Автоматический шлагбаум своими руками: описание, схема, инструкция, монтаж

Вынужденное ограничение проезда автомобиля можно сделать с помощью шлагбаума. Это помогает контрольно-пропускным пунктам регулировать заезд или выезд транспорта с территории. Закрывающий барьер можно купить в качестве готового оборудования или собрать самому. А установить шлагбаум своими руками не трудно.

Содержание

Что такое шлагбаум

Под словом шлагбаум понимается устройство для быстрого преграждения и освобождения пути в виде перекладины, поворачивающейся вокруг горизонтальной или вертикальной оси стрелы.

Общее описание

Конструкция шлагбаума состоит из двух компонентов: стойки и стрелы. Это два основных элемента, которые могут дополняться автоматическими устройствами, ловителем перекладины, защитной юбкой под стрелу, отражателями света и прочими элементами для безопасности и управления.

Стойка – основа конструкции, к которой прикреплена стрела и электродвигатель (в случае с автоматическим устройством). Изготавливается из антикоррозийного и антивандального материала.

Стрела – исполняемый элемент конструкции, предназначенный для перекрытия проема для проезда. Изготавливаются из алюминия или стали специальных сплавов. Но могут применяться и другие материалы, вплоть до древесины. Насколько длинной будет перекладина, зависит от ширины проезда и интенсивности проезда (короткую перекладину поднимать быстрее). Сечение тоже бывает различным: прямоугольное, треугольное, круглое. Опознать преграду можно по специальной наклейке с сочетанием белого и красного из светоотражающей краски.

Ловитель – останавливает и удерживает стрелу в момент закрытия.

Защитная юбка – дополнительные секции, расположенные снизу стрелы, помогающие водителю транспортного средства распознать препятствие в условиях плохой видимости (ночь, снег, дождь).

Силовая установка – электродвигатель, позволяющий опускать и поднимать стрелу.

Устройства управления – контроллер и другая электроника позволяет на удалении управлять открытием и закрытием перекладины. Например, установленные на удалении проводные кнопки, брелки или электронные карты (ключи) с функцией контактного считывания.

Область применения

Повсеместно шлагбаумы используются для разделения автомобильных дорог и железнодорожных путей. Также, их применяют для ограничения проезда на охраняемую территорию. Этой территорией может быть:

Стоянка автомобилей.
Подземный паркинг.
Подъезд к аэропорту.
Выезд на платный автобан.
Промышленная зона.
Торговая зона.
Офисная охраняемая зона.
Частные владения и т.д.

Виды шлагбаумов

Если задача шлагбаумов одна, то способ их исполнения отличается. Все конструкции можно поделить на такие виды:

автоматический;
электромеханический;
ручной;
гидравлический.

Каждый вид имеет свои плюсы и минусы и применяется в зависимости от поставленных задач и других факторов, например:

наличие подъездной зоны;
возможность прокладывания кабелей и подключение их к сети электропитания, для того чтобы электропривод мог работать;
наличие пространства для движения стрелы.

Автоматический

Вид устройства, автоматически открывающегося при приближении транспортного средства. Оснащается приводом и системой с датчиками движения. Система работает таким образом:

Перед зоной движения стрелы на стойке или специальных столбиках устанавливаются фотоэлементы и ИК диоды.
Пока фотоэлементы «видят» друг друга, все в порядке, команду на запуск электропривода подавать не нужно.
Когда транспортное средство подъезжает к закрытому шлагбауму, оно перекрывает видимость ИК диодов для фотоэлементов, а это запускает логическую цепочку на запуск электропривода.
Стрела начинает движение и переходит в открытое состояние.

По сути, автоматическому шлагбауму для реагирования нужно получить сигнал, чтобы запустить механизм в действие. Возможности последних лет позволяют работать с сигналом не только через фотоэлементы, но и удаленно. Например, с помощью маяка (коим может быть брелок или мобильный телефон) мотор начнет поднимать барьер за 20-30 метров до подъезжающего автомобиля.

Преимущества

Достоинства автоматического шлагбаума:

для работы нужно напряжение 24В, то есть дополнительно можно подключить аккумулятор;
наработка на отказ (количество открываний) от 7 лет и выше;
малогабаритный;
недорогой ремонт;
при выходе из строя двигателя легко поднять вручную.

Недостатки

Изъяны автоматического шлагбаума:

низкая вандалоустойчивость перекладины (хотя этот недостаток присущ всем видам шлагбаумов);
нужда в бетонном основании для монтажа стойки.

Конечно, допускается установка стойки в многослойное асфальтобетонное покрытие или привязка к неподвижному объекту. Но только в том случае, если длина стрелы не будет превышать 4 метра.

Электромеханический

С точки зрения инженерии, электромеханический барьер довольно простое устройство. Состоит из электропривода, стрелы и блока обработки поступающих команд. Доступные решения позволяют внедрять модуль GSM в блок обработки команд.

При установке SIM-карты в модуль, можно выставить срабатывание механизма по звонку. Например, при подъезде к объекту сделать звонок на номер шлагбаума. Команда запустит механизм электродвигателя, и стрела перейдет в положение «Открыто».

Преимущества

Плюсы электромеханического шлагбаума:

легкий ремонт;
низкая цена;
простой монтаж;
работает при низких температурах и в сыром климате.

Недостатки

Меньший срок эксплуатации по сравнению с гидравлическим. Привод имеет в основном хорошую наработку на отказ, но в случае интенсивного трафика чаще приходит в неисправность, чем гидравлика.

Ручной

Элементарное устройство без автоматики. Его проще всего сделать своими руками, так как специальных инструментов для создания и установки не потребуется. Состоит шлагбаум из стойки, соединительного вала, стрелы и противовеса. Открывается оградительный элемент вручную.

Может подниматься вверх или представлять распашную конструкцию.

Преимущества

Достоинства ручного заградительного объекта:

легкость монтажа;
низкая цена;
легкий ремонт.

Недостатки

Чтобы открыть ручной шлагбаум, нужно приложить людскую силу. Не при всех погодных условиях удается взаимодействовать с ним.

Гидравлический

Самый практичный вид, потому что все элементы расположены внутри стойки и ему не нужен противовес. Гидравликой достигается значительное усилие для подъема стрелы и относительная тишина при работе.

Гидравлические шлагбаумы за последние годы стали лидерами продаж в своей нише. Их можно видеть на различных охранных объектах.

Кроме механизма, в нем может быть установлен блок управления. Он может содержать как GSM-модуль, так и модули с собственными радиочастотами, для удаленного управления, а также подключаться к пульту управления по проводам, что находится по соседству.

Преимущества

Плюсы конструкции:

меньшее количество элементов для трения, что продлевает срок эксплуатации;
нахождение всех механизмов внутри стойки улучшает антивандальные показатели;
стрессоустойчивость механизмов при любых погодных условиях.

Недостатки

Минус – это сложность конструкции, соответственно:

сложность обслуживания;
высокая цена конструкции;
дорогой ремонт.

Как сделать автоматический шлагбаум своими руками

При незначительном трафике можно задуматься об установке шлагбаума, созданного собственноручно. Гидравлический слишком сложен в конструкции, а вот создание автоматического – не такая непосильная задача.

Выбор устройства

При выборе рекомендуется исходить из возможности подвода сети электропитания и загруженности трафика.

Например, если шлагбаум будет подниматься всего раз за сутки, возможно, стоит установить подъемный или распашной ручной и поделом?

Выбор места расположения

Если подвод к электричеству будет, трафик довольно загружен, нужно рассмотреть варианты, касательные места расположения шлагбаума. Если места довольно много вдоль, но не в высоту, можно подумать насчет автоматического распашного. В других случаях рекомендуется создавать подъёмный механизм.

При длине стрелы более 4 метров следует создать, с другой стороны, ловитель, ибо большое весовое сопротивление окажет огромное воздействие на стойку.

Замеры

Необходимо вымерять ширину проезжей части и сориентироваться, какое расстояние будет закрывать стрела. Также надо убедиться, что при поднятии ее вверх ничто не помешает перекладине передвигаться по своей траектории свободно. В противном случае нужно рассмотреть вариант поворотного шлагбаума.

Покупка материалов и инструментов

Определитесь, из какого материала вы будете делать шлагбаум:

Из дерева – дешевый материал, легкий вес, если силовой элемент выйдет из строя, стрелу легко поднять вручную.
Из металла – надежность конструкции обуславливает длительность эксплуатации.

Если ограждающая конструкция строится для загородного дома, можно использовать металлические планки или же деревянные брусья, что остались со времени строительства.

Инструменты для работы

Понадобятся следующие инструменты для объекта из металла:

Болгарка.
Сварка.
Шуруповерт.
Электродрель.
Молоток.
Бетономешалка.

Из материалов нужны:

Шурупы.
Профильная труба.
Швеллер.
Металлопрофиль.
Цемент.
Песок.
Краска.
Провода.
Уголки металлические и прочее.

Автоматика

Перед созданием элементов конструкции надо решить, какую автоматику использовать. Основные составляющие – это привод, система реагирования, пульт, датчик и преобразователь 220В. Привод для движения стрелы

Рекомендуется использовать приводы известных производителей. Например, DoorHan, FAAC, NICE.

Система реагирования на команды

От этих же производителей можно приобрести специальный приемник, что сможет реагировать на команды удаленного управления. К нему подключаются привод и сеть питания.

Преобразователи напряжения

Так как привод работает с 24В, а подводится сеть 220В, нужен понижающий преобразователь напряжения.

Датчик движения и другие контрольные устройства

Подключить к системе реагирования можно датчики движения, которые при детектировании автомобиля подадут команду автоматики на «открытие».

Пульт дистанционного управления

Пульт позволяет взаимодействовать с системой реагирования на небольшом расстоянии и запускать механизм в действие при подъезде к КПП.

Создание чертежа

Перед монтажными работами, следует сделать чертеж автоматического шлагбаума.

На схеме нужно указать место будущего ограждающего устройства. По бокам ставятся опоры. Первая в качестве стойки, вторая – в качестве ловителя. Длина стрелы равна расстоянию, соответствующему размеру между стойкой и ловителем.

Рисуя схему, указывайте габариты и размеры каждого элемента конструкции. Если самостоятельно сделать схему вам сложно, можно опираться на данный шаблон или же заказать чертёж у инженеров.

На картинке должны быть изображены в обязательном порядке:

Стрела;
Блок опоры;
Улавливатель;
Блок крепления;
Осевой механизм.

Чертеж должен быть изображен в нескольких ракурсах: вид сверху, сбоку и отдельное сечение с креплением стрелы.

Подготовка места

Следует расчистить место под установку шлагбаума, выкопать яму для установки стойки, чтобы после залить цементом. Следует подвести провода снизу, протянув их через дренажный шланг.

Подготовка деталей и инструментов

Подготовьте элементы конструкции для монтажа. Инструмент должен быть исправен и соответствовать нормам безопасности.

Возведение шлагбаума

После зачистки территории, копания ямы, подготовки инструментов и расположения элементов конструкции рядом с местом установки можно приступать к монтажу.

Подготовительные работы

Бетонируйте яму с анкерным основанием, установите ловитель, если он предусмотрен конструкцией. Также, установите специальные столбцы с фотоэлементами, которые используются для работы автоматического шлагбаума.

Монтаж опорной системы

После затвердевания бетонного основания, установите стойку шлагбаума на анкерное основание, заведите провода и прикрутите стойку к шпилькам с помощью защитных пластин, специальных шайб и гаек.

Не затягивайте гайки до тех пор, пока не установите стрелу, так как, возможно, вам придется немного повернуть стойку, чтобы под правильным углом разместить ее.

Перекладина крепится к стойке с помощью внешнего кронштейна, на четырех шпильках-гайках. После установки и затягивания кронштейнов, выставите правильно стойку и проверьте, правильно ли выставлен улавливатель. Если да, то крепите и его.

На приводах есть специальная ручка разблокировки, чтобы опускать стрелу вручную, когда вам это нужно.

Если перекладина имеет противовес, установите и закрепите его с помощью другого кронштейна.

Установка системы реагирования

К стойке подведите питание и установите на ней фотоэлемент. Рекомендуется протягивать провода через профильную трубу. Второй фотоэлемент крепится к другому столбику или непосредственно к стойке. Главное, чтобы два датчика находились друг напротив друга.

Взаимное подключение всех устройств

В фотоэлемент заводится 4 жилы провода: питание (2 жилы), управление (2 жилы).

Провода все заводятся внутрь стойки и будут подключаться к блоку управления:

Питание – фаза к AC_L, ноль к AC_N.
Лампа (если входит в конструкцию) – фаза к RED, ноль к AC_N.
Перемычка (обязательна) между AC_L и COM. Без нее лампа работать не будет.
Сверху платы есть DIP-переключатель. Второй нужно переключить вверх.
Провода питания обоих фотоэлементов подключите – фаза V+, ноль GND.
Провода управления с одного фотоэлемента подключите – фаза PHOTO, ноль GND.
После удалите перемычку между PHOTO и GND.

Остальные элементы можно подводить (например, мотор), ориентируясь по схеме.

Проверьте, чтобы светодиодный индикатор на плате загорелся, когда подадите питание. После этого, можно закрыть, установить блок управления и установить его в нужную секцию, внутри стойки.

Убедитесь, что система реагирования связана с установленным электроприводом. После, можно провести запуск устройства.

Проверка работоспособности устройства

Станьте напротив датчиков, чтобы закрыть видимость. При правильной работе, вы увидите поднятие стрелы.

Если же был установлен радио или GSM-модуль, используйте пульт для дистанционного управления.

Советы по использованию и обслуживанию

Шлагбаум должен быть четко различим в качестве препятствия. Светоотражающая краска позволяет различить красно-белый цвет в плохих погодных условиях.

Чтобы управлять устройством вручную, должна обязательно использоваться ручка разблокировки движения стрелы.

Чтобы различать всю конструкцию в ночное время, рекомендуется на стойку прикрепить сигнальную лампу или обеспечить хорошее освещение другим способом.