Перейти к публикации

Внимание! Для входа на форум теперь используется имя пользователя (ник, под которым вы видны на форуме), а не login.

BISMARK-1941

Электропривод распашных ворот

Рекомендованные сообщения

Давно вынашиваю идею создания электропривода открывания распашных ворот. Ознакомившись с импортными фирменными приводами и с их ценой (от 450 евро)сразу решил - буду делать сам. И дешевле и интереснее.

Дистанционное управление планирую сделать на наборе матерКИТ http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=MK317 и http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=MK330, или, в крайнем случае, на базе автомобильной сигнализации + еще защита от перегрузки и зажатия в створках дверях чего-либо (кузова атомобиля, человека и тд и тп.

Теперь перехожу к главному - механике привода.

Для питания электромотора-редуктора думаю использовать 12 или 24 вольта постоянного тока, в целях безопасности, так как привод на улице будет находится. Сам электромотор-редуктор от стеклоочистителя автомобиля ВАЗ-2110 (больший крутящий момент на выходе по сравнению с другими моторами подобного рода) или от стеклоочистителя грузового МАЗа - 24 вольт, большая мощность. Это не дорогие, доступные, надежные моторы уже с червячными редукторами, которые на боятся работы на открытом воздухе, тоесть никакого герметичного кожуха им не нужно.

Сам исполнительный механизм думаю сделать из двух строительных шпилек, диаметром 20 или 16 мм, длинной 1метр. Выглядеть и работать это будет следующим образом:

Спомощью гипоидной передачи, крутящий момент будет передаватся с шестерни выходного вала моторредуктора на ведомые шестерни, прикрученные к концам шпилек. Шестеренчатую пару возьму от болгарки post-24838-041476800 1320186773_thumb.jpg- благо их продается большое множество на рынках, цена всего 6 у.е post-24838-083601200 1320185594_thumb.jpg

Ведомые шестерни будут вращаться в противоположном направлении. При вращении шестерни неподвижно закрепленной на шпильке, по самой шпильке будет перемещаться гайка, к которой закреплена тяга. Вторым концом тяга закреплена за полотно ворот. Таким образом при вращении винта, гайка перемещается, толкая тягу, закрепленную за полотно ворот.

Точно так же работает и вторая,зеркально отраженная если можно так выразиться часть привода. По схемам думаю все понятно станет. При вращении винтов навтречу друг другу, гайки разъезжаются от центра (или к центру, в зависимости от направления вращения) двигая за собой створки ворот посредством штанг. Проще конечно взять винт от автомобильного домкрата, где половина винта с левой резьбой, а вторая половина с правой, но он короткий. post-24838-054598300 1320187730_thumb.jpg

post-24838-039669500 1320185992_thumb.jpg

post-24838-009976200 1320186113_thumb.jpg

 

Гайку я думаю сделать из латуни, чтоб резьба не стерлась, на нее одеть стальной кожух с шарниром для крепления тяги. Подшипники в которых вращаются шпильки думаю взять радиально-упорные, с точки зрения нагрузок это оптимальный вариант.

 

 

 

Уважаемые форумчане, прошу вашей конструктивной критики и рационализаторских предложений относительно моей идеи! Лучше сразу исключить ошибки на стадии разработки так сказать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Забыл добавить, что сам привод будет размещаться и монтироваться на швеллере над створками ворот, который соединяет столбы ворот.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Добрый день!

 

BISMARK-1941 писал:

Спомощью гипоидной передачи... ... Шестеренчатую пару возьму от болгарки...

 

Не знал, что в болгарках применяется гипоидная передача.

 

Janis

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опишите как у вас с ветром обстоит и насколько ветропрозрачны ворота.

По опыту глухие ворота стандартные механизмы при наличии ветра убивают за время около полугода. Ремонтировать там уже нечего, силумин однако.

В вашей идее проблемное место - устойчивость ходового винта относительно неосевой нагрузки.Тоесть обойма гайки должна разгружать винт - иначе его согнет. Как вы можете это реализовать пока непонятно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Решение интересное. А с какой скоростью будут открываться ворота?

В своё время пробовал открывать ворота "телескопом" из водопроводных труб и шпильки 12мм 2м длиной. Ворота гаража, откатыващиеся под потолок с системой противовесов. Шпильку вращал дрелью. Ехало довольно сносно. Но дальше опытов не зашло, хотя до опытов всё представлялось супер. Перешёл к червячному редуктору + 180Вт двигло и тросу. Система не смонтирована, но проверка показала что это тот путь куда следует мне двигаться.

Так же имею распашные ворота во двор. Были всякие идеи как их автоматизировать - одна из них это труба под воротами с рычагами на концах которые в свою очередь вторым плечом толкают сами ворота. Проворачивая трубу во круг своей оси рычаги через плечи открывают или закрывают ворота. Но от дождя всё это поржавеет, а зимой ещё и замёрзнет. По этим причинам и уйду у откатным в сторону воротам из трёх створок, часть конструкции обмозгована. когда дойдёт до реализации заделаю свою тему на форуме.

Изменено пользователем Bioname

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При хорошем ветре я свои ворота открываю с большим трудом, так что от строительной шпильки отказывайтесь сразу. И для снятия неосевой нагрузки нужно гайку пустить по направляющей типа ползуна. Как то так.Подумайте насчет параллелограма Чебышева на каждую створку, а приводиться будет ходовым винтом ( наподобие автодомкрата). Плечо, правда большое не сделаешь.

Изменено пользователем a1963

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Систему закрывания такого типа надо делать двухэтапную, как минимум. Первая - это просто закрытие, быстрое, а второе доведение, медленно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ворота у меня (высота 2 метра, ширина 3) абсолютно ветронепрозрачные - рама из уголков зашитая стальными листами, но в моей местности (Харьков, Украина) шквальных ветров практически не встречается, тем более живу в городе, мой частный дом защищен стоящими неподалеку сталинскими двухэтажными домами. Даде при нечастом сильном ветре ворота открываются без ощутимых дополнительных усилий.

Что касается устойчивости ходового винта относительно неосевой (радиальной?) нагрузки - тут у меня два варианта:

Первый, это взять шпильку 20мм диаметром (таку согнуть как мне кажется не так уж и легко в данных условиях), и плечо сделать побольше. У меня ворота стандартные ШхВ 3х2м, каждая створка 1,5 метра ширина и 2 высота. Закрепить тягу где-то в 75 см от петли (по середине ширины, на верхней кромке) что вполне возможно благодаря большому ходу винта (чуть меньше 1 метра). Плечо получится большое, неосевые нагрузки на шпильку - меньше.

Второй вариант - взять шпильку потоньше, и как говорили выше - гайку пустить по направляющей типа ползуна.

Скорость раскрывания\закрывания ворот хочу полочуть в районе 10-15 секунд, в зависимости от мощности электромотора. В ближайшее время схожу на рынок, там тоже частенько всплывают моторы с редукторами от зеленой техники по более-менее нормальным ценам.

Завтра добавлю фото существующих ворот со спецификациями. Вообще я их собираюсь менять на новые, филенчатые.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

С такой скоростью меняйте привод на какой-то другой. 20ю шпикльку прогнёт и будет с биениями дальше крутиться пока не заклинит.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Благодаря конструктивной критике и советам из Вашего личного опыта, уважаемые форумчане, родился еще более усовершенствованный вариант привода:

post-24838-072274600 1320343188_thumb.jpg

 

Из рисунка думаю все понятно. Ведомая шестерня приводится в действие в действие от мотор-редуктора. От стеклоочистителя уже не подойдет, ясное дело, может удастся найти небольших размеров червячный редуктор + двигатель постоянного тока. Шестерня тянет цепь вдоль направляющей из профилированной трубы, по которой в свою очередь двигаются каретки, с шарнирами для тяг. Тоесть принцип аналогичен предыдущему, только как мне кажется более упрощен, удешвлен, и усовершенствован. Ведь вместо 4 радиально-упорных подшипников используется всего 2 велосипедных звездочки со ступицей всборе, и велосипедная цепь (пусть даже две-три цепи), которая намного дешевле чем пара шпилек по 8 у.е. и конические шестерни от болгарок по 6 у.е. каждая.

Процесс сборки усложняется еще и тем, что мой парк станочного обородувания ограничен лиш сверлильным станком, нет так мне необходимого токарного, с помощью которого можно было бы расширить круг возможностей. Поэтому приходится применять максимальное колличество уже готовых узлов.

Вроде так лучше и проще, а значит и надежней? Что скажите?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Попробуйте обойтись стальным тросиком. у меня тоже были идеи про цепь. даже купил и пробовал. но засада крылась в том что цепь в некоторых случаях соскакивала, Трос всё же дешевле чем цепь, легче подтягивать, не растягивается с такими последствиями как цепь. Если думаете что будет проскальзывать, то скажу что у меня заблокированный червячным редуктором трос не проскальзывает до довольно большого усилия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Bioname, а у вас червячный редуктор в приводе ворот стоит? Интересно, какая у Вас схема. Сделал выбор в пользу цепи потому что она не боится частых перегибов, ресурс у нее больше, если можно так сказать. Хотя она более уязвима для атмосферных осадков, даже если механизм и будет защищен кожухом. Для своей схемы думаю использовать автоматическую натяжку цепи\тросика посредством подпружиненной вилки:

post-24838-013436200 1320350158_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, у меня стоит червячный редуктор не большой. Двигатель 180Вт 3фазы, на данный момент просто лежит и ждёт пока я закончу другие дела и займусь им.

Редуктор покупал давно на здешней барахолке.редукция 1:45 гдето. Скорость открывания ворот - 10сек, а если честно, то не мерял, но очень шустро и без проблем в обе стороны. В идеале то необходим частотник для более плавного разгона и торможения. Трос обвивает одним витком барабан на выходе червячного редуктора. Конечная цель - открытие/закрытие ворот с пульта. Сам гараж находится во дворе, т.е. специально замков не требуется.

 

Направляющей в вашем варианте может служить водопроводная труба закреплённая в нескольких местах (или два куска трубы). Ползунком может служить кусок водопроводной трубы следующего типоразмера (так делал телескоп для ворот из двух труб одна в другой, а внутри шпилька М12.

Изменено пользователем Bioname

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Зазор то все равно будет приличный между труб? Хотя можно проложить латунныю фольгу, благо есть такая, да и для износостойкости лучше. У меня есть отличная тянутая труба из нержавеющей стали диаметром приблизительно 43 мм, толщина стенки 3 мм. Можно поверхность зачистить до блеска и использовать вместо направлиющей ее, механической прочности на изгибы для данного дела я думаю более чем предостаточно.

Изменено пользователем BISMARK-1941

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Фото ворот, которые планирую автоматизировать, как иобещал:

post-24838-071796700 1320869476_thumb.jpg

Вот на этом швеллере и планирую смонтировать все механизмы:

post-24838-045868400 1320869494_thumb.jpg

Вот вид со стороны улицы - надо менять на филенчатые, сильно десонируют :)

post-24838-037248400 1320869530_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хочу рассказать свой опыт автоматизации распашных ворот. делал линейный привод из лебедки самой маленькой китайской на 100кг (220в ) и волговского домкрата.

из недостатков -- большие габариты и долгое время открытия на 90град.--1мин45сек. --а это очень долго. сейчас хочу попробывать тот же волговский домкрат соединить с маленькой авто лебедкой на 12в.и напряжение в начале и конце движения подавать 12в.а в середине вольт 15-20.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мысль вслух... Хочу посеять в твоей голове зерно сомнений!...

А почему бы не использовать вместо ходового винта тросовую тягу по принципу верньерного механизма.

В этом случае уменьшается ряд проблем: необходимо только установить ворота на тележки и таскай себе их туда-сюда....

В этом случае конечно моторчиком от стеклоочистителя не обойдешься. Хотя у меня бАААльшие сомнения на счет использования этих моторчиков в указанных целях. При такой нагрузке- у них ресурса не хватит...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да, я уже и пришел к выводу что верньерный механизм проще, лучше и дешевле, вот тут некоторые соображения на эту тему http://www.chipmaker.ru/topic/71983/page__view__findpost__p__1037115

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Также есть очень перспективная идея использовать уже готовые исполнительные механизмы например ПР1-М:

bcbee878.jpg

После долгих поисков технической документации по инету нашел вот что:

post-24838-087233900 1321660492_thumb.jpg

 

Это неполнооборотные механизмы, управляющие запорной и реже регулирующей арматурой, в алюминиевом корпусе, есть сведения что корпуса у них даже взрывозащищенные - то что нужно для уличного использования, герметичность! На выходном валу - флянец, не составит труда прикркутить к нему рычаги для привода створки ворот. Также внутри корпуса есть концевые выыключатели крайнего левого и правого положения - то что доктор прописал для наших целей! Единственное что смущает - питание на 220 вольт и то что он рассчитан для горизонтального размещения. Этот привод широко используется радиолюбителями для вращения мачт с антеннами, они там практически всегда стоят вертикально, и по отзывам работают годами в таком режиме. Правда интенсивнось использования наверное поменьше. Полный оборот делает приблизительно за 1 минуту, тоесть четверть оборота за четверть минуты, значит створки ворот откроет на 90 градусов за 15 секунд - вроде не плохо.

Что что скажет насчет этих механизмов?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Великолепный выбор!

И пусть не смущает 220 вольт.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я тоже думаю, что должно все получится! Только надо обдумать как сделать защиту от защемления автомобиля или столкновения с каким либо предметом, тоесть чтоб выключались при возрастании нагрузки выше нормальной.

Изменено пользователем BISMARK-1941

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

мне кажется 15 сек--очень быстро--ворота будут хлопать при остановке.я думаю надо время от 30до 40сек.-90град. как во всех заводских приводах. и я не рассмотрел --а какая мощность этого привода? если меньше 150 ватт--то не желательно. а какой у него момент? крутить шток задвижки и открывать распашные ворота при ветровой нагрузке -мне кажется для второго случая надо крутящий момент больше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Крутящий момент, если верить технической характеристике100 кгс.м, (1000 Нм что-ли получается?) в любом случае двумя руками удержать флянец выходного вала мне естественно удержать или даже замедлить не удалось. Серьезной ветровой нагрузки нет, ворота в ветрозащищенном месте находятся, каждая створка будет 1,5 м ширина и 2 высота, масса приблизительно 60 кг. Смотрел техническое описание фирменных приводов рычажного типа, у них время поворота на 90 градусов от 18 секунд и больше для створок массой 150 и более килограмм. Для легких створок есть приводы и на 9 секунд.

Сегодня вечером разберу редуктора посмотрю что там внутри, и как заменить смазку, там судя по всему солидол столетней давности, уже больше на пластилин похож. Какой смазкой его можно заменить, чтоб привод мог на морозе работать? Будь отсек редуктора герметичный, я б туда вообще трансмиссионного автомобильного масла залил.

Изменено пользователем BISMARK-1941

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот после долгого перерыва опять принялся за работу по автоматическим воротам. На улице холодно, поэтому решил пока занятся блоком управления приводов.

Моя "гениальная" идея с пультом управления на базе набора мастеркит потерпела фиаско, так как приобретенный мною набор из заявленных ста метров работал максимум на расстоянии 100 см. Сдал назад. Взамен купил в охранной фирме набор ACS-114R с заявленной дальностью 500 метров. На правктике проверил его работоспособность - со ста метров сигнал уверенно проходит через стены дома (кирпич+шлакоблок), дальше не отходил, такой радиус действия вполне устраивает.

Недостатки этого набора - слишком слебенькие релюшки в нем стоят. Коммутационные параметры реле: DC30V/1.0A; DC60V/0.3A; AC125V/0.5A, к тому же, про 220 вольт переменного тока там вообще не шла речь. При испытаниях приводов ПР-1, потребляемый ток составил 0,34А, а их то по одному на каждую створку, следовательно всумме ток коммутации примерно 0,7А. Штатные релешки явно долго не протянут. Пришлось к ним подключить более мощные исполнительные элементы из тех же наборов мастер кит.

Устройство состоит из ключа, выполненного на транзисторе и реле, которое способно коммутировать ток до 6 А (при 220 В). Реле срабатывает при подаче на вход управляющего напряжения 3-12 В при токе не менее 5 мА. Индикацией срабатывания реле является светодиод, что очень удобно при настройке блока управления.

Скоммутировал провода от реле блока-приемника с релешкамки исполнительного устройства таким образом, чтобы исключить одновременное включение приводов на открытие и закрытие створок ворот.

Относительно характеристик самих исполнительных механизмов ПР-1М все уже было выложено постами выше.

На практике выяснилось, что крутящий момент в справочной литературе явно указан не правильно. При испытаниях удалось поднять груз массой 5 кг на рычаге длинною 1 метр, а для открывания створки ворот нужно приложить точечное усилие в 2,5 кг на расстоянии метра от петли. Иначе говоря, крутящего момента достаточно для открытия и закрытия ворот, если же на практике мощности по каким-либо причинам будет недостаточно, поставлю более мощные моторы на 12В.

Сам блок управления будет монтироваться в распределительной коробке с классом влагоизоляции IP56, и закреплен скорее всего на швеллере ворот (в целях улучшения приемистости).

Пара фотографий из рабочего процесса:

 

Нефольгированного стеклотекстолита не нашел, пришлось взять какой был

 

post-24838-031856400 1327711521_thumb.jpg

Примерная компоновка элементов блока, платы прикручены саморезиками, под платы подкладка из пористой резины, неэстетично, но смысл усложнять жизнь не вижу.

post-24838-009949500 1327711623_thumb.jpg

Разводка проводки между релешками

post-24838-078058500 1327711721_thumb.jpg

Вот уже рабочий вариант, крупным планом

post-24838-084988000 1327711990_thumb.jpg

"Ковровые" испытания, пока только с одним механизмом

post-24838-056072500 1327712125_thumb.jpg

Изменено пользователем BISMARK-1941

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Теперь осталось доустановть в блок управления приводом ворот релюшку прерывателя поворотов ( купил от ВАЗ 2110), который будет "мигать" сигнальную лампочку, при открывании и закрывании ворот, как на фирменных аналогах:

658067665.jpg

 

И решить вопрос источника питания 12В линии. Есть два варианта: поставить как на фото от магнитофона романтика (естественно в герметичный отдельный корпус) или миниатюрный китайский, размером с зарядку от мобильника, и такого же размера.

 

+ БП-12 - мощный, надежный, не боится низких температур (система нипель - плавкий предохранитель - понижающий транс - выпрямительный мост и все, больше ничего)

- БП-12 - большой размер (нужен отдельный герметичный корпус), ток холостого хода 15 микроампер. Учитываю специфику работы (должен работать постоянно, круглогодично), в месяц будет наматывать примерно 2,4 кВт электроэнергии, что тоже деньги.

 

+ китайского БП - очень маленький (можно поместить в тот же корпус что и все остальные элементы системы управления), ток холостого 5 микроампер.

- китайского БП - сложная схема, следовательно меньшая надежность, неизвестно как поведет себя при низких температурах.

 

 

Что посоветуете, у какого какой опыт по данному поводу в источниках питания?

Изменено пользователем BISMARK-1941

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×