Привода для гаражных ворот своими руками

Как сделать автоматические ворота своими руками?

Управление автомобилем предоставляет комфорт передвижения, поэтому автовладельцы стараются максимально автоматизировать процессы, связанные с движением и обслуживанием транспортного средства. Одной из приятных опций, позволяющей не выходя из машины заехать во двор или гараж, является автоматизация открытия ворот. И если процесс изготовления самой конструкции не представляет большой сложности, то система управления реализуется далеко не каждым автовладельцем. Поэтому мы рассмотрим основные принципы и детали, которые позволят вам сделать автоматические ворота своими руками.

Виды ворот

Автоматизировать процесс открытия и закрытия можно в воротах любого типа, но принцип реализации и необходимые элементы будут кардинально отличаться. Всего существуют три основных типа:

• Распашные ворота – наиболее простой и распространенный вид, представляющий собой одну или две створки, которые могут открываться внутрь или наружу;
• Откатные ворота – представляют собой сплошную панель, отодвигающуюся в сторону вдоль стены или забора;
• Подъемные и подъемно-поворотные ворота (роллетные) — представляют собой секционную конструкцию из пластика или металла, набираемую в замок, поднимаясь вверх, секции складываются или поворачивают под потолок.

Откатные, в свою очередь подразделяются еще на три категории (подвесные, рельсовые и консольные). Подвесные используются в промышленных помещениях или в местах, где верхний габарит ограничен конструктивными элементами. Рельсовые используют рельсовый путь для перемещения по нем въездных ворот, но этот тип использует редко из-за сложности эксплуатации и необходимости высокой точности подстройки.

Подъемные в качестве автоматических гаражных ворот требуют разработки проекта и высокой точности работ, из-за чего процесс их самостоятельной реализации без наличия соответствующего опыта не представляется возможным. Поэтому в рамках статьи мы рассмотрим более практичные и простые в изготовлении варианты – распашные и консольные откатные ворота.

Автоматические распашные ворота

Наиболее простой вариант для дома, если данная модель уже установлена на участке, можете сразу переходить к их автоматизации. Для изготовления распашных ворот вам понадобиться:

Рис. 1: схема изготовления распашных ворот

• Изготовьте раму, для этого подойдет металлическая труба или профиль;
• Установите столбы – это основной опорный элемент, поэтому надежности и устойчивости конструкции потребуется уделить особое внимание, также в них нужно установить закладные детали для крепления навесов и оборудования; Рис. 2: изготовление столбов
• Произведите крепление петель к столбам и раме при помощи сварки или ботового соединения, если масса конструкции ожидается приличная, вам понадобятся специальные петли; Рис. 3: приварите петли
• Закрепите на раму обшивочный материал (профнастил, поликарбонат, элементы ковки, листовое железо, брус и т.д.);
• Обработайте швы, заусеницы, острые и выступающие углы при помощи болгарки, напильника или другого обрезного инструмента;
• Установите ворота на навесы и проверьте ход створок, их расположение в крайнем открытом и закрытом положении, плотность прилегания, при необходимости отрегулируйте эти параметры;
• Закрепите задвижку и фиксирующий крюк (эти элементы в автоматических системах не обязательны, поэтому можете обойтись и без них);
• Покройте грунтовкой и покрасьте поверхность или отдельные элементы.

Преимущества и недостатки.

На этапе проектирования следует взвесить все за и против, к преимуществам распашных моделей относятся:

• Относительно простая конструкция, которую каждый может изготовить самостоятельно;
• Неприхотливая в эксплуатации, отсутствуют сбои в работе из-за перекосов, заклинивания и прочих неисправностей;
• Нет необходимости приобретать специфическую фурнитуру, можно собрать из подручных материалов;
• Не требуется заливать фундамент под рабочий механизм, заливаются только опорные столбы;
• Достаточно легко ремонтируются, при необходимости можно заменить какой-либо элемент;
• Сравнительно меньшая себестоимость.

К недостаткам распашных ворот относятся:

• Для свободного движения требуют достаточного пространства равного ширине створок;
• Необходимость установки электрического привода для каждой половины, поэтому в двухстворчатых моделях эта опция обходиться вдвое дороже;
• Воспринимают ветровую нагрузку, поэтому требуют дополнительной фиксации.
• Создает значительную нагрузку на опорные конструкции из-за чего прочность и высота столбов должна выбираться в соответствии с массой металлического каркаса и обшивки;

Выбор и установка привода

По способу управления приводы могут быть линейные, рычажные и подземной установки. Привода подземной установки достаточно сложные и дорогие, так как весь механизм скрывается ниже уровня грунта и должен обеспечивать достаточно большое усилие. Такие приводы используются для перемещения ворот, где внешний вид нельзя портить какими-либо техническими элементами. Из-за подземного размещения они подвержены воздействию сточных вод, поэтому для системы необходимо сооружать эффективную ливневую канализацию.

Рис. 4: скрытый привод подземной установки

Линейный привод

Привода с линейным раздвижным механизмом устанавливаются на столбах и крепятся к створкам распашных ворот. Принцип действия заключается в движении штока посредством планетарного, кривошипного механизма или шестерней. Важным параметром при проектировании и установке линейной модели является его местоположения по отношению к самим воротам и точке крепления. Всего выделяют три способа крепления:

• На боковой поверхности столба; Рис. 5: линейный привод на боковой поверхности
• На торцевой поверхности столба; Рис. 6: линейный привод на торцевой поверхности
• В нише. Рис. 7: линейный привод в нише

Устройство, установленное на боковой поверхности, требует куда большей мощности для выполнения операций со створками ворот, в сравнении с тем же устройством, установленным на торцевой поверхности. Также далеко не всегда возможно устанавливать привод ворот на боковую поверхность, так как он будет скрадывать пространство в открытом положении и просвета ворот может оказаться недостаточно для комфортного проезда авто.

Установка на торцевую поверхность также имеет свои особенности из-за расстояния от точки поворота линейного привода до рамы ворот. Для такой конструкции этот параметр должен быть не более 10 см, но из-за большого веса ворот столбы и опорные конструкции имеют большие габариты. Поэтому расстояние может достигать 15 – 20 см, что делает такой тип установки малоэффективным. На помощь в такой ситуации приходит способ установки в нишу, специфические модели с удлиненным штоком или рычажные приводы.

Установка в нишу не всегда оправдана, поскольку удаление части опорной конструкции негативно сказывается на ее прочности. Такой метод оправдан лишь в том случае, когда у столба имеется несущий стержень или удаляется незначительный фрагмент.

Рычажный привод

Рычажный привод представляет рычаг локтевого типа с подвижным шарниром, приводимый в действие электрическим двигателем. Пример такого устройства в действии приведен на рисунке ниже.

Рис. 8: привод рычажного типа

Такие приводы могут управлять автоматическим открытием и закрытием ворот вне зависимости от габаритов столбов и положения створок, но рычажная автоматика требует куда большего ресурса мощности, в сравнении с линейной. Стоимость рычажных механизмов также значительно больше и выходят со строя они куда быстрее. Поэтому линейные приводы для ворот устанавливаются чаще, даже, несмотря на ущерб конструкции.

Блок и пульт управления

Блок управления представляет собой комплект автоматики, способной открывать и закрывать ворота, устанавливать время задержки до автоматического закрытия, подавать звуковые или световые сигналы о положении ворот и т.д. Следует отметить, что механизм автоматизации ворот необходимо размещать на высоте не менее 50см от уровня грунта, чтобы в зимнее время года при выпадении осадков он не оказался под снегом. Так как в нерабочем состоянии некоторые сборки электропривода переходят в режим самоблокировки, и при необходимости открытия вручную вам придется их разблокировать. Пульт управления, как и линейный привод, при установке должен учитывать габариты открытых створок.

Пульт управления напрямую подвязывается к блоку управления и может функционировать:

• По каналам радиосвязи;
• По проводным каналам;
• Через Wi-Fi или мобильные каналы связи.

Через эти каналы автоматическими воротами можно управлять с брелка, через встроенный в автомобиле Home-Link, при помощи клавиатуры, картридера, мобильного телефона, обычного ключа, жетона и т.д. Выбирать нужно наиболее подходящий вариант, к примеру, для семьи из четырех и более человек приобретать брелки куда дороже, чем установить GSM модуль, запрограммированный на несколько мобильных телефонов. Модуль оснащается собственной SIM картой, а в память заводятся нужные номера мобильных, на которые будет реагировать устройство и производить автоматическое открывание.

Откатные ворота

Конструктивно автоматические откатные ворота представляют собой закрепленное на раме полотно, которое перемещается вдоль забора на ширину проема. Для изготовления таких ворот вам понадобится:

Рис. 10: пример схемы откатных ворот

• Соберите или приобретите готовое полотно для откатных ворот;
• Изготовьте из металлического профиля или трубы раму для откатных ворот; Рис. 11: рама для откатных ворот
• Зафиксируйте полотно на сборках рамы; Рис. 12: зафиксируйте полотно на сборках рамы
• Зафиксируйте роликовые опоры на заранее забетонированном основании. Рис. 13: зафиксируйте ролики на бетонном основании
• На опорных конструкциях установите с одной стороны улавливающие устройства, а с другой роликовые направляющие; Рис. 14: нижний улавливатель

Рис. 15: роликовые направляющие

• Установите на ворота профильный рельс;
• Поместите в рельс роликовые опоры;
• На конце ворот установите подвижный упорный ролик; Рис. 16: подвижный ролик
• Закрепите готовые ворота в проеме; Рис. 17: закрепите готовые ворота в проеме

Готовая конструкция должна свободно перемещаться в пролете. Такие ворота обладают рядом особенностей в эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Несмотря на то, что автоматические секционные ворота не так широко применяются для ограждения въездов, как распашные варианты, они обладают рядом весомых преимуществ. А их малая популярность обуславливается тем, что такая модель относительно недавно появилась в обиходе. К преимуществам откатных ворот относятся:

• Относительно простая конструкция;
• Линейные размеры самих ворот и элементов привода не занимают лишнего пространства в проезде;
• Опорные столбы практически не воспринимают нагрузку от конструкции;
• Обладают высокой механической прочностью, не бояться порывов ветра в открытом положении.
• Куда более дешевый автоматический привод.

Но, помимо преимуществ, раздвижные ворота имеют и определенные недостатки:

• Вдоль забора требуется обеспечить свободное пространство для движения;
• Более дорогостоящая фурнитура и комплектующие;
• Поверхность грунта на всей протяженности пути следования ворот должна быть ровной;
• Необходимость заливки фундамента и установки металлических деталей для закрепления роликов;
• Более сложный и трудоемкий ремонт, в случае выхода ворот со строя.

Привод для откатных ворот

Чтобы привести в действие автоматические ворота откатного типа используется линейная автоматика, включающая в себя электропривод для создания вращающего эффекта, зубчатая рейка для реализации механической передачи, магнитный или электрический механизм фиксации крайних положений.

Электропривод представляет собой отдельный блок с зубчатой передачей

Рис. 18: электропривод для откатных ворот

Посмотрите на рисунок, зубчатая передача реализована посредством колесика. При выборе модели лучше отдавать предпочтение изделиям с металлическим колесиком, так как полимерные довольно быстро выходят со строя. Данный элемент должен становиться в зацепление с зубчатой рейкой.

Рис. 19: крепление зубчатой рейки

Зубчатая рейка крепиться к воротам метровыми отрезками, обязательно крепите ее к каркасу, но, ни в коем разе не к рельсу, предназначенному для движения роликов. Общую длину рейки необходимо выбрать не по габаритам ворот, а исходя из ширины проема плюс один метр.

В первую очередь электропривод устанавливается на заранее смонтированный фундамент, затем, по отношению к его колесику монтируют зубчатую рейку.

Рис. 20: установка рейки на электропривод

Следует отметить, что электропитание к месту установки подводится заранее, поэтому после монтажа автоматики к ней подключается питающий кабель, который уже скрыт в земле. Практически каждая модель привода для автоматических ворот оснащена замком разблокировки. Он применяется в тех ситуациях, когда вам нужно открыть ворота вручную, так как большинство моделей блокируют положение, поэтому сдвинуть их крайне проблематично.

Для остановки вращения колесика в крайних положениях устанавливаются магнитные или механические механизмы. Механические модели нежелательно применять в климатических условиях с низкими температурами, так как при замерзании они часто дают сбой, и вам придется открывать ворота вручную.

Рис. 21: установка магнитного датчика крайнего положения

Магнитные модели куда менее капризны, их устанавливают на зубчатую рейку ворот и при прохождении напротив электропривода магниты воздействуют на активное устройство, подающее команду на прекращение вращения.

Блок управления

Как и для автоматических ворот распашного типа, блок управления может контролироваться с проводного или дистанционного пульта, с клавиатуры, кодового замка или от GSM модуля. Он позволяет задавать различные режимы работы (устанавливать задержку закрытия или открытия, оставлять проем для прохода, выбирать время для перемещения, управлять световой сигнализацией и т.д.). Для предотвращения попадания влаги блок управления автоматическими воротами должен размещаться на высоте не менее 5 м от поверхности грунта.

Видео инструкции в помощь

Источник