Распашные ворота с электроприводом своими руками

Как самостоятельно установить автоматику на распашные ворота

Собственники каких-либо владений с земельными участками (частных, загородных домов) стремятся сделать свое жилище внешне привлекательным для прохожих и гостей. Они также хотят, чтобы приятный глазу вид снаружи был функционален и удобен для них самих. Сейчас есть множество способов это сделать. С помощью автоматических распашных ворот получится решить сразу обе задачи: обеспечить достойный внешний вид в сочетании с распахивающимся механизмом (при открывании, закрывании) путем нажатия на пульт. Организацией такого способа управления въездной группой удовлетворяется еще одно извечное стремление человека – облегчить свою повседневную жизнь и сделать ее максимально комфортной. Часто реализация подобных стремлений материализуется путем внедрения инновационных технических решений. Это, действительно, удобно, ведь с помощью таких систем отпадает необходимость дважды выходить из машины: сначала, чтобы распахнуть ворота для въезда, а затем – чтоб закрыть их за собой.

К сожалению, заманчивое достижение техники обходится в большую сумму, поэтому часто желающих отпугивает высокая стоимость такого комфортного ограждения. Финансовые затраты получится существенно снизить, если установка автоматики будет выполнена на распашные ворота хозяевами самостоятельно. Поговорим о достоинствах и недостатках автоматических приводов, об их разновидностях, а также о том, в каком порядке выполняется монтаж таких систем.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж 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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж 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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Распашные ворота — механические и с электроприводом, достоинства и недостатки, фото, монтаж и установка ворот с калиткой

Фото распашных ворот можно увидеть как составную часть дизайна жилых домов, так и промышленных и транспортных предприятий.

Современные распашные ворота имеют расширенный функционал, в которых обычный пользователь сразу может не разобраться.

Краткое содержимое

Плюсы и минусы автоматических распашных ворот

По конструкционному типу автоматические ворота бывают четырех видов:

  • подъемно-поворотные;
  • откатные;
  • секционные;
  • распашные.

Каждый из них обладает достоинствами и недостатками.

Автоматические распашные ворота

Распашной вариант с автоматикой отличается от стандартных только наличием автоматической системы, с которой они могут открыться и закрыться посредством управления пультом. Плюсы распашного варианта:

  • для установки могут использоваться ограниченные пространства: ворота занимают много места, но со стороны дороги конструкция не вызывает трудностей с въездом или выездом транспортных средств благодаря минимуму необходимой территории с фасадной части;
  • при сравнении с остальными типами обходятся недорого;
  • допускается открывание во внутреннюю и наружную стороны;
  • разнообразие технических «начинок» (которые интегрируются с учетом каждого нюанса в конструкциях построений);
  • есть возможность использования любых отделочных и декоративных материалов, чтобы получить в итоге оригинальные ворота;
  • при желании может быть установлена подсветка, которая будет освещать территорию;
  • скорость открытия и закрытия лежит в интервале от 12 до 15 секунд;
  • электрический привод обеспечивает хорошую фиксацию;
  • низкий уровень шума при работе;
  • створки блокируются, это обеспечивает дополнительную меру безопасности;
  • если отсутствует электричество, возможна работа в ручном режиме посредством перевода специальным ключом;
  • являются надежными, универсальными, долговечными.

Такие системы не лишены из изъянов – отрицательные стороны все же присутствуют:

  • вариант конструкции является устаревшим;
  • с течением времени имеют свойство провисать: необходим систематический мониторинг состояния столбов и петель, или же в результате провисания откажет автоматический привод;
  • система, отвечающая за запирание, – недолговечна;
  • очень чувствительны к появляющимся препятствиям и легко могут быть деформированы;
  • установка автоматических распашных ворот требует очень большого внимания, терпения, не приемлет ошибок;
  • схема установки и подключения к электрическому обеспечению должна в мельчайших деталях соответствовать характеристикам приборов и электросети;
  • требуются профилактические работы для хорошей работы долгие годы.

Принцип действия и особенности устройства

Автоматические распашные ворота зачастую имеют в своей комплектации калитку, кроме того, их размер может регулироваться, в зависимости от потребностей покупателя. Высота таких изделий способна достигать в отдельных случаях до 5 метров, что будет также выполнять функцию защиты дома. Что касается самого механизма действия, то ворота открываются либо наружу, либо же внутрь. Первый вариант считается более практичным и используется чаще.

Конструкция состоит из следующих основных элементов:

  • петли и створки;
  • опорные ручки и столбы;
  • электропривод и упор.

При этом электропривод может быть либо линейного типа, либо рычажный. Автоматическое закрытие или открытие ворот происходит с помощью дистанционного управления, с использованием радиобрелока либо стационарного выключателя. Если по каким-то причинам отсутствует электропитание, то открытие происходит привычным путем.

Как сделать автоматические распашные ворота самостоятельно

Как сделать автоматические распашные ворота своими руками

Сразу скажем, что эта задача под силу каждому. Кроме того, в этом есть много преимуществ, главным из которых считается экономия средств. Последние вы потратите на оплату монтирования ворот. Вы наперед можете просчитать, сколько вам понадобится для этого денег, рассчитав приблизительную стоимость рычажных приводных устройств, необходимых для распашных ворот.

Если же вы решились сделать самодельные автоматические ворота, то для этого в первую очередь вам понадобятся чертежи, которые надо подготовить и грамотно составить. Изготовление автоматических распашных занимает примерно около 3-х дней, если вы раньше не сталкивались с подобного вида работой.

Первым этапом в процессе монтирования является закладка основания для дальнейшей работы – фундамента. Его можно сделать либо сплошным, либо же залить под каждый столб отдельно. Прочности этой конструкции прибавляют опоры, выбирая которые не стоит экономить. Автоматические распашные ворота предполагают приобретение еще многих других деталей, без которых конструкция окажется неустойчивой. К ним относятся упоры и петли. Выбирая петли, учитывайте факт наличия подшипника, который обеспечит плавное открытие и полное отсутствие какого-либо скрипа.

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Основные особенности

Количество створок

В варианте одностворчатых ворот будут использоваться совершенно другие механизмы, чем в случае двустворчатых ворот. Разница очевидна — в случае с одной створкой нам нужен механизм, который открывает только одну створку, а в случае с двухстворчатой ​​моделью нам нужен более сложный набор.

Длина створок

При покупке привода распашных ворот необходимо проверить максимальную длину створки ворот, с которой может работать привод, а затем сравните это значение с размерами створки ворот.

Базовые и самые дешевые механизмы смогут справиться со створками, длина которых составляет около метра. Что немаловажно, не в каждой ситуации будет выгодно покупать привод «встык».

Если ворота изготовлены из материалов, не защищающих их от сильных порывов ветра, нагрузка на привод будет больше, что может привести к его повреждению.

По этой причине для распашных ворот стоит выбирать двигатели, поддерживающие чуть более длинные створки, чем по факту, — лучше всего оставить около метра запаса.

Еще один параметр, на основании которого нужно подбирать крепежные детали для конкретных створок ворот. Как и в случае с длиной, не стоит выбирать механизмы, которые будут работать на пределе своих возможностей — 20-25% запаса позволит избежать повреждения механизма.

Пространство возле ворот

Часто бывает, что вход устроен таким образом, что установка привода на ворота оказывается очень сложной, а иногда и невозможной.

Производители средств автоматизации пытаются прийти нам на помощь, создавая инновационные или специфические решения, такие как, например, приводы для подземной установки.

Приводы для распашных ворот — как выбрать

Приводы ворот — это системы, которые, как и любые другие, имеют ограниченный срок службы. Это означает, что выбирать их нужно исходя из того, как часто ворота будут открываться и закрываться.

На рынке есть решения, которые хорошо работают в обоих случаях, однако необходимо внимательно проанализировать описание такого накопителя и его возможности. Чертеж ворот будет нелишним, однако в нем зачастую может разобраться только инженер.

Распространенные способы открытия ворот:

  • Пульты управления;
  • Комбинированные клавиатуры;
  • Картридеры;
  • Внешние кнопки;
  • Фотоэлементы;
  • Через мобильные телефоны (GSM).

Автоматизация процесса управления движением створ

Если планируются распашные ворота с автоматикой, их построение необходимо производить, учитывая установку электропривода по сопутствующей комплектации схеме.

Подбор автоматических элементов нужно делать с учетом:

  • веса, ширины, парусности створок при действии ветра;
  • направления, в котором будет происходить открывание воротных частей;
  • выставлять воротные панели нужно горизонтально или вертикально с четким соблюдением направления и регулировкой легкости хода.

Коробку блока управления закрепляют, когда провода и коммуникации отключены.

Установка приемника, программирование пультов

Установка приемника, за счет которого проходят управляющие сигналы, происходит в специальный разъем. Место его расположения – плата управления. В этот разъем еще необходимо поместить две перемычки. С помощью них тестируют привод:

  • «2-1», если нет необходимости в нажатии клавиши «Стоп»;
  • «2-С1», если отсутствует потребность в фотоэлементах.

Фотоэлементы подключаются последними, поэтому необходимо наличие соответствующей перемычки. Когда произведено подсоединение приемника, пора переходить к программированию пульта, с помощью которого происходит дистанционное управление. Это делается с полным соблюдением инструкции производителя.

Подключение фотоэлементов и сигнальной лампы

Установка фотоэлементов производится по специальным столбикам (возможно использование предусмотренных для них мест), затем они подключаются к плате в соответствии со схемой. Для дистанционной лампы действия аналогичны.

Подключение автоматики для распашных ворот

Высота установки фотоэлементов колеблется в пределах 50,0-70,0 см. Они предназначены для того, чтобы не произошло повреждения автомобиля при его остановке в воротах (предупреждают удар).

Программирование автоматического закрывания ворот

Последовательность закрывания в автоматическом режиме: после двадцатисекундной остановки на открытой позиции ворота закрываются, и для этого не нужны дополнительные команды. Если владельцы хотят закрытия от нажатия на кнопку, возможно перепрограммирование, но только по инструкции, или возможен переход на соответствующий режим посредством нажатия клавиши.

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Преимущества данного устройства

На столбах подобного вида оград используют специальные створки, которые отвечают за процесс открытия ворот. Каждая из них это в своем роде рама, для изготовления которой используется труба квадратной формы, предварительно проходящая процесс сварки. При оформлении облицовки используют чаще профнастил с покрытием из полимера, цвет которого вы можете подбирать на собственный вкус.

Среди преимуществ распашных ворот также стоит отметить:

  1. Отличный вариант при бюджетном виде строительства, так как стоимость такого устройства приемлема для всех, а для тех, кто делает врата собственноручно, экономия заключается еще и в процессе самого монтирования.
  2. Большой выбор материалов, применяемых для изготовления распашных ворот, к примеру, дерево либо металл.
  3. Отсутствует противовес, который встречается в откатных видах ворот.
  4. Створки гораздо меньше по размеру и, естественно, по весу, что облегчает процесс их установки.

Следует отметить, что подобные конструкции в виде распашных ворот являются достаточно надежными и прочными. Если же случится какая-либо неполадка, то ремонт не потянет за собой огромных финансовых вложений и не отнимет много времени, поэтому сделать это своими руками вполне реально и более экономично.

Если же оценить все достоинства данного устройства, то следует также отметить тот факт, что данная модель предоставляет возможность встраивать калитку, которую легко подключить к общему домофону, установив в ней замок электромеханического типа. С автоматическими распашными воротами вам достаточно всего одного нажатия кнопки, которое влечет за собой бесшумное их открытие, почти без вашего участия. Выбирайте только качественные детали для механизма, просматривайте тщательно чертежи, и тогда вы с легкостью сможете сделать такие ворота самостоятельно.

Подземные приводы для распашных ворот

На рынке также есть подземные приводы. В этом случае необходимо убедиться, что влажность почвы не превышает критических значений, они предназначены для работы под землей, а не под водой.

Подземные приводы намного дороже традиционных грунтовых цилиндров, их сложнее установить.

В любом случае монтаж распашных ворот лучше доверить профессионалам, потому что это сложная инженерная конструкция, которая рассчитана на продолжительный срок службы.

Уход и профилактика механизма ворот

Распашной вариант ворот при наличии автоматической системы закрытия и открытия очень чувствителен к преградам, поэтому наличие любых посторонних элементов может сказаться на их работе. Проведение диагностик и систематических осмотров поможет избежать такого рода неприятностей.

Необходимо также регулярное проведение профилактических мер, которые включают:

  • очистку;
  • смазку.

С помощью этих действий получится снизить нагрузку и предотвратить стирание деталей.

Прикладывать усилия для закрытия воротных полотен недопустимо. Это наиболее часто заканчивается поломкой механизма и требует профессионального вмешательства.

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

Подготовка к монтажу

Подготовка к монтажу заключается в первую очередь в учете всех нюансов, которые в дальнейшем сделают работу ворот легкой и продолжительной.

В первую очередь, любые ворота, которые должны открываться автоматически, должны правильно работать при ручном открытии. Створка должна открываться плавно, легко и без заклинивания. Монтаж привода на ворота проблем, если они имеются, не устранит.

Если для посетителей нет альтернативного входа, то нам нужно подумать о том, как посторонние свяжутся, чтобы получить доступ и вход. В таких случаях лучше установить ворота с калиткой.

Избегайте использования ворот на склонах, неровных местах, подъеме вверх. Это только усложнит установку, а кроме того, потребует дополнительного оборудования и усложнит работу автоматики. Конечно, это выполнимо, но таких решений лучше избегать.

Каждый привод, работающий на открытом воздухе, требует герметичности не ниже IP54, а еще лучше — IP65.

Также следует обратить внимание на состояние окружающей среды, особенно на ветер, который будет дуть на ворота. Металлические ворота будут успешнее противостоять ветру, деревянные же ворота более подвержены разлому.

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.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий