Как сделать откатные ворота с электроприводом своими руками

В этой статье разобраны все моменты по установке откатных ворот и оснащению их электроприводным устройством. По отдельности и в комплексе рассмотрены все составляющие.

Без преувеличения можно сказать, что на сегодняшний день электроприводы — одни из наиглавнейших составляющих подавляющего большинства механизмов. Рассмотрим, что это такое в общем и относительно ворот данного типа.

Что такое электропривод и для чего он нужен

Электропривод – это специализированная электромеханическая система, которая предназначена для преобразования электрической энергии в различные механические воздействия. Она может быть установлена на любой технологический механизм и позволяет ему совершать заданные функции, исключая приложение усилий со стороны человека. До сих пор можно встретить споры – включать или нет в электропривод управляющие цепи, но в данном случае (при установке на ворота) этот момент не столь актуален, так как энергопотребление бытовых устройств не столь значительно, как в промышленных условиях.

Посмотрим на более «человеческую» формулировку данного определения — это устройство, которое преобразует электрический ток в механические движения – вращательные или поступательные. Если посмотреть на это определение касательно ворот, то в данном случае электропривод будет отвечать за их открывание и закрывание, снимая с человека необходимость перемещать полотно ворот вручную.

На откатных воротах привод в целом состоит из:

Двигатель и редуктор (для ворот продаются специализированные модели – в одном корпусе).
Зубчатая рейка (через нее усилие от редуктора передается на полотно, к которому она прикреплена).
Автоматика и защита (первая останавливает двигатель при открытом или закрытом положении; вторая останавливает двигатель при возникновении препятствия в работе).
Цепи управления (сюда входят пульты, фотоэлементы, сигнальные лампы и щит управления).

В основном сами приводы выбирают исходя из двух параметров:

Предполагаемая интенсивность использования. Из этого параметра можно узнать на какое количество циклов рассчитан привод. Измеряется в процентах — стандартные значения 30, 50, 70, 100%. В быту обычно используются на 30-50%. Если предполагается установить ворота на участок с высокой интенсивностью движения, то рекомендуется рассмотреть связку ворота-шлагбаум, которая может значительно продлить срок службы конструкции. В час пик ворота можно открывать, а движение регулировать шлагбаумом.
Мощность. Показывает, какой вес ворот можно перемещать данным приводом. Стандартные значения веса – 300-800 кг. К весу самих ворот необходимо приплюсовать значения ветровой нагрузки, коэффициент которой равен 40. Т.е. берется площадь ворот в квадратных метрах и умножается на 40. Полученный результат складывается с весом полотна и получается максимальное значение, которое может воздействовать на привод.

Как итог – это связка двигатель-редуктор (в одном корпусе), что преобразует электроэнергию во вращение вала с шестеренкой, который посредством зубчатой рейки перемещает полотно ворот.

Лидерами на рынке являются приводы немецкого и итальянского производства, хотя уже встречаются и достойные представители отечественной и китайской промышленности.

Подробная информация о монтаже откатных ворот из профнастила своими руками — в этом материале.
Если вас интересует, как самостоятельно сварить ворота из профильной трубы — читайте об этом здесь.
Посмотреть фото различных гаражных замков, а также почитать про их отличия и преимущества можно в этой статье.

Принцип и варианты работы автоматики

В электромеханике автоматикой принято считать платы управления и периферийные устройства (датчики), обеспечивающие поступление сигнала для осуществления необходимого действия. Она также включает в себя цепи и устройства защиты, как оборудования, так и людей, находящихся в зоне его действия.

В прайсах торговых организаций зачастую предлагаются полные комплекты оборудования, где в автоматику включен также и электропривод, поэтому мы также будем рассматривать все в комплексе.

В целом, электротехника как наука уже давно изобрела все, что могла. Как следствие – принцип работы автоматики для откатных ворот в корне везде один и тот же. Различия могут быть лишь в исполнении периферийных устройств, что подают сигналы на остановку/запуск двигателя привода. На сегодняшний день используются:

Механические концевики. Уже устаревающие устройства, от которых отказываются ввиду их невысокой надежности. Они часто отказываются нормально работать из-за нагара на контактах или же из-за их загрязнения.
Магнитные датчики. Срабатывают при изменении магнитного поля при приближении магнита к приемнику.
Фотоэлементы. Состоят из источника/приемщика сигнала и зеркала. Срабатывают, когда зеркало перестает возвращать сигнал к приемо-передатчику. Очень эффективны как датчики защиты.

Чертеж автоматических ворот

Общий принцип и порядок работы автоматики такой:

После нажатия кнопки на пульте управления (зачастую сделан как брелок) сигнал улавливается фотоэлементами. Расположение их подбирается индивидуально в зависимости от местности.
Фотоэлемент подает сигнал на плату управления, которая задействует пускатель двигателя.
Полотно ворот откатывается до тех пор, пока не поступит сигнал от датчика, что они открыты на максимальную ширину – двигатель отключается.
Далее обычно наступает черед реле времени, которое удерживает ворота открытыми некоторое заданное время, после чего подает сигнал на плату управления, что пора запускать обратный ход двигателя.
Полотно ворот откатывается в первоначальное положение до тех пор, пока не получен сигнал датчика о том, что они полностью закрыты – двигатель отключается.

Сами датчики (чаще магнитного типа, для работы которого не страшны грязь и снег) преимущественно устанавливаются либо на зубчатую рейку, либо на верхнюю часть полотна ворот. Защита выполняется в несколько ступеней: фотоэлементами (контролируют весь участок движения ворот, при обнаружении препятствия для движения полотна останавливают двигатель), а также датчиками нагрузки двигателя (если по каким-либо причинам двигатель начинает потреблять значительно больше электроэнергии, то подается сигнал на его отключение). На проем также ставятся дополнительные фотоэлементы, которые не разрешают воротам закрыться, если в нем что-то находится.

Как и с приводами – советуем присмотреться к немецкой и итальянской автоматике, хотя вполне реально подобрать приличную комплектацию и от менее известных производителей.

На следующем видео — как выбрать привод для ворот:

Подготовка и установка привода

Рассмотрим вкратце весь процесс установки ворот, подробнее останавливаясь на моментах, когда дело касается работ с электроприводом:

Предварительные замеры и оценка будущего расположения ворот. Тут отметим, что в 99% случаев их размещают изнутри ограды. Длина полотна будет равна 150% от ширины проема, так что проверьте наличие свободного места.
Фундамент. Это обязательная часть работ (также применяется крепление механизма на сваях, но реже), следует учитывать, что основанию необходимо время, чтобы хорошо схватиться, так что рассчитывайте время так, чтобы после заливки оно простояло около 3-4 недель.
По размерам длина ямы зависит от ширины проема ворот (50% от нее) и глубины промерзания почвы (на которую она и копается), ширина фундамента обычно около 0,5 м. Также определитесь с необходимостью установки ответного столба, на который ворота будут опираться в закрытом положении. Можно ли его закрепить к ограде либо же также под него необходим фундамент.
Копается яма данных размеров. В ней параллельно поверхности (заподлицо) и углами вниз крепится швеллер, к которому привариваются уголки либо арматура (располагаются они на всю глубину ямы).

Именно на этом этапе производится подводка кабелей для электропривода (в крайнем случае, в фундамент посередине необходимо замуровать гофрошланг, через который затем и протянутся провода).

Далее все заливается раствором и остается только ждать, пока он полностью не застынет.
Когда фундамент достаточно затвердел, пришло время для установки полотна ворот. Натянутой ниткой необходимо обозначить где оно будет ходить.
Далее устанавливаются ролики держатели (к швеллеру привариваются регулировочные площадки, на которые они и прикручиваются) и регулируются так, чтобы ход ворот был полностью свободным.
Привод и зубчатая рейка. Для первого также делается регулировочная площадка и уже в соответствии с положением шестерни вала редуктора к полотну ворот приваривается рейка. Необходимо следить, чтобы высота рейки не менялась от краев к середине, а зазор между зубьями шестерни редуктора и собственно рейкой составлял около 1 мм. Тогда ход ворот будет плавным и бесшумным.
Концевики. Рекомендуется установить и отладить в первую очередь именно их. Места их размещения могут различаться в зависимости от моделей. Интересный момент, который может возникнуть – после первого запуска ворота проедут метра полтора и остановятся. Это может срабатывать дополнительная защита в самой плате управления, которая отсчитывает метраж пропущенного через редуктор полотна ворот. В таком случае в инструкции необходимо найти, как перепрограммировать контроллер на длину вашей конструкции.
После того, как работа привода и концевиков отлажена – можно приступать к монтажу периферии в виде фотоэлементов, защитных устройств, сигнальных ламп и т. п. Не стоит совершать распространенную ошибку и пытаться запустить все вместе. Как показывает практика — всегда что-то может быть собрано не так. Гораздо практичнее все делать и проверять последовательно — если в процесс монтажа вкралась ошибка, то ее сразу можно будет заметить.

Когда все настройки закончены, пришла пора поставить себе мягкое кресло и с чувством полного удовлетворения просто поиграться – открывая и закрывая новые ворота.