Pohon výkyvných brán: Výroba a inštalácia domácich majstrov

Obsah článku

• Príprava brány a upevňovacích bodov
• Výroba pohonu z regulátorov okien automobilov
• Výber a výpočet motorov
• Gombík pre domácu jazdu
• Zvyšujeme tvrdosť čapu
• Zvýšenie závitu čapu
• Zostavenie pohonu
• Dimenzovanie ovládača
• Zostavenie posuvnej časti
• Zátky a otočné kĺby
• Vonkajšia trubica ovládača
• Inštalácia motora a konečná montáž
• Elektrické schéma
• Výber vybavenia
• Sekundárne obvody a automatizácia

Majitelia posuvných brán nemajú žiadne zvláštne ťažkosti pri dopĺňaní krídla samotným hnacím mechanizmom, ale pokiaľ ide o otočné brány, je potrebné oveľa viac úsilia a znalostí. Dnes budeme hovoriť o pohonoch pre otočné brány a ich montáži pre kutilov.

Existujú tri hlavné typy prevodov, ktoré prevádzajú rotáciu elektrického motora na translačný pohyb s vysokým krútiacim momentom. Konštrukcia mechanizmu sa môže vykonať:

• vo forme ozubeného kolesa;
• pomocou skrutkového čapu;
• pomocou stojana a pastorka.

Na tieto tri typy kinematiky je celkom možné zostaviť svoj vlastný mechanizmus aj doma.

Dizajn domáceho pohonu navrhnutý nižšie sa nebojí vlhkosti a špiny, má veľmi veľké úsilie pri pohybe.

Vezmite prosím na vedomie, že keď je brána zatvorená, funguje takáto samostatne vyrobená jednotka ako zámok: nedá sa otvoriť zvonku stlačením krídla brány.

Príprava brány a upevňovacích bodov

Takmer všetky otočné brány alebo dvere môžu byť vybavené pohonom, ale je lepšie naplánovať inštaláciu mechaniky vopred. Platí to pre inštaláciu bezpečných držiakov pre pohon. Vyzerajú ako kovové dosky s otvormi na koncoch, z ktorých jeden je pevne pripevnený kolmo na krídlo, druhý je umiestnený na stĺpiku alebo plote v rovnakej polohe..

Pri inštalácii musia byť dosky orientované horizontálne a na rovnakej úrovni. Je veľmi dôležité vziať do úvahy vysokú ťažnú silu pohonu, preto najlepším spôsobom, ako pripevniť platňu k bráne, je zváranie. Dosky možno pripevniť na kamenné a tehlové stĺpy kovovými kotvami, ale je oveľa lepšie vyrobiť z ocele zabudované prvky počas fázy výstavby..

Najjednoduchším spôsobom je namontovať pohon na brány, ktoré sa otvárajú dovnútra, takže všetky ovládače sú v chránenej oblasti. V otvore dverí musí byť položený kábel, preto pod povrch vozovky položte vopred plastovú rúrku s priemerom 32 mm.

Počas fázy montáže definujete prvé základné parametre vášho pohonu. Keď je brána zatvorená a otvorená, zmerajte vzdialenosť medzi stredmi otvorov v držiakoch. Posledná hodnota je dĺžka vášho pohonu v zloženej polohe a rozdiel medzi nameranými vzdialenosťami je veľkosť zdvihu zariadenia..

Môžete tiež zmerať otváraciu a zatváraciu silu brány pomocou ručnej pružinovej stupnice. Potiahnite držiak krídla brány v smere opačného držiaka, čo vám pomôže najpresnejšie zvoliť výkon motora.

Výroba pohonu z regulátorov okien automobilov

Ľahké krídla brány sa dajú skutočne uviesť do pohybu pohonom z modifikovaných mechanizmov ovládania okien. Výhodou tejto metódy je jej relatívna jednoduchosť a takmer tichá prevádzka pohonu. Nevýhodou je obmedzené ťažné úsilie v dôsledku malého pracovného zdvihu mechanizmu.

Existujú dva typy dizajnov regulátora okna vhodné na použitie ako pohon brány:

• rolu pohyblivého prvku hrá ozubená tyč;
• na základe práce zariadenia.

V obidvoch prípadoch je hnací koniec namontovaný na kovovej plošine, ktorá je pevne spojená s stĺpikom alebo plotom. V tomto prípade by sa kovová koľajnica mala pohybovať rovnobežne s rovinou brány a siahať smerom k nim..

Zdvíhací mechanizmus si vyžaduje určitú prácu: inštalácia podlhovastej kovovej tyče pre stojan alebo kolennej páky pre ozubené koleso. Spoje tyče s pohonom a bránou, ako aj dve časti kolennej páky musia byť vyhotovené vo forme vidlicového závesu podľa vzoru zatvárania dverí..

Môžete zaistiť dobrú mobilitu a bez vôle, ak jedna strana spojenia je vytvorená vo forme dvoch skladaných dosiek, ktorých medzera sa rovná ich hrúbke. Doska medzery vstupuje doska druhej časti závesu. Oba prvky sú spojené prstom alebo skrutkou so samosvornou maticou.

Hlavným problémom pri používaní okenných regulátorov je nájsť najvýhodnejšiu polohu pohonu, pántu a bodu, v ktorom je tyč pripevnená k bráne. Môžete to s istotou urobiť experimentálne, najskôr nastavte bránu do otvorenej polohy a pomaly ju zatvorte, sledujte správanie štruktúry pohonu. Nezabudnite, že po inštalácii potrebuje mechanizmus ochranný kryt.

Výber a výpočet motorov

Ako aktivátor pohybu otočných brán je vhodné použiť rôzne typy prevodových motorov. Ak hovoríme o malých bránach s nízkou hmotnosťou, s úlohou sa budú zaoberať motory akumulátorových skrutkovačov, pohony stieračov automobilov, regulátory okien atď. Ďalšou otázkou je, ako plánujete vytvoriť spojku pre hriadele takýchto motorov..

Môžete si tiež vybrať vhodnú jednotku zo širokého sortimentu prevodových motorov kúpených v obchode, čo vám dáva väčšiu voľnosť pri určovaní požadovaného krútiaceho momentu. Povedzme, že nameraná zatváracia sila ťažkého krídla brány je 13,5 kg na stupnici ručného cvalu. Každý kilogram zodpovedá 9,8 N, čo znamená, že ťažná sila je 132,3 N. V prípade hrebeňového alebo pastorkového pohonu sa musí táto hodnota vydeliť priemerom hnacieho kolesa, čo sa rovná krútiacemu momentu motora.

Pri konštrukcii typu „matica-skrutka“ dochádza k zníženiu, takže je potrebné ďalšie prepočítanie. Povedzme, že je vybratý čap M18 s rozstupom závitu 2,5 mm. To znamená, že pri jednej otáčke okolo kruhu s priemerom 18 mm matica vykoná translačný pohyb 2,5 mm, takže prevodový pomer je 7,2: 1. Ak teda delíme otváraciu silu hradla koeficientom prenosu, získame požadovanú hodnotu sily na hriadeli motora: 132,3 / 7,2 ~ 18,4 N alebo o niečo menej ako 1,9 kilogramu s polomerom vlásenky 0,9 cm. hodnota krútiaceho momentu motora je 1,69 kg / cm.

Ide o pomerne hrubý výpočet, ktorý nezohľadňuje treciu silu v skrutkovom pohone a ďalšie straty, ale pomáha určiť minimálny povolený výkon motora. Na kompenzáciu energetických strát sa odporúča poskytnúť rezervu energie 100 – 250%.

Je tiež potrebné vypočítať rýchlosť otáčania hriadeľa. Za týmto účelom vydelte dĺžku pracovného zdvihu stúpaním závitu skrutkového pohonu a získate počet otáčok potrebných na úplné otvorenie brány. Pri použití ozubeného hrebeňa a pastorka sa výpočet určuje pomerom počtu zubov ozubeného hrebeňa a hnacieho ústrojenstva.

Gombík pre domácu jazdu

Ťažké dvere vyžadujú pohon s veľkou silou. Takáto práca spadá do právomoci diskov vyrábaných vo výrobe, ale analógom môžete vytvoriť vlastnými rukami..

Hlavným problémom je nájdenie vhodného cvočku. Štandardné kolíky nie sú vhodné pre pohon: sú vyrobené z mäkkého kovu, takže sa časom vlákno stáva nepoužiteľným. Východiskom zo situácie je nezávislé zvýšenie tvrdosti kovu a počet kontaktných závitov závitu skrutky.

Zvyšujeme tvrdosť čapu

Prvý problém je vyriešený kalením. Požadovaná teplota ohrevu je zabezpečená bežným uhlím, kov tiež čiastočne karburuje. Zložte pec vyrobenú z tehál a liatinového roštu, palivo ohrievajte, kým uhlie úplne nevyhorí. Teplota kalenia je 700 – 800 ° С, čo zodpovedá bohatej červenej farbe kovu. Expozícia pri tejto teplote je 13–15 minút, po čom musí byť dielec ochladený použitým olejom. Čap musí úplne a súčasne klesať po celej svojej dĺžke, preto roztiahnite oceľovú rúrku pozdĺž pozdĺžneho švu, zastrčte konce a použite tento podnos ako kaliaci kúpeľ. Prúžok na vlasy sa musí po každom vychladnutí mierne pretrepať v oleji, potom ho vyberte a vložte späť na uhlie bez toho, aby ste ho zotreli, aby ste uvoľnili kov. Teraz je potrebné zahriať na teplotu 200 až 250 stupňov, až kým kov nezačne stúpať s výraznou mierkou tvorby stupnice. Po 3-4 minútach vystavenia musí byť produkt ochladený vo vode.

Zvýšenie závitu čapu

Ak chcete vyrobiť špeciálnu maticu, priskrutkujte 2–3 štandardné matice pevne na čap, ale neutiahnite ich. Zarovnajte okraje matíc a upnite zostavu veľmi pevne do zveráka. Matice zvarte na všetkých okrajoch a produkt rozomelte brúskou rovnakej veľkosti.

Namiesto zložitého kalenia môžete tráviť čas hľadaním valivých čapov a matíc. Tento kov má všetky potrebné vlastnosti. Okrem toho si môžete zvoliť vlákno s lichobežníkovým profilom: je oveľa silnejšie. Nájdete tiež výrobok s väčším rozstupom nití, ktorý skráti prevádzkovú dobu mechanizmu..

Zostavenie pohonu

Dimenzovanie ovládača

Pohon má teleskopické zariadenie, na jeho výrobu potrebujete dve oceľové rúry, z ktorých jedna vstupuje do druhej bez silnej vôle. Môžete použiť štvorcovú alebo okrúhlu trubicu, nie je veľký rozdiel. Vo vnútri oboch rúrok by nemali byť stopy hrdze a vodného kameňa, takže je lepšie získať nové.

Pokiaľ ide o rozmery rúr a kolíkov, musíte ich vypočítať sami na základe vykonaných meraní. Predpokladajme, že po zložení bude dĺžka pohonu 110 cm a jeho pracovný zdvih je 50 cm. To znamená, že dĺžka vonkajšej trubice nepresiahne 100 cm, do nej sa vloží menšia trubica dlhá 80 cm a dĺžka čapu bude celých 110 cm alebo viac, v závislosti od spôsobu montáže motora. Zároveň sa v otvorenom stave budú hnacie rúrky prekrývať 30 cm.

Zostavenie posuvnej časti

Drážkou s maticou na ňu priskrutkujte menšiu rúrku a vycentrujte ju na pozdĺžnej osi rúrky. Ak chcete s istotou vycentrovať čap, rúru nadmerne nezatáčajte. Napríklad, ak používate maticu M18 s veľkosťou kľúča 27 mm, vyberte rúrku s menovitým priemerom 25 mm. Musíte maticu rovnomerne zbrúsiť tak, aby pohodlne zapadla do potrubia. Upevnite zváraním. Nie je potrebné zvariť zvnútra, ale môžete to urobiť vyrezaním „okna“ do potrubia. Keď je matica zaistená, odskrutkujte skrutku z nej.

Na konci čapu musí byť upevnené axiálne axiálne ložisko s klietkou uzavretou na oboch stranách. Vonkajší priemer ložiska by mal byť približne rovnaký ako vnútorný priemer rúry. Ložisko sa musí posúvať vo vnútri rúrky bez výrazného odporu, medzera medzi ňou a stenou nesmie prekročiť 1 mm. Ak ložisko dosadá príliš pevne, opatrne obrúste koniec vonkajšieho krúžku brúsnym papierom. Na čape musí byť ložisko pevne upnuté medzi dvoma maticami. Medzi nimi a ložiskom je nevyhnutné položiť 1-2 podložky na obe strany, aby nič nebránilo rotácii. Hliníkový gombík liberálne namažte a vložte ho z voľnej strany malej rúry a potom ho zaskrutkujte do zváranej matice. Vykonajte niekoľko skúšobných cyklov po celej dĺžke: ložisko by sa malo voľne posúvať dovnútra a nesmie sa klinovať.

Zátky a otočné kĺby

Ďalej je to až na pahýľ. Musí byť vyrobený z kovového polotovaru, ktorého priemer je o niečo menší ako priemer rúry. Aby sa pohon udržal v údržbe, urobte v rúrke dva alebo tri otvory so záhlbníkmi, odrežte závit pre upevňovacie skrutky na príslušných miestach na zátke. Na koniec zátky privarte dva oceľové pásy s priechodným otvorom tak, aby medzera medzi nimi bola o niečo väčšia ako je hrúbka upevnenia na krídle brány. Pri výpočte celkovej dĺžky pohonu v zloženej polohe zvážte vzdialenosť „odcudzenú“ zástrčkou. Pred inštaláciou zátky zatlačte do rúry 50-70 gramov litholu, potom dotiahnite čap tak, aby ložisko vstúpilo do rúry o 5 centimetrov, znova namažte tuk a pripojte rúru..

Vonkajšia trubica ovládača

Čap z potrubia sa musí úplne odskrutkovať, až kým ložisko dosadne na maticu. Potom sa do vonkajšej vloží vnútorná trubica a špendlík sa priskrutkuje za 5 až 6 otáčok.

Ďalej musíte rozhodnúť o spôsobe montáže motora. V ideálnom prípade by mal byť valcový kryt motora zaistený vo vnútri rúry pomocou zvieracích skrutiek. Ak nemôžete zvoliť motor správnej veľkosti, privarte k zadnej časti kus väčšieho potrubia, oceľového pásu alebo kovového uhla. Týmto spôsobom môžete zaistiť nadrozmerný motor akýmkoľvek pohodlným spôsobom..

Dôležité: vzdialenosť od povrchu plošiny k stredovej osi potrubia sa musí rovnať výške hriadeľa motora. Umiestnite ho tak, aby sa čo najviac zarovnal s čapom.

Inštalácia motora a konečná montáž

Pripojte hriadeľ motora k čapu pomocou spojky. Môžete si ho kúpiť z arzenálu komponentov pre motor alebo si ho vyrobiť z dvoch malých rúrok zasunutých do druhej. Namazajte čap druhýkrát a pripevnite motor k plošine. Potom otočením vnútornej trubice skrátite dĺžku svojho pohonu do štandardnej otvorenej polohy. Namažte celý povrch vnútornej trubice lítolom a ovládač úplne zložte.

Ak namontujete motor do potrubia, ponorte ho do hĺbky 5 – 6 cm a použite zátku podobnú tej prvej. Napájací kábel motora prevlečte otvorom v spodnej časti potrubia, aby dovnútra neprúdila žiadna voda. Alebo urobte otvor v samotnej zátke. V obidvoch prípadoch bude rozumné inštalovať položky upchávky.

Ak je motor namontovaný na plošine – privarte k nemu koniec vidlice, skontrolujte, či je konštrukcia dostatočne tuhá a motor chráňte ochranným krytom. Teraz stačí namontovať pohony na miesto pripojením vidlicových koncov zátok s upevnením na bránach a stĺpikoch. To sa dá urobiť pomocou závlačky alebo skrutky so samosvornou maticou..

Elektrické schéma

Výber vybavenia

Motor je riadený podľa klasickej reverzibilnej schémy, ale je tu jeden detail. Je zrejmé, že výkyvné brány majú obmedzovaciu lištu, takže listy sa musia zložiť v určitom poradí. Keď je krídlo odtrhnuté, krídlo sa začne pohybovať najskôr bez lišty, ale malo by byť ako posledné zatváranie. Toto je možné implementovať rôznymi spôsobmi, najspoľahlivejšie je relé so oneskorením zapnutia.

Zostava modulárnych zariadení zahŕňa:

• štyri stykače Hager ES424 (DC24V 4NO);
• dvojité časové relé Hager EZN001;
• diferenciálny automatický stroj Hager AD906J;
• Napájacia jednotka MeanWell DR-120-12.

Zariadenie je zostavené v plastovej skrinke Hager VECTOR VE118DN so stupňom krytia IP 65. Obvod je určený na napájanie dvoch výkonných motorov s prevodovkou IG-90GM pri napätí 24 V.

Napájanie sa dodáva cez istič diferenciálu na svorky L a N napájacieho zdroja. Z jeho zadnej strany sú odstránené dve vedenia jednosmerného napätia 24 V, z ktorých každé napája dva párové stýkače: napájanie je privádzané na vstupné svorky jednej z nich v obrátenej polarite. Výstupy párov stykačov sú zapojené paralelne a napájajú napätie do prevodových motorov.

Sekundárne obvody a automatizácia

Riadiaci obvod stykača pracuje pri konštantnom napätí 24 V. Kladný silový vodič prechádza cez prerušovacie kontakty stop spínačov a pripája sa k prerušovacím kontaktom regulačných tlačidiel, z ktorých je dodávaná energia normálne otvoreným kontaktom opačných tlačidiel. Z každého tlačidla je napätie privedené na dva páry štartérov, zatiaľ čo jeden z normálne otvorených kontaktov vykonáva funkciu zdvihu cievky. Riadiaci obvod priameho štartéra prvého páru a spätného štartéra druhého páru je otvorený normálne otvoreným relé. Relé je napájané z normálne otvoreného kontaktu štartéra druhej skupiny. Tým je uskutočňované časové oneskorenie pre sekvenčný pohyb listov..

Automatické zastavenie motorov sa vykonáva stlačením koncových jazýčkových spínačov. Musia byť namontované v smere pohybu ovládača a malé neodýmové magnety by mali byť prilepené k povrchu vnútorných rúrok. Teda, keď je ovládač úplne zložený alebo je vysunutý jeho driek, sú aktivované jazýčkové spínače, ktoré uzatvárajú napájací obvod medziľahlého relé normálne uzavretým kontaktom. Relé je zapojené paralelne a duplikuje tlačidlo „Stop“.

Takýto pohon môže tiež pracovať pod kontrolou automatickej výkyvnej brány, obvody sú podobné. Teraz môžete otvárať výkyvné brány bez toho, aby ste opustili vozidlo ľahko a bez vážnych finančných investícií..