Главная Каталог Контакты О нас О производителе Задать вопрос

    Каталог:


  Шлагбаумы Nice
  Автоматика Nice
  Комплектующие
  Аксессуары Nice
  Пульты Nice
  Новости
  Статьи
  Ссылки
::  Статьи  ::
Фактор ветровой нагрузки, как один из критериев выбора приводов для распашных ворот.

При создании СКУД индивидуального или корпоративного применения достаточно часто приходится сталкиваться с задачей обеспечения контролируемого пропуска на огороженную территорию, в ангары, гаражи и т.д. автомобилей и других транспортных средств. Наиболее традиционным способом для этого является прием известный еще со времен египетских фараонов – путем использования ворот, открываемых только перед «своими». Современные достижения механики и электроники позволили обеспечить эффективное решение данной задачи, основанное на использовании дистанционно управляемых механических приводов для ворот позволяющих открывать ворота по команде с центрального пульта или от устройства дистанционного управления или же, наконец, по команде с устройства идентификации, например считывателя проксимити карт или датчиков биометрических устройств.

В настоящее время наиболее популярными на российском рынке являются приводы зарубежных компаний в первую очередь, итальянских и, в меньшей степени, немецких. Однако вопрос выбора приводов далеко не столь прост, как это нередко представляется. И в первую очередь это касается основной характеристики этих устройств – способности приводов осуществить надежное открывание ворот в любых условиях.

Вспомним, что параметром, определяющим эту способность, является величина момента сил привода, за счет которого осуществляется процесс движения створок. Сразу отметим, что данная величина непосредственно указывается только для так называемых рычажных приводов, где открывание осуществляется при помощи рычажной системы, один конец которой закреплен на поворачивающейся оси (Рис.1). Однако кроме них значительное распространение получили так называемые линейные приводы, в которых открывание ворот осуществляется за счет перемещения каретки приводимой в движение винтовой передачей типа «винт-гайка» (Рис.2). В этом случае, изготовители нередко кривят душой, указывая вместо открывающего момента тянущий момент (осевую нагрузку), или силу привода действующую на каретку. При этом «за скобками» остается факт, что полезная составляющая этой силы, направленная перпендикулярно полотну ворот составляет, в зависимости от способа установки не более 10-20% от общего усилия. Остальная же часть передается на петли, то есть по сути дела пропадает бесполезно.

По данным специалистов оценить открывающий момент можно по формуле:

M=k*Fs (1)

Где М – открывающих момент в кг*м; Fs – тянущий момент в н; k- коэффициент, который зависит от конструкции привода и способа установки, но в любом случае будет находится в интервале 0,007?0,017. Отсюда, например, для известного линейного привода ATI-5024 итальянской компании «Came», который согласно рекламным данным может развивать тянущее усилие до 3000 н максимальный открывающий момент будет не более 51 кГ*м. Возможно, это было бы не так уж и мало, если бы единственной целью привода было бы преодоление момента инерции створки ворот определенной массы и размера, на чем, кстати, основывается большинство рекомендаций производителей, предлагаемых в качестве критерия для выбора ворот. Однако, при этом нередко игнорируется тот факт, что ворота должны не просто закрываться, но закрываться в реальных условиях, что вызывает необходимость учитывать дополнительные факторы, главным из которых является значительная парусность створок ворот. Иными словами, для грамотного выбора приводов желательно учитывать тот факт, что при открытии или закрытии ворот во многих случаях приходится преодолевать существенные ветровые нагрузки.

Рассмотрим теперь, каковы будут значения этих нагрузок. В первом приближении величина ветровой нагрузки может быть оценена по формуле:

Fw=р*B*Н*V (1)

Где - сила ветровой нагрузки в кГ; B- длина створки ворот в м; H- высота створки ворот в м; V- скорость ветра в м/сек; p- коэффициент учитывающий наличие в створке ворот отверстий, которые сопротивления ветру оказывать, очевидно не будут (в первом приближении величину «p», очевидно, можно считать равной доле площади непрозрачных для ветра участков полотна ворот в общей площади створки ворот) Тогда момент сил необходимый для преодоления ветровой нагрузки составит:

Mw=Fw*B/2 (2)

Где Mw-момент сил в кГ/м При этом возникающие усилия могут быть, достаточно велики. Для примера проведем расчет для достаточно распространенной ситуации, для случая ширины сплошной створки ворот – 2,5м и высоты – 2,2 м. Результаты приведены в таблице 1.

Характеристика в соответсвии со шкалой Бофорта Описание Максимальная скорость ветра (м/сек) Ориентировочный момент сил для преодоления ветровой нагрузки (кГ/м)
Слабый Листья и тонкие ветви деревьев постоянно колышутся. Высокая трава и посевы хлебов начинают колыхаться. Ветер развивает флаги и вымпелы. 5,2 36
Умеренный Ветер приводит в движение тонкие ветви деревьев, поднимает с земли пыль. По высокой траве и посевам пробегают волны. Вымпел вытягивается. 7,4 51
Свежий Качаются ветви и тонкие стволы деревьев. Вытягиваются большие флаги. 9,8 67
Сильный Качаются толстые сучья деревьев, шумит лес. Высокая трава и посевы клонятся до земли. Гудят телеграфные провода. 12,4 85
Крепкий Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветви и сучья. Идти против ветра трудно. Слышится свист ветра около строений и неподвижных предметов 15,2 104,5
Очень крепкий Качаются большие деревья, ломаются тонкие ветви и сухие сучья. Движение против ветра требует больших усилий. 18,2 125


Разумеется, следует учитывать и составляющую, которая необходима для открытия ворот, в отсутствие ветра, связанную с необходимостью преодоления трения в петлях ворот и инерции створки. Таким образом, общая величина момента сил обеспечиваемая приводами должна составлять:

M=Mf+Mw (3)

Где Mf – момент сил необходимый для открывания ворот при полном отсутствии ветра. (Эта величина может быть рассчитана или определена экспериментально, путем замера при помощи несложного оборудования.)

Так вот, проанализировав рекомендации зарубежных производителей можно сделать вывод о том, что они в большинстве основаны на ситуации когда Mw << Mf. То есть попросту влияния ветра, как правило, не учитывается. Согласно рекомендациям изготовителя, привод может быть использован для ворот длиной до 5 метров. Однако, как видно из таблицы, даже при размерах сплошного полотна в 2,5 м х 2,2 м (а это, в общем-то, достаточно распространенный случай) ветровая нагрузка уже при умеренном ветре может достигать величин сравнимых с моментом силы, который развивается данными приводами. А ведь еще требуется преодолевать силы сопротивления связанные непосредственно с самими воротами (инерция створки, трение в петлях и т.д.). Учитывая же, что в наших широтах не такая уж редкость не только умеренный, но и свежий, и даже сильный ветер становится понятным, что без учета фактора ветровой нагрузки легко можно попасть в ситуацию, когда придется, стоя у закрытых или открытых ворот, ждать, как говорится «у моря погоды». Или же снаряжать специальные команды рабочих для «помощи» технике. (Но в последнем случае сама установка приводов выглядит, мягко говоря, нерациональной тратой сил и средств.)

Разумеется значение данного фактора во многом определяется самой конструкцией ворот. Из соотношения (1) видно, что для решетчатых ворот (p<<1) величина ветровой нагрузки резко снижается по сравнению со сплошными, за счет уменьшения эффективной площади парусности. Например при p = 0.1 для ворот 2.5х2.2 м величина необходимого открывающего момента для преодоления ветровой нагрузки даже при сильном ветре будет составлять порядка 10-15 кГ/м, то есть находится в пределах вполне приемлемых для того же привода ATI или аналогичного. (Вероятно, не случаен тот факт, что в рекламных проспектах итальянских производителей подавляющее большинство всех фотографий, посвященных установке приводов на распашные ворота большого размера, изображают именно решетчатые ворота или ворота из сетки.

Подводя итог сказанному выше необходимо отметить, что для правильного выбора типа привода для ворот при описании объекта в исходных данных для проектирования кроме традиционных характеристик, таких как размеры, вес, устройство петель и т.д. необходимо обязательно указывать конструктивные особенности полотна створок (по крайней мере, давать оценку его ветропроницаемости).

С другой стороны, составляя техническое задание и договор на приобретение и установку приводов для ворот необходимо обязательно отразить требование того, что данные привода должны обеспечивать нормальную работу ворот при ветре определенного вида, например по шкале Бофорта (основные характеристики приведены в таблице 1). Определить же эту величину можно как из своего личного опыта, основываясь на описании действия ветра, так и из данных метеонаблюдений для конкретной местности, которые несложно узнать в ближайшем метеоцентре.


На главную
Ссылки   автоматика для ворот,  шлагбаумы, приводы ворот, шлагбаумы, замки, домофоны