Treść artykułu
- Przygotowanie bramy i punktów mocowania
- Wykonanie napędu z regulatorów szyb samochodowych
- Dobór i obliczenia silników
- Szpilka do domowej jazdy
- Zwiększamy twardość kołka
- Zwiększenie gwintu kołka
- Montaż siłownika
- Dobór siłownika
- Montaż części przesuwnej
- Zatyczki i przeguby obrotowe
- Rurka zewnętrzna siłownika
- Instalacja silnika i montaż końcowy
- Schemat połączeń
- Dobór sprzętu
- Obwody wtórne i automatyka
Właściciele bram przesuwnych nie mają szczególnych trudności w samodzielnym skompletowaniu skrzydła z mechanizmem napędowym, ale w przypadku bram skrzydłowych potrzeba dużo więcej wysiłku i wiedzy. Dziś porozmawiamy o napędach do bram skrzydłowych i ich samodzielnym montażu.
Istnieją trzy główne typy przekładni zębatych, które zamieniają obrót silnika elektrycznego na ruch postępowy z wysokim momentem obrotowym. Projekt mechanizmu można wykonać:
- w postaci koła zębatego;
- za pomocą kołka gwintowanego;
- za pomocą zębatki i zębnika.
W przypadku tych trzech rodzajów kinematyki całkiem możliwe jest zmontowanie własnego mechanizmu nawet w domu.
Zaproponowana poniżej konstrukcja domowej roboty siłownika nie boi się wilgoci i brudu, ma bardzo duży wysiłek podczas poruszania się.
Należy pamiętać, że gdy brama jest zamknięta, taki domowy napęd działa jak zamek: nie można go otworzyć od zewnątrz poprzez naciśnięcie skrzydła bramy.
Przygotowanie bramy i punktów mocowania
Prawie wszystkie bramy skrzydłowe lub drzwi można wyposażyć w napęd, ale montaż mechaniki lepiej zaplanować wcześniej. Dotyczy to montażu bezpiecznych mocowań napędu. Wyglądają jak metalowe płytki z otworami na końcach, z których jedna jest zamocowana ściśle prostopadle do skrzydła, druga znajduje się na słupku lub ogrodzeniu w tej samej pozycji.
Podczas montażu płyty muszą być ustawione poziomo i znajdować się na tym samym poziomie. Bardzo ważne jest uwzględnienie dużej siły uciągu napędu, dlatego najlepszym sposobem mocowania płyty do bramy jest spawanie. Płyty można mocować do kamiennych i ceglanych filarów za pomocą metalowych kotew, ale znacznie lepiej jest wykonać osadzone elementy ze stali na etapie budowy.
Najłatwiej jest zamontować napęd na bramach otwieranych do wewnątrz, tak aby wszystkie siłowniki znajdowały się w chronionym obszarze. W otworze drzwi należy ułożyć kabel, dlatego należy wcześniej ułożyć rurę z tworzywa sztucznego o średnicy 32 mm pod nawierzchnią drogi.
Na etapie montażu zdefiniujesz pierwsze podstawowe parametry swojego napędu. Zmierzyć odległość między środkami otworów w mocowaniach, gdy brama jest zamknięta i otwarta. Ta ostatnia to długość twojego siłownika w pozycji złożonej, a różnica między zmierzonymi odległościami to wielkość ruchu urządzenia..
Siłę otwierania i zamykania bramy można również zmierzyć ręczną podziałką sprężynową. Pociągnij uchwyt skrzydła bramy w kierunku przeciwnego mocowania, pomoże to najdokładniej dobrać moc silnika.
Wykonanie napędu z regulatorów szyb samochodowych
Lekkie skrzydła bramy mogą być faktycznie wprawiane w ruch poprzez napęd ze zmodyfikowanych mechanizmów podnośników szyb. Zaletą tej metody jest jej względna prostota i niemal bezgłośna praca napędu. Wadą jest ograniczona siła pociągowa ze względu na mały skok roboczy mechanizmu.
Istnieją dwa typy konstrukcji podnośników okien nadających się do zastosowania jako napęd do bramy:
- rolę elementu ruchomego pełni zębatka;
- w oparciu o pracę przekładni.
W obu przypadkach strona napędowa jest zamontowana na metalowej platformie, która jest sztywno przymocowana do słupka lub ogrodzenia. W takim przypadku metalowa szyna musi poruszać się równolegle do płaszczyzny bramy i sięgać do niej..
Mechanizm podnoszący wymaga trochę pracy: montaż wydłużonego metalowego pręta do zębatki lub dźwigni kolanowej do koła zębatego. Połączenia drążka z napędem i bramą oraz obie części dźwigni kolanowej należy wykonać w postaci zawiasu widełkowego na przykładzie samozamykacza.
Możesz zapewnić dobrą mobilność i brak luzów, jeśli jedna strona połączenia jest wykonana w postaci dwóch zagiętych płyt, między którymi szczelina jest równa ich grubości. Płytka drugiej części zawiasu wejdzie w tę szczelinę. Oba elementy połączone są palcem lub sworzniem z nakrętką samozabezpieczającą.
Podstawową trudnością w stosowaniu regulatorów okiennych jest znalezienie najkorzystniejszego położenia napędu, zawiasów oraz punktów mocowania drążka do bramy. Można to śmiało zrobić eksperymentalnie, najpierw ustawiając bramę w pozycji otwartej i powoli ją zamykając, monitorując zachowanie konstrukcji napędu. Nie zapominaj, że po instalacji mechanizm potrzebuje osłony ochronnej.
Dobór i obliczenia silników
Jako aktywator ruchu bram skrzydłowych zaleca się stosowanie różnego typu siłowników. Jeśli mówimy o małych bramach o niewielkiej wadze, silniki wkrętarek akumulatorowych, napędy wycieraczek samochodowych, regulatory szyb itp. Poradzą sobie z zadaniem. Kolejne pytanie to jak planujesz wykonać sprzęgło do wałków takich silników.
Możesz również wybrać odpowiednią jednostkę z szerokiej gamy motoreduktorów warsztatowych, co daje większą swobodę w określaniu wymaganego momentu obrotowego. Powiedzmy, że zmierzona siła zamykania ciężkiego skrzydła bramy wynosi 13,5 kg w skali galopu ręcznego. Każdy kilogram odpowiada 9,8 N, co oznacza, że siła uciągu wynosi 132,3 N. W przypadku napędu zębatkowego wartość tę należy podzielić przez średnicę koła napędowego, która będzie równa momentowi obrotowemu silnika.
W konstrukcji typu „nakrętka-śruba” występuje redukcja, więc wymagane jest dodatkowe przeliczenie. Powiedzmy, że wybrano kołek M18 ze skokiem gwintu 2,5 mm. Oznacza to, że w jednym obrocie po okręgu o średnicy 18 mm nakrętka wykonuje ruch postępowy o 2,5 mm, a więc przełożenie wynosi 7,2: 1. Odpowiednio, jeśli podzielimy siłę otwierania bramy przez współczynnik przenoszenia, otrzymamy żądaną wartość siły na wale silnika: 132,3 / 7,2 ~ 18,4 N lub nieco mniej niż 1,9 kg przy promieniu szpilki 0,9 cm. wartość momentu obrotowego dla silnika wynosi 1,69 kg / cm.
Jest to dość przybliżone obliczenie, które nie uwzględnia siły tarcia w napędzie śrubowym i innych strat, ale pomaga określić minimalną dopuszczalną moc silnika. Aby zrekompensować straty energii, zaleca się zapewnienie rezerwy mocy 100-250%.
Konieczne jest również obliczenie prędkości obrotowej wału. Aby to zrobić, podziel długość skoku przez skok gwintu napędu śrubowego, a otrzymasz liczbę obrotów potrzebną do pełnego otwarcia bramy. W przypadku korzystania z zębatki i zębnika obliczenia są określane przez stosunek liczby zębów zębatki i koła zębatego napędowego.
Szpilka do domowej jazdy
Ciężkie bramy wymagają napędu z dużą siłą. Taka praca jest w mocy fabrycznych napędów, ale możesz stworzyć analog własnymi rękami..
Główną trudnością jest znalezienie odpowiedniego reproduktora. Standardowe kołki napędowe nie są odpowiednie: są wykonane z miękkiego metalu, więc z czasem gwint staje się bezużyteczny. Wyjściem z sytuacji jest niezależne zwiększenie twardości metalu i liczby stykowych zwojów gwintu śruby.
Zwiększamy twardość kołka
Pierwszy problem rozwiązuje hartowanie. Wymaganą temperaturę ogrzewania zapewnia zwykły węgiel drzewny, częściowo nawęglany metal. Złożyć piec z cegły i rusztu żeliwnego, podgrzać paliwo do całkowitego wypalenia się węgli. Temperatura utwardzania wynosi 700–800 ° С, co odpowiada intensywnemu czerwonemu kolorowi metalu. Ekspozycja w tej temperaturze trwa 13–15 minut, po czym część należy schłodzić w przepracowanym oleju. Sworzeń musi całkowicie i jednocześnie zanurzyć się na całej swojej długości, dlatego należy rozłożyć rurę stalową wzdłuż szwu wzdłużnego, zaślepić końce i wykorzystać tę tackę jako kąpiel hartowniczą. Spinkę należy lekko potrząsać w oleju przez cały czas, gdy ostygnie, a następnie wyjąć i odłożyć na węgiel bez wycierania, aby uwolnić metal. Teraz należy podgrzewać do 200-250 stopni, aż metal stanie się szary z wyraźnym tworzeniem się kamienia. Po 3-4 minutach ekspozycji produkt należy schłodzić w wodzie.
Zwiększenie gwintu kołka
Aby wykonać specjalną nakrętkę, należy mocno wkręcić 2-3 standardowe nakrętki na kołek, ale nie dokręcać. Dopasuj krawędzie nakrętek i mocno zaciśnij zespół w imadle. Zgrzej nakrętki na wszystkich krawędziach i zeszlifuj produkt szlifierką kątową do tego samego rozmiaru.
Zamiast skomplikowanej procedury hartowania, możesz poświęcić czas na szukanie do nich kołków toczonych i nakrętek. Ten metal ma wszystkie niezbędne cechy. Ponadto możesz wybrać gwint o profilu trapezowym: jest znacznie mocniejszy. U nas znajdziesz również produkt o większym skoku gwintu, który skróci czas pracy mechanizmu..
Montaż siłownika
Dobór siłownika
Siłownik posiada urządzenie teleskopowe, do jego wykonania potrzebne są dwie stalowe rurki, z których jedna wchodzi w drugą bez dużego luzu. Możesz użyć kwadratowej lub okrągłej rury, nie ma dużej różnicy. W obu rurach nie powinno być śladów rdzy i kamienia, dlatego lepiej zaopatrzyć się w nowe.
Jeśli chodzi o wymiary rur i kołków, należy je obliczyć samodzielnie na podstawie wykonanych pomiarów. Załóżmy, że po złożeniu długość napędu wynosi 110 cm, a skok roboczy 50 cm, co oznacza, że długość rury zewnętrznej nie przekroczy 100 cm, zostanie do niej włożona mniejsza rurka o długości 80 cm, a długość kołka będzie wynosić pełne 110 cm lub więcej, w zależności od sposobu montażu silnika. W takim przypadku w stanie otwartym rury napędowe będą miały zakładkę 30 cm.
Montaż części przesuwnej
Przełóż kołek z przykręconą do niego nakrętką przez mniejszą rurę i wyśrodkuj go na osi podłużnej rury. Aby pewnie wyśrodkować kołek, nie przewymiaruj rury. Na przykład, jeśli używasz nakrętki M18 z kluczem o rozmiarze 27 mm, wybierz rurę o średnicy nominalnej 25 mm. Wystarczy równomiernie oszlifować nakrętkę, aby dobrze przylegała do rury. Mocowanie przez spawanie. Spawanie jest opcjonalne od strony wewnętrznej, ale można to zrobić wycinając w rurze „okienko”. Po zabezpieczeniu nakrętki odkręć z niej kołek.
Na końcu kołka należy zamocować łożysko osiowo-osiowe z koszykiem zamkniętym z obu stron. Zewnętrzna średnica łożyska powinna być w przybliżeniu równa wewnętrznej średnicy rury. Łożysko powinno przesuwać się wewnątrz rury bez znacznego oporu, szczelina między nim a ścianą nie powinna przekraczać 1 mm. Jeśli łożysko pasuje zbyt ciasno, ostrożnie przeszlifuj koniec bieżni zewnętrznej papierem ściernym. Na trzpieniu łożysko musi być mocno zaciśnięte między dwiema nakrętkami. Między nimi a łożyskiem należy koniecznie położyć 1-2 podkładki po obu stronach, aby nic nie przeszkadzało w obracaniu się. Obficie nasmaruj kołek litolem i włóż go z wolnej strony małej rurki, a następnie wkręć w przyspawaną nakrętkę. Wykonać kilka próbnych przejazdów na całej długości: łożysko musi swobodnie przesuwać się do środka i nie klinować się.
Zatyczki i przeguby obrotowe
Następnie wszystko zależy od odgałęzienia. Musi być wykonany z metalowego półfabrykatu, którego średnica jest nieco mniejsza niż średnica rury. Aby napęd był sprawny, wykonaj dwa lub trzy pogłębienia w rurze, wytnij gwint pod śruby mocujące w odpowiednich miejscach na korku. Zgrzać dwie listwy stalowe z otworem przelotowym do końca zaślepki tak, aby szczelina między nimi była nieco większa niż grubość mocowania na skrzydle bramy. Obliczając całkowitą długość siłownika w pozycji złożonej, należy wziąć pod uwagę odległość „skradzioną” przez wtyczkę. Przed zainstalowaniem korka wepchnij 50-70 gramów litolu w rurę, następnie dokręć śrubę tak, aby łożysko wchodziło do rury o 5 centymetrów, ponownie dodaj smar i zatkaj rurę.
Rurka zewnętrzna siłownika
Kołek z rury należy całkowicie wykręcić, aż łożysko oprze się o nakrętkę. Następnie rurkę wewnętrzną wkłada się do zewnętrznej, a spinkę wkręca się w 5-6 obrotów.
Następnie musisz zdecydować o sposobie montażu silnika. W idealnym przypadku cylindryczna obudowa silnika powinna być zamocowana wewnątrz rury za pomocą śrub zaciskowych. Jeśli nie możesz dobrać silnika o odpowiednim rozmiarze, przyspawaj do tylnego końca kawałek większej rury, taśmy stalowej lub metalowego kąta. W ten sposób można w wygodny sposób zabezpieczyć nadwymiarowy silnik..
Ważne: odległość od powierzchni platformy do środkowej osi rury musi być równa wysokości wału silnika. Ustaw go tak, aby był wyrównany z kołkiem tak współosiowym, jak to możliwe.
Instalacja silnika i montaż końcowy
Połączyć wał silnika z kołkiem za pomocą sprzęgła. Możesz go kupić z arsenału komponentów do silnika lub zrobić to sam z dwóch małych rur umieszczonych jedna w drugiej. Nasmaruj kołek po raz drugi i przymocuj silnik do platformy. Następnie, obracając rurkę wewnętrzną, skróć siłownik do standardowej pozycji otwartej. Nasmarować całą powierzchnię dętki litem i całkowicie złożyć siłownik.
Jeśli zamierzasz zamontować silnik wewnątrz rury, zatop go na głębokość 5–6 cm i użyj wtyczki podobnej do pierwszej. Przełóż przewód zasilający silnika przez otwór wykonany w dnie rury, aby woda nie przepływała do środka. Lub zrób dziurę w samej wtyczce. W obu przypadkach rozsądnie będzie zainstalować otwory dławnicowe.
Jeśli silnik jest zamontowany na platformie – przyspawaj do niego końcówkę wideł, upewnij się, że konstrukcja jest wystarczająco sztywna i zabezpiecz silnik osłoną. Teraz wystarczy zamontować siłowniki na miejscu, łącząc końcówki widełek wtyczek z łącznikami na bramach i słupkach. Można to zrobić za pomocą zawleczki lub śruby samozabezpieczającej..
Schemat połączeń
Dobór sprzętu
Silnik sterowany jest według klasycznego schematu rewersyjnego, ale jest jeden szczegół. Oczywiste jest, że bramy skrzydłowe mają pręt ograniczający, więc skrzydła muszą być składane w określonej kolejności. Kiedy skrzydło zostanie zerwane, najpierw zaczyna się przesuwać bez pręta, ale powinno być zamykane jako ostatnie. Można to zrealizować na różne sposoby, najbardziej niezawodny jest przekaźnik z opóźnieniem włączenia.
Montaż urządzeń modułowych obejmuje:
- cztery styczniki Hager ES424 (DC24V 4NO);
- dwa przekaźniki czasowe Hager EZN001;
- automat różnicowy Hager AD906J;
- Zasilacz MeanWell DR-120-12.
Urządzenie jest zamontowane w plastikowej skrzynce Hager VECTOR VE118DN o stopniu ochrony IP 65. Obwód przeznaczony jest do zasilania dwóch mocnych motoreduktorów IG-90GM napięciem 24 V.
Zasilanie jest dostarczane przez wyłącznik różnicowy do zacisków L i N zasilacza. Z jego odwrotnej strony usuwane są dwie linie 24 V DC, z których każda zasila dwa sparowane styczniki: zasilanie jest dostarczane na zaciski wejściowe jednego z nich z odwrotną polaryzacją. Wyjścia par styczników są połączone równolegle i zasilają motoreduktory.
Obwody wtórne i automatyka
Obwód sterujący stycznika pracuje przy stałym napięciu 24 V. Dodatni przewód zasilający przechodzi przez zestyki rozwierne przycisków „stop” i łączy się ze stykami rozwiernymi przycisków sterujących, z których doprowadzane jest napięcie do normalnie otwartych styków przeciwległych przycisków. Z każdego przycisku podawane jest napięcie na dwie pary rozruszników, natomiast jeden ze styków normalnie rozwartych pełni funkcję podniesienia cewki. Obwód sterujący rozrusznika bezpośredniego pierwszej pary i rozrusznika wstecznego drugiej pary jest otwierany przez normalnie otwarty przekaźnik. Przekaźnik zasilany jest ze styku normalnie otwartego rozrusznika drugiej grupy. W ten sposób następuje opóźnienie czasowe dla sekwencyjnego ruchu skrzydeł..
Automatyczne zatrzymanie silników odbywa się poprzez uruchomienie kontaktronów krańcowych. Należy je montować wzdłuż kierunku ruchu siłownika, a małe magnesy neodymowe przyklejać do powierzchni rur wewnętrznych. Tym samym, gdy siłownik jest całkowicie złożony lub jego trzpień jest wysunięty, zadziałają kontaktrony, które zamykają obwód zasilania przekaźnika pośredniego stykiem rozwiernym. Przekaźnik jest połączony równolegle i powiela przycisk „Stop”.
Taki napęd może również pracować pod sterowaniem automatycznej bramy skrzydłowej, obwody są podobne. Teraz możesz łatwo otworzyć bramę skrzydłową bez wychodzenia z samochodu bez poważnych inwestycji finansowych..
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis