‘актор ветровой нагрузки, как один из критериев выбора приводов дл€ распашных ворот

ѕри создании — ”ƒ индивидуального или корпоративного применени€ достаточно часто приходитс€ сталкиватьс€ с задачей обеспечени€ контролируемого пропуска на огороженную территорию, в ангары, гаражи и т.д. автомобилей и других транспортных средств. Ќаиболее традиционным способом дл€ этого €вл€етс€ прием известный еще со времен египетских фараонов Ц путем использовани€ ворот, открываемых только перед Ђсвоимиї. —овременные достижени€ механики и электроники позволили обеспечить эффективное решение данной задачи, основанное на использовании дистанционно управл€емых механических приводов дл€ ворот, позвол€ющих открывать ворота по команде с центрального пульта или от устройства дистанционного управлени€ или же, наконец, по команде с устройства идентификации, например считывател€ проксимити- карт или датчиков биометрических устройств. ¬ насто€щее врем€ наиболее попул€рными на российском рынке €вл€ютс€ приводы зарубежных компаний в первую очередь, италь€нских и, в меньшей степени, немецких. »меютс€ также модели отечественных фирм, среди которых наиболее известны санкт-петербургское ќјќ Ђ–едукторї и азовское ќќќ Ђ“рудї1. ќднако вопрос выбора приводов далеко не столь прост, как это нередко представл€етс€. » в первую очередь это касаетс€ основной характеристики этих устройств Ц способности приводов осуществить надежное открывание ворот в любых услови€х.

¬спомним, что параметром, определ€ющим эту способность, €вл€етс€ величина момента сил привода, за счет которого осуществл€етс€ процесс движени€ створок. —разу отметим, что данна€ величина непосредственно указываетс€ только дл€ так называемых рычажных приводов, где открывание осуществл€етс€ при помощи рычажной системы, один конец которой закреплен на поворачивающейс€ оси (–ис.1). ќднако кроме них значительное распространение получили так называемые линейные приводы, в которых открывание ворот осуществл€етс€ за счет перемещени€ каретки. приводимой в движение винтовой передачей типа Ђвинт-гайкаї или гидравлическим приводом (–ис.2). Ќеобходимо отметить, что в этом случае изготовители нередко крив€т душой, указыва€ вместо открывающего момента т€нущий момент (осевую нагрузку), или силу привода, действующую на каретку. ѕри этом Ђза скобкамиї остаетс€ факт, что полезна€ составл€юща€ этой силы, направленна€ перпендикул€рно полотну ворот составл€ет, в зависимости от способа установки не более 10-20% от общего усили€. ќстальна€ же часть передаетс€ на петли, то есть по сути дела пропадает бесполезно.2

ѕо данным специалистов ќќќ Ђ“рудї оценить открывающий момент линейного привода можно по формуле:

M=k*Fs (1)

√де ћ Ц открывающих момент в кг*м; Fs Ц т€нущий момент в н; k- коэффициент, который зависит от конструкции привода и способа установки, но в любом случае будет находитс€ в интервале 0,00÷0,017. ќтсюда, например, дл€ известного линейного винтового привода ATI-5024 италь€нской компании ЂCameї, который согласно рекламным данным может развивать т€нущее усилие до 3000 н максимальный открывающий момент будет не более 40 кг*м.
¬озможно, 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, основываетс€ большинство рекомендаций производителей, предлагаемых в качестве критери€ дл€ выбора ворот. ќднако, при этом нередко игнорируетс€ тот факт, что ворота должны не просто открыватьс€ и закрыватьс€, но открыватьс€ и закрыватьс€ в реальных услови€х. Ёто вызывает необходимость учитывать дополнительные факторы, главным из которых €вл€етс€ значительна€ парусность створок ворот. »ными словами, дл€ грамотного выбора приводов желательно учитывать тот факт, что при открытии или закрытии ворот во многих случа€х приходитс€ преодолевать существенные ветровые нагрузки.
–ассмотрим теперь, каковы будут значени€ этих нагрузок. ¬ первом приближении величина ветровой нагрузки может быть оценена по формуле:

Fw=р*B*Ќ*V (2)

√де - сила ветровой нагрузки в к√; 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 сопротивлени€ ветру оказывать, очевидно, не будут (в первом приближении величину Ђpї, очевидно, можно считать равной доле площади непрозрачных дл€ ветра участков полотна ворот в общей площади створки ворот)
“огда момент сил необходимый дл€ преодолени€ ветровой нагрузки составит:

Mw=Fw*B/2 (3)

√де Mw-момент сил в к√/м
ѕри этом возникающие усили€ могут быть, достаточно велики. ƒл€ примера проведем расчет дл€ достаточно распространенной ситуации, дл€ случа€ ширины сплошной створки ворот Ц 2,5м и высоты Ц 2,2 м. –езультаты приведены в таблице 1.

’арактеристика в соответствии со шкалой Ѕофорта ќписание ћаксимальна€ скорость ветра (м/сек) ќриентировочный момент сил дл€ преодолени€ ветровой нагрузки (к√/м)
—лабый Ћисть€ и тонкие ветви деревьев посто€нно колышутс€. ¬ысока€ трава и посевы хлебов начинают колыхатьс€. ¬етер развивает флаги и вымпелы. 5,2 36
”меренный ¬етер приводит в движение тонкие ветви деревьев, поднимает с земли пыль. ѕо высокой траве и посевам пробегают волны. ¬ымпел выт€гиваетс€. 7,4 51
—вежий  ачаютс€ ветви и тонкие стволы деревьев. ¬ыт€гиваютс€ большие флаги. 9,8 67
—ильный  ачаютс€ толстые сучь€ деревьев, шумит лес. ¬ысока€ трава и посевы клон€тс€ до земли. √уд€т телеграфные провода. 12,4 85
 репкий  ачаютс€ стволы деревьев, гнутс€ большие ветви и сучь€. »дти против ветра трудно. —лышитс€ свист ветра около строений и неподвижных предметов 15,2 104,5
ќчень крепкий  ачаютс€ большие деревь€, ломаютс€ тонкие ветви и сухие сучь€. ƒвижение против ветра требует больших усилий. 18,2 125

–азумеетс€, следует учитывать и составл€ющую, котора€ необходима дл€ открыти€ ворот, в отсутствие ветра, св€занную с необходимостью преодолени€ трени€ в петл€х ворот и инерции створки. “аким образом, обща€ величина момента сил обеспечиваема€ приводами должна составл€ть:

M = Mf + Mw (4)

√де Mf Ц момент сил необходимый дл€ открывани€ ворот при полном отсутствии ветра. (Ёта величина может быть рассчитана или определена экспериментально, путем замера при помощи несложного оборудовани€.)

“ак вот, проанализировав рекомендации зарубежных производителей можно сделать вывод о том, что они в большинстве основаны на ситуации когда Mw<<Mf. “о есть попросту вли€ни€ ветра, как правило, не учитываетс€. ѕроиллюстрировать это можно, на примере уже упоминавшегос€ выше привода ATI фирмы Came. —огласно рекомендаци€м изготовител€, данный привод может быть использован дл€ ворот длиной до 5 метров. ќднако, 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) ветрова€ нагрузка уже при умеренном ветре может достигать величин сравнимых с моментом силы, который развиваетс€ данными приводами. ј ведь еще требуетс€ преодолевать силы сопротивлени€ св€занные непосредственно с самими воротами (инерци€ створки, трение в петл€х и т.д.). ”читыва€ же, что в наших широтах не така€ уж редкость не только умеренный, но и свежий, и даже сильный ветер становитс€ пон€тным, что без учета фактора ветровой нагрузки легко можно попасть в ситуацию, когда придетс€, сто€ у закрытых или открытых ворот, ждать, как говоритс€ Ђу мор€ погодыї. »ли же снар€жать специальные команды рабочих дл€ Ђпомощиї технике. (Ќо в последнем случае сама установка подобных приводов выгл€дит, м€гко говор€, нерациональной тратой сил и средств.)3

–азумеетс€, значение данного фактора во многом определ€етс€ самой конструкцией ворот. »з соотношени€ (1) видно, что дл€ решетчатых ворот (p<<1) величина ветровой нагрузки резко снижаетс€ по сравнению со сплошными, за счет уменьшени€ эффективной площади парусности. Ќапример при p = 0.1 дл€ ворот 2.5х2.2 м величина необходимого открывающего момента дл€ преодолени€ ветровой нагрузки даже при сильном ветре будет составл€ть пор€дка 10-15 к√/м, то есть находитс€ в пределах вполне приемлемых дл€ того же привода ATI или аналогичного. (¬еро€тно, не случаен тот факт, что в рекламных проспектах зарубежных производителей подавл€ющее большинство всех фотографий, посв€щенных установке линейных приводов на распашные ворота большого размера, изображают именно решетчатые ворота или ворота из сетки.4)

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

— другой стороны, составл€€ техническое задание и договор на приобретение и установку приводов дл€ ворот необходимо об€зательно отразить требование того, что данные привода должны обеспечивать нормальную работу ворот при ветре определенного вида, например по шкале Ѕофорта (основные характеристики приведены в таблице 1). ќпределить же эту величину применительно к своей конкретной ситуации можно как из своего личного опыта, основыва€сь на описании действи€ ветра, так и из данных метеонаблюдений дл€ конкретной местности, которые несложно узнать в ближайшем метеоцентре.

—оответственно, в договоре на оборудование ворот автоматикой, кроме традиционных пунктов, таких как обеспечение требуемой скорости открывани€ створок и интенсивности работы приводов, должен содержатьс€ пункт об обеспечении работоспособности приводов в услови€х воздействи€ ветра заданной силы, с об€зательной доводкой открывающих устройств при невыполнении этого услови€ до состо€ни€, позвол€ющего обеспечить выполнение этого требовани€, за счет инсталл€тора5. ѕри этом не следует ограничиватьс€ только рекомендаци€ми производителей приводов, иначе как в качестве первого приближени€, поскольку они, безусловно, не могут (да и не должны) учитывать всех нюансов конкретной ситуации (на это, пусть и по несколько иному поводу, указывал еще ѕетр ¬еликий6). » уж тем более не следует исходить только из раскрученности модели. ¬ конце концов, дл€ заказчика в первую очередь важно иметь нормально выполн€ющий свою работу привод, а уж кто именно его произвел Ц Came, FAAC или, скажем, Ђ“рудї - в большинстве случаев дл€ него столь принципиального значени€ не имеет.

ћожно быть уверенным, что серьезные инсталл€торские компании возражать против подобной постановки вопроса не будут. ¬озражени€ же по€в€тс€ в основном со стороны Ђдистрибьюторовї, весь научный багаж Ђспециалистовї которых ограничиваетс€ умением приварить скобы, завинтить гайки и присоединить провода в соответствии с инструкцией по установке.7 Ќо стоит ли вообще иметь дело с такими фирмами Ц это уже другой вопрос, который выходит за рамки данной статьи.

ƒанна€ заметка написана на основании материалов, предоставленных специалистами ќќќ Ђ“рудї г.јзов. »ллюстрации вз€ты с сайтов http://www.amcormiami.com и http://www.amazinggates.com . ƒанные по приводам ATI и рекомендаци€м по выбору приводов, соответствуют приведенным на сайте российского представительства компании ЂCameї http://www.camerussia.ru на момент написани€ статьи. ƒанные о характеристиках ветра по шкале Ѕофорта приведены в соответствии с материалами сайта http://10sqmeters.runa.ru

—тать€ кандидата технических наук, главного редактора журнала Ђ“ехнические средства безопасностиї ». —таршинова




1ќ приводах ѕѕ¬-2ћ и ѕѕћ-3ћ разработки ќќќ Ђ“рудї будет рассказано в разделе Ђј что на прилавкахї
2Ёто, однако, не следует понимать как просчет разработчиков данных приводов.  ак видно, хот€ бы из сравнени€ рисунков 1 и 2, линейные приводы могут быть выполнены существенно более компактными и привлекательными с эстетической точки зрени€ (нет торчащих рычагов), по сравнению с рычажными. “ем самым их применение, безусловно, оправдываетс€ в случа€х, когда дл€ потребител€ внешний вид ворот играет важное значение и ради его обеспечени€ он готов, что называетс€, не посто€ть за ценой.
3»звестны случаи, когда при автоматизации сплошных ворот дл€ компенсации ветровых нагрузок приходилось, в итоге, ставить несколько приводов на створку. Ќо €сно, что подобна€ Ђгирл€ндаї будет смотретьс€ далеко не так эстетично, как это хотелось бы пиарщикам.
4ћы не будем приводить конкретных примеров, чтобы не перегружать статью. ќднако те, кто не хочет поверить нам на слово, может легко убедитс€ в этом, провед€ поиск изображений в »нтернет, например, при помощи поисковой системы Yahoo по словам Ђautomatic gatesї
5ѕутем ли установки дополнительных приводов или замены рекомендованных фирмой приводов на более мощные Ц определитс€ соглашением сторон.
6"Ќе держатьс€ устава, €ко слепой стены, ибо там пор€дки писаны, а времен и случаев нет" (ѕЄтр ¬еликий, ћорской ”став)
7’от€ деньги за услуги они могут запросить немалые, в том числе ссыла€сь на Ђэксклюзивностьї своего товара.
©2010 - 2023 гг.ќќќ Ђ“–”ƒї
ѕолитика конфиденциальности

Rambler's Top100 ШШШШШШ.ШШШШШШШ

–остовска€ область, г. јзов
тел: +7 988-942-04-10
E-mail: privod-azov@yandex.ru

+7 988-942-04-10
privod-azov@yandex.ru
“руд
јзов