Решения для дома.

Механизм открывания крышки напольного люка.

      Владельцы частных домов, коттеджей время от времени сталкиваются с необходимостью устройства люков в полу для обеспечения доступа к инженерным коммуникациям или мини погребу расположенным в подполье здания. Размещение данных люков зависит от компоновочной схемы здания, потому данные люки могут находится, например в центре коридора или комнаты. В данной ситуации возникает желание, крышку люка выполнить малозаметной, что исключает размещение ручек или каких либо отверстий на поверхности крышки, зазоры между покрытием пола и крышкой, также должны быть минимальными, что значительно усложняет процесс открывание люка. В своё время я также столкнулся с подобной проблемой, для её решения был разработан механизм открывания крышки люка, устройство и принцип действия которого рассмотрим с помощью рисунка приведенного ниже.

    На рисунке 1 представлен механизм открывания люка. Данный механизм состоит, из рамки с роликами, мотор редуктора, противовеса, каната и возвратной пружины. Для изготовления рамки использована стальная полоса 8 х 32 мм и обрезок водопроводной трубы Фу 20 мм, а также пруток а также пруток Ф 18мм. Рамка изготавливается в последовательности, две полоски (планки) 8х32х210 свариваются под углом (к меньшей грани) 70°-75°, один торец нижней по рисунку планки предварительно подрезается, в другом делается проточка под наружный диаметр трубы 27 мм. Далее, в горизонтальной планке сверлится два отверстия Ф 17мм, отверстия сверлится по средней линии планки с отступами от краев 15 мм, затем в эти отверстия запрессовываем и обвариваем два валика Ф 17х24мм. Таким образом, изготавливаются две зеркальных сборочные единицы. На заключительном этапе привариваем полученные сборочные единицы к обрезку трубы, длина трубы зависит от ширины люка (на всех этапах сборки необходимо контролировать геометрическую точность). После окраски и сушки рамки, на крайние валики напрессовываем ролики. В качестве роликов используются 203-е подшипники в закрытом исполнении. Конструкция кронштейна привода зависит от типа мотор редуктора, в моём случае используется привод стеклоочистителя ветрового стекла от автомобиля ВАЗ 2107.

    Чертеж шкива установленного на валу мотор редуктора приведён на рисунке 2. Шкив вытачивается из дюралюминиевого сплава, возможно, также воспользоваться стальным прутком. Шкив выполнен двух ручьевым с разными диаметрами ручьев (в соотношении 1:1,5), это расширяет диапазон применения шкива. Посадочные размеры зависят, от размеров вала применяемого мотор редуктора по этой причине они не приводятся. В качестве каната используется шнур плетеный полиамидный, диаметром 3 мм, разрывная нагрузка шнура 280 кгс, при использовании стального каната возникают посторонние шумы (характерный скрежет). Назначение возвратной пружины заключается в обеспечении гарантированного возвратного усилия, в данном механизме применена пружина с усилием 1 кгс на 10 см растяжения. Рычаг привода рамки изготавливается из стальной полосы 5х40мм ссужающимся от основания к крючку каната. На рисунке 1, рычаг закреплен непосредственно на рамке, такой способ крепления подходит при установке механизма открывания в стеснённых условиях, в других случаях рычаг разумнее закрепить на валике, на оси вращения рамки. Рабочая длина рычага (расстояние от оси вращения рамки до точки крепления каната), как и масса противовеса, рассчитывается в зависимости от массы поднимаемой крышки люка и крутящего момента на валу мотор редуктора. В моём случае при массе крышки 18 – 20 кг и размерах 720 х 720 мм, длина рычага составляет 360мм, масса противовеса 1,8 кг. Монтаж механизма начинается с установки кронштейнов рамки, кронштейны крепятся с обратной стороны пола, таким образом, чтобы труба, рамки в поднятом положении (линия проходящая через ось трубы и ось вращения рамки горизонтальна) находилась на расстоянии 3-5 мм от края люка. Кронштейн мотор редуктора крепится на удалении от 600 до 1000 мм от оси вращения рамки, таким образом, чтобы угол между канатом и осью вращения рамки был прямым (90°), канат обворачивается на один виток о малый ручей шкива, с противоположной стороны крепим кронштейн пружины удаление зависит от длины пружины.   Порядок работы механизма,   рассмотрим совместно с алгоритмом   работы   электрической   схемы   управления   приводом   рамки.

    Приведенная схема управления достаточно проста. Управление данной схемой осуществляется выключателем S1, в качестве   которого, вполне возможно применить настенный выключатель, аналогичный выключателям освещения установленным в Вашей квартире. Датчики положения рамки, Двп (датчик верхнего положения) и Днп (датчик нижнего положения) размещены на кронштейне рамки, в качестве датчиков положения используются микропереключатели МП-5, при этом на валу рамки делается специальная проточка. В исходном положение рамка находится в нижнем положении, выключатель S1 выключен, реле К2 обесточено, контакты Днп разомкнуты, контакты Двп замкнуты, реле К1, К3 и светильник L1 обесточены на обе щетки электродвигателя подается положительный потенциал, двигатель отключен. При включении выключателя S1, срабатывает реле К2, контактами К2.2 включается светильник L1, контактами К2.1 подается напряжение не обмотку реле К1, через замкнутые контакты Двп, срабатывает реле К1. Контактами К1.1 подаётся отрицательный потенциал на левую по схеме щетку электродвигателя, двигатель запускается. Шкив на валу мотор редуктора вращаясь по средством каната перемещает рычаг на себя одновременно перемещая ролики рамки в верхнее положение, ролики перекатываясь но нижней поверхности крышки люка приподнимая её, 10 -15 сантиметров над поверхностью пола. Рамка достигнув верхнего положения проточкой в валу переключает Двп размыкая его контакты, обесточивая обмотку реле К1, двигатель останавливается, светильник L1 продолжает гореть. Теперь можно легко извлечь крышку люка получив доступ в подпольное пространство. Процесс открывания крышки люка составляет 1,5 – 2 секунды. При выключении выключателя S1, обесточивается реле К2, контактами К2.2 выключается светильник L1, контактами К2.1 подается напряжение на обмотку реле К3, через замкнутые контакты Днп, реле К3 срабатывает. Контактами К3.1 подаётся отрицательный потенциал на правую по схеме щетку электродвигателя, двигатель запускается в обратном направление. Рычаг перемещается в сторону пружины, рамка возвращаясь в исходное положение размыкает контакты Днп, обесточивается реле К3, двигатель останавливается. Для питания схемы можно применить любой выпрямитель мощностью 60 – 80 Вт на напряжение 12 В. Светильник потолочный, с съёмным плафоном, лампа накаливания 40 Вт, 12В, цоколь Е27. Представленный механизм открывания функционирует с 2005 года, за все время эксплуатации нареканий на его работу у меня не было, привод работает мягко без рывков с очень низким уровнем шума. Из недостатков не очень удачное место размещения управляющего выключатель, так как первое время я сам путал его с выключателем освещения. В остальном данное приспособление оказалось очень полезным.

    2011-04-09

Следующая тема раздела   Читать далее