Актуатор для теплиц своими руками

Автомат открывания рамы в теплице

Всем доброго здоровья! Ну вот и наступили тёплые дни, а с ними «внезапно» и дачно-садово-огородные хлопоты. Как известно, лень- двигатель прогресса, а посему решил я немного облегчить себе жизнь и соорудить устройство для проветривания теплицы, с коим и собираюсь вас познакомить. Оговорюсь сразу- система, которую я собрал, известна давно, выпускаются даже промышленные образцы,( если мне не изменяет память первые я увидел во второй половине восьмидесятых), но дело принципа сделать пусть и хреново, но по своему. В конце статьи я расскажу в чём «первый блин» получился комом, а пока небольшая предыстория.

На даче мы не живём, а теплицу открывать надо. Напрашивается два выхода, просить соседей открывать-закрывать утром и вечером, либо ездить самому, что при расстоянии 10 км довольно накладно, вот тут и вспомнился «гидроцилиндр» из перестроечных времён. Идеи поначалу были разные, от вентиляторов из микроволновок, установленных наверху торцов теплицы и работающих на вытяжку горячего воздуха, до электропривода с редуктором для открывания уже имеющихся форточек. Из-за зависимости от электричества, которое в садах зачастую отключают, от этих идей пришлось отказаться в пользу энергонезависимых вариантов.

В интернете на этот счёт имеется масса различных вариантов, вполне работоспособных и имеющих право на жизнь, но не в моих правилах слепо копировать чужие изделия, я всегда вношу что-то своё. В общем выношу на суд людской своё изделие.

Для изготовления данного агрегата понадобятся следующие материалы и инструменты:
1. Автомобильный огнетушитель ОП-2 (3 литра)
2. Газовая пружина ВАЗ-2108 или подобная.
3. Тормозной шланг (не знаю от чего, но наконечники имеют резьбу М10х1,25)
4. Оконная петля (покажу на фото)
5. Маленький мебельный уголок
6. Сяжка троса 12 мм.
7. Отработанное моторное масло 3,5 литра.
8. Гайки М8
9. Саморезы со сверлом.
10. Уплотнительные материалы (лента ФУМ, силиконовые или паронитовые прокладки)

Инструменты:
1. Болгарка
2. Дрель
3. Лерка и метчик М10х1,25
4. Свёрла 8,5 мм и 4 мм.

Система состоит из двух частей- гидроцилиндра и расширительного бачка, соединённых между собой. Вот именно в этом и состоит задача.

Первым делом «элегантными движениями рук» превращаем газовую пружину в гидроцилиндр. Расписывать из чего он состоит не стану, кому интересно- интернет в помощь, важно то, что если сальники пружины держали газ, то жидкость они подавно удержат, тем более немного масла внутри пружины уже есть.

Особенность данного гидроцилиндра заключается в том, что он полностью заполнен маслом (отработкой) и рабочий ход происходит за счёт вытеснения объёма штока объёмом расширившегося при нагреве масла. Математические выкладки опишу позже, а сейчас ближе к делу:

Для нарезки резьбы немного стачиваем ножку напильником до 10 мм.

При нарезке, для получения качественной резьбы, используем смазку. За неимением сульфофрезола я воспользовался старым дедовским средством- свинским салом (работает даже лучше).

В торце сверлим отверстие диаметром 4 мм. Диаметр отверстия и центровка не критичны, в тормозном шланге отверстие ещё меньше.

При сверлении обязательно наденьте защитные очки! Внутри пружины находится газ под высоким давлением! Стружку буквально выплюнет из отверстия, что имеет положительную сторону- внутрь она не попадёт.

Следующим шагом предстоит сделать из огнетушителя расширительный бачёк. Переделка, а точнее доработка, заключается в нарезании другой резьбы в запорно-пусковой головке огнетушителя.

Освобождаем огнетушитель от порошка, отвинчиваем головку и удаляем лишние детали. Оставляем только индикатор, он будет в качестве пробки лишнего отверстия (давление он всё равно не показывает), ну и для красоты.

В выпускном отверстии (сопле) прямо по имеющейся резьбе М10х1,5 нарезаем М10х1,25 насквозь(10х1,5 нарезана на глубину 6 мм). На герметичность это нисколько не влияет, соединение уплотняем также лентой ФУМ и паронитовой прокладкой, которая по сравнению с силиконовой более жесткая и не выдавливается из соединения.

Соединяем между собой гидроцилиндр и расширительный бачёк тормозным шлангом, который к счастью дорабатывать не нужно.

Читайте также: Мастер по посеву газона

Заливаем в огнетушитель- расширительный бачёк отработку, навинчиваем головку на своё место и прокачиваем систему, чтобы выгнать лишний воздух. Суть заключается в следующем: наполняем бачёк через отверстие для долива в головке огнетушителя до уровня «через край», завинчиваем пробку (болт М8 с подмоткой ФУМ лентой). Шток гидроцилиндра при этом должен быть выдвинут до конца. Переворачиваем бачёк головкой вниз и штоком гидроцилиндра делаем возвратно-поступательные движения выгоняя воздух. О том, что воздух вышел станет понятно по усилию на штоке и прекращению «пружинистости»,шток задвигаем до упора и возвращаем бачёк в исходное положение- головкой вверх. Далее откручиваем пробку и доливаем масло, часть которого вытеснила воздух в цилиндре. Завинчиваем пробку (заменив ленту ФУМ на новую) и на этом сборка аппарата закончена, он готов к работе.

Третий этап конструирования заключается в установке гидроцилиндра на место. Шарнир на штоке у нас остался штатным, а для цилиндра пришлось конструировать свой из подручных материалов.

Чтобы соединить шарнир с цилиндром я применил самый маленький мебельный уголок, рассверлив одно из отверстий до 8 мм а на другой полке уголка проточил болгаркой выемки для крепежа.

Уголок с цилиндром, а точнее с наконечником тормозного шланга соединённого с цилиндром, я соединил при помощи хомута для заделки концов троса.

Ну а теперь, как и обещал, расскажу о недочётах своей конструкции.

Во-первых объём огнетушителя 3 литра оказался избыточным, при нагреве выше 35°С в теплице через манжету цилиндра немного выдавило масла. По расчётам для объёма штока данного цилиндра 13,7 см³ (0,0137 литра) при коэффициенте объёмного расширения масла 0.7х10ˉ³/°С (грубо говоря 0,07% от объёма на один градус), при перепаде температуры в 20°С для движения штока от минимума до максимума достаточно увеличения объёма на 1,5%, что соответствует 1,96 литра при полном заполнении системы. Объём можно уменьшить при помощи закона Архимеда, загрузив в ёмкость металлического хлама на уменьшаемый объём.

Во-вторых из-за большого объёма масла увеличивается тепловая инерционность, для нагрева и охлаждения большего количества масла требуется больше времени, что не есть гут при резком похолодании.

В-третьих у меня раскрыв рамы очень велик, для проветривания достаточно и половины (это кстати относится и к объёму масла и расширительного бачка). У цилиндра времён перестройки, о котором я писал в начале, ход штока диаметром 10 мм был всего 40-50 мм, если мне не изменяет память.

Это устройство было собрано мной ещё в прошлом году, но установлено и испытано в деле только сейчас (кто бы мне летом дал топтать грядки с помидорами), по этой причине некоторые детали на фотографиях могут отличаться. Надеюсь статья будет полезной для дачников-самодельщиков, которые при изготовлении собственной конструкции учтут мои ошибки. Сейчас собираю более усовершенствованный вариант с учётом всех нюансов, но испытать его в деле сейчас возможно не удастся.

Источник статьи: http://usamodelkina.ru/11253-avtomat-otkryvaniya-ramy-v-teplice.html

Автоматические форточки с электроприводом своими руками

Класс! открытие отличное. Я экспериментировал, но в дело пока не пошло.

проработали безотказно весь сезон (5 месяцев начиная с 1 мая). Считаю, эксперимент удался

Maximus71 написал:
проработали безотказно весь сезон (5 месяцев начиная с 1 мая). Считаю, эксперимент удался

Maximus71 , Привет. Тоже заморочился терморегулированием теплицы, но идея еще на стадии воплощения, хотя и опробована на коленке.
Я переработал найденную где то схему на базе автомобильных реле:

Использовано : 1 двигатель стеклоподъемника, три штуки пятиконтактных реле, блок питания на 12 В, , пара концевиков и кучка проводов.
Механизм открывания и закрывания аналогичен вашему, тросик на вал. Для управления каждым дополнительным окном требуется еще пара реле, пара концевиков и двигатель.
Работоспособность схемы мною проверена:

Всем удачных идей.

Сабир , можете сообщить, во сколько вам обошлись все комплектующие?

jek написал:
Сабир , можете сообщить, во сколько вам обошлись все комплектующие?

Спасибо. 865 рублей — это вполне себе бюджетно. Заморочки с гидроцилиндром вышли бы дороже.

jek написал:
Спасибо. 865 рублей — это вполне себе бюджетно. Заморочки с гидроцилиндром вышли бы дороже.

jek , Да самое дорогое двигатель стеклоподъемника — 600р. Термореле -100р. Автореле по 55р. Блок питания от старого компьютера. На авторазборке и того дешевле.
На случай отключения электричества можно добавить в схему 3-4 аккумулятора 18650 с и . Батареи 18650 вытаскиваются из убитых аккумуляторов ноутбуков.

Сабир написал:
На случай отключения электричества

А вы собираетесь реализовывать этот вариант?

Сабир написал:
На случай отключения электричества

А вы собираетесь реализовывать этот вариант?

jek , Да, обязательно, так как в саду бываем только по выходным, а ехать 18 км. Да и тепличка 8х3, много там всего .

Сабир, рад за Вас! Желаю удачного воплощения идеи на реальной теплице.
С Вашего позволения, несколько комментариев к схеме.
Т.к. ток мотора стеклоподъемника довольно большой, то при его размыкании концевиком возникает существенная ЭДС самоиндукции, что приведет к искрению контактов концевиков (кстати, хорошо бы их на схеме указать, это существенно). Нужны мощные концевики. Ну или допиливать схему элементами искрозащиты, например диодами.
В момент пуска двигателя через него кратковременно протекает ток, существенно превышающий номинальный. Есть риск, что компьютерный БП в этот момент уйдёт в защиту. Нужно применять БП с зпапсом по мощности, особенно если будет несколько форточек открываться.

Сабир написал:
Механизм открывания и закрывания аналогичен вашему, тросик на вал.

Не не не, у меня принципиально другой механизм: никаких тросиков, винтовая передача, всё жёстко.

Maximus71 написал:
Сабир, рад за Вас! Желаю удачного воплощения идеи на реальной теплице.
С Вашего позволения, несколько комментариев к схеме.
Т.к. ток мотора стеклоподъемника довольно большой, то при его размыкании концевиком возникает существенная ЭДС самоиндукции, что приведет к искрению контактов концевиков (кстати, хорошо бы их на схеме указать, это существенно). Нужны мощные концевики. Ну или допиливать схему элементами искрозащиты, например диодами.
В момент пуска двигателя через него кратковременно протекает ток, существенно превышающий номинальный. Есть риск, что компьютерный БП в этот момент уйдёт в защиту. Нужно применять БП с зпапсом по мощности, особенно если будет несколько форточек открываться.

Сабир написал:
Механизм открывания и закрывания аналогичен вашему, тросик на вал.

Не не не, у меня принципиально другой механизм: никаких тросиков, винтовая передача, всё жёстко.

Maximus71 , Извиняюсь. Я напутал конечно . Имел ввиду Романа Кабанова.
Про ваше замечание о концевиках: на схеме они указаны и стоят на обмотках катушек, а не на питании мотора, там ток небольшой.

Сабир написал:
Про ваше замечание о концевиках: на схеме они указаны и стоят на обмотках катушек, а не на питании мотора, там ток небольшой.

Действительно, есть концевики на схеме. Просто Вы их так обозначили, что я не узнал. Ну а раз они в цепи обмотки, значит искрить будут не так сильно, как контакты реле, коммутирующие мотор.
Если делать по правилам, то надо обеспечить искрозащиту обоих концевиков и контактов всех трех реле. Все таки все они коммутируют индуктивную нагрузку.
Справедливости ради надо сказать, что многие (включая автора упомянутого Вами видео) игнорируют искрозащиту. Так сказать, приносят надёжность и долговечность схемы в жертву простоте.
У меня тоже нет искрозащиты. Так мои моторчики едят всего по 30 мА, а Ваши реле по 150 мА, а мотор, наверно ампер 5.

Сабир написал:
Про ваше замечание о концевиках: на схеме они указаны и стоят на обмотках катушек, а не на питании мотора, там ток небольшой.

Читайте также: Теплица для дачи схема

Maximus71 , Спасибо за замечание. Главное простота и себестоимость. В момент включения мотора потребление на доли секунды подскакивает до 5 Ампер, а при вращении около 1-го.

Я еще немного порассуждаю про схему Сабира.

Сабир написал:
На случай отключения электричества можно добавить в схему 3-4 аккумулятора 18650

Ваша схема потребляет в режиме покоя (когда мотор не вращается) 150 или 300 мА (в зависимости от температуры у Вас одно или два реле постоянно в работе, обмотка реле 80 Ом, значит ток 150 мА). Емкости аккумов 18650 (пусть 2 Ач) хватит на 6 часов покоя. Форточка срабатывает обычно 2 раза в сутки (утром открывается, вечером закрывается). От открытия до закрытия грубо 12 часов. Т.е. без электричества только на аккумах форточка сработает один раз, до следующего не дотянет. Ну т.е. если Вы только по выходным будете приезжать, то есть риск. Тут надо или аккум автомобильный, или схему переработать, чтоб в состоянии покоя не держать обмотки реле под током, или может реле взять с большим сопротивлением обмотки. Ну или оставить как есть и смириться с риском
Мои обе форточки вообще не потребляют тока в состоянии покоя. На аккуме (12В 2Ач) может проработать всё хоть месяц.

P.S. Каждый решает сам: что важней, какую конструкцию и схему выбрать. Я ничего не критикую, просто делюсь своими доводами. Возможно, кому-то они будут полезны при выборе конкретного решения.

Maximus71 написал:
Я еще немного порассуждаю про схему Сабира.

Сабир написал:
На случай отключения электричества можно добавить в схему 3-4 аккумулятора 18650

Maximus71 , Приветствую. Еще раз спасибо за замечание. Задумался .
Заставили меня промерить токи покоя .
В режиме простоя потребление схемы 30 мА. Однако в режиме ожидания спада температуры ток 270 мА. В этом режиме ожидания падения температуры (с открытыми форточками) схема может находиться около 12 часов. За 12 часов выдует с аккумулятора более 3 Ампер. Таким образом, на резервное питание мне нужен аккумулятор минимум около 6 А/ч (чтобы хоть 50% заряда осталось). Выход или добавить 18650 до 4-х штук, или поставить что то побольше (ИБП, например на 7-12 А/ч). Больше суток отключения в саду не будет. Вот такое ТЗ мне .

Источник статьи: http://mastergrad.com/forums/t253453-avtomaticheskie-fortochki-s-elektroprivodom-svoimi-rukami/