Теряетесь в выборе?
Отправьте заявку. Наш менеджер свяжется с вами и поможет подобрать подходящий товар.
Главная|Словарь терминов|Привод для распашных ворот

Привод для распашных ворот

Линейный привод распашных ворот Конструкция линейного привода распашных ворот

Рычажный привод распашных ворот Конструкция рычажного привода распашных ворот

На текущий момент любой привод для распашных ворот – электрический, превалирующее большинство приводов распашных ворот электромеханические на базе электродвигателей и редукторов или мотор-редукторов, ограниченное число приводов – электрогидравлические с электронасосом и гидравлическим цилиндром. По типу передачи тягового усилия от редуктора к связи с полотном ворот различают линейный и рычажный привод для распашных ворот, по пространственному расположению приводного механизма – привод для распашных ворот открытой и скрытой установки (подземный).

На российский рынок автоматики для воротных систем привод для распашных ворот поставляют зарубежные и российские производители, высший эшелон оборудования по качеству, надежности и долговечности, а также многовариантности ассортимента формируют приводы распашных ворот немецкого холдинга Hormann-Gruppe, итальянских компаний Roger Technology S.p.A., NICE S.p.A., CAME Group, FAAC Group и Somfy Group с головным офисом в Париже и владеющая холдингом BFT, а также GeniusS.p.A., Automatismi BENINCA S.p.A, немецкая Marantec Antriebs- und Steuerungstechnik Gmb H&Co. KG и Chamberlain Group, Inc из США (бренд Lift Master®), сертифицирующие свою продукцию в независимых органах сертификации ЕС с мировой известностью – Prufinstitut Velbert (PIV) и ift Rosenheim GmbH.

Среди отечественных производителей наиболее известны приводы распашных ворот российско-китайского производства торговых марок/брендов Bytec и DoorHan, причем привод для распашных ворот Bytec, не уступая по качеству приводам DoorHan отличается разумной, технико-экономически обоснованной ценой.

Линейный привод для распашных ворот – червячный или цилиндро-червячный мотор-редуктор в компактном блоке. «Узким» местом линейных приводов для распашных ворот являются связи привода в кронштейнах на опорном столбе и створке, а также связи силовой передачи редуктора (мотор-редуктора) – опорной гайки на выходном валу-червяке, которая у ведущих производителей изготавливается из специально обработанного бронзового сплава, а в некачественных приводах – из жесткого полимера.

Линейный привод для распашных ворот Конструкция рычажного привода для распашных ворот Червячный механизм линейного привода

Рычажный привод для распашных ворот, в том числе скрытой подземной установки чаще всего базируется на цилиндро-червячных, иногда планетарно-червячных редукторах или мотор-редукторах. «Узким» местом рычажных приводов считают связи и элементы складывающейся тяги – рычага, испытывающего максимальные нагрузки при пуске/останове привода, большом ветровом подпоре, механических нагрузках на полотно и т.д.

Электропривод скрытой подземной установки Конструкция скрытого подземного электропривода для распашных ворот

Рычажный привод для распашных ворот Конструкция рычажного привода для распашных ворот

В этой связи представляют особый интерес рычажные приводы скрытой (подземной) установки Roger Technology серии H21, в которых силовой рычаг вместе с мотор-редуктором закреплен одной стороной на опоре корпуса, а другой –стороной фиксируется и обкатывается по сегменту зубчатого колеса, что существенно снижает изгибные напряжения и повышает надежность привода при эксплуатации.

Привод скрытой (подземной) установки Roger Technology серии H21 Механизм привода скрытой (подземной) установки Roger Technology серии H21 Комплект приводов скрытой (подземной) установки Roger Technology серии H21

Линейный привод для распашных ворот.

Линейный привод на распашных воротах

В превалирующем большинстве представленных моделей линейный привод для распашных ворот базируется на червячных или цилиндро-червячных мотор-редукторах с соосным или перпендикулярным расположением осей вала двигателя и выходного червячного вала редуктора. Наличие червячной передачи позволяет исполнять привод для распашных ворот самотормозящимся и необратимым (нереверсивным).

Справка: Различают статическое и динамическое самоторможение, зависящие от передаточного числа редуктора (мотор-редуктора), чистоты обработки элементов передачи, качества и вязкости смазки, частоты вращения быстроходного (входного) вала (в мотор-редукторах линейных приводов распашных ворот – ротора или якоря двигателя, концевая часть которого является червяком). При статическом самоторможении при остановке червяка происходит остановка связанного с ним червячного колеса, но возможен разгон червячного колеса под действием толчков и вибраций со стороны выходного вала. При динамическом самоторможении остановка червяка приводит к полному стопу червячного колеса. В целом статическое самоторможение характерно для червяка с наклоном зубьев в пределах 1–8°, а динамическое самоторможение – с наклоном зубьев 1–3°.

Обратимость и необратимость редуктора или мотор-редуктора определяет возможность разгона червячного колеса через выходной вал (или вращения входного вала путем крутящего момента на выходном валу). Технически некорректно для обозначения обратимости и необратимости редуктора (мотор-редуктора) использовать термины реверсивность и нереверсивность, поскольку редукторы и мотор-редукторы при комплектации реверсивным двигателем могут изменять направление вращения выходного вала, т.е. являются реверсивными. Привод для распашных ворот с необратимым редуктором (мотор-редуктором) позволяет открыть/закрыть ворота вручную только при разблокировке червячной пары, ворота с обратимым приводом открываются/закрываются путем приложения больших усилий к полотну, связанному тягами с выходным валом редуктора (мотор-редуктора).

Механизм блокировки/разблокировки линейного привода распашных ворот

Разблокировка привода для распашных ворот Bytec.

Обратимость/необратимость редуктора (мотор-редуктора) привода для распашных ворот по факту аналогична наличию/отсутствию эффекта самоторможения, зависит от угла наклона зубьев червяка, чистоты обработки элементов передачи, качества и вязкости смазки, но в основном определяется по передаточному числу и/или статическому (ηs) и динамическому (ηd) коэффициенту полезного действия редуктора (мотор-редуктора):

P1= T2·n2/(9550·ηd(ηs)), где Р1 – мощность электродвигателя и Т2 – крутящий момент на выходном валу.

Червячные отдноступенчатые, двухступенчатые червячные и цилиндро-червячные редукторы (мотор-редукторы) полностью обратимы при передаточных числах до I = 28, статически необратимы и динамически обратимы при передаточных числах более 40.

Статическая и динамическая обратимость/необратимость
в зависимости от статического и динамического КПД редуктора (мотор-редуктора).

Динамический КПД - ηd Динамическая обратимость/необратимость
ηd> 0,6 Динамическая обратимость
ηd = 0,5-0,6 Переменная динамическая обратимость
ηd = 0,4-0,5 Стабильная динамическая необратимость
ηd < 0,4 Динамическая необратимость
Статический КПД - ηs Статическая обратимость и необратимость
ηs > 0,55 Статическая обратимость
ηs = 0,5-0,55 Переменная статическая обратимость
ηs <0,5 Статическая необратимость

Выбор линейного привода для распашных ворот.

Линейные приводы для распашных ворот - рис.1 Линейные приводы для распашных ворот - рис.2

Линейный привод для распашных ворот при возвратно-поступательном движении опорной гайки по выходному валу-червяку создает вращающий момент створки вокруг оси, проходящей через петлевые устройства с радиусом R, равным расстоянию от оси до соединения тяги с закрепленным на створке кронштейном (см. рис. ниже) Мвр = F·R·sinα, где Ω – угол между вектором силы и рычагом, которым служит участок полотна ворот от петель до кронштейна.

Распределение моментов сил в линейном приводе

Справка: Минимальный вращающий момент из-за минимального значения sinα линейный привод для распашных ворот создает в крайнем закрытом положении створки, большее значение момента в крайнем открытом положении створки, а на промежутке сегмента открывания/закрывания sinα и Мвр увеличиваются.

Если принять, что размер Е сравним с С и равен 90 – 100 мм (линейные приводы распашных ворот Roger Technology, линейные приводы Bytec), то sinα будет равен отношению длины кронштейна на опоре к общей длине привода L

sinα = (В – С)/L

Радиус R можно найти из прямоугольного треугольника, образованного кронштейном на створке, полотном створки и R, приняв, что кронштейн размещен на расстоянии Z м от оси петель ворот R2 =E2 + Z2

Пример В = 0.2 м, С и Е 0.1 м, L 900 мм или 0.9 м, Z = 1 м, тогда:

  • sinα = 0.1/0.9 = 0.11;
  • R2 = (0.1)2 + 1 или R = 1.005 – 1 м;
  • Мвр = F·R·sinα = 0.11·Fн·м.

Для функционирования в предельных условиях линейный привод для распашных ворот должен формировать вращающий момент, превосходящий момент сопротивления вращению створки Мсопр - сумму момента сил инерции створки Ми и момента сил ветровой нагрузки Мв (подпора или отсоса) (моментом трения в подшипниках петель пренебрегаем, момент силы тяжести в горизонтальной плоскости равен нулю).

Примем:

  • створка ворот щитового типа со сплошным (глухим) заполнением высотой и длиной по 2 м с общим весом 100 кг;
  • время открывания створки линейным приводом на угол 90 градусов 20 секунд, т.е. угловая скорость полного открывания на угол 90 градусов или 1.57 радиан w = 1.57/20 = 0.08 рад/сек

Тогда:

  • момент инерции створки (в вертикальной плоскости, как стержня с осью вращения, проходящей через его конец) J = 1/3 m·l2, где m – масса створки, l – длина, или J = 1/3·100·1 = 33.3 кг·м²;
  • момент сил инерции Ми=J·w/t, где J - момент инерции створки (кг·м²), w - угловая скорость движения створки (1/сек или рад/сек), t - время динамического режима (полного открывания створки на угол 90 градусов) или Ми = 33.3·0.08/20 = 0.13 кг·м²/c² = 0.13 н·м.

Значит в безветренную погоду привод распашных ворот должен обеспечивать усилие F>Ми/0.11 = 0.13/0.11 = 1.2 Н.

При силе ветра 2 м/сек (умеренный) и до 17 м/сек (сильный) ветровой подпор/отсос формирует момент силы, равнодействующая которой приложена в центре полотна на расстоянии L = 1 м от петель и численно равнаполовине произведения ветровой нагрузки на площадь створки Мв = 1/2 (W·S)·L = 1/2 (W·2·2)·1 = 2 W.

Ветровое давление W =0,43·v·v, что составляет:

  • W = 0,43·4 = 0.86 Па при силе ветра 2 м/сек (умеренный), тогда Мв = 1.72 н·м;
  • W = 0,43·289 = 124 при сильном ветре 17 м/сек, тогда Мв = 248н·м.

Тогда привод распашных ворот должен обеспечивать усилие:

  • при умеренном ветре скорости 2 м/сек F >(Ми + Мв)/0.11 = (1.72 + 0.13)/0.11 = 16.6 Н;
  • при сильном ветре скорости 17 м/секF > (Ми + Мв)/0.11 = (248 + 0.13)/0.11 = 2255 Н.

Важно: Использование в створке ворот решетчатых элементов, «прозрачных» для ветра, в разы снижает ветровое давление, изготовление решетчатой створки уменьшает ветровую нагрузку на порядок. Т.е. при сильном ветре скорости 17 м/сек для решетчатых створок привод распашных ворот должен обеспечивать усилие всего 225 Н.

Предельная расчетная ветровая нагрузка согласно СНиП 2.01.07 (по предельным состояниям):

W=Wm+Wp, где:

  • Wm - значение средней составляющей ветровой нагрузки;
  • Wp - значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

Wm - значение средней составляющей ветровой нагрузки равно произведению расчетного значения ветрового давления Wо, коэффициента коррекции ветрового давления в зависимости от высоты К и аэродинамического коэффициента С

Wm = Wо·К·С

Расчетное значение ветрового давления Wо определяется по таблице в зависимости от ветрового района Российской Федерации.

Схема ветровых районов РФ

Ветровой район Ia I II III IV V VI VII
Wо, Па 240 320 420 530 670 840 1000 1200

Коэффициент коррекции ветрового давления в зависимости от высоты К для открытых пространств (тип местности А), городских территорий с препятствиями более 10 м высотой (тип местности В) и городских районов плотной застройки со зданиями высотой более 25 м (тип местности С) для сооружений, в том числе ворот высотой до 5 м равен 0.75, 0.5 и 0.4 соответственно.

Аэродинамический коэффициент С для отдельно стоящих плоских сплошных конструкций на земле зависит от соотношения длины конструкции к ее высоте и определяется по таблице (см. ниже).

Расчет аэродинамического коэффициента для сплошных плоских конструкций

Тип конструкции А В С D
Коэффициент С 2.1 1.8 1.4 1.2

Wp - значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки равно (упрощенно) произведению значения средней составляющей ветровой нагрузки Wm, коэффициента пульсации давления ветра Ze и коэффициента пространственной корреляции пульсаций давления ветра V (для ворот, высота которых меньше 3 м и менее коэффициентом ξ в СНиП можно пренебречь).

Wp = Wm·Ze·V

Коэффициента пульсации давления ветра Ze для высоты 5 и менее метров равен для местностей типа А, В и С 0.85, 1.22, и 1.78 соответственно.

Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра V для прямоугольных поверхностей длины до 5 м и высоты от 0.1 до 5 м находится в интервале от 0.95 до 0.89 соответственно (среднее значение 0.93).

Тогда для:

  • городских районов Москвы (ветровой район I, тип местности С) и ворот со створками длиной до двух высот (тип конструкции В)

Wm = Wо·К·С = 320·0.4·1.8 = 230.4 Па

Wp = Wm·Ze·V = 230.4·1.78·0.93 = 380.9 Па

W=Wm+Wp = 230.4 + 380.9 = 611.3 Па, что соответствует скорости ветра V2 = W/0.43 или V = 37.7 м/сек (ураган)

  • пригорода Москвы (ветровой район I, тип местности В) и ворот со створками длиной до двух высот (тип конструкции В)

Wm = Wо·К·С = 320·0.5·1.8 = 288 Па

Wp = Wm·Ze·V = 288·1.22·0.93 = 326.8 Па

W=Wm+Wp = 288 + 326.8 = 614.8 Па, что соответствует скорости ветра V2 = W/0.43 или V = 37.8 м/сек (ураган)

Ветровой подпор/отсос формирует момент силы, равнодействующая которой приложена в центре полотна на расстоянии L = 1 м от петель и численно равна половине произведения ветровой нагрузки на площадь створки Мв = 1/2 (W·S)·L = 1/2 (W·2·2)·1 = 2 W, т.е. для:

  • городских районов Москвы Мв = 2·611.3 = 1223 н·м,
  • пригорода Москвы Мв = 2·614.8 = 1230 н·м

Это значит, что при штормовых порывах ветра максимальной силы во время сильного шторма или урагана со скоростью ветра около 38 м/сек и направлении ветра, перпендикулярном плоскости створки и препятствующим открыванию/закрыванию створки тяговое усилие привода должно быть на три порядка больше, чем в безветренную погоду и не соответствует возможностям линейных приводов распашных ворот.

Теряетесь в выборе?
Отправьте заявку. Наш менеджер свяжется с вами и поможет подобрать подходящий товар.

© БиКомс Холдинг
Автоматические ворота, гаражные ворота, откатные ворота, распашные ворота, автоматика для ворот, приводы ворот, автоматические шлагбаумы, рольставни, видеонаблюдение, домофоны, турникеты.
Отдел продаж и выставочный зал (м. Сокол)
125315, Россия, г. Москва, ул. Усиевича, дом 20, корпус 2
Здание института ВИНИТИ, центральный вход, 1 этаж
Схема проезда
Тел:+7 (495) 755 8443
E-mail: bh_sales@bikoms.ru
Сервисный центр и склад компании (м. Сокол)
Тел:+7 (495) 950 5872
Схема проезда

Создание сайта - Ru-Site