Двигатель для откатных ворот своими руками: Привод для откатных ворот своими руками

Типы приводов для откатных ворот

Использование откатных ворот можно сделать более легким и удобным, если снабдить их электромеханическим приводом. Это позволит открывать и закрывать ворота нажатием двух кнопок.
Существует два основных типа приводов: цепной и фрикционный. В обоих вариантах вращение передается от электродвигателя через червячный редуктор, только в первом случае перемещение ворот осуществляется с помощью звездочки и цепи, а во втором за счет трения, посредством обрезиненного ролика.

Выбор комплектующих для привода.

В большинстве случаев для привода откатных ворот подойдет электродвигатель мощностью до 2,2 кВт. Тип электродвигателя зависит от существующей электрической сети. Если к дому подведено трехфазное напряжение (380 В), то нужно устанавливать трехфазные двигатели, например, моторы серии 4А100. Для подключения к однофазной сети (220 В) подойдут электродвигатели типа АИРЕ 80.
Оптимальная скорость перемещения ворот с учетом фактора безопасности и динамических нагрузок составляет 710 м/мин. Соответственно, при диаметре звездочки 100 мм, частота вращения выходного вала должна находиться в пределах 2530 об/мин. Таким образом, для электродвигателя с частотой вращения 1500 об/мин можно применить червячный редуктор с передаточным числом 50 или 63, например Ч-80, Чс-80, РЧУ-80 и 2Ч-80. В сумме двигатель и редуктор стоят примерно 350 у. е. Также можно установить готовый механизм — мотор-редуктор 2МЧ-80. При большой нагрузке желательно установить редуктор Ч100 или мотор-редуктор МЧ 100.

Применение подручных средств.

Стоимость привода можно значительно уменьшить, если при сборке использовать самодельные детали, а также имеющиеся в наличии комплектующие.
Вместо покупного электродвигателя можно установить мотор от ненужной стиральной машины. Чтобы его правильно подключить, нужно предварительно определить пусковую обмотку. Это удобно сделать, замерив сопротивления обмоток, у пусковой оно будет наибольшим.
Классическую втулочно-пальцевую муфту, соединяющую валы электродвигателя и редуктора можно заменить жесткой или гибкой муфтами упрощенной конструкции. Жесткая муфта обычная втулка с расточенными в ней отверстиями соответствующих диаметров и шпоночными пазами. Гибкая муфта состоит их двух фланцев, соединенных резиновыми полосками (лепестками).

Конструкция рамы.

Раму привода, на которой будут монтироваться все его элементы лучше всего сварить из стальных уголков с полкой 45 мм. Тумба должна иметь жесткую конструкцию и надежно крепиться к бетонному фундаменту. Для этого достаточно 4-х анкерных болтов диаметром 16 мм.
Как правило, высота оси входного вала редуктора и вала электродвигателя отличаются, поэтому рама должна иметь два уровня.
Чтобы иметь возможность более точной взаимной ориентации двигателя и редуктора в горизонтальной плоскости, крепежные отверстия в раме можно сделать овальными. Соосность валов по высоте регулируется с помощью прокладок из тонкого металла толщиной 0,50,8 мм.

Цепной привод.

Прежде всего, нужно подобрать звездочку (это может быть деталь велосипеда или мотоцикла) и закрепить ее на выходном валу редуктора. Сопрягаемая цепь располагается горизонтально вдоль полотна ворот. Таким образом, вращение звездочки преобразуется в поступательное движение цепи, а вместе с ней ворот.
Для крепления цепи необходимо предусмотреть в конструкции полотна специальную планку на высоте 500-600 мм от уровня дороги. Цепь крепится снизу. Спереди можно предусмотреть защитный резиновый кожух.
В процессе работы в шарнирных соединениях между звеньями появляются дополнительные зазоры, вследствие чего цепь растягивается и провисает. Чтобы устранить этот недостаток, крайнее звено нужно соединить со шпилькой, которая вставляется в проушину, приваренную к полотну ворот. Шпилька фиксируется гайкой. Такое примитивное устройство позволит поддерживать цепь в натянутом состоянии.

Фрикционный привод.

Эта схема предполагает передачу движения через обрезиненный ролик, плотно прижатый к полотну ворот. Для лучшего сцепления рабочая поверхность ролика должна быть гладкой. Ролик поджимается к полотну с помощью пружины сжатия. Она устанавливается на винтовом стержне, приваренном к проушине, в которой вертикально крепится ось ролика. Сила прижатия регулируется гайкой.
Горизонтальное усилие воспринимается двумя другими роликами аналогичной конструкции, стационарно закрепленными с противоположной стороны ворот. Упорные ролики располагаются на расстоянии 500 мм симметрично относительно точки приложения усилия.
Обрезиненные катки можно заказать по каталогу изделий для промышленных тележек. Предпочтение следует отдавать роликам с металлической ступицей и закрытыми подшипниками. Радиальная нагрузка 400-450 кГс. Выбранная пружина должна обеспечивать прижимное усилие до 400 кГс. При этом оно не должно превышать несущую способность ролика.
Вращение на прижимной ролик проще всего передать с помощью клиноременной передачи. Ведомый шкив можно прикрепить к металлическому корпусу ролика четырьмя болтами.
После окончания монтажа механической части останется выполнить электроподключение, установку и настройку пусковых элементов.

материалы и этапы выполнения работ

Так называемые откатные ворота – это действительно удобное приспособление, которое имеет множество плюсов. И, если смонтировать привод для откатных ворот своими руками, то можно будет еще больше повысить их практичность. Ведь приводить их в движение можно будет всего одним нажатием на кнопку. Причем, саму кнопку допустимо располагать в любом месте или даже осуществлять управление одновременно из разных мест – что в ряде случаев окажется просто незаменимым.

Примечательно, что механизированный привод можно собрать своими руками практически из подручных материалов всего за один день.

Различают два вида привода для ворот:

• Организованного при помощи цепной передачи;
• И с помощью прижимного ролика.

Как выбрать правильно двигатель для привода

От выбора «правильного» двигателя будет во многом зависеть и удобство эксплуатации ворот, и общая надежность всей системы. Здесь придется принимать во внимание ряд факторов. К примеру, если на участке применяется трехфазное питание, то рекомендуется применять, соответственно, трехфазный мотор, который использует соединение своих обмоток «звездой». Такой выбор позволит, с одной стороны, избежать многих проблем при запуске мотора, а с другой – по максимуму использовать его мощность.

Привод для автоматизации откатных ворот.

Однако, если на участке нет трехфазного напряжения, то придется применять конденсаторный однофазный движитель. Это может послужить причиной некоторых недостатков в пусковом моменте, но все же лучше, чем ничего.

Рекомендуется выбирать мотор в мощностном диапазоне от 1 200 до 2 500 ватт. Выбор здесь зависит во многом от того, насколько велика масса полотна ворот. Соответственно, чем массивнее ворота, тем двигатель большей мощности им и потребуется.

Что касается частоты вращения вала, то здесь все наоборот: чем меньше, тем лучше. К примеру, отличным выбором послужит мотор на 6 или 12 полюсов при частотах вращения на 1 000 или на 500 оборотов в минуту соответственно. Это обусловлено необходимостью избежать повышенного передаточного числа на редукторе. Кроме того, выбор мотора с меньшим количеством оборотов позволит понизить нагрузку на вал.

В зависимости от диаметра приводного колеса, частота его вращения может составлять от 80 до 100 оборотов за одну минуту. Данную величину нужно принимать как выходную для крутящего момента редуктора. При этом вращающийся момент входной должен быть равным частоте оборотов мотора. Рекомендуется применять одноступенчатый редуктор, оснащенный червячной передачей.

Выбор подручных элементов привода для ворот

Допускается проводить замену некоторых элементов привода их более доступными по цене аналогами. Но при этом нужно отдавать себе отчет в том, что все замены происходят со знанием дела – ведь придется затем самостоятельно соединять все элементы схемы. К примеру, нередко в качестве мотора берут старый двигатель от стирали. В этом случае придется определить концы для пар обмоток при подключении. Сделать это можно, например, с помощью мультиметра, работающего в режиме замера сопротивления. Ведь оно у обмотки гораздо выше.

Вал редуктора и мотора потребуется соединить при помощи полужесткой или жесткой муфты.

В качестве редуктора можно применять передачу ременного типа. Для того, чтобы можно было верно определить передаточное число, потребуется поделить диаметр большого шкива (соединенного с приводным валом) на диаметр малого (тот, который закрепляется на валу самого двигателя).

При этом возможны некоторые сложности при сборке станины, на которой будут укрепляться элементы всей кинематической схемы. К примеру, есть определенная трудность в случае сооружения натяжителя для ремня. Можно порекомендовать воспользоваться автомобильным натяжительным роликом для ГРМ ремня. Кроме того, при применении передачи ременного типа нужно будет уделить определенное внимание механизму независимого вала. Его необходимо будет правильно отцентровать, так как именно на нем располагаются все компоненты для трансмиссий – колесо приводное и шкив ведомый для ременной передачи.

Как произвести сборку привода с цепной передачей

К наиболее распространенному варианту можно отнести цепной привод. При этом цепь, которая будет располагаться на редукторном валу, можно взять самую обычную мотоциклетную или велосипедную, либо специальную цепь Галля. Цепь необходимо натянуть в горизонтальном расположении вдоль полотна ворот и укрепить на краях ворот. Так что во время вращения звездочек передачи (их также можно взять от велосипеда или мотоцикла) вся тяга будет передаваться на цепь, а та, в свою очередь, потянет ворота.

Самый распространенный способ передачи тяги от двигателя к воротам — с помощью цепи. Сборка привода с цепной передачей.

Для изготовления рамы крепления мотора и передаточного механизма, целесообразно применять угловую сталь шириной от 50 миллиметров. При этом раму необходимо прочно закрепить на бетонном основании. Мотор и редуктор необходимо закрепить при помощи болтов с самоконтрящейся гайкой к металлической опоре. Лучше, если отверстия для них будут продолговатыми – это позволит в дальнейшем верно отрегулировать расположение мотора.

Что касается крепления самой цепи к воротам, то наиболее простым местом для этого можно считать рельсовую направляющую. Но при этом передача может быть подвержена разного рода загрязнениям во время эксплуатации. Кроме того, на рельсе будет скапливаться снег. Так что в дальнейшем эксплуатация ворот будет либо затруднена, либо вовсе невозможна.

Оптимальный вариант, позволяющий избежать подобных неприятностей, — установка дополнительной приводной балке на воротах при соблюдении высоты дорожного покрытия примерно в 1 метр. К балке снизу нужно будет прикрепить цепь или рейку зубчатого типа, в свою очередь защищенную кожухом. Наконец, концы цепи прикрепляются к полотну ворот при помощи сварки.

Организация привода для ворот при помощи ролика

Другой вариант организации привода – это с применением прижимного ролика. В монтаже данный механизм несколько сложнее, но преимуществом его можно считать то, что он не будет бояться наледи и снежного скопления.

Смысл затеи довольно прост. К внешней стене направляющей рельсы прижимается ролик из резины. При этом профиль ролика должен быть максимально гладким. Лучше, если он будет снабжен резиновой покрышкой. При этом необходимое усилие осуществляется при помощи специальной мощной пружины сжатия. Ее нужно расположить на шпильке толкателя и прижать законтренной гайкой. Оси вала нужно прикрепить к полке П-кронштейна.

Конструкция механизма передачи приводным роликом.

Для того, чтобы компенсировать усилие, который ролик оказывает на полотно ворот, по обратную сторону рельсовой направляющей можно установить еще два ответных ролика. Однако они укрепляются стационарно – неподвижно.

Обратите внимание! Ролики нужно подбирать с основанием из металла, но с гладкой резиновой покрышкой. Они должны быть оснащены подшипниками роликового типа и выдерживать нагрузку в 300 кг как минимум.

Для того, чтобы соединить ролик и двигатель, можно применять клиноременную передачу. При этом ведомый шкив закрепляется на основании колеса при помощи шпилек. Можно еще и задействовать при этом две открытых шестеренки.

Допускается размещение ролика прямо на редукторном валу.

Мнение специалистов

Олег Степанович Серегин, монтажник: Организация цепной передачи связан с преодолением некоторых трудностей. К примеру, цепь может при больших нагрузках несколько растягиваться. Данный недостаток вполне можно устранить, если к самому последнему звену цепи приварить шпильки и их пропустить через проушины, оборудованные на воротной раме. Таким образом можно будет при необходимости выбирать «слабое звено» в цепи и периодически натягивать ее.

Геннадий Озеров, мастер-монтажник: Для того, чтобы защитить направляющую рельсу от попадания на нее снега, можно сверху соорудить специальный козырек. Изготавливается он из П-образного профиля для монтажа гипсокартонной плиты. Что касается размеров, то будет достаточно взять профиль: 40 х 100 х 40 мм.

Итоги

Как было показано, организация приводного механизма для ворот вполне возможна и своими руками. В этом случае можно будет немало сэкономить как на готовом комплекте привода, так и на работе мастеров.