Мотор редуктор для откатных ворот своими руками

Червячные редукторы для привода откатных ворот.

Какой редуктор установить на привод откатных ворот.

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.

Источник

Привод для откатных ворот своими руками

Опубликовал: Виктория Митина 0 6,230 Просмотров

Откатные ворота давно пришли на смену деревянным калиткам и завоевали огромную популярность среди владельцев индивидуальных домов. Такие ворота экономят пространство и имеют привлекательный дизайн. Оснастив их электроприводом, эксплуатацию можно сделать более удобной. Как сделать своими руками электропривод для откатных ворот, следует разобраться более подробно.

Конструкция привода

Прежде чем приступить к изготовлению привода, следует понимать его конструкцию. Привод для раздвижных ворот состоит из следующих деталей:

• двигатель;
• редуктор (преобразователя вращения);
• узел управления.

Это основные механизмы, которые приводят в движение полотно, при этом источником тяги выступает электродвигатель.

Есть два варианта передачи тяги:

• звездочка и цепь;
• прижимной ролик.

При наличии трехфазного напряжения отлично подойдет двигатель со звездочной обмоткой, что позволит использовать максимальную мощность мотора. При отсутствии трехфазного напряжения можно использовать однофазный двигатель, но при этом следует быть готовым к тому, что пусковой момент будет иметь недостатки из-за низкой мощности.

При выборе двигателя необходимо учитывать следующие параметры:

1. Размер створки полотна. Чем массивнее полотно, тем более мощный двигатель должен быть установлен.
2. Интенсивность использования конструкции. Домашние ворота используются всего несколько раз в день. Даже самый маломощный мотор сможет обеспечить движение ворот при интенсивности их эксплуатации 5-6 раз в час.
3. Материал шестеренок редуктора. На этот показатель следует обратить внимание, поскольку при использовании двигателя высокой мощности пластиковые шестеренки-редукторы быстро выйдут из строя.
4. Частота вращения 500-1000 оборотов в минуту.

Для установки отлично подойдут трехфазные электродвигатели A100L8 или однофазные марки АИРЕ 80.

Выбирая преобразователь для самодельного привода сдвижных ворот, следует акцентировать внимание на важные моменты:

1. Выходной вращающийся момент должен составлять около 80–100 оборотов в минуту.
2. Скорость вращения мотора должна совпадать с входным крутящим моментом преобразователя.

Преобразователи с полимерными шестернями быстрее выйдут из строя, чем со стальными, поэтому при выборе необходимо обратить особое внимание на эти детали.

Изготовление основных узлов самостоятельно

При наличии познаний в схемах кинематики, для изготовления деталей привода можно использоваться средства, которые всегда есть под рукой. С ролью силового агрегата отлично справится мотор от пришедшей в негодность стиральной машинки. В ходе присоединения следует воспользоваться мультиметром, чтобы определить концы обеих пар обмоток, для этого на мультиметре установить режим замера сопротивления. Вал мотора и преобразователя скрепить при помощи муфты.

Вместо редуктора можно сделать ременную передачу. Для точного вычисления передаточного числа надо величину двух радиусов большего шкива, который соединен с ведущим колесом, разделить на диаметр меньшего, который расположен на валу мотора.

Однако этот вариант сопряжен с проблемой изготовления натяжной конструкции для ремня. Вопрос можно решить, если использовать автомобильное колесо натяжения ремня ГРМ. Кроме того, в данном случае необходимо уделить особое внимание конструкции независимого вала, оснащенного радиально-осевыми подшипниками в количестве двух штук. Вал необходимо точно отрегулировать, поскольку он является основанием для установки деталей основных трансмиссий: шкив ременной тяги и приводное колесико.

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.

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.

Важно! Цепь обладает свойством к растяжению, особенно при серьезных нагрузках, что негативно скажется на работе механизма. Этот недостаток легко устранить, приварив шпильки к последнему звену цепной ленты и пропустив их через скобы установленные на раме полотна.

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.

Передача при помощи приводного ролика

Есть еще один тип электропривода, при котором основную задачу выполняет прижимной ролик. Такого плана механизм сложнее смонтировать самостоятельно, вместе с тем он удобен тем, что не требуется размещать на воротах дополнительные аксессуары. Кроме того, такой механизм не подвергается загрязнениям и образованию ледяного налета.

Принцип работы прижимного ролика состоит из нескольких пунктов:

1. К наружной стенке рельсовой направляющей прижат ролик, защищенный резиновой покрышкой.
2. Усилие обеспечивается за счет силы сжатия пружины, которая установлена на шпильке толкателя
3. Оси вала закреплены к полкам П-образного кронштейна.

Чтобы компенсировать давление, создаваемое вращающимся колесиком на воротное полотно, с противоположной стороны от рельсовой направляющей крепятся два идентичных колесика.

Советы при выборе деталей для конструирования прижимного ролика:

1. Выбирать колеса следует только те, где основание металлическое, подшипники закрыты кожухом.
2. Уровень давления груза должен составлять 300-360 кг.
3. Пружины толкателя должны иметь усилие минимум 3,5-4 кН, при этом важно, чтобы оно было не выше несущей способности колес.

Варианты передачи крутящего момента на ролик:

1. Клиноременная передача предусматривает закрепление шкива на основание колеса с использованием 3 шпилек М12 и дает возможность задействовать пару открытых шестерен при наличии возможности надежного их крепления.
2. Вращающееся колесико можно установить на валу преобразователя или мотора, предварительно достав подшипники из основания колеса. При этом недопустимо, чтобы на осевой вал колесика воздействовал натяжной механизм, поскольку это сразу приведет к поломке. Сила воздействия должна быть направлена на основание корпуса преобразователя, свободно вмонтированного в прорезях станины.

Кроме того, необходимо учитывать нагрузку на передний подшипник передающего механизма, которая должна иметь величину меньше, чем прижимное усилие пружин.

Источник

Собираем самостоятельно привод для откатных ворот

Откатные ворота, которые открывает комплект автоматики, стали популярными благодаря привлекательному внешнему виду, а дополнительно они занимают минимум свободного пространства на участке. Конструкции, оснащенные электроприводом, управляются легко – нажатием кнопки. Всю остальную работу выполняет автоматика. Если уровень знаний позволяет, можно собрать некоторые элементы аппаратной части собственными силами.

На основании чего подбирается двигатель?

Привод, который будет использоваться для откатных ворот, состоит из нескольких основных узлов: двигатель, узел управления, редуктор. В случае, когда планируется сборка аппаратной части своими руками, нужно подбирать элементы механизма в соответствии с параметрами ворот (габариты и вес, интенсивность эксплуатации), благодаря чему самодельный привод будет функционировать исправно, без перебоев и поломок.

Рекомендуется покупать фурнитуру единым комплектом – так вы сможете приобрести изделие одного производителя и сэкономите себе деньги.

Размеры подвижной створки

Чем крупнее ворота, тем более мощный требуется двигатель. Слабая автоматика не обеспечит достаточного усилия для передачи зубчатой рейке. Более эффективно будет функционировать трехфазный двигатель. Соответственно, рекомендуется проверить, какой тип источника питания подведен к воротам.

Материалы несущих деталей

Сегодня часто встречаются редукторы с полимерными шестернями. Это снижает интенсивность шума, однако, негативно сказывается на продолжительности эксплуатации. Некоторые детали, в частности, вал, изготавливают из порошковых металлов, силумина.

Использование в редукторе приводах пластиковых шестерней: 100% гарантия снижения эксплуатационного периода автоматики в 3 раза.

Если наполнение узлов привода выполнено из стали, можно рассчитывать на долгосрочную службу. В технической документации не указываются такие нюансы, поэтому рекомендуется искать информацию от надежных источников.

Этот параметр определяется показателем в процентах. Чем выше его значение, тем надежнее привод для откатных ворот. В бытовых условиях достаточно установить комплект автоматики с интенсивностью эксплуатации не более 30%, при этом среднее количество циклов составляет 5-6 в час.

Промышленные объекты пропускают больше автомобилей, поэтому привод для откатных ворот должен подбираться с интенсивностью эксплуатации от 50% и выше. Количество циклов при данном показателе равно 10 в час. Если же интенсивность эксплуатации соответствует 70%, количество машин в час увеличится до 13-15.

Масса подвижной створки

Вес откатных ворот варьируется в пределах 300-1000 кг. Соответственно, для каждого значения массы нужно подбирать привод с определенной мощностью. Например, в бытовых условиях подвижная створка обычно весит 250-600 кг. Для конструкции весом до 300 кг нужно использовать автоматику не менее 250 Вт.

Качество и мощность привода не всегда зависит от страны производителя и торговой марки. Некоторые китайские приводы не уступают автоматике известных производителей.

Аналоги с уровнем нагрузки до 400 Вт вполне можно задействовать, как узел аппаратной части для откатных ворот массой не выше 600 кг. Двигатель 600 Вт используют с целью передачи создаваемого усилия подвижной створке весом до 1000 кг.

Допустимая замена деталей

Когда привод собирается своими руками, допускается использование деталей и узлов, снятых с другой техники. Но делать это нужно осторожно, учитывая все возможные нюансы такой замены.

Так, в комплект автоматики должен входить двигатель, его можно взять из стиральной машинки. Сложность данного решения заключается в необходимости определения концов обмоток. При наличии мультиметра измеряется сопротивление. Значение данного параметра пусковой обмотки будет выше.

Если нет возможности использовать подходящий редуктор, вместо этого узла при монтаже своими руками допускается применять ременную передачу. В данном случае необходимо определить передаточное число.

С этой целью значение диаметра большого шкива, находящегося в контакте с приводным колесом, необходимо разделить на эквивалентный размер малого, соединенного с валом двигателя. Основная трудность данного варианта заключается в необходимости использования натяжного устройства, без которого ремень будет провисать.

Модернизация узла автоматики

Основными элементами, обеспечивающими передачу усилия, которое создает привод, воротам, является звезда и цепь. Для этой цели можно взять детали от двухколесного транспорта. Если закрепить цепь на подвижной створке, при движении звезды возникнет тяга и будет передаваться подвижной створке.

Как закрепить двигатель с реечной передачей?

Основа аппаратной части при сборке своими руками – швеллер, который закладывается в фундамент. Затем нужно сделать раму из металла, подойдет уголок с шириной полочек 50 мм. Если высота оси вращения двигателя и редуктора не соответствует, важно изготовить разноуровневое основание под эти узлы.

В случае, когда в раме предусмотрены овальные отверстия, появляется возможность регулировать расположение аппаратов. Комплект автоматики крепится к уголкам посредством болтового соединения с самоконтрящейся гайкой.

Как закрепить цепь к воротам?

Зубчатая рейка или ее аналог (цепь) не должна крепиться на несущем блоке. Это ненадежно и чревато регулярным загрязнением элементов конструкции. Самодельный привод может передавать усилие на цепь, закрепленную на дополнительном блоке.

Его располагают на уровне 60-100 см от нижней точки откатных ворот. С нижней стороны можно крепить цепь. При этом важно, чтобы комплект автоматики располагался на соответствующем уровне.

Как избежать проблем при эксплуатации?

Главная сложность описанной конструкции, изготовленной своими руками, заключается в провисании цепи. Нейтрализовать этот недостаток можно, если прикрепить шпильки к последнему звену, используя сварочный аппарат.

При этом они должны проходить через проушины, которые располагаются на раме откатных ворот. Существует альтернативное решение. Это ролик-успокоитель, оснащенный жесткой пружиной.

Монтаж механизма передачи с приводным роликом

Это более надежный привод, однако, его не так просто собрать своими руками. Главное преимущество данного решения – отсутствие дополнительных конструкционных элементов, которые обычно закрепляют на подвижную створку (зубчатая рейка).

Особенности конструкции

Схема установки электропривода

Несущая балка подвергается давлению ролика, наружная часть которого закрыта резиновой покрышкой. Данный элемент располагается на оси, прочно закрепленной на П-образном кронштейне. Именно на этот элемент оказывает воздействие пружина, установленная на шпильке толкателя. И она же создает прижимное усилие. А удерживает ее резьбовой крепеж.

С целью компенсации нагрузочного усилия с противоположной стороны крепится еще несколько роликов с той разницей, что их устанавливают по месту.

Важно: Выбор комплектующих

Если было решено своими руками собрать привод с роликовой передачей для откатных ворот, необходимо правильно подобрать основные элементы механизма. Можно сделать заказ из ассортимента продукции для тележек промышленного целевого назначения.

Основные критерии при выборе: скрытые подшипники, обслуживание которых не производится; металлическая основа. Уровень нагрузки должен лежать в пределах 300-360 кг. Также ограничивается и прижимное усилие, создаваемое пружинами: не меньше 3,5 кН и не более 4 кН.

Как соединить ролики с аппаратной частью?

Один из вариантов – клиноременная передача. При этом нужно своими руками закрепить ведомый шкив, используя в качестве основы металлическую часть колеса и шпильки М12 в количестве 3 шт. Если это возможно реализовать, допускается установка пары шестерен.

Роликовые опоры и регулировочные подставки: установливают их, не только в горизонтальной плоскости, но и соосно, что обеспечит минимальное трение роликов о стенки направляющей

Альтернативный вариант – крепление ролика своими руками на валу одного из основных узлов, из которых состоит комплект автоматики (двигатель, редуктор).

Правильная установка роликовых опор и регулировочных подставок.

Но, прежде всего, рекомендуется своими руками удалить подшипники, скрытые в металлических роликах. Особенность этого решения заключается в том, что натяжной механизм будет оказывать воздействие не на ось колеса, а на основание редуктора.

Важный нюанс – радиальная нагрузка, оказываемая на передний подшипник этого узла, не должна уступать по значению прижимному усилию, создаваемому пружиной.

Выбор механизма передачи делается между реечным и роликовым вариантом. В первом случае в комплект аппаратной части добавляется звезда и цепь, тогда как приводной ролик более надежен и нетребователен.

Смотрим видео: Подробная инструкция сборки

Источник