах 30-50%.

Если монтаж планируется выполнять своими руками, то пренебрегать данными характеристикам нельзя. В противном случае оборудование будет работать с повышенной нагрузкой и быстро выйдет из строя.

Также имеются системы рассчитанные на определенное количество циклов, которое измеряется в процентах. Есть модели на 30, 50, 70, 100% интенсивность работы. Когда предусматривается высокая проходимость ворот, то специалисты рекомендуют ставить связку ворота-шлагбаум, которая имеет высокой срок службы. Особенностью является то, что при большой проходимости можно открыть ворота, а поток транспорта контролировать шлагбаумом.

Электропривод представляет собой сложную конструкцию, в которой двигатель через редуктор передает энергию электричества в механическую энергию вращения вала

Поэтому очень важно проводить регулярный осмотр этих узлов, что значительно продлит срок службы всей системы

Не менее важным при выборе откатных ворот с электроприводом является ее изготовитель. Наибольшей популярностью пользуются немецкие, итальянские системы, отличающиеся относительно простым монтажом, высокой надежностью и долгим сроком службы.

Монтаж реечной передачи привода

Это один из самых популярных вариантов подачи тяги от мотора к воротам при помощи цепи. На вал преобразователя приварить звездочку, которая используется на вращательных элементах велосипедов и мотоциклетов. Цепную ленту с идентичным шагом звеньев как у звездочки следует натянуть по нижнему периметру полотна и закрепить на его концах. При совершении шестеренкой вращательных движений в разных направлениях тяга передается на цепную ленту, которая, в свою очередь, подтягивает раму полотна.

Примеры реечной передачи.

Для установки рамы, где будут расположены система передачи тяги и двигатель, лучше применить сталь угловую, при этом ширина полки должна составлять около 5 сантиметров. Мотор и преобразователь монтируются к опоре из металла при помощи болтов. В основании должны быть предусмотрены продольные отверстия, чтобы была возможность корректной регулировки положения.

Для крепления цепной ленты к воротам рекомендуется прикрепить дополнительную приводную балку к полотну. При этом следует соблюсти высоту примерно 600-1000 мм от дорожного покрытия. К нижней части балки прикрутить при помощи саморезов цепную ленту или рейку с зубьями, защищенную боковым резиновым или пластиковым кожухом. Крепление краев цепной ленты к полотну выполняется при помощи сварки.

Проблем растяжения можно избежать, если вместо цепной ленты использовать металлическую рейку с зубьями. Однако изготовить ее своими руками весьма проблематично, поэтому лучше обратиться в слесарную мастерскую, оснащенную специальным оборудованием для таких работ.

Зубчатая рейка.

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.

Установка устройства на распашные ворота

Как уже было сказано выше, приводы для ворот легко смастерить своими руками. Особенно это актуально, если у автовладельца установлены распашные ворота. В этом случае приобретается актуатор с якорным мотором. Его просто устанавливают на расчетное место. Если же вы не обладаете техническими знаниями и не можете сделать представленное устройство самостоятельно, воспользуйтесь готовыми приводами необходимого подходящего механизма.

Монтаж привода для ворот своими руками осуществляется строго по инструкции, которая включает в себя следующие действия:

• каждый привод устанавливается в строго отведенных для них местах, прописанных в инструкции, поэтому к наметке линий следует отнестись внимательно и тщательно промерить все параметры;
• в зависимости от колонны, выбирают способ крепления монтажного кронштейна, а далее осуществляется само крепление;
• зачастую вниз устанавливается рычаг и двигатель;
• в зависимости от конструкции и створок ворот, происходит крепление переднего кронштейна и изогнутого рычага;
• после перечисленных установок необходимо проверить все устройство на наличие и выявление погрешностей;
• разблокируйте привод, откройте ворота вручную и настройте работу концевых выключателей;
• проверьте положение блока при закрытых воротах: он должен занимать установленное изначально положение;
• если есть необходимость, можете ослабить винт крепления в концевом блоке;
• заблокируйте электропривод и подключите электропитание.

После установки необходимо тщательно проверить работу устройства. Для этого механизм привода включают несколько раз, чтобы убедиться, что настройка правильная, а сами ворота распахиваются с легкостью, без погрешностей или остановок. После проведения проверки оснастите все оборудование системой управления, подключите лампу и фотоэлементы.

Автоматические приводы для ворот удобны, но к их выбору следует подходить ответственно. По рекомендации специалистов, приобретайте устройства только в специализированных магазинах либо компаниях, осуществляющих изготовление и монтаж ворот.

Автоматика для откатных ворот своими руками

Для создания автоматических ворот своими руками начинать нужно с электрического привода. В нем важным элементом является электрический двигатель асинхронного типа. Если напряжение питающей сети трехфазное и позволяет использовать двигатель на 380 вольт, лучше остановиться на нем. Большим плюсом является возможность соединения по типу звезды, которая обеспечит простейший пуск двигателя и использует с максимальной эффективностью ресурсы электродвигателя.

В случае отсутствия питающей сети на 380 вольт, возможно использование электродвигателя на напряжение питания 220 вольт, с запуском через систему конденсаторов. Мощность электродвигателя берется в пределах от 1 до 2,5 кВт. Наиболее распространены в этом качестве крановые электродвигатели с частотой вращения 500-1000 об/мин.

Следующим важным моментом при изготовлении идет зубчатое колесо привода. Его вращение не должно превышать 100 об/мин, что регулируется применением одноступенчатого редуктора, который обеспечивает простоту и надежность преобразования крутящего момента с электродвигателя. Для состыковки электродвигателя с редуктором применяются специальные жесткие или полужесткие муфты.

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.

Далее устанавливаются выключатели концевого типа. Для их фиксации на поверхности рейки используют болты. Выделяют два варианта выключателей:

1. Магнитные.
2. 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 через крюк, начинает срабатывать.

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.

Изготовление основных узлов самостоятельно

Актуаторы для привода делаются из подручных материалов

Перед тем как самому сделать электропривод на откатные ворота, выполняют чертеж или эскиз.

Самодельные приводы делают с применением подручных узлов, деталей автомобиля и бытовых приборов:

• редукторные электрические двигатели с усилием свыше 120 Н;
• подъемники стекол на машине;
• домкраты винтового действия;
• отрезки квадратной трубы;
• два актуатора (поступательных устройства) спутниковой антенны.

Дистанционное управление организовывают с помощью простой автосигнализации, при этом используют реле 12В для подключения мотора. Помимо этого, нужна сигнальная лампа, провода, торцевые включатели.

Тип механизма определяют по расстоянию от полотна до внешней кромки опоры:

• больше 15 см — рычажный;
• до 15 см — линейный.

С домкрата убирают крышку, шестерни и ручку. Болгаркой срезают платформу подъемника. Разбирают стеклоподъемник, вынимают мотор и редуктор. Из трубы-квадрата (20 х 20 мм) делают муфту, присоединяют к винту домкрата.

Применяют шуруповерт для сверления отверстий в прутке 18 х 18 см, где затем нарезают винтовую резьбу для редукторного вала. Ответную часть муфты устанавливают на двигатель стеклоподъемника. По углам делают отверстия, соответствующие тем, что на корпусе. Винтовую часть и мотор соединяют шпильками с гайками.

Выбор двигателя

Мотор и дополнительные элементы автоматики для ворот

Несоответствие мощности мотора массе полотна приводит к нарушению открывания, появлению скрипов и выходу из строя.

При выборе агрегата учитывают критерии:

Вес конструкции. Автоматику различают по крутящему моменту и тяговому усилию. В документах при продаже должна быть указана мощность двигателя, а не только рекомендованный вес полотна. Мотор выбирают с запасом прочности.
Интенсивность работы. Параметр показывает время, в течение которого автоматика работает беспрерывно без выхода из строя (до 50%). Для бытовых ворот это означает, что после 1 часа работы требуется перерыв на 30 минут.
Скорость открывания. Параметр означает, сколько придется ожидать отвода створки, чтобы освободить проем для проезда

Ускоренное открывание увеличивает нагрузку на механизм, поэтому нужно обращать внимание на этот параметр при выборе.

Как выбрать и установить электропривод

Привод для автоматических распашных ворот

Стандартное распашное изделие становится автоматическим на последнем этапе монтажа. Чтобы сделать правильный выбор привода, нужно учесть:

• Расстояние от внутреннего края опоры до петли. Если оно до 15 см, на ворота подойдет линейный электропривод без рукояток. При расстоянии, больше, чем 15 см, целесообразен рычажный механизм.
• Автоматика должна быть отрегулирована. Проверяется плавность движения обеих створок. Если при открытии прикладывается усилие, его устраняют.
• Полотно не должно иметь перекосов. В противном случае автоматика прослужит до 12 месяцев.

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

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

Установка исполнительного устройства

Электромеханический привод линейного типа для распашных ворот.

Начинать монтаж нужно с зубчатой рейки. На легких воротах выбор места для ее закрепления небогатый, поэтому положение привода подгоняется к рейке, а не наоборот. Рейки бывают стальные и полимерные. Полимерные прикручивают кровельными саморезами к профильной трубе над направляющей ворот.

Стальные снабжаются резьбовыми бобышками, которые нужно приваривать к основанию. Бобышки можно приваривать к той же профильной трубе над направляющей ворот или к самой направляющей. Стальную или полимерную рейки стоить прикручивать повыше. Это обеспечит большую свободу при выборе положения привода.

Привод комплектуется нижней монтажной рамкой с отверстием для входа проводки

Важно изначально выбрать правильное положение для рамки. Для этого ведущую шестерню вводят в зацепление с рейкой

При совмещении должен оставаться зазор в 2-3 мм. Нужно стремиться выдержать перпендикулярность оси ведущей шестерни к передней плоскости рейки. Чтобы выставить редуктор в нужном положении, придется сварить небольшой самодельный опорный столик из стального проката.

Найденное положение отмечается на основании, монтажная рамка снимается с устройства и приваривается к опоре

Важно не забыть продеть проводку в отверстие рамки до ее фиксации. С привода снимается верхний кожух и производится подключение питающего провода к плате управления

Маркировка и размещение клемм может отличаться у разных производителей. Схема подключения берется в инструкции. Провода фотоэлементов и сигнальной лампы подключаются в последнюю очередь, после настройки и проверки работоспособности основного функционала.

Установка концевых выключателей

Их нужно закрепить болтами на концевой рейке. Выключатели бывают механическими и на магнитах. Магнитные срабатывают даже во время суровых погодных условий. На зубчатой рейке осуществляют монтаж магнита и при прохождении определённого места ворот она останавливается. При этом выключатели нужно поделить на левый и правый – один со знаком «плюс», а второй со знаком «минус».

Лучше всего производить настройку и монтаж магнитных выключателей на расстоянии (минимум 1 м). Монтаж механических концевых выключателей откатных ворот производить очень просто, на самом деле. Они работают с помощью элементарной пружины.

О пультах управления (брелках) и типах кодировки

Все пульты можно разделить на две основные группы:

• с плавающим кодом;
• с фиксированным кодом.

Комплект автоматики для откатных ворот

Как работают брелки с фиксированным кодом

У этих устройств для определенного действия записывается свой сигнал (частота или комбинация частот). При получении определенного сигнала они начинают выполнять соответствующее ему действие. Хорошо это или плохо? Скорее — плохо. Вот почему. Вокруг нас большое количество электроники, управляемой с пультов. Они запросто могут выдавать подобный сигнал. Например, сосед, изменяя параметры свечения своей лампы, может открывать или закрывать ваши ворота. А все потому, что сигнал похож и ваш блок управления ворот попадает в радиус действия. Такая же ситуация может быть и с любым другим радиоуправляемым устройством. Потому владельцы пультов с фиксированными частотами часто не понимают, почему ворота открываются сами по себе. Хуже того, бывали ситуации, когда приехав на дачу или домой они видели открытые ворота. Просто кто-то из ближайших соседей воспользовался каким-либо пультом для своей техники или это сделал вор. Решить проблему можно перепрограммировав пульты, задав другие кнопки/частоты, но это — не гарантия того, что работать мотор будет только от вашего пульта: диапазон частот ограничен.

Второй негативный момент состоит в том, что фиксированный код легко считать (записать на спец устройство, а потом при необходимости воспроизвести). Для злоумышленников это благо. Так как автоматические приводы выполняют роль замка — без пульта снаружи их не откроешь, имея нужные частоты легко проникнуть внутрь.

Какую систему кодировки для пульта управления выбрать…

Принцип работы пультов с плавающим кодом

У брелков второго типа прописано в памяти некоторое количество кодов. Цифра большая — несколько сот тысяч или миллионов. После каждого использования код меняется на следующий в цепочке. При принятии управляющим устройством он анализируется. Если пришедший сигнал — следующий в цепочке, действие выполняется, если он отличается — реакции нет.

Таким алгоритмом решаются сразу две проблемы: и возможность управления вашими воротами через пульт соседа, и возможность записать коды. Нет, записать их можно, но чтобы ворота сработали нужно иметь записанные в правильной последовательности все коды.

Понятное дело, что оборудование управления при использовании плавающего кода более сложное и, значит, более дорогое, но безопасность дороже… Нет?

Большинство фирм предлагают к любому из приводов обе системы кодировки, так что выбор за вами.

Самодельные приводы: видео

Тем, для кого «автоматические ворота своими руками» значит не только смонтировать готовый комплект автоматики, а еще и собрать его полностью, полезны будут видео-отчеты о том, как и из чего их уже делали. Например, из дрели…

Привод сделан от двигателя стиральной машины.

Самодельная автоматика для распашных ворот

Сделана она на этом приводе.

Двигатель для самодельной системы открывания распашных ворот

Схема подключения автомобильной сигнализации.

Как подключить сигнализацию к самодельной автоматике для ворот

Выбор двигателя и редуктора для ворот

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.

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.

Устройство приводной системы

Для тяжелых конструкций устанавливают мотор на 380 В

Привод для откатных ворот бывает гидравлическим или электромеханическим, но в обоих случаях в его строении есть электродвигатель. Моторчик сообщает движение гидравлике или механике. По мощности агрегата устройства делят на промышленные и бытовые. В частных хозяйствах используют электродвигатели 220 В с повторяющейся интенсивностью действия в диапазоне 30 — 50%. Такие параметры предохраняют обмотки мотора от перегрева.

Для промышленных ворот из тяжелых материалов ставят стойкие к нагреванию агрегаты 220 или 380В. Использование двигателей, работающих на 12В, ограничено из-за многосложного управления, которое ведет к удорожанию автоматики в целом.

Механизм открывания включает устройства:

• электрический двигатель со стартером;
• прибор, понижающий обороты;
• зубчатая пара колесо-шестерня;
• рабочий редуктор (поступательно-возвратный механизм, шатунно-кривошипный блок, гидроцилиндровый насос).

Приводное устройство содержит в конструкции компенсационный блок для понижения нагрузки тяжелой воротной створки. Он может быть представлен системой противовесов, торсионными пружинами.

Заключение

Простой вывод из данной информации — монтаж откатных ворот с электроприводом своими руками довольно сложная задача. Если человек имеет мало опыта, то лучше обратиться в специальные организации, которые выполнят все замеры, монтажные работы на высшем уровне. Установив электропривод на ворота откатного типа значительно повышается пропускная способность и общая эффективность пропускного пункта.

Решив выполнить установку откатных ворот с электроприводом своими руками, нужно соблюдать правила монтажа и не пренебрегать рекомендациями знающих людей. Не стоит экономить на специалистах, ведь неверно собранная конструкция быстро выйдет из строя.