Автоматика распашных ворот — самодельный механизм управления створками

Системы привода

Чтобы механизм начал действовать, и вращательное движение мотора передавалось на врата, необходимо установить соответствующее крепление.

Система привода состоит из нескольких элементов

Оно бывает нескольких видов:

• кривошипно-шатунный механизм;
• винтовая передача;
• червячный механизм;
• использование рейки;
• механизм с использованием зубчатого колеса;
• цепная передача.

Все виды передач подходят для любых ворот, даже для гаража.

Механизмы для распашных конструкций

Чтобы самодельные автоматические распашные ворота начали самостоятельно закрываться и открываться, на них необходимо установить привод рычажного или линейного типа. Последние, на первый взгляд, выглядят как автомобильный амортизатор и действуют по принципу удлинения штока привода. Механизмы рычажного типа напоминают движение руки. Их размер при работе не изменяется, а крепятся они подвижным шарниром.

Если нужно, чтобы конструкция открывалась в любую сторону, лучше использовать линейные механизмы. Но если створки навешены на кирпичные столбики, то лучше применять рычажные, так как они не столь требовательны к размещению точки опоры.

Для самостоятельного производства линейного механизма умельцы используют детали от спутниковых антенн, а также изготавливают винтовые механизмы.

Для рычажных типов передачи также используют подручные заводские средства. Ими зачастую выступают приводы от автоматических стеклоподъёмников или стеклоочистителей.

Также для самостоятельного производства часто используют редуктор от электродвигателя.

Автоматизация откатных ворот

Если нет желания самостоятельно придумывать механизм для конструкции, можно приобрести её в специализированных магазинах.

В комплект входит:

• привод;
• зубчатая рейка;
• блок управления.

Выбор подходящей конструкции

Первое, что увидят посетители, — это вход, через который они пройдут, чтобы попасть в собственность. Если у этого входа есть сделанные своими руками распашные ворота с электроприводом, они создадут первое впечатление.

Выбор правильных конструкций может значительно улучшить внешний вид объекта и даже повысить его ценность.

Огромное разнообразие различных дизайнов и доступных строительных материалов означает, что есть много вариантов для всех типов собственности, стилей и размеров.

Деревянные ворота по-прежнему очень популярны и имеют великолепный естественный вид, который многие любят. Это также хорошо работает с более традиционными стилями экстерьера.

Железные ворота могут быть очень внушительными и их часто можно увидеть на длинных поручнях. Они хорошо сочетаются с крупными объектами и домами.

Как деревянные, так и железные ворота могут быть окрашены в соответствии с существующими цветовыми решениями, но естественный вид дерева часто сохраняется.

Железные ворота будут ржаветь, а деревянные гниют и трескаются, если о них не позаботятся. В обоих случаях, пренебрежение регулярным обслуживанием этих конструкций может привести к тому, что недвижимость будет выглядеть хуже, а не лучше.

Более современные варианты включают алюминиевые ворота, которые могут быть выполнены в стилях и отделках, которые имитируют дерево или железо.

Алюминиевые ворота за последние годы подешевели благодаря современным технологиям производства и усовершенствованиям систем покрытия поверхностей. Они становятся все более популярными, так как они легче, устойчивее к коррозии и требуют гораздо меньшего ухода, чем деревянные или железные варианты.

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 воротРис. 15: роликовые направляющие

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.

Как настроить автоматику?

Каждый механизм имеет свои особенности. Чтобы конструкция служила долго, понадобится корректно запрограммировать аппарат управления. У разных изготовителей есть разные параметры, однако чаще всего настраиваются следующие показатели:

1. Чувствительность тока. Параметр отвечает за запуск защитного устройства. Если появилась преграда, ворота останавливаются.
2. Изменение скорости. Скорость перемещения створок можно изменить путём снижения или увеличения мощности электродвигателя. Не рекомендуется устанавливать быстрый темп, так как это может привести к выходя из строя оборудования. Для увеличения скорости можно поднять напряжение до 38 В.
3. Автоматическое закрытие. Чтобы реализовать эту функцию, в конструкции нужно предусмотреть наличие таймера. Деталь лучше всего приобретать в готовом виде.

Другие функции можно реализовать путём добавления соответствующих деталей в схему конструкции.

Обратим внимание на монтаж

Высоты достаточно двух метров, столько же ширины каждой створки. Они распахиваются или сразу, или отдельно каждая, внутрь двора или наружу. Это надо сразу продумать. Навешиваются на петли, хорошо смазанные графитовой смесью, чтобы не скрипели.

В закрытом состоянии, если нет механизма открывания, они фиксируются несколькими способами. Либо поперечно навесной дюймовой трубой на паре крюков по каждой распашке, либо крепежом на стыке растворок, вмонтированном в бетон. Нижнее крепление понадобится и в случае простого фиксирования каждой распашки.

Облицовка, крашеный профнастил или поликарбонат, крепится к рамам на болты или саморезы. Последних метизов на квадратный метр крепления надо восемь – десять штук.

Последний материал оставляете в его полупрозрачности или окрашиваете цветом на ваш вкус. Удачно смотрится профнастил, продолжающийся в виде забора от ворот по всей длине лицевой части усадьбы.

Минус формата ворот – большой их разворот.  Это особенный недостаток для зим, когда надо много снега вычищать, чтобы открыть ворота.

Выбор подходящей конструкции

Первое, что увидят посетители, — это вход, через который они пройдут, чтобы попасть в собственность. Если у этого входа есть сделанные своими руками распашные ворота с электроприводом, они создадут первое впечатление.

Выбор правильных конструкций может значительно улучшить внешний вид объекта и даже повысить его ценность.

Огромное разнообразие различных дизайнов и доступных строительных материалов означает, что есть много вариантов для всех типов собственности, стилей и размеров.

Деревянные ворота по-прежнему очень популярны и имеют великолепный естественный вид, который многие любят. Это также хорошо работает с более традиционными стилями экстерьера.

Железные ворота могут быть очень внушительными и их часто можно увидеть на длинных поручнях. Они хорошо сочетаются с крупными объектами и домами.

Как деревянные, так и железные ворота могут быть окрашены в соответствии с существующими цветовыми решениями, но естественный вид дерева часто сохраняется.

Железные ворота будут ржаветь, а деревянные гниют и трескаются, если о них не позаботятся. В обоих случаях, пренебрежение регулярным обслуживанием этих конструкций может привести к тому, что недвижимость будет выглядеть хуже, а не лучше.

Более современные варианты включают алюминиевые ворота, которые могут быть выполнены в стилях и отделках, которые имитируют дерево или железо.

Алюминиевые ворота за последние годы подешевели благодаря современным технологиям производства и усовершенствованиям систем покрытия поверхностей. Они становятся все более популярными, так как они легче, устойчивее к коррозии и требуют гораздо меньшего ухода, чем деревянные или железные варианты.

Расчёт материалов и список инструментов

В минимальный набор автоматики входят такие элементы:

• зубчатая рейка;
• концевики;
• электропривод.

Комплект рекомендуется дополнить такими элементами:

• фотоэлементы;
• лампа для оповещения;
• дистанционная антенна.

Прокладку кабеля с напряжением 220 В на территории частного дома под землёй можно выполнять без дополнительной защиты провода от повреждений. Под проездом автомобиля нужно использовать дополнительную защиту кабеля. В этом месте провод должен прокладываться в футляре. Конструкцию можно соорудить из металлической или пластиковой трубы. Глубина прокладки провода — 0,8–1,2 м.

Рекомендуется укладывать провод внутри технических ПНД труб диаметром 50 мм.

Прокладку кабеля под землёй лучше всего осуществлять в технических ПНД трубах

Подобные трубы стоят в 2 раза ниже стандартных, так как они не смогут выдержать того же давления, которое способны выдерживать обыкновенные трубы водопровода. Для прокладки электрокабеля будет достаточно труб толщиной 3 мм.

Чтобы сгибать трубы под углом, необходимы фитинги, переходы и фланцы.

Прокладка кабеля под землёй и соединение труб фитингами

Важно знать типологию проводов и их минимальное сечение:

Подключение	Длина провода 1 < 10 м	Длина провода 10 < 20 м	Длина провода 20 < 30 м
Напряжение питания	3х1,5 мм²	3х2,5 мм²	3х4 мм²
Сигнальная лампа	2х0,5 мм²	2х1 мм²	2х1,5 мм²
Питание вспомогательных механизмов	2х0,5 мм²	2х0,5 мм²	2х1 мм²
Фотоэлементы для приёма	4х0,5 мм²	4х0,5 мм²	4х0,5 мм²
Фотоэлементы для передачи	2х0,5 мм²	2х0,5 мм²	2х0,5 мм²
Механизмы управления и безопасности	2х0,5 мм²	2х0,5 мм²	2х0,5 мм²

Подключение антенны производится с помощью коаксиального провода RG58 с волновым сопротивлением 50 Ом.

Если планируется установить дополнительный домофон возле ворот, то от частного дома к конструкции нужно проложить 2 двухжильных провода 2х0,5 мм² или 2х0,75 мм².

Материалы для откатных ворот

Для монтажа автоматической откатной конструкции нужно также подготовить такие элементы:

• каретки от велосипеда;

• заслонки;

• верхние подпирающие ролики;

• направляющая планка;

• накатные ролики;

• несколько уловителей;

• домкрат;
• материал для покрытия (профилированные или железные листы, поликарбонат или дерево);
• швеллер;
• кирпич.

Также нужно подготовить неиспользуемую стиральную машинку, некоторые элементы понадобятся для автоматики.

Материалы для раздвижных ворот

Для автоматических ворот подобного типа надо подготовить такие элементы:

• усиленные петли с подшипниками;
• рукоятки;
• центральный и боковые упоры;
• задвижка;
• стиральная машинка;
• материал для покрытия;
• профильные трубы;
• каретки от велосипеда.

В отличие от откатной конструкции, в данном случае понадобится 2 электродвигателя.

Для сооружения привода откатных или раздвижных ворот нужно будет подготовить несколько кареток со звёздочками.

В качестве активатора движения могут использоваться моторы-редукторы различных типов. Если планируется выполнить монтаж небольших ворот с маленьким весом, то подойдёт электродвигатель шуруповёрта на аккумуляторе, привод автомобильного очистителя стёкол или стеклоподъёмника.

Также понадобится решить вопрос с муфтой сцепления для валов электромоторов. Для этого следует определить требуемый крутящий момент. К примеру, усилие закрывания створок может составить 13,5 кг. Каждый кг соответствует 9,8 Н. Соответственно, сила тяги составит 132,3 Н. Данное значение нужно разделить на диаметр приводного колеса.

Понадобятся такие инструменты:

• электродрель;
• изолента;
• плоскогубцы;
• метр;
• молоток;
• паяльник;
• шуруповёрт.

Приспособления рекомендуется подготовить до выполнения сборки конструкции.

Автоматика для распашных ворот: виды приводов

Автоматические распашные ворота приводятся в действие механизмами двух типов: линейными и рычажными. Любой из них может открывать полотно как внутрь, так и наружу: направление открывания зависит от установки. Но в некоторых случаях есть определенные ограничения, которые заставляют использовать при открывании ворот внутрь механизм определенного типа.

Линейный привод

Механизм очень прост и надежен. Внешне выглядит как продолговатый футляр. Внутри находится червячная передача — длинный винт — который приводится в движение редуктором, установленным в задней части корпуса. При включении редуктора червячная передача толкает створку или  тянет ее.

Линейный привод автоматики для распашных ворот

Корпус линейного привода для автоматических распашных ворот делают и металла, который покрывают порошковой краской. Устанавливаться могут на ворота любого типа и любой массы. Чем больше размеры, вес и парусность, тем более мощные требуются моторы и массивная передача.

Пример установки линейного механизма для открывания ворот и калиток

Ставят на столб напротив одной из горизонтальных балок — по выбору. Но самый лучший вариант — примерно посредине высоты полотна.

Рычажный привод

Второй тип автоматики для распашных ворот — рычажный. Он состоит из редуктора, спрятанного в корпусе, и двух подвижно соединенных рычагов, которые напоминают торчащий локоть.

Автоматика для распашных ворот рычажного типа

Блок с редуктором крепится на столбе, рычаг — к створке. Такое устройство позволяет открывать ворота внутрь, даже если столбы очень широкие.

Рычажный привод для автоматического открывания ворот

Одна из разновидностей рычажного механизма — подземные приводы. Часто они выделены в отдельную группу. В этом случае редуктор спрятан в металлической коробке, которая забетонирована возле столба. Снаружи остается только рычаг.

Пример установки подземного привода

Какой выбрать тип

Внешне многим больше нравится линейный привод — он более компактен. Но на широких столбах, при открывании створок внутрь, он не может быть установлен, во всяком случае, без доработки столба. Если очень не хочется ставить рычажный, на нужной высоте делают в столбе нишу, удаляя часть кладки или бетона.

Схемы установки линейного механизма открывания ворот внутрь и наружу

При открывании створки внутрь, задняя часть привода при помощи специального кронштейна крепится на поверхность столба, обращенную во двор. Если расстояние от этой поверхности до места крепления створки будет больше 8 см (на рисунке расстояние обозначено буквой «С»), то линейный привод поставить не получится — он просто не дотянется до створки. Есть, правда, некоторые модели, которые могут устанавливаться при С=12 см, но их не так много.

Если ворота открываются наружу — на улицу, то привод крепится на поверхности столба, которая обращена в сторону проема. При этом он выступает  примерно на 20 см. Так как приводов для двустворчатых ворот два, то они заужают проем на 40 см. Это тоже нужно иметь в виду, особенно если это ворота в гараже. В этом случае стоит устанавливать привод, так, чтобы он оказывался выше машины и не мешал при маневрах.

Дополнительная комплектация

В штатном наборе к автоматике любого типа идет два привода — правый и левый, блок управления к ним. Некоторые фирмы в базовый комплект включают два пульта управления  и приемник кода, но в некоторых эти устройства идут как опция — покупаются отдельно. Сравнивая модели и цены внимательно изучайте комплектность базовой поставки.

Пример основной и дополнительной комплектации

Кроме пультов есть возможность использовать программируемые брелки — если управлять воротами могут больше, чем два человека. Полезная опция — установка фотоэлементов. Во время открывания/закрывания дверей они реагируют на находящиеся в поле действия объекты (кошки, собаки, пожилые люди или дети, которые не успели пройти в заданный промежуток времени) и останавливает движение створки до тех пор, пока объект не исчезнет.

Полезным дополнением будет сигнальная лампа. Она актуальна, если ворота открываются на оживленную часть улицы, предупреждая прохожих.

Что потребуется при покупке

При подборе модели у вас обязательно должны спросить, какого размера ворота, из чего сделаны или какая масса створки. Потребуются параметры столбов, расстояние от края до петель. Чтобы объясняться было проще, нарисуйте план ворот с указанием всех размеров. Чтобы подбор был правильным, могут понадобиться фото. Нужен общий план и крупным планом петли и способ их крепления.

Самые быстрые устройства

Существуют быстрые версии воротных моторов, а производитель Somfy предлагает линейку высокоскоростных распашных конструкций. Однако существует разница в расстоянии, пройденном двигателями с различными типами конструкций. Электропривод для распашных ворот Somfy один из лидеров по скорости активации и перемещении полотна. Модели подходят под разные виды ограды.

С зазором между столбами 4 м, раздвижные ворота перемещаются более чем на 3,141 м, открывая 90 градусов. Несмотря на различия в типе движения (скольжение и вращение) и двигателе, такие конструкции работают немного быстрее из-за этого.

Наличники на деревянные двери: нюансы выбора и особенности монтажа

Подготовка ворот и мест крепления

Для любых ворот и дверей можно установить привод, осуществляющий автоматическое распахивание. Главное, предварительно спроектировать монтаж механики. Речь идет о прочной фиксации привода. Крепежный элемент – стальные листы с углублениями. Одна пластина фиксируется перпендикулярно створке, а вторая – в аналогичном положении только на заборе или столбе.

Оба листа устанавливают в одной плоскости и на одном уровне. При монтаже учитывают силовую тягу приводного механизма. Так, как она высокая, то лучшим способом крепления принято считать сварку. Если столб из камня или кирпича, то к нему пластину крепят анкерными метизами. Специалисты рекомендуют заранее прокладывать стальные элементы еще на этапе строительства в таких случаях – это надежнее.

Более простая схема установки относится к монтажу дверей, которые распахиваются внутрь. В воротном проеме прокладывают кабель. Для него предварительно укладывают пластиковую трубу размером 32 мм.

Основные параметры приводного устройства можно определить еще на начальной стадии монтажа. Для этого нужно измерить дистанцию между углублениями. Делают это при открытых и закрытых воротах. При открытых дверях узнают длину механизма в сложенном виде. Разность между полученными параметрами обозначает размер рабочего хода.

Ручные пружинные весы тоже помогают узнать силу открытия и закрытия дверей. Для этого нужно потянуть за фиксатор створки в сторону противоположной детали. Это рекомендуется делать для более точного подбора двигателя.

Электропривод для распашных ворот

Один из электроприводов для распашных ворот

Каким может быть электропривод, который устанавливается на распашные ворота? Тип приспособления подбирают, руководствуясь размером ворот и стороной открывания, т. е. внутрь или наружу

Кроме своей непосредственной функции «открытие-закрытие» механизм работает как надежный замок при отсутствии электричества, что важно в современных условиях. Независимо от типа автоматики она всегда оснащена опцией аварийной разблокировки, которая позволяет раздвигать створки вручную

Электроприводы, предназначенные для распашных ворот, по способу работы подразделяются на три типа.

Червячные. Устройства бытового назначения хорошо обслуживают небольшие конструкции с интенсивностью работы ниже среднего значения. Их название связано с расположением в корпусе штока с резьбой (так называемый червяк). По нему движется каретка, соединенная со створкой. Короткий шток позволяет открывать конструкцию внутрь. Червячные механизмы годятся для эксплуатации въездных ворот при дворах многоквартирных домов или частной жилой собственности с незначительным количеством въезжающего транспорта.

Рычажные. Надежная стальная система упорно противостоит взлому. Привод такого плана эффективен в обслуживании больших тяжелых конструкций. Мощный механизм открывает врата наружу и внутрь.

Гидравлические. Подобная автоматика работает от помпы, создающей давление масла. Гидравлический механизм отличается высокой мощностью, которая необходима для автоматизации нестандартных ворот с повышенной интенсивностью использования. В холодных регионах для нормальной работы гидравлики желательно устанавливать обогревательные элементы, не допускающие стекания масла сквозь сальники.

Подземные. Не популярный вариант, востребованный только при необходимости скрытия автоматики для сохранения внешней красоты ворот. Подземные конструкции дорогостоящие, рядовому потребителю они не по карману.

Какой выбрать электропривод, чтобы для распашных ворот он прослужил как можно дольше? Поскольку червячные и гидравлические устройства являются линейными механизмами, выбор нужно произвести между ними и рычажными двигателями.

Червячный привод для распашных ворот

Зачастую потребитель ориентируется на дешевизну продукта, и при таком подходе ему можно посоветовать линейный привод. При его покупке следует учитывать ширину открываемой створки. Устройства позволяют распахнуть ворота на 2.5, 3 и 5 м. Механизм с максимальными характеристиками специалисты брать не советуют. Оптимальным вариантом будет середина диапазона привода.

Рычажной привод для ворот

Максимально возможный вес ворот, описанный в начале статьи, – ориентировочный показатель. Но пренебрегать ним не стоит, иначе устройство не справится со своей задачей и преждевременно выйдет из строя. Об интенсивности работ также было сказано. Чем внушительнее количество входящих объектов, тем более высокой должна быть интенсивность.

Стоимость устройства – критерий индивидуальный. Однако приемлемой цифрой считается та, которая соответствует условиям эксплуатации и запасу прочности. Продуманный подход продлевает жизнь механизма и экономит финансы.

В условиях постсоветского пространства будет не лишним учитывать площадь всей конструкции. Например, европейцы распашные ворота делают продуваемыми. Наши соотечественники предпочитают глухие конструкции из металла или пластика. Цельность полотна повышает ветровую нагрузку.