Obsah článku
- Příprava brány a upevňovacích bodů
- Výroba pohonu z regulátorů oken automobilu
- Výběr a výpočet motorů
- Cvoček pro domácí pohon
- Zvyšujeme tvrdost čepu
- Zvýšení závitu čepu
- Montáž pohonu
- Dimenzování ovladače
- Sestavení posuvné části
- Zátky a otočné klouby
- Vnější trubka pohonu
- Instalace motoru a konečná montáž
- Elektrické schéma
- Výběr zařízení
- Sekundární obvody a automatizace
Majitelé posuvných bran nemají žádné zvláštní potíže při doplňování křídla s pohonným mechanismem sami o sobě, ale pokud jde o otočné brány, je třeba mnohem více úsilí a znalostí. Dnes budeme mluvit o pohonech pro otočné brány a jejich montáži pro kutily.
Existují tři hlavní typy převodovky, které převádějí rotaci elektrického motoru na translační pohyb s vysokým točivým momentem. Návrh mechanismu může být proveden:
- ve formě ozubeného kola;
- pomocí šroubového čepu;
- pomocí stojanu a pastorku.
U těchto tří typů kinematiky je docela možné sestavit svůj vlastní mechanismus i doma.
Konstrukce domácího pohonu navrhovaná níže se nebojí vlhkosti a nečistot, má velmi velké úsilí při pohybu.
Vezměte prosím na vědomí, že když je brána zavřená, funguje taková domácí jednotka jako zámek: nelze ji otevřít zvenčí stisknutím křídla brány.
Příprava brány a upevňovacích bodů
Pohon může být vybaven téměř všemi křídly nebo dveřmi, ale je lepší naplánovat instalaci mechaniky předem. To platí pro instalaci bezpečných držáků pro pohon. Vypadají jako kovové desky s otvory na koncích, z nichž jeden je připevněn přísně kolmo k křídlu, druhý je umístěn na sloupku nebo plotu ve stejné poloze..
Při instalaci musí být desky orientovány vodorovně a na stejné úrovni. Je velmi důležité vzít v úvahu vysokou tažnou sílu pohonu, proto nejlepším způsobem, jak připevnit desku k bráně, je svařování. Desky lze připevnit na kamenné a cihlové sloupy kovovými kotvami, ale je mnohem lepší vyrobit zabudované prvky z oceli během fáze výstavby.
Nejjednodušší způsob je namontovat pohon na brány, které se otevírají dovnitř, takže všechny ovladače jsou v chráněné oblasti. Do otvoru dveří musí být položen kabel, a proto položte předem 32 mm plastovou trubku pod povrch vozovky.
Během fáze montáže definujete první základní parametry vašeho pohonu. Když je brána zavřená a otevřená, změřte vzdálenost mezi středy otvorů v držácích. Posledně uvedený je délka vašeho ovladače ve složené poloze a rozdíl mezi změřenými vzdálenostmi je velikost dráhy zařízení..
Můžete také měřit otevírací a zavírací sílu brány pomocí ruční pružinové stupnice. Zatáhněte za držák křídla brány ve směru k opačnému držáku, což vám pomůže přesně vybrat výkon motoru.
Výroba pohonu z regulátorů oken automobilu
Lehké křídla brány mohou být ve skutečnosti uvedeny do pohybu pohonem z modifikovaných mechanismů regulace okna. Výhodou této metody je její relativní jednoduchost a téměř tichý chod pohonu. Nevýhodou je omezené tažné úsilí v důsledku malého pracovního zdvihu mechanismu.
Existují dva typy designů okenních regulátorů vhodných pro použití jako pohon brány:
- roli pohyblivého prvku hraje ozubená tyč;
- na základě práce na zařízení.
V obou případech je hnací konec namontován na kovové plošině, která je pevně připevněna k sloupku nebo plotu. V tomto případě se musí kovová kolejnice pohybovat rovnoběžně s rovinou brány a protahovat se k nim..
Zdvihací mechanismus vyžaduje nějakou práci: instalace podlouhlé kovové tyče do stojanu nebo kolenní páky pro ozubené kolo. Klouby tyče s pohonem a bránou, jakož i dvě části kolenní páky, musí být provedeny ve formě vidlicového závěsu podle příkladu zavírání dveří..
Můžete zajistit dobrou mobilitu a bez vůle, pokud je jedna strana spojení vytvořena ve formě dvou skládaných desek, jejichž mezera se rovná jejich tloušťce. Deska druhé části závěsu vstoupí do této mezery. Oba prvky jsou spojeny prstem nebo šroubem se samosvornou maticí.
Hlavním problémem při používání okenních regulátorů je najít nejvýhodnější polohu pohonu, pantu a bodu, kde je tyč připevněna k bráně. Můžete to s jistotou udělat experimentálně, nejprve nastavte bránu do otevřené polohy a pomalu ji zavřete, sledujte chování struktury pohonu. Nezapomeňte, že po instalaci potřebuje mechanismus ochranný kryt.
Výběr a výpočet motorů
Jako aktivátor pohybu pro otočné brány je vhodné použít různé typy převodových motorů. Pokud mluvíme o malých branách s nízkou hmotností, s úkolem se vypořádají motory akumulátorových šroubováků, pohony stěračů aut, okenní regulátory atd. Další otázkou je, jak plánujete spojku pro hřídele takových motorů..
Můžete si také vybrat vhodnou jednotku z celé řady motorů prodejen, což vám dává větší volnost při určování požadovaného točivého momentu. Řekněme tedy, že naměřená uzavírací síla těžkého křídla brány je 13,5 kg na stupnici manuálního cvalu. Každý kilogram odpovídá 9,8 N, což znamená, že tažná síla je 132,3 N. V případě ozubeného hřebene nebo převodovky musí být tato hodnota vydělena průměrem hnacího kola, což se rovná točivému momentu motoru.
V konstrukci typu „matice-šroub“ dochází ke snížení, je tedy třeba provést další přepočet. Řekněme, že jste si vybrali čep M18 s roztečí 2,5 mm. To znamená, že při jedné otáčce kolem kružnice o průměru 18 mm matice vytvoří 2,5 mm translačního pohybu, takže převodový poměr je 7,2: 1. Pokud tedy rozdělíme otevírací sílu brány koeficientem přenosu, dostaneme požadovanou hodnotu síly na hřídeli motoru: 132,3 / 7,2 ~ 18,4 N nebo o něco méně než 1,9 kilogramu s poloměrem vlásenky 0,9 cm. hodnota točivého momentu motoru je 1,69 kg / cm.
Jedná se o poměrně hrubý výpočet, který nezohledňuje třecí sílu v šroubovém pohonu a další ztráty, ale pomáhá určit minimální přípustný výkon motoru. Pro kompenzaci energetických ztrát se doporučuje zajistit výkonovou rezervu 100 – 250%.
Je také nutné vypočítat rychlost otáčení hřídele. Za tímto účelem vydělte délku zdvihu rozteč závitu šroubového pohonu a získáte počet otáček potřebných k úplnému otevření brány. Při použití ozubeného kola a pastorku je výpočet určen poměrem počtu zubů ozubeného kola a hnacího kola.
Cvoček pro domácí pohon
Těžké dveře vyžadují pohon s velkou silou. Taková práce spadá do moci disků vyrobených ve výrobě, ale můžete si vytvořit analog pomocí vlastních rukou..
Hlavní obtíž je najít vhodný cvok. Standardní čepy nejsou pro pohon vhodné: jsou vyrobeny z měkkého kovu, takže se postupem času stává závit nepoužitelný. Cesta ven ze situace spočívá v nezávislém zvýšení tvrdosti kovu a počtu kontaktních závitů závitu šroubu.
Zvyšujeme tvrdost čepu
První problém je vyřešen kalením. Požadovaná teplota ohřevu je zajištěna běžným uhlím, kov také částečně karburuje. Přeložte pec z cihel a litinového roštu, palivo zahřívejte, dokud se uhlí zcela nespálí. Teplota kalení je 700–800 ° С, což odpovídá bohaté červené barvě kovu. Expozice při této teplotě je 13–15 minut, poté musí být součást ochlazena použitým olejem. Kolík musí zcela a současně klesat po celé své délce, proto roztáhněte ocelovou trubku podél podélného švu, zasuňte konce a použijte tento podnos jako kalicí lázeň. Vlásenka musí být mírně otřepána v oleji po celou dobu ochlazování, poté ji vyjměte a vložte ji zpět na uhlí, aniž byste ji otírali, abyste uvolnili kov. Nyní musí být zahřívání prováděno až do 200-250 stupňů, dokud se kov nezvýrazní šedou barvou. Po 3-4 minutách expozice musí být produkt ochlazen ve vodě.
Zvýšení závitu čepu
Chcete-li vyrobit speciální matici, přišroubujte 2–3 standardní matice pevně na čep, ale ne utáhněte. Zarovnejte okraje matic a upněte sestavu velmi pevně do svěráku. Svařte ořechy dohromady na všech okrajích a brouste produkt bruskou stejné velikosti.
Místo složitého kalicího postupu můžete trávit čas hledáním válcovacích kolíků a matic. Tento kov má všechny potřebné vlastnosti. Kromě toho si můžete vybrat vlákno s lichoběžníkovým profilem: je mnohem silnější. Můžete také najít produkt s větším stoupáním závitu, což zkrátí provozní dobu mechanismu..
Montáž pohonu
Dimenzování ovladače
Pohon má teleskopické zařízení, pro jeho výrobu potřebujete dvě ocelové trubky, z nichž jedna vstupuje do druhé bez silné vůle. Můžete použít čtvercovou nebo kulatou trubici, není velký rozdíl. Uvnitř obou trubek by neměly být stopy rzi a vodního kamene, takže je lepší získat nové.
Pokud jde o rozměry trubek a svorníků, musíte je vypočítat sami na základě provedených měření. Předpokládejme, že při skládání je délka pohonu 110 cm a jeho pracovní zdvih je 50 cm.To znamená, že délka vnější trubky nepřesáhne 100 cm, do ní bude vložena menší trubka 80 cm a délka čepu bude plná 110 cm nebo více v závislosti na způsobu montáže motoru. Současně se v otevřeném stavu budou hnací trubky překrývat 30 cm.
Sestavení posuvné části
Protlačte šroub s maticí na něj přišroubovanou menším potrubím a vystřeďte jej na podélné ose potrubí. Chcete-li s jistotou vystředit svorník, nepřiměřujte potrubí. Pokud například používáte matici M18 o velikosti klíče 27 mm, vyberte trubku o jmenovitém průměru 25 mm. Musíš matici rovnoměrně brousit tak, aby pohodlně zapadla do potrubí. Upevněte svařováním. Svařování je zevnitř volitelné, ale můžete to udělat řezem „okna“ do potrubí. Když je matice zajištěna, odšroubujte čep z ní.
Na konci čepu musí být upevněno axiální axiální ložisko s klecí uzavřenou na obou stranách. Vnější průměr ložiska by měl být přibližně stejný jako vnitřní průměr trubky. Ložisko by mělo klouzat uvnitř trubky bez výrazného odporu, mezera mezi ní a stěnou by neměla přesáhnout 1 mm. Pokud ložisko sedí příliš těsně, opatrně obruste konec vnějšího kroužku brusným papírem. Na čepu musí být ložisko pevně sevřeno mezi oběma maticemi. Mezi nimi a ložiskem je nutné položit 1-2 podložky na obě strany, aby nic neovlivňovalo rotaci. Cvoček lehce namažte litholem a vložte jej z volné strany malé trubky a poté jej zašroubujte do svařované matice. Proveďte několik zkušebních jízd po celé délce: ložisko se musí volně klouzat dovnitř a nesmí se klínovat.
Zátky a otočné klouby
Dále je to na pahýlu. Musí být vyroben z kovového polotovaru, jehož průměr je o něco menší než průměr trubky. Chcete-li zajistit provozuschopnost pohonu, vytvořte v trubce dva nebo tři otvory se zahloubením, odřízněte závit pro upevňovací šrouby na odpovídajících místech zátky. Na konec zátky navařte dva ocelové pásy s průchozím otvorem tak, aby mezera mezi nimi byla o něco větší než tloušťka upevnění na křídle brány. Při výpočtu celkové délky pohonu ve složené poloze zvažte vzdálenost „odcizenou“ zástrčkou. Před instalací zátky zatlačte do potrubí 50-70 gramů litholu, potom dotáhněte čep, aby ložisko vstoupilo do potrubí o 5 centimetrů, znovu přidejte mazivo a připojte potrubí.
Vnější trubka pohonu
Čep z trubky musí být zcela vyšroubován, dokud ložisko nesedí proti matici. Potom je vnitřní trubka vložena do vnější trubky a vlásenka je přišroubována za 5 až 6 otáček.
Dále se musíte rozhodnout o způsobu montáže motoru. V ideálním případě by měl být válcový kryt motoru zajištěn uvnitř trubky pomocí upínacích šroubů. Pokud nemůžete vybrat motor správné velikosti, přivařte k zadní straně kus větší trubky, ocelového pásu nebo kovového úhlu. Tímto způsobem můžete zabezpečit nadměrně velký motor jakýmkoli pohodlným způsobem..
Důležité: vzdálenost od povrchu plošiny ke střední ose potrubí musí být stejná jako výška hřídele motoru. Umístěte jej tak, aby se co nejvíce vyrovnal s čepem.
Instalace motoru a konečná montáž
Připojte hřídel motoru k čepu pomocí spojky. Můžete si ji koupit z arzenálu komponentů pro motor nebo si ji vyrobit ze dvou malých trubek zasunutých do sebe. Namažte čep znovu a zajistěte motor na místě. Potom otočením vnitřní trubice zkraťte délku vašeho pohonu do standardní otevřené polohy. Namažte celý povrch vnitřní trubice litholem a zcela sklopte pohon.
Pokud se chystáte namontovat motor do potrubí, ponořte jej do hloubky 5–6 cm a použijte zástrčku podobnou té první. Protáhněte napájecí kabel motoru otvorem ve spodní části potrubí, aby dovnitř nemohla vytéct voda. Nebo vytvořte díru v samotné zátce. V obou případech bude vhodné instalovat položky ucpávky.
Pokud je motor namontován na plošině – přivařte konec vidlice k němu, ujistěte se, že konstrukce je dostatečně tuhá, a chraňte motor ochranným krytem. Nyní stačí nainstalovat akční členy na místo propojením vidlicových konců zátek s upevňovacími prvky na branách a sloupcích. To lze provést pomocí závlačky nebo samosvorného maticového šroubu..
Elektrické schéma
Výběr zařízení
Motor je ovládán podle klasického reverzibilního schématu, ale je zde jeden detail. Je zřejmé, že otočné brány mají mezní lištu, takže listy musí být složeny v určitém pořadí. Když se křídlo odtrhne, křídlo se začne pohybovat bez lišty, ale mělo by to být poslední, které se uzavře. To lze realizovat různými způsoby, nejspolehlivější je relé se zpožděním zapnutí.
Sestava modulárních zařízení zahrnuje:
- čtyři stykače Hager ES424 (DC24V 4NO);
- dvojitá relé Hager EZN001;
- diferenciální automatický stroj Hager AD906J;
- Napájecí jednotka MeanWell DR-120-12.
Zařízení je sestaveno v plastové krabičce Hager VECTOR VE118DN se stupněm krytí IP 65. Obvod je navržen pro napájení dvou výkonných motorů s převodovkou IG-90GM při napětí 24 V.
Napájení je dodáváno přes jistič diferenciálu na svorky L a N napájecího zdroje. Z jeho zadní strany jsou odstraněny dvě 24 V DC vedení, z nichž každá napájí dva spárované stykače: napájení je přiváděno na vstupní svorky jedné z nich v obrácené polaritě. Výstupy dvojic stykačů jsou zapojeny paralelně a napájí napětí k převodovým motorům.
Sekundární obvody a automatizace
Řídicí obvod stykače pracuje při konstantním napětí 24 V. Kladný silový drát prochází přerušovacími kontakty tlačítek „zastavení“ a připojuje se k přerušovacím kontaktům řídicích tlačítek, ze kterých je dodávána energie normálně otevřeným kontaktům protilehlých tlačítek. Z každého tlačítka je napětí přivedeno na dva páry startérů, zatímco jeden z normálně otevřených kontaktů vykonává funkci vyzvednutí cívky. Řídicí obvod přímého spouštěče prvního páru a zpětného spouštěče druhého páru je otevřen normálně otevřeným relé. Relé je napájeno z normálně otevřeného kontaktu spouštěče druhé skupiny. Tudíž je prováděno časové zpoždění pro postupný pohyb listů..
Automatické zastavení motorů se provádí ovládáním koncových jazýčkových spínačů. Musí být nainstalovány ve směru pohybu ovladače a malé neodymové magnety by měly být přilepeny k povrchu vnitřních trubek. Tedy, když je ovladač úplně složený nebo je jeho dřík prodloužen, jsou aktivovány jazýčkové spínače, které uzavírají napájecí obvod mezilehlého relé normálně sepnutým kontaktem. Relé je zapojeno paralelně a duplikuje tlačítko „Stop“.
Takový pohon může také pracovat pod kontrolou automatické výkyvné brány, obvody jsou podobné. Nyní můžete snadno otevřít výkyvnou bránu, aniž byste museli opustit auto bez vážných finančních investic..
Jaká je úroveň obtížnosti a technických dovedností potřebných pro výrobu a instalaci pohonu výkyvné brány? Doporučujete tuto práci pro amatérské kutily nebo je lepší najmout odborníka?