Стальная зубчатая рейка для откатных ворот

Обновлено: 16.05.2024

Для автоматизации откатных ворот используется не только электропривод, но и зубчатая рейка для соединения механизма с подвижным полотном. Устройство монтируется вдоль воротины таким образом, чтобы между рейкой и шестерней оставался зазор шириной до 2,5 мм.

Главная функция рейки заключается в передаче усилия от шестерни на створку ворот. При выборе зубчатой рейки необходимо руководствоваться несколькими параметрами, о которых мы поговорим в данной статье.

Критерии выбора зубчатой рейки для ворот:

Модуль зуба, который отвечает за высоту и глубину зубьев. Данная характеристика зависит от модуля установленной шестерни. Наибольшую популярность имеют модули М4 и М6;
Габаритные размеры, среди которых переменной является толщина рейки. Длина и ширина являются стандартными и составляют 1 м и 30 мм. Для автоматизации легких ворот используются рейки толщиной 8 мм, средней тяжести – 10-12 мм, сверхтяжелых – до 30 мм;
Материал изготовления – сталь или полимер (нейлон с металлическим сердечником). Рейки из стали являются прочными и устойчивыми к температурным изменениям, нейлоновые устройства также надежны в эксплуатации, однако подвергаются деформации под действием перепада температур;
Тип монтажа – сварной и болтовой для рейки из металла, верхнее и нижнее крепление для полимерной рейки. При болтовой установке используются специальные крепежные элементы, при сварном монтаже устройство крепится непосредственно к раме. Полимерные модели оснащаются специальными выступами для крепления;
Общая длина зубчатых реек. Количество зависит от ширины ворот и расстояния до привода. Стандартная длина одной рейки – 1 метр.

Также при выборе рейки учитывается число роликов для стабилизации ее передвижения. Чем больше роликов, тем меньше риск повреждения и деформации всей конструкции.

Монтаж рейки на откатные ворота

Установка рейки выполняется вдоль воротного полотна, при этом крепить ее рекомендуется не к консоли, а к каркасу створки. Расположение устройства должно быть горизонтальным без перекоса и наклона. Правильно установленная зубчатая рейка выступает за пределы электропривода откатных ворот в конечном положении створки.

В продаже торговой компании «Сек-Групп» представлены рейки для ворот от производителей CAME, NICE, FAAC, DoorHan, An-Motors и других марок. Устройства отличаются модулем зубьев, габаритными размерами, типом крепления и материалом изготовления.

Также компания предлагает услуги по монтажу откатных ворот и комплектующих с подключением программированием автоматики. Ознакомиться с ассортиментом и ценами на конструкции вы можете в каталоге сайта.

Виды зубчатой рейки для откатных ворот

Зубчатая рейка – один из самых важных элементов откатных ворот. Именно она обеспечивает открывание и закрывание створки. Зубчатая рейка сцеплена с шестерней редуктора, которая, вращаясь, заставляет рейку двигаться вправо или влево по направляющим, сдвигая полотно ворот.

Из-за своей конструкции и функции эта деталь наиболее часто ломается и быстро изнашивается. Поэтому, чтобы продлить срок службы откатных ворот, нужно особое внимание уделить выбору рейки.

Виды зубчатых реек

Зубчатые рейки различаются

По материалу, из которого изготовлены:
- высококачественная инструментальная сталь;
- нержавеющая сталь;
- полимеры (полиамид, нейлон в сочетании с другими материалами);
- закаленная сталь;
- композиты (кевлар).
По модулю зуба.
По габаритам.
По способу монтажа:
- при помощи сварки или болтов (для деталей из металла);
- верхнее/нижнее крепление (для реек из полимерных материалов).

Как подобрать зубчатую рейку

Самый важный параметр при выборе рейки – модуль зуба, то есть глубина зубьев и их высота. Он должен соответствовать модулю шестерни автоматики. В большинстве механизмов используется модуль М4, но для тяжелых ворот рекомендуется М6.

Кроме того, при выборе зубчатой рейки нужно учитывать условия, в которых она будет использоваться:

Частота эксплуатации.
Режим эксплуатации (погодные условия).
Заданная скорость перемещения.
Вес полотна ворот.

Чтобы деталь прослужила долго, она должна обладать следующими характеристиками:

пластичность (конструкция створки раздвижных ворот подвержена деформации из-за перепадов температур и механических нагрузок);
прочность;
устойчивость к коррозии;
износостойкость.

В большой степени эти характеристики обеспечивает материал, из которого изготовлена рейка.

Самым лучшим материалом является кевлар. Он не подвержен коррозии, может выдерживать большие нагрузки на протяжении длительного времени, устойчив к любым воздействиям окружающей среды. Но цена кевларовой рейки может быть сопоставимой со стоимостью ворот, поэтому используют их крайне редко.
Рейки из полимерных материалов, например, полиамида или нейлона, не требуют для установки сварочных работ. Благодаря этому сборка зубчато-реечной передачи занимает около 20 минут. К тому же эти запчасти более ремонтопригодны, так как разборное соединение позволяет быстро снять и заменить вышедшую из строя рейку. Использование стального сердечника повысило их прочность и износостойкость ‒ некоторые модели подходят для ворот весом 800 кг. К преимуществам зубчатых реек из полимеров можно отнести неподверженность коррозии, упругость, препятствующую деформации под воздействием давления шестеренки, и бесшумную работу. Но есть и существенные недостатки. Полимерные материалы уязвимы к воздействию температур, поэтому рейки теряют прочность при морозе ниже 20 градусов и начинают деформироваться при +50 градусах. Их предпочтительно использовать в тех регионах, где нет экстремально низких или высоких температур. Еще одна проблема – большой риск поломки и повышенный износ из-за постоянного контакта с металлическими зубцами шестерёнки.
Рейки из стали пользуются наибольшей популярностью. Этому способствует ряд факторов. Сталь очень прочный материал, это позволяет использовать рейки из нее для довольно тяжелых ворот – около 1000 кг и более. Стальные устойчивы к воздействию и низких, и высоких температур, износостойкие, способны выдержать большие нагрузки. Основной недостаток – уязвимость к коррозии, поэтому чаще всего используют модели из оцинкованной стали. Также сталь недостаточно упруга, поэтому может деформироваться вследствие механического воздействия, и эта деформация сначала затрудняет закрывание и открывание ворот, а со временем приводит к их заклиниванию и поломке.

По длине и ширине зубчатые рейки, как правило, стандартные: 1000 мм × 30 мм. Хотя выпускаются детали длиной 1500 мм и более. Толщина может составлять от 8 до 30 мм. Чем больше вес ворот и интенсивность их работы, тем большая толщина у рейки должна быть: на ворота весом до 600 кг ставят рейку толщиной 8 мм, для более тяжелых – от 10 до 12 мм, а для промышленных, вес которых более тонны, – от 14 до 30 мм. При расчете толщины детали не стоит ориентироваться на минимальные требования, лучше выбрать более толстую рейку, чтобы был запас по прочности.

Еще один важный критерий выбора – количество роликов. Они отвечают за стабилизацию передвижения рейки, и чем их больше, тем меньше вероятность деформации и выхода из строя всей конструкции.

Стоит отметить, что модуль зубьев у всех видов реек идентичный, поэтому подходит для любой автоматики.

Варианты монтажа полимерной и металлической рейки

Прежде всего стоит отметить, что для сборки данной конструкции необходимо всегда покупать зубчатую рейку на 1 м больше ширины проема ворот. Так как мотор обычно располагают в стороне от проема на расстоянии 0,5 – 1 м, то для сцепления с шестеренкой электропривода как раз и нужен этот «лишний» метр.

Зубчатая рейка из полимерных материалов монтируется довольно просто. При помощи сверла ее саморезами прикручивают к профильной трубе, расположенной над консольной балкой. Труба должна находиться над всей конструкцией, в том числе и над противовесной частью. Рейку нужно выставлять по шестеренке мотора. При этом окончательную затяжку самореза лучше выполнять ключом во избежание поломки «уха» рейки. Стоит отметить, что изделия некоторых производителей могут быть укомплектованы для сборки болтами и гайками.

Монтаж стальной зубчатой рейки проводится следующим образом. В комплекте с каждой рейкой идут три бобышки. Они привариваются либо к направляющей, либо к профильной трубе. Последний вариант подходит, если эта труба расположена над направляющей по всему периметру конструкции, включая противовесную часть. Сначала необходимо прикрутить крепежные бочонки к рейке таким образом, чтобы они размещались в овальном отверстии ближе к верхнему краю детали, а утолщения данных элементов необходимо прикладывать к каркасу ворот во избежание зацепления их за зубья рейки, что может привести к повреждению запчасти. Затем примеряем ее к шестерне электропривода в закрытом положении створки ворот. Она должна находиться на уровне нижней трубы каркаса ворот параллельно земле. При необходимости можно приподнять электромотор немного выше и таким образом совместить детали на нужном уровне. Далее выставляем металлическую рейку так, чтобы ее длины хватило надеть концевик. Затем прихватываем сваркой все три бобышки так, чтобы она лежала ровно. При этом расстояние между зубьями рейки и шестерни должно быть 1 – 2 мм. В этом случае ничто не будет влиять на нормальное передвижение ворот. В противном случае возможна преждевременная поломка привода из-за того, что створка будет давить на шестерню электродвигателя. После этого привариваем все бобышки. Под эту и следующую рейку подкладываем зубьями вверх другую рейку для того, чтобы первая и вторая рейки были на одном уровне. Затем привариваем вторую рейку, не забыв при этом прикрутить бобышки. После завершения работ важно покрасить места сварки, чтобы избежать коррозии металла.

В заключение можно сделать вывод, что оптимальным для широт с умеренным климатом будет вариант использования металлических реек для откатных ворот. Кроме прочности и устойчивости к воздействию температур, они имеют много других преимуществ, например, долговечность, надежность и оптимальную стоимость.

Зубчатая рейка для откатных ворот, как не ошибиться?

Эта статья связана с другими, посвящёнными теме откатных ворот, но зубчатая рейка, наверное, самая важная часть привода, поэтому уделим ей немного больше внимания.

Самые важные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе:

общая прочность, поскольку любая зубчатая конструкция имеет слабое место – зубья;
жёсткость, поскольку рейка работает в условиях сильных нагрузок момента начала движения откатных ворот;
пластичность, поскольку она опирается на конструкцию подверженную деформациям (динамическим, температурным и т.д.);
устойчивость к коррозии, износу в процессе эксплуатации.

Есть ещё некоторые характеристики, но эти являются самыми важными при выборе подходящего варианта. На первый взгляд кажется, что такого материала нет, однако не всё так плохо.

Какую рейку выбрать, металл, композит, пластик?

Строго говоря, наилучшим материалом выглядит именно композит, скажем кевлар, которому сносу не будет, ведь он гарантированно выдержит все мыслимые нагрузки и условия. Проблема — зубчатая рейка для откатных ворот не может стоить как створка, а кевлар не самое дешёвое удовольствие…

На самом деле наиболее распространены металлические, поскольку какой длины будет рейка не всегда понятно, поэтому их обычно набирают из (как правило, метровых) частей, сваривая между собой. Здесь имеет смысл обратить внимание на торцевое крепление – качество сварки в конечном итоге будет означать, сколько рейка проработает. Разумеется, металл должен быть надёжно защищен от коррозии. Поэтому большинство таких изделий изготавливаются из оцинкованного металла.

В отличие от металлических, композитные рейки имеют возможность надёжного крепления, без сварки. Такую же возможность имеет пластиковая рейка. Они применимы для довольно лёгких откатных ворот, при простых условиях использования.

Конечно, производители говорят немного другое, но сопряжение металла и пластика, всегда наиболее изнашиваемая часть механизма, при чём изнашивается пластик быстрее.

Экзотические конструкции, где используется комбинированный набор, рассматривать не будем, для частных владений такие варианты мало применимы в силу специфики.

Уделим несколько слов плюсам и минусам:

сварные соединения надёжны, но ремонтопригодность на самом низком уровне. В случае поломки нескольких зубьев, замене подлежит вся рейка, а не только та часть, где поломка, или придётся вырезать повреждённую часть, меняя весь участок, что в домашних условиях сделать довольно сложно;
в откатных воротах зубчатая рейка работает в горизонтальной, или вертикальной плоскости. Иначе говоря, зубья могут располагаться сбоку, или сверху (крайне редко снизу), что вызывает различные нагрузки на механизм при движении. При этом между опорными валиками у реек есть так называемый «пролёт» — безопорная часть, давление на которую со стороны приводящей шестерёнки в процессе открытия – закрытия, такое же, как на опорную часть. Это значит, если продольная жёсткость недостаточна, со временем, металлическая рейка получит «искривление» прямолинейной формы. Отсюда ремонт, замена, или заклинивание ворот при движении. Пластиковые рейки таких остаточных деформаций не сохраняют за счёт упругости материала. Значит имеем несколько критериев:
разборное соединение всегда проще отремонтировать, чем сварное, поэтому пластиковые (композитные) детали более ремонтопригодны;
в момент начала движения зубчатая часть наиболее нагружена. При значительных температурных перепадах, такая нагрузка может разрушать пластик, который более хрупок, при низких температурах. У металлических вариантов этой проблемы нет;
самая главная проблема откатных ворот – полное заклинивание механизма, а также сложности с «аварийным» открытием створок. В случае полной катастрофы в этом смысле, физически сломать металлическую конструкцию труднее, чем пластиковую;
практический уход за металлом гораздо проще, чем за композитными (пластиковыми) конструкциями.

Так что всё-таки выбрать для ворот?

Пару слов о самом механизме, чтобы не осталось вопросов, что такое зубчатая передача, как избежать трудностей использования откатных ворот, сохранив комфорт и преимущества.

Двигатель приводит во вращение шестерню, которая имеет зубья, поэтому при вращении зубчатая (горизонтальная) рейка начинает двигаться вправо — влево.
На рейке не висят ворота всем своим весом, она не нагружена дополнительными массами, её задача – плавное, равномерное движение вдоль направляющих.
Продольные и поперечные нагрузки, в основном принимают на себя приводные механизмы (от шестерёнок до роликов).
Зубчатая рейка, самый уязвимый элемент всей конструкции.

Отсюда выбор, в котором мы, надеемся, можем оказать помощь.

длина реек, которая может уменьшить количество стыков. Чем стыков меньше, тем дольше будет срок службы;
количество роликов, стабилизирующих перемещение реек, которое можно увеличить. Чем их больше, тем меньше деформация всей конструкции;
зазоры между приводной шестеренкой и зубьями рейки. Чем меньше зазор, тем дольше прослужит механизм (отсюда выбор в пользу меньшего шага и высоты зубьев на рейке);
после расчета массы створок (откатного механизма), добавьте запас прочности, выбирая более широкую и толстую рейку, (предложение позволяет много вариантов), понимая, что разница в цене будет небольшой;
отдавайте предпочтение проверенным изготовителям, поскольку качество металла (пластика, композита), является главным преимуществом долголетия. Если производитель обеспечивает проверку качества изделия (многие сейчас это делают) – рассматривайте как преимущество.
не пытайтесь сэкономить на этой детали, поскольку ремонт обойдётся дороже!

В заключение, хочется посоветовать использовать здравый смысл, критически подходить к предложениям, как подрядчиков, так и продавцов, задача которых не Ваш комфорт в использовании ворот, а продажа того товара, который им продавать выгоднее.

Правила выбора зубчатой рейки для откатных ворот

Читайте также: