Устройство и принцип работы ворот с автоматикой
Конструкция и функционирование автоматических ворот определяется их типом. А створки, стоящие на территории дома, бывают:
- подъёмными (секционными, подъёмно-поворотными и рулонными);
- откатными;
- распашными.
Секционные ворота
Автоматические секционные ворота выглядят как конструкция с полотном, которое при открытии уходит вверх, то есть по специальным направляющим убирается под потолок помещения.
Секционные ворота абсолютно безопасны в эксплуатации, потому что при открывании полотно убирается наверх
К главным плюсам секционных ворот относят:
- компактность, ведь в открытом состоянии створки не уменьшают площадь гаража или другого здания;
- безопасность эксплуатации, так как поднимающееся полотно не может повредить капот автомобиля, что иногда случается при использовании распашной конструкции;
- защищённость от взлома на должном уровне;
- надёжная теплоизоляция.
Но у автоматических подъёмных секционных ворот есть и довольно существенный минус — возможность установки только в помещениях с небольшой площадью.
Подъёмно-поворотные ворота
Подъёмно-поворотные ворота с автоматикой отличаются от секционных конструкцией створки. Она представляет собой цельное полотно, закрывающее всё пространство проёма. Такая створка двигается вверх по направляющим и меняет своё положение с вертикального на горизонтальное. Ворота с цельным полотном характеризуются теми же преимуществами, что и секционная конструкция, но считаются лучшим вариантом, поскольку нисколько не выпускают тепло и эффективнее предохраняют помещение от проникновения злоумышленников.
Подъёмно-поворотные ворота пропускают меньше тепла и более вандалоустойчивы, чем секционные
Рулонные ворота (роллеты)
У автоматических рулонных ворот главный элемент — это мягкое полотно, произведённое из алюминиевых пластин, барабана, на который накручивается материал, и короба для защиты всей конструкции. Среди преимуществ таких ворот следует отметить:
- широкий размерный ряд (допустимая ширина полотна — 12 метров, а высота — 10 метров);
- компактность (в сжатом виде);
- возможность монтажа в любых помещениях, не исключая гаражи и торговые комплексы.
Правда, рулонные ворота нельзя назвать надёжными, так как их прочность весьма сомнительна.
Рулонные ворота могут закрывать большие проёмы, но они не обладают достаточной прочностью
Откатные ворота
Автоматические откатные ворота консольного типа состоят из полотна, которое предоставляет доступ в помещение, уходя в правую или левую сторону от проёма к стене здания или забору. Эта конструкция оснащена роликовыми опорами, частично спрятанными в фундаменте и ответственными за перемещение створки. Защитой роликам служит балка, предохраняющая от воздействия влаги.
Когда откатные ворота закрыты, полотно находится над проёмом — на расстоянии сантиметра от грунта. За открытие ворот отвечают специальные направляющие, прикреплённые к опорам ограждения или к стене помещения.
Створка откатных ворот перемещается по специальному рельсу, закреплённому на фундаменте
Владельцы зданий с откатными воротами обычно указывают на следующие неоспоримые достоинства конструкции:
- монтаж в проёме шириной до 12 метров;
- возможность легко открывать ворота как автоматически, так и вручную;
- безукоризненная теплоизоляция;
- идеальная прочность.
Распашные ворота
Распашные ворота с автоматическим приводом — это конструкция с двумя надёжными створками, которые держатся на шарнирах и крепятся по обеим сторонам проёма. Чтобы открыть такие ворота нажатием кнопки, требуется установить два электропривода. Распашная конструкция может предоставлять доступ в помещение, убирая створки как внутрь, так и наружу здания.
Створки распашных ворот могут открываться как внутрь проёма, так и наружу
К основным плюсам распашных ворот, работающих автоматически, относят:
- лёгкость сооружения;
- простоту монтажных работ;
- возможность использования в любых условиях.
Единственное, что говорит не в пользу распашных ворот, – это относительно неудобная эксплуатация.
Виды ворот
Автоматизировать процесс открытия и закрытия можно в воротах любого типа, но принцип реализации и необходимые элементы будут кардинально отличаться. Всего существуют три основных типа:
- Распашные ворота – наиболее простой и распространенный вид, представляющий собой одну или две створки, которые могут открываться внутрь или наружу;
- Откатные ворота – представляют собой сплошную панель, отодвигающуюся в сторону вдоль стены или забора;
- Подъемные и подъемно-поворотные ворота (роллетные) — представляют собой секционную конструкцию из пластика или металла, набираемую в замок, поднимаясь вверх, секции складываются или поворачивают под потолок.
Откатные, в свою очередь подразделяются еще на три категории (подвесные, рельсовые и консольные). Подвесные используются в промышленных помещениях или в местах, где верхний габарит ограничен конструктивными элементами. Рельсовые используют рельсовый путь для перемещения по нем въездных ворот, но этот тип использует редко из-за сложности эксплуатации и необходимости высокой точности подстройки.
Подъемные в качестве автоматических гаражных ворот требуют разработки проекта и высокой точности работ, из-за чего процесс их самостоятельной реализации без наличия соответствующего опыта не представляется возможным. Поэтому в рамках статьи мы рассмотрим более практичные и простые в изготовлении варианты – распашные и консольные откатные ворота.
Подготовка к постройке: чертежи и схемы
Собираясь сооружать ворота, обязательно выполняют чертёж, который отражает размеры и расположение основных частей конструкции. Если планируется строить распашные ворота — самый популярный вариант — то перед составлением схем продумывают, какой будет длина створок. При этом учитывают ширину проезжей части и вид автомобиля (в случае сооружения ворот для гаража).
Длина створок распашных ворот должна подбираться с учётом ширины въездного участка
Обычно для распашных ворот делают створки длиной 1,5–2 метра. А стандартной высотой полотна, независимо от вида конструкции, считается показатель около двух метров.
Каркас и створки распашных ворот обычно выполняются из металлического профиля или квадратной трубы
Разновидности конструкции
Современные секционные ворота подойдут для помещений всех типов.
Внимание! Гаражи, выстроенные ранее, зачастую не отвечает нынешним строительным стандартам, вследствие чего ворота производят в различных модификациях.
Варианты ворот
Конструкции вертикального подъема
Предназначаются для гаражей с большой высотой подъема. Продаются исключительно в строительных гипермаркетах и отличаются тем, что занимают минимальное пространство при установке.
Конструкции высокого подъема
Такие ворота стоят дороже и используются там, где небольшая высота не позволяет выполнить вертикальное поднятие полотна. Высокая цена объясняется применением подвесных кронштейнов, специальных направляющих и большого количества расходных материалов.
Узнайте мастер класс от подписчика, как увеличить высоту гаража, из нашей новой статьи.
Конструкции стандартного подъема
Используются в помещениях, которые полностью готовы к установке, с минимальной высотой притолоки минимум 18 см. Все элементы выполняются из нержавеющей стали. Самый простой и удобный вариант, оттого наиболее популярный.
Конструкции низкого подъема
Низкоподъемные ворота целесообразны в условиях ограниченной высоты проема (притолоки). К потолку крепятся контрольные элементы и торсионные пружины, и если он низкий, то весь аппарат фиксируется на тыльной части направляющих. Если говорить более конкретно, то такой аппарат состоит из:
- торсионного вала;
- наматывающих шкивов;
- балансировочных пружин.
После выбора подходящей конструкции можно приступать к подготовительным работам.
Цены на секционные ворота
Секционные ворота
Выбор материала
Раздумывая над проектом создания автоматических ворот, следует уделить внимание выбору материала для полотна. Створки конструкции, открываемой автоматически, должны быть лёгкими, а это значит, что их разумнее сооружать из профнастила, поликарбоната или сэндвич-панелей.
Сэндвич-панели обеспечивают хорошую теплоизоляцию внутреннего помещения и мало весят
Нередко при строительстве автоматических ворот используют профлист, который заслужил популярность благодаря большому количеству достоинств:
- малый вес;
- большой и интересный выбор окраски (например, покрытие с имитацией природного камня или древесины);
- приемлемая стоимость;
- долгий срок службы;
- простой монтаж.
Кроме этого, готовясь к сооружению автоматических ворот, необходимо серьёзно подойти к выбору приводного электрического механизма. Придётся решать, какая автоматика больше подходит створкам или полотну — рычажная или линейная.
Линейные приводы более компактны и устанавливаются на металлические столбы
Если оценивать приводы по внешнему виду, то лучшим покажется линейный механизм, отличающийся компактностью. Правда, его не принято устанавливать на широких столбах и для автоматического открытия створок, которые убираются внутрь помещения.
Рычажные приводы используются на воротах с широкими каменными столбвми и створками, открывающимися внутрь
Чтобы определиться с выбором электрического привода, нужно замерить расстояние между внутренней стороной столба и петлей. Когда эта величина составляет не более 1,5 см, применяют линейный привод. Если показатель иной, то ворота оснащают механизмом рычажного типа, стоимость которого несколько выше.
Автоматические распашные ворота
Наиболее простой вариант для дома, если данная модель уже установлена на участке, можете сразу переходить к их автоматизации. Для изготовления распашных ворот вам понадобиться:
Рис. 1: схема изготовления распашных ворот
- Изготовьте раму, для этого подойдет металлическая труба или профиль;
- Установите столбы – это основной опорный элемент, поэтому надежности и устойчивости конструкции потребуется уделить особое внимание, также в них нужно установить закладные детали для крепления навесов и оборудования;
Рис. 2: изготовление столбов - Произведите крепление петель к столбам и раме при помощи сварки или ботового соединения, если масса конструкции ожидается приличная, вам понадобятся специальные петли;
Рис. 3: приварите петли - Закрепите на раму обшивочный материал (профнастил, поликарбонат, элементы ковки, листовое железо, брус и т.д.);
- Обработайте швы, заусеницы, острые и выступающие углы при помощи болгарки, напильника или другого обрезного инструмента;
- Установите ворота на навесы и проверьте ход створок, их расположение в крайнем открытом и закрытом положении, плотность прилегания, при необходимости отрегулируйте эти параметры;
- Закрепите задвижку и фиксирующий крюк (эти элементы в автоматических системах не обязательны, поэтому можете обойтись и без них);
- Покройте грунтовкой и покрасьте поверхность или отдельные элементы.
Преимущества и недостатки.
На этапе проектирования следует взвесить все за и против, к преимуществам распашных моделей относятся:
- Относительно простая конструкция, которую каждый может изготовить самостоятельно;
- Неприхотливая в эксплуатации, отсутствуют сбои в работе из-за перекосов, заклинивания и прочих неисправностей;
- Нет необходимости приобретать специфическую фурнитуру, можно собрать из подручных материалов;
- Не требуется заливать фундамент под рабочий механизм, заливаются только опорные столбы;
- Достаточно легко ремонтируются, при необходимости можно заменить какой-либо элемент;
- Сравнительно меньшая себестоимость.
К недостаткам распашных ворот относятся:
- Для свободного движения требуют достаточного пространства равного ширине створок;
- Необходимость установки электрического привода для каждой половины, поэтому в двухстворчатых моделях эта опция обходиться вдвое дороже;
- Воспринимают ветровую нагрузку, поэтому требуют дополнительной фиксации.
- Создает значительную нагрузку на опорные конструкции из-за чего прочность и высота столбов должна выбираться в соответствии с массой металлического каркаса и обшивки;
Выбор и установка привода
По способу управления приводы могут быть линейные, рычажные и подземной установки. Привода подземной установки достаточно сложные и дорогие, так как весь механизм скрывается ниже уровня грунта и должен обеспечивать достаточно большое усилие. Такие приводы используются для перемещения ворот, где внешний вид нельзя портить какими-либо техническими элементами. Из-за подземного размещения они подвержены воздействию сточных вод, поэтому для системы необходимо сооружать эффективную ливневую канализацию.
Рис. 4: скрытый привод подземной установки
Линейный привод
Привода с линейным раздвижным механизмом устанавливаются на столбах и крепятся к створкам распашных ворот. Принцип действия заключается в движении штока посредством планетарного, кривошипного механизма или шестерней. Важным параметром при проектировании и установке линейной модели является его местоположения по отношению к самим воротам и точке крепления. Всего выделяют три способа крепления:
- На боковой поверхности столба;
Рис. 5: линейный привод на боковой поверхности - На торцевой поверхности столба;
Рис. 6: линейный привод на торцевой поверхности - В нише.
Рис. 7: линейный привод в нише
Устройство, установленное на боковой поверхности, требует куда большей мощности для выполнения операций со створками ворот, в сравнении с тем же устройством, установленным на торцевой поверхности. Также далеко не всегда возможно устанавливать привод ворот на боковую поверхность, так как он будет скрадывать пространство в открытом положении и просвета ворот может оказаться недостаточно для комфортного проезда авто.
Установка на торцевую поверхность также имеет свои особенности из-за расстояния от точки поворота линейного привода до рамы ворот. Для такой конструкции этот параметр должен быть не более 10 см, но из-за большого веса ворот столбы и опорные конструкции имеют большие габариты. Поэтому расстояние может достигать 15 – 20 см, что делает такой тип установки малоэффективным. На помощь в такой ситуации приходит способ установки в нишу, специфические модели с удлиненным штоком или рычажные приводы.
Установка в нишу не всегда оправдана, поскольку удаление части опорной конструкции негативно сказывается на ее прочности. Такой метод оправдан лишь в том случае, когда у столба имеется несущий стержень или удаляется незначительный фрагмент.
Рычажный привод
Рычажный привод представляет рычаг локтевого типа с подвижным шарниром, приводимый в действие электрическим двигателем. Пример такого устройства в действии приведен на рисунке ниже.
Рис. 8: привод рычажного типа
Такие приводы могут управлять автоматическим открытием и закрытием ворот вне зависимости от габаритов столбов и положения створок, но рычажная автоматика требует куда большего ресурса мощности, в сравнении с линейной. Стоимость рычажных механизмов также значительно больше и выходят со строя они куда быстрее. Поэтому линейные приводы для ворот устанавливаются чаще, даже, несмотря на ущерб конструкции.
Блок и пульт управления
Рис. 9: схема управления через брелок
Блок управления представляет собой комплект автоматики, способной открывать и закрывать ворота, устанавливать время задержки до автоматического закрытия, подавать звуковые или световые сигналы о положении ворот и т.д. Следует отметить, что механизм автоматизации ворот необходимо размещать на высоте не менее 50см от уровня грунта, чтобы в зимнее время года при выпадении осадков он не оказался под снегом. Так как в нерабочем состоянии некоторые сборки электропривода переходят в режим самоблокировки, и при необходимости открытия вручную вам придется их разблокировать. Пульт управления, как и линейный привод, при установке должен учитывать габариты открытых створок.
Пульт управления напрямую подвязывается к блоку управления и может функционировать:
- По каналам радиосвязи;
- По проводным каналам;
- Через Wi-Fi или мобильные каналы связи.
Через эти каналы автоматическими воротами можно управлять с брелка, через встроенный в автомобиле Home-Link, при помощи клавиатуры, картридера, мобильного телефона, обычного ключа, жетона и т.д. Выбирать нужно наиболее подходящий вариант, к примеру, для семьи из четырех и более человек приобретать брелки куда дороже, чем установить GSM модуль, запрограммированный на несколько мобильных телефонов. Модуль оснащается собственной SIM картой, а в память заводятся нужные номера мобильных, на которые будет реагировать устройство и производить автоматическое открывание.
Расчёт материала и подготовка инструментов
Распашные ворота, которые устанавливают гораздо чаще, чем откатные или подъёмные конструкции, собираются из следующих компонентов:
- засов;
- опорные столбы, на которых будут держаться створки;
- каркас из металлических элементов;
- створки;
- петли для гаража;
- ручки на двери;
- два электрических привода.
Кроме того, понадобятся различные материалы и крепёжные элементы:
- прутья арматуры диаметром 1,4 см;
- две железные трубы с разным сечением (60х40 мм и 40х20 мм);
- листы материала для обшивки створок;
- 2 трубы, сечение которых составляет 10х10 см;
- раствор из цемента и песка;
- растворитель, грунтовочный состав и алкидная эмаль;
- электрод;
- трёхпроводный кабель;
- саморезы для крепления металлических деталей;
- монтажные пластины (для приводов);
- кронштейны и дюбели;
- поливинилхлоридные трубки с изоляционным материалом внутри.
Для изготовления каркаса и створкок распашных ворот нужны металлические трубы различного сечения
Чтобы смонтировать ворота и установить автоматику, нужны определённые инструменты:
- угловая шлифовальная машинка;
- лопата;
- сварочный аппарат;
- дрель;
- шуруповёрт;
- измерительная лента, строительный уровень и линейка;
- щётка для обработки металла;
- кисть для лакокрасочных работ;
- индикаторная отвёртка;
- изоляционная лента;
- молоток и плоскогубцы;
- устройство защитного отключения.
Этап 2. Замеры
Схема для замеров
Перед заказом секционной конструкции нужно провести тщательные замеры проема и помещения в целом.
Шаг 1. Вначале измеряется величина Н – высота проема. При этом указывается не конкретная высота, а место для въезда машины. Предположим, высота составляет 200 см. В таком случае в заказе необходимо указать на 30 см больше, т. к. после установки чистый проезд будет равняться 180 см.
Шаг 2. Далее измеряется притолока (h). От этого показателя зависит тип выбранной конструкции.
Шаг 3. Определяется ширина проема (В). Полученный показатель увеличивается на 2 см с каждой стороны с учетом будущей конструкции.
Шаг 4. Определяется технический зазор (b1, b2), минимум по 8 см с каждой стороны. Это обеспечит свободный доступ к элементам крепления при сервисном обслуживании.
Шаг 5. В конце измеряется глубина гаража (L). Особенностью секционных ворот считается то, что полотно поднимается к потолку, поэтому глубина должна быть больше высоты.
Советы по эксплуатации приводов для ворот
С работой автоматических ворот не возникнет проблем, если пользоваться ими, руководствуясь некоторыми правилами:
- следить за тем, чтобы функционированию створок ничто не мешало, то есть расчищать зону движения ворот;
- при необходимости проводить ремонт конструкции, то есть заменять изношенные детали, смазывать двигающие части и регулировать механизм;
- в случае любых сбоев в работе привода обращаться к специалистам, ведь любое оборудование может неожиданно выйти из строя.
Схемы установки секционных ворот
Монтаж ворот со стандартным подъемом
Сборка нижней панели
Сборка передних панелей Сборка верхней панели
Установка вертикальных направляющих
Установка вертикальных направляющих
Установка горизонтальных направляющих
Установка кронштейнов
Установка распорных втулок
Установка панелей
Торсионный механизм
Торсионный механизм и взведение пружины
Крепление к потолку
Регулировка тросов
Установка деталей ворот
Задвижка
Читайте нашу новую статью, устройство откатных ворот своими руками, а также узнайте процесс установки ворот с электроприводом своими руками.
Установка торсионного механизма и направляющих
На начальном этапе монтажных работ должны установиться направляющие с торсионным механизмом.
Монтаж вертикальных направляющих
Крепление начинается с монтажа и последующей подрезки вставок для уплотнения конструкции. Специалисты советуют пользоваться вставками, которые продавались вместе с воротами, так как их не придется подрезать.
Когда уплотнительные материалы будут установлены, занимаются прикреплением нащельника с опорными стойками. При установке направляющих следят за тем, как расположен профиль. Его перекос по вертикали не должен превышать 1-2 миллиметра.
Монтаж горизонтальных направляющих
При выполнении монтажа придерживаются такой последовательности действий:
- Прикрепление направляющих горизонтального типа к стойкам опор.
- Соединение профилей к поверхности потолка при помощи подвеса.
- Передний профиль удаляют от проема на 850 миллиметров, а задний — на 400 миллиметров.
- Элементы, выступающие за пределы конструкции, осторожно подрезаются болгаркой.
Монтаж торсионного механизма
Монтажные работы должны выполняться с соблюдением инструкции, состоящей из нескольких этапов:
- Монтаж механизма в опорные кронштейны.
- Прикрепление к валу подшипников, состоящих из двух пружин.
- Просверливание в барабане отверстия, в которое будет пропускаться трос.
- Установка барабана на вал и фиксация троса при помощи крепежных болтов.
- Регулировка интенсивности натяжения установленного троса.
Откатные
Материал для откатных ворот
Сегодня для защиты въездной зоны на любую территорию и ее обустройства все чаще используются откатные ворота, работающие в автоматическом режиме. Для обустройства автоматических ворот откатной конструкции к их нижней части приваривают стальную консольную трубу. Она в процессе эксплуатации конструкции движется по роликовым тележкам, которые установлены на специальном организованном фундаменте. Нижний угол откатных ворот в закрытом положении закатывается в уловитель концевым роликом. Такое движение предотвращает во время открывания полотна поперечные колебания устройства.
Схема бетонирования для откатных ворот
Для установки откатных ворот требуется возведение независимого фундамента.
Монтируя откатные автоматические ворота, необходимо учитывать следующее:
- Установку откатных ворот автоматического управления начинают с обустройства независимого фундамента, основы, расположенной в проеме и сбоку от него, в стороне открывания конструкции.
- Каркас откатных ворот и их крепления должны обладать высокой ветроустойчивостью.
- Необходим монтаж специальной удерживающей части, которая увеличивает ширину конструкции полотна в сторону открывания ворот.
- Откатные ворота следует обеспечить эффективной противовзломной системой и специальной защитой от неблагоприятных внешних факторов.
Видео
Подробнее разобраться в устройстве и установке откатных ворот поможет следующий видеоматериал:
Монтаж подъемной конструкции и элементов управления
Прежде чем установить подъемные конструкции, надо ознакомиться с особенностями их монтажа. Установка осуществляется следующим образом:
- Конструкцию осторожно помещают в кронштейн, придерживая его изнутри.
- Если при выполнении монтажных работ устанавливается вал, состоящий из двух частей, придется воспользоваться специальной муфтой для ручной регулировки натяжения троса.
- Конструкция монтируется таким образом, чтобы петли, ролики не выступали за боковые части кронштейна. После этого на вале крепится стопорный элемент.
- К кронштейну фиксируется пластина и подшипник, который отвечает за работу подъемного механизма.
Если элементы управления и подъемную конструкцию установят правильно, ворота будут открываться и закрываться равномерно и плавно.