что такое торсионная пружина
Ворота с торсионными пружинами или растяжения. Что лучше?
Давайте разберемся, для чего вообще нужна система балансировки ворот. Полотно секционных ворот в среднем весит 80-100 кг, на больших промышленных воротах их вес может достигать 300 кг и даже больше. Тяжеловато, не правда ли? И тут на помощь приходит механизм балансировки. Они бывают двух видов, старые добрые торсионные пружины, и их младшие братья пружины растяжения. Рассмотрим их поподробнее.
Конструкция
Пружины растяжения – как явствует из их названия, работают на растяжение. Работают парой, располагаются всегда справа и слева проема, вертикально, реже горизонтально. При движении полотна ворот вниз пружины растягиваются (накапливают энергию), при движении полотна вверх, сжимаются (отдают энергию). Пружин всегда две, точнее их четыре, но об этом дальше). Работают они независимо друг от друга, приводимые в движение каждая своим тросиком.
Пружины растяжения в сборе.
Она же, на своем рабочем месте.
Торсионные пружины – работают на скручивание, располагаются на валу, который вращается приводным тросом, под действием веса полотна ворот. Накапливает энергию, когда оно опускается вниз (спасибо силе притяжения и старику Ньютону), одновременно не давая упасть полотну, и отдает эту энергию, когда полотно нужно поднять вверх. Вал с торсионами располагается всегда горизонтально, над проемом ворот, или в глубине помещения, в случае низкого монтажа. 
Торсионная пружина и выглядит солидно.
Пример ворот с торсионными пружинами.
Вес и размеры ворот.
Пружины растяжения могут поднимать гораздо меньший вес, по сравнению с торсионами. Например, производитель секционных ворот Алютех, устанавливает их на ворота до 7,9 м2, и только на бытовые серии. Размеры ворот доступные для заказа с ними приведены на рисунке ниже.
Торсионные пружины не только внушительно выглядят, но и способны работать с любым весом ворот. Дело в том, что они подбираются индивидуально, исходя из размеров ворот, веса полотна, интенсивности использования. В случае очень тяжелых ворот, применяется двухвальная система балансировки. Для передачи крутящего момента между валами применяется цепь с натяжителем.
Схема двухвальная система балансировки промышленных ворот.
Ресурс.
Несмотря на более внушительный вид, ресурс работы заявляемый заводом Алютех, у торсионных пружин такой же как и у растяжения – 25 000 циклов подъема-опускания ворот. По нашему опыту, ворота установленные пять –семь лет назад, работают также успешно, как и с торсионами. Правда, справедливо это только, если они грамотно установлены, и используются в спокойном, «бытовом» режиме, 4-6 подъемов-опусканий в день.
Аргументом в пользу торсионных пружин будет тот факт что, на промышленные ворота устанавливают только их. «Промки» и пружины растяжения вещи не совместимые. Это косвенно говорит о меньшем ресурсе последних.
Так же опционально можно увеличить ресурс торсионных пружин до 35, 50, 75 и 100 тыс. циклов, но только для промышленных ворот.
Сложность настройки.
Торсионные сложнее установить, они требуют предварительного натяжения на определенное число оборотов. Они более требовательны к проему, например, если стена на которую устанавливаются ворота имеет значительную кривизну, установить вал (а он состоит из двух частей) соосно будет сложно. Если же этого не сделать, в дальнейшем могут слетать троса с барабанов. Но правильно настроенные, они работают плавно, тихо и долго.
Пружины растяжения в плане требования к проему, выгодно отличаются. Собирать их просто, к кривизне проема они менее чувствительны, но работают шумно. Впрочем, это гараж, а не консерватория.
Обслуживание.
И торсионные и растяжения требуют периодического контроля, главным образом за состоянием тросиков, так как обрыв оных чреват заклиниванием или даже падением полотна (если «повезет» и оборвутся оба троса). В процессе эксплуатации пружины устают и перестают поднимать полотно. В этом случае торсионные можно будет подтянуть, и они прослужат еще. С пружинами растяжения так не получится, их придется заменить на новые.
Безопасность.
Какие опасности подстерегают пользователя автоматических ворот? Первое, это обрыв пружины, при котором произойдет падение полотна ворот. При весе 100 кг, это не очень приятно. На этот случай и у растяжения и у торсионов есть ответ. Выше в тексте мы упомянули что пружин не две, а четыре. Так и есть, каждая пружина растяжения имеет внутри внешней, еще одну, внутреннюю. Если оборвется одна, то подстрахует другая. Этот механизм называется «пружина в пружине».
У торсионных защиту от обрыва выполняет храповая муфта. В случае обрыва стопор входит в зацепление с муфтой и блокирует вал, фиксируя, тем самым ворота.
Защита от обрыва троса, чем-то напоминает мышеловку.
Требования к проему.
У механизма растяжения есть одно большое преимущество перед торсионными механизмами. Им нужно совсем немного места над проемом для установки. Без привода необходимо всего 100мм, с приводом 125мм.
Схема ворот с пружинами растяжения. Hмин = 100 или 125 мм.
Торсионным механизмам требуется уже 210 мм над проемом, а если это промышленные ворота, то целых 410мм, при стандартном монтаже.
Ворота с торсионами, стандартный монтаж. Hмин=210мм (для бытовых ворот).
Ворота с торсионами, низкий монтаж. Hмин=100мм и 125мм (для бытовых ворот).
И вот мы подошли к главному. Собственно, причиной по которой, конструкторы внедрили пружины растяжения, явилось удешевление конструкции ворот. Эта конструкция менее металлоемкая, по сравнению с торсионами, проще в производстве, легче устанавливается. Применение ее позволяет предложить ворота по более конкурентным ценам. Например, ворота Алютех, бытовой серии Trend, размером 2500х2250мм, с торсионными пружинами стоят 34700 руб., а такие же, но с механизмами растяжения, на 1700 руб., дешевле. При этом, ресурс, заявляемый заводом-изготовителем, и гарантия одинаковые. Как говорится, выбор за Вами! Специалисты ВОРОТА-ГРУПП.РФ помогут вам подобрать ворота и систему балансировки исходя из ваших индивидуальных требований. Звоните, мы рады помочь вам!
Ответ официального представителя компании Херман (Hormann)
Выбор между торсионными и пружинами растяжения
Что за пружины в секционных воротах и зачем они нужны?
Пружины – это важная составляющая конструкции секционных ворот, служащая для балансировки полотна и более удобного его открывания. Потому в случае, если при составлении расчётов ворота позволяют выбрать из двух вариантов, нужно понимать, как сделать выбор и почему именно он будет правильным. Для этого необходимо знать особенности каждого вида пружин, их преимущества и недостатки.
Пружины бывают двух видов – растяжения и торсионные. Что выбрать для ваших ворот, решать вам, а мы поможем разобраться в выборе.
Система балансировки, в которой задействованы исследуемые нами детали, нужна воротам потому, что весят они прилично – около 90 кг; а промышленные и того больше – их вес может достигать 300 кг. Такую тяжесть поднимать вручную невозможно, да и зачем? На помощь человеку всегда приходит наука. Для того, чтобы легко поднимать и опускать полотно, ему нужен противовес. В секционных воротах эту задачу выполняют пружины. Они сжимаются и растягиваются, приводя в движение роллеты.
Попробуем выяснить, какой вид больше подходит вам.
Пружины растяжения: характеристики и особенности
Пружины растяжения работают за счёт растягивания и сокращения. Они устанавливаются парами по обеим сторонам полотна вертикально. Когда ворота опускаются вниз, механизм балансировки приводится в состояние накопления энергии – пружины растягиваются и готовы в любой момент сократиться, поднимая полотно вверх. Работают пружины независимо друг от друга, соединяясь с конструкцией ворот каждая своим тросиком. В случае если одна из пружин приходит в негодность, ворота продолжают функционировать, но нуждаются в ремонте, так как нагрузка перераспределяется на оставшиеся в рабочем состоянии детали.
Недостаток пружин растяжения в том, что при закрытии ворот нужно приложить определённое усилие, чтобы растянуть их. Чем массивнее ворота, тем большая жёсткость будет у пружин, либо увеличится их число. В любом случае, объём усилий, прилагаемых для закрывания ворот, растёт с их массой. Так что, выходит, пружины растяжения подойдут для обычных гаражных ворот, но не подойдут для промышленных. Кроме того, они не слишком любят частое использование, потому специалисты рекомендуют применять их для ворот с частотой не более 5 циклов открытия/закрытия в день.
Пружинам растяжения в процессе эксплуатации нужна регулировка натяжения, так как со временем они растягиваются и теряют упругость. Делать это нужно не часто – около одного раза в 2 года. Это помогает компенсировать растяжение, возникающее со временем. Регулировку стоит проводить аккуратно, очень важно не переусердствовать, так как чрезмерное усилие может привести к поломке, в результате которой полотно рискует упасть на автомобиль или человека.
Этот вид пружин подойдёт для гаражных проёмов высотой от 2 метров. На более низкие проёмы устанавливаются только торсионы, так как конструкция с пружинами растяжения захватывает часть расстояния от притолоки вниз – это место занимают направляющие.
Преимущество пружин растяжения состоит в том, что при установке ворот с ними потребуется относительно небольшое место над проёмом для монтажа – всего 100 мм и 125 мм для ручного и электропривода соответственно
Что такое торсионные пружины и как они работают?
Торсионная пружина – это механизм, работающий за счёт скручивания. В отличие от предыдущего варианта, они устанавливаются непосредственно на валу. Когда вал приводится в движение приводом и крутится, пружина начинает раскручиваться и накапливает энергию. Если отпустить ручку ворот, они автоматически откроются, так как торсион будет стремиться вернуться в состояние покоя.
Торсионный привод достаточно мощный и надёжный, потому используется для оснащения тяжёлых ворот, но может быть установлен и на небольшое полотно.
Преимущество торсионных пружин в том, что они легко справляются с тяжеловесными воротами – с калиткой, промышленные и т. п.
Ресурс торсионов такой же, как и у пружин растяжения, но при этом они более выносливые по поднимаемому весу. Однако регулярное обслуживание требуется даже таким выносливым механизмам. Торсионные пружины нужно подтягивать, чтобы избежать заклинивания или падения створки. Тут стоит отметить ещё одно преимущество – даже в случае неисправности сработает механизм предотвращения падения. Храповая муфта заблокирует движение полотна, и ни машина, ни человек не получат травм.
Устанавливать ворота с торсионами можно на проёмы с высотой 210 мм и более (в домашнем гараже) и 400 мм и более (в промышленном). Если такой возможности нет, можно рассмотреть вариант установки ворот внутри помещения, на внутренней части притолоки, но это повысит стоимость конструкции и монтажа.
Как сделать правильный выбор между торсионными и пружинами растяжения?
Стоит оценить оба варианта по ключевым моментам:
Ресурс работы
Ресурс работы, как мы уже говорили, примерно одинаков. Завод заявляет официальные цифры – 25 000 циклов подъёма/опускания. Но при этом торсионы могут поднимать больший вес. Если установить ворота с разными вариантами балансировки полотна правильно, соблюдая все технические требования, они прослужат одинаково долго, и спустя 5 и более лет будут исправно работать. Конечно же, нужно помнить о том, что за механизмом нужно ухаживать, вовремя подтягивать пружины и не перегружать их больше, чем предполагается конструкцией.
Торсионные пружины выигрывают здесь по одной простой причине – они более универсальны, и могут устанавливаться как на бытовых, так и на промышленных воротах.
Сложность монтажа и регулировки
Установка торсионов проходит сложнее, так как требуется предварительно обеспечить их натяжение. Установить их на стену с заметной кривизной поверхности не получится – иначе они будут давать сбой, а полотно будет клинить. А вот если вы сделаете всё как надо, ворота будут работать без сбоев, тихо и плавно.
Пружины растяжения не требуют щепетильного подхода. Их легко установить, но шуму от них будет больше, даже при правильном закреплении.
Подтянуть торсионы можно всегда, и после этого они будут как новые. Пружины растяжения чаще всего нужно просто заменять на новые. К счастью, они и стоят дешевле.
Безопасность эксплуатации
Секционные ворота весят не так уж мало, чтобы полотно, падающее из-за сломавшейся пружины, показалось пустяком. Оно может упасть на вас или ваш автомобиль, и причинить вред. Потому в воротах обычно предусмотрен механизм безопасности.
В пружине растяжения есть ещё одна, поменьше. Она находится внутри и, в случае отказа внешней, выступает в роли подстраховки. Это называется «пружина в пружине». У торсионов такую страховочную роль играет храповый механизм.
Стоимость
Первыми в конструкции секционных ворот появились торсионы. Пружины растяжения стали использовать позже для удешевления и упрощения конструкции. Такие ворота будут легче, проще в установке и дешевле.
Итак, подведём итоги. Какой же сделать выбор – торсионные или пружины растяжения? Для домашних гаражных ворот оба варианта конструкции равны по безопасности, надёжности и техническому ресурсу. При этом пружины растяжения дешевле и легче в установке. Однако они позволяют поднимать полотно только строго вертикально, в то время как торсионы подойдут для установки и на гильотинных, и на наклонных воротах.
Для промышленных ворот подойдут только торсионы, так как пружины растяжения, из-за их низкой «грузоподъёмности» на такие конструкции не устанавливаются.
Торсион (ликбез для обычных людей)
Спросите у любого вашего знакомого автослесаря, какие три слова ассоциируются у него с торсионом. Уверен, что одно из них, будет слово «кувалда», а два других — непечатные.
Происхождение указанного ассоциативного ряда, связано с разборкой изделия. Кувалда и #бошить… Причем долго, самозабвенно и не всегда с положительным результатом.
Обратимся к матчасти, за описанием:
Торсион — пружина в виде вала, работающего на кручение. Торсион выполняют в виде длинного вала, обладающего малой крутильной жесткостью, или в виде нескольких последовательно соединенных валов, расположенных параллельно.
Бывает торсион поперечный (поперек брички) одновременно создающий жесткость на два рычага одной оси, а бывает продольный («внедорожный») регулирующий жесткость на одном колесе.
ru.wikipedia.org/wiki/Торсион
«А нафига он там вааще. » — спросит меня пытливый читатель, далекий от устройства подвески автомобиля. Объясняю: для придания жесткости подвески и уравновешивания веса автомобиля. Как альтернатива рессорам и пружинам в обычных тачках, что колесят по городу. Причем, даже в нашем автопроме, применение торсиона далеко не редкость. Спроси я вас, где использовались торсионы, вы сразу ответить не сможете… А я помогу: передний мост Запорожца (в заднемоторных ЗАЗ) и легковых моделей ЗИЛ, ЛуАЗ. Про танки и бронетехнику, я вообще молчу. Ну а по миру, в многих французских моделей 1950-х — 1970-х годов, почти всех автомобилей Chrysler с конца 1950-х до 1980-х годов, автомобилей фирмы Mazda (Demio, Familia, Capella) конца 1990-х годов, Alfa Romeo, Suzuki SX4, и т.д. Причем, «лягушатники» успешно лепят торсионы и по сей день в «Пыжиках» 206,207,307 и прочих Ситроенах Берлингах и иже с ними, в малом коммерческом классе.
Вот полезная вещь, скажите вы, почему тогда вызывает такие ассоциации? Да потому, что разборка торсиона, дело хлопотное и трудоемкое. Поскольку, разговор идет о скручивании металлических стержней, которые нужно отделить от рычагов, заменить подшипники и все смазать, можете себе представить как это геморройно? Ведь никто не приезжает на новом и исправном торсионе… Все привозят уже задроченное изделие, пробежавшее сотню тысяч километров, когда колеса стоят «домиком», заваленной верхней частью в сторону кузова по вертикальной оси. Все грязное, заржавленное и не желающее покидать насиженные пазы. Вот здесь и начинаются «приседания» с кувалдой и гидрорастяжками, матом и болью в мышцах. Кроме того, торсион — это почти вся задняя подвеска. Здесь не как в остальных многорычажках, «одну сторону», где есть раздражающий стук, не сделать. Если «прилипаешь» с ним, то делаешь все. И потом ездишь долго и счастливо. Отсюда и высокая цена ремонта.
Вот так выглядят пальцы торсиона (по которым двигается рычаг) у каждого второго автомобиля.
В чем отличие ворот с пружинами растяжения и торсионными пружинами?
Секционные ворота удобные, теплые, красивые. Весить полотно таких ворот может довольно много, но даже маленькая девочка может открыть 100-килограммовые ворота. Как это получается?
Совершим еще одно путешествие «под капот», разберемся зачем воротам пружины: торсионные или растяжения. Забегая вперед, скажем – не важно, стоит ли электродвигатель или взамен двигателя хрупкая девушка, пружины возьмут на себя основную работу. Но теперь по порядку…
Ни автоматика, ни ручной привод не поднимают ворота, а управляют ими. Ворота вывешены на пружинах. Благодаря этому остаются в том положении, где вы их оставили. Вы можете открыть до половины проем и отпустить полотно. Правильно настроенные или подобранные пружины должны держать его там, где вы его оставили.
Насколько бы ни были приоткрыты ворота, важно, чтобы 100-килограммовове полотно вдруг не упало. В проеме могут быть посторонние предметы, животные, дети.
Не зависимо от наличия автоматики или ручного управления, для ворот применяют два типа пружин: торсионные и растяжения.
Торсионные пружины
Торсионные пружины рассчитаны на скручивание. Расположенные на валу торсионные пружины испытывают разнонаправленные силы в параллельных плоскостях, перпендикулярных валу.
Торсионные пружины позволяют сбалансировать крупные механизмы. Сфера применения достаточно широка – подвески внедорожников, бронетехники.
Торсионные пружины исторически первыми использовались для секционных ворот. Им мы обязаны богатством возможностей подъемных ворот – мощные, тяжелые, устойчивые и долговечные торсионные пружины позволяли создавать ворота большие и маленькие, с калитками и панорамными панелями, на разном уровне от пола и с разным по высоте монтажом.
Пружина растяжения
Испытывает продольную, осевую нагрузку. Кольца проволоки плотно прилегают друг к другу. Когда ворота закрыты, пружина растянута. Данный тип пружины устанавливается только на частные гаражные ворота, поскольку максимальный вес для такой пружины весьма ограничен 120 кг – ворота 3,5м*2,25м. Пружина растяжения не подойдет для ворот с высокой частотой работы.
Что выбрать? Или пружина растяжения vs торсионная пружина.
Выбор пружины начинается с выбора функционала и размера ворот. Их основные отличия – сфера применения.
| Торсионная пружина | Пружина растяжения | |
| Сфера применения | Гаражные (бытовые), промышленные, панорамные | Гаражные (бытовые) |
| Максимальная ширина | 8 м | 3,5 м |
| Максимальная высота | 7 м | 2,25 м |
| Наличие калитки | да | нет |
| Материалы | Сэндвич-панели 40 мм, 45 мм. | Сэндвич-панели 40 мм, 45 мм. |
| Минимальный размер притолоки | от 10 см | 10 см |
| Количество циклов закрывания-открывания | От 25 тыс до 100 тыс | До 25 тыс |
Для бытовых, гаражных ворот торсионные пружины – не необходимость, а удобство и роскошь. Пружина растяжения делает бытовые гаражные ворота дешевле и легче в монтаже и времени установки. Не нужно настраивать торсионную пружину, а, значит, вам быстрее установят такие ворота. Кроме того, механизм с пружиной растяжения занимает куда меньше места. Соответственно и цена в среднем на 5% ниже, чем на торсионные.
Идея секционных ворот с пружиной растяжения проста – ничего лишнего. В монтаже, в стоимости, в весе. 70-80% всех бытовых ворот устанавливаются именно с пружиной растяжения. Для сооружения с низкой частотой открывания-закрывания ресурса пружинного механизма более, чем хватает.
Но нужно учесть, что у ворот с пружиной растяжения невозможно установить калитку и полотно при открывании будет находиться на одном уровне с проемом. Торсионные же пружины позволяют ходить с высоко поднятой головой.
что такое торсионная пружина
Торсионная пружина: принцип работы
С момента своего появления пружины видоизменялись, становились более функциональными и надежными. На сегодняшний день насчитывается множество разновидностей, предназначенных для использования в самых разных механизмах, начиная с обычной прищепки, заканчивая сложной техникой. Одной из этих разновидностей является торсионная пружина. В чем заключаются ее отличия и особенности?
Что такое торсионная пружина
Торсион (в переводе с французского «torsion» означает скручивание) – это пружина, выполненная в виде вала большой длины, либо нескольких валов, соединенных последовательно и установленных параллельно. Как и все остальные виды пружин, торсионы представляют собой упругий элемент, накапливающий и передающий соседним деталям механическую энергию. Их особенностью и отличительной чертой является «работа на кручение».
Принцип действия заключается в следующем: на пружину направлена пара сил, функционирующих в параллельных плоскостях и находящихся перпендикулярно по отношению к ее оси. В рабочем состоянии торсион создает крутящий момент, достаточно мощный, чтобы сбалансировать довольно крупные механизмы.
Другой разновидностью являются винтовые пружины, которые отличаются от торсионов размерами и конструктивными особенностями.
Где применяются торсионные пружины
Торсионы широко распространены в различных областях:
Многообразие сфер применения торсионов обусловлено их долговечностью и конструктивными особенностями. А чтобы они служили надежно на протяжении всего срока эксплуатации, необходимо правильно рассчитать жесткость пружины, подобрать оптимальную длину и диаметр. Имеет значение и материал изготовления, и антикоррозионное покрытие, и то, где и по какой технологии они произведены.
Торсионные пружины производства STAMO
Компания STAMO специализируется на производстве пружин с различными техническими характеристиками, в том числе уникальных, по индивидуальному заказу. У нас вы можете купить торсионные пружины, выбрав оптимальный вариант из широкого ассортимента каталога. Также вашему вниманию представлены пружины съемника, подвески, инструментальные, волновые и тарельчатые, газовые пружины по цене, привлекательной для оптовых и розничных покупателей. Отличное качество продукции обусловлено применением высококлассных материалов и современных технологий.
Если у вас появились вопросы о том, как выбрать и приобрести пружины производства STAMO, вы можете задать их по телефону +7 (812) 407-33-54.
Выбор между торсионными и пружинами растяжения
Что за пружины в секционных воротах и зачем они нужны?
Пружины – это важная составляющая конструкции секционных ворот, служащая для балансировки полотна и более удобного его открывания. Потому в случае, если при составлении расчётов ворота позволяют выбрать из двух вариантов, нужно понимать, как сделать выбор и почему именно он будет правильным. Для этого необходимо знать особенности каждого вида пружин, их преимущества и недостатки.
Пружины бывают двух видов – растяжения и торсионные. Что выбрать для ваших ворот, решать вам, а мы поможем разобраться в выборе.
Система балансировки, в которой задействованы исследуемые нами детали, нужна воротам потому, что весят они прилично – около 90 кг; а промышленные и того больше – их вес может достигать 300 кг. Такую тяжесть поднимать вручную невозможно, да и зачем? На помощь человеку всегда приходит наука. Для того, чтобы легко поднимать и опускать полотно, ему нужен противовес. В секционных воротах эту задачу выполняют пружины. Они сжимаются и растягиваются, приводя в движение роллеты.
Попробуем выяснить, какой вид больше подходит вам.
Пружины растяжения: характеристики и особенности
Пружины растяжения работают за счёт растягивания и сокращения. Они устанавливаются парами по обеим сторонам полотна вертикально. Когда ворота опускаются вниз, механизм балансировки приводится в состояние накопления энергии – пружины растягиваются и готовы в любой момент сократиться, поднимая полотно вверх. Работают пружины независимо друг от друга, соединяясь с конструкцией ворот каждая своим тросиком. В случае если одна из пружин приходит в негодность, ворота продолжают функционировать, но нуждаются в ремонте, так как нагрузка перераспределяется на оставшиеся в рабочем состоянии детали.
Недостаток пружин растяжения в том, что при закрытии ворот нужно приложить определённое усилие, чтобы растянуть их. Чем массивнее ворота, тем большая жёсткость будет у пружин, либо увеличится их число. В любом случае, объём усилий, прилагаемых для закрывания ворот, растёт с их массой. Так что, выходит, пружины растяжения подойдут для обычных гаражных ворот, но не подойдут для промышленных. Кроме того, они не слишком любят частое использование, потому специалисты рекомендуют применять их для ворот с частотой не более 5 циклов открытия/закрытия в день.
Пружинам растяжения в процессе эксплуатации нужна регулировка натяжения, так как со временем они растягиваются и теряют упругость. Делать это нужно не часто – около одного раза в 2 года. Это помогает компенсировать растяжение, возникающее со временем. Регулировку стоит проводить аккуратно, очень важно не переусердствовать, так как чрезмерное усилие может привести к поломке, в результате которой полотно рискует упасть на автомобиль или человека.
Этот вид пружин подойдёт для гаражных проёмов высотой от 2 метров. На более низкие проёмы устанавливаются только торсионы, так как конструкция с пружинами растяжения захватывает часть расстояния от притолоки вниз – это место занимают направляющие.
Преимущество пружин растяжения состоит в том, что при установке ворот с ними потребуется относительно небольшое место над проёмом для монтажа – всего 100 мм и 125 мм для ручного и электропривода соответственно
Что такое торсионные пружины и как они работают?
Торсионная пружина – это механизм, работающий за счёт скручивания. В отличие от предыдущего варианта, они устанавливаются непосредственно на валу. Когда вал приводится в движение приводом и крутится, пружина начинает раскручиваться и накапливает энергию. Если отпустить ручку ворот, они автоматически откроются, так как торсион будет стремиться вернуться в состояние покоя.
Торсионный привод достаточно мощный и надёжный, потому используется для оснащения тяжёлых ворот, но может быть установлен и на небольшое полотно.
Преимущество торсионных пружин в том, что они легко справляются с тяжеловесными воротами – с калиткой, промышленные и т. п.
Ресурс торсионов такой же, как и у пружин растяжения, но при этом они более выносливые по поднимаемому весу. Однако регулярное обслуживание требуется даже таким выносливым механизмам. Торсионные пружины нужно подтягивать, чтобы избежать заклинивания или падения створки. Тут стоит отметить ещё одно преимущество – даже в случае неисправности сработает механизм предотвращения падения. Храповая муфта заблокирует движение полотна, и ни машина, ни человек не получат травм.
Устанавливать ворота с торсионами можно на проёмы с высотой 210 мм и более (в домашнем гараже) и 400 мм и более (в промышленном). Если такой возможности нет, можно рассмотреть вариант установки ворот внутри помещения, на внутренней части притолоки, но это повысит стоимость конструкции и монтажа.
Как сделать правильный выбор между торсионными и пружинами растяжения?
Стоит оценить оба варианта по ключевым моментам:
Ресурс работы
Ресурс работы, как мы уже говорили, примерно одинаков. Завод заявляет официальные цифры – 25 000 циклов подъёма/опускания. Но при этом торсионы могут поднимать больший вес. Если установить ворота с разными вариантами балансировки полотна правильно, соблюдая все технические требования, они прослужат одинаково долго, и спустя 5 и более лет будут исправно работать. Конечно же, нужно помнить о том, что за механизмом нужно ухаживать, вовремя подтягивать пружины и не перегружать их больше, чем предполагается конструкцией.
Торсионные пружины выигрывают здесь по одной простой причине – они более универсальны, и могут устанавливаться как на бытовых, так и на промышленных воротах.
Сложность монтажа и регулировки
Установка торсионов проходит сложнее, так как требуется предварительно обеспечить их натяжение. Установить их на стену с заметной кривизной поверхности не получится – иначе они будут давать сбой, а полотно будет клинить. А вот если вы сделаете всё как надо, ворота будут работать без сбоев, тихо и плавно.
Пружины растяжения не требуют щепетильного подхода. Их легко установить, но шуму от них будет больше, даже при правильном закреплении.
Подтянуть торсионы можно всегда, и после этого они будут как новые. Пружины растяжения чаще всего нужно просто заменять на новые. К счастью, они и стоят дешевле.
Безопасность эксплуатации
Секционные ворота весят не так уж мало, чтобы полотно, падающее из-за сломавшейся пружины, показалось пустяком. Оно может упасть на вас или ваш автомобиль, и причинить вред. Потому в воротах обычно предусмотрен механизм безопасности.
В пружине растяжения есть ещё одна, поменьше. Она находится внутри и, в случае отказа внешней, выступает в роли подстраховки. Это называется «пружина в пружине». У торсионов такую страховочную роль играет храповый механизм.
Стоимость
Первыми в конструкции секционных ворот появились торсионы. Пружины растяжения стали использовать позже для удешевления и упрощения конструкции. Такие ворота будут легче, проще в установке и дешевле.
Итак, подведём итоги. Какой же сделать выбор – торсионные или пружины растяжения? Для домашних гаражных ворот оба варианта конструкции равны по безопасности, надёжности и техническому ресурсу. При этом пружины растяжения дешевле и легче в установке. Однако они позволяют поднимать полотно только строго вертикально, в то время как торсионы подойдут для установки и на гильотинных, и на наклонных воротах.
Для промышленных ворот подойдут только торсионы, так как пружины растяжения, из-за их низкой «грузоподъёмности» на такие конструкции не устанавливаются.
СОДЕРЖАНИЕ
Кручение, изгиб
Торсионы и торсионные волокна работают за счет кручения. Однако терминология может сбивать с толку, потому что в винтовой пружине кручения (включая часовую пружину) силы, действующие на провод, на самом деле представляют собой изгибающие напряжения, а не скручивающие (сдвиговые). Винтовая пружина кручения фактически работает за счет кручения, когда она изогнута (а не скручена). В дальнейшем мы будем использовать слово «торсионная» для торсионной пружины в соответствии с приведенным выше определением, независимо от того, из какого материала она изготовлена, работает на кручение или на изгиб.
Коэффициент кручения
Использует
Торсионный баланс
Торсионные весы представляют собой стержень, подвешенный к середине на тонкой нити. Волокно действует как очень слабая пружина кручения. Если неизвестная сила приложена под прямым углом к концам стержня, стержень будет вращаться, скручивая волокно, пока не достигнет равновесия, в котором скручивающая сила или крутящий момент волокна уравновешивают приложенную силу. Тогда величина силы пропорциональна углу наклона штанги. Чувствительность инструмента обусловлена слабой упругостью волокна, поэтому очень слабое усилие вызывает большое вращение стержня.
Для измерения неизвестной силы, то пружины кручения волокна сначала должны быть известны. Это трудно измерить напрямую из-за малости силы. Кавендиш добился этого с помощью метода, широко используемого с тех пор: измерения периода резонансных колебаний весов. Если скрутить и отпустить свободный баланс, он будет медленно колебаться по часовой стрелке и против часовой стрелки как гармонический осциллятор с частотой, которая зависит от момента инерции балки и упругости волокна. Поскольку инерцию балки можно определить по ее массе, можно рассчитать жесткость пружины.
Самым важным достижением в экспериментах по гравитации и другим тонким измерениям было введение Мичеллом торсионных весов и их использование Кавендишем. С тех пор он был основой всех самых значительных экспериментов по гравитации.
Торсионные гармонические осцилляторы
Таким образом, период представлен следующим образом:
СОДЕРЖАНИЕ
Кручение, изгиб
Торсионы и торсионные волокна работают за счет кручения. Однако терминология может сбивать с толку, потому что в винтовой пружине кручения (включая часовую пружину) силы, действующие на провод, на самом деле представляют собой изгибающие напряжения, а не скручивающие (сдвиговые). Винтовая пружина кручения фактически работает за счет кручения, когда она изогнута (а не скручена). В дальнейшем мы будем использовать слово «торсионная» для торсионной пружины в соответствии с приведенным выше определением, независимо от того, из какого материала она изготовлена, работает на кручение или на изгиб.
Коэффициент кручения
Использует
Торсионный баланс
Торсионные весы представляют собой стержень, подвешенный к середине на тонкой нити. Волокно действует как очень слабая пружина кручения. Если неизвестная сила приложена под прямым углом к концам стержня, стержень будет вращаться, скручивая волокно, пока не достигнет равновесия, в котором скручивающая сила или крутящий момент волокна уравновешивают приложенную силу. Тогда величина силы пропорциональна углу наклона штанги. Чувствительность инструмента обусловлена слабой упругостью волокна, поэтому очень слабое усилие вызывает большое вращение стержня.
Для измерения неизвестной силы, то пружины кручения волокна сначала должны быть известны. Это трудно измерить напрямую из-за малости силы. Кавендиш добился этого с помощью метода, широко используемого с тех пор: измерения периода резонансных колебаний весов. Если скрутить и отпустить свободный баланс, он будет медленно колебаться по часовой стрелке и против часовой стрелки как гармонический осциллятор с частотой, которая зависит от момента инерции балки и упругости волокна. Поскольку инерцию балки можно определить по ее массе, можно рассчитать жесткость пружины.
Самым важным достижением в экспериментах по гравитации и другим тонким измерениям было введение Мичеллом торсионных весов и их использование Кавендишем. С тех пор он был основой всех самых значительных экспериментов по гравитации.
Торсионные гармонические осцилляторы
Таким образом, период представлен следующим образом:
ПРУЖИНЫ РАСТЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОРСИОННЫЙ МЕХАНИЗМ? ВЫБИРАЕМ ТИП БАЛАНСИРОВКИ ГАРАЖНЫХ ВОРОТ
КАКОЙ СИСТЕМОЙ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПОДЪЁМНОГО ПОЛОТНА ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОБОРУДОВАНЫ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СЕКЦИОННЫЕ ВОРОТА?
Современная въездная система для парковочного помещения состоит из множества функциональных элементов, которые, успешно взаимодействуя между собой, обеспечивают ей стабильную и бесперебойную работу. Практически самым главным компонентом конструкции является механизм балансировки: он необходим для того, чтобы уравновешивать подъёмную створку, а также упрощать процесс открытия/закрытия проёма. Прежде чем заказать изготовление ворот для гаража, обязательно поинтересуйтесь, какими пружинами их можно оснастить. В данный момент производители предлагают 2 разновидности балансирующих систем, отличающихся друг от друга не только техническими свойствами и монтажными особенностями, но и рабочим потенциалом. Давайте выясним прямо сейчас, какой из уравновешивающих механизмов следует выбрать и почему.
ПОДЪЁМНЫЕ ВОРОТА НА ПРУЖИНАХ РАСТЯЖЕНИЯ: ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ И ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ БАЛАНСИРОВКИ
Первое, что необходимо понимать при выборе уравновешивающего механизма – это цель, с которой им комплектуют секционную конструкцию. Предположим, что Вы решили установить гаражные ворота из сэндвич-панелей, и узнали, что вес их полотна достигает примерно 90 кг. Как взаимодействовать с такой тяжелой створкой, не поднимать же её вручную, ведь так? Чтобы сделать открытие проёма простым, достаточно оснастить въездную систему противовесом для полотна. Эту роль принимают на себя именно пружины балансировки, которые, растягиваясь и сжимаясь, способны приводить секционную створку в движение.
Теперь же давайте рассмотрим особенности конкретного уравновешивающего механизма, которым часто комплектуют гаражные конструкции бытового назначения. Итак, настало время ознакомиться с пружинами растяжения, принцип работы которых уже понятен по их названию. Данные функциональные элементы монтируются попарно: закрепление осуществляется вертикально по обеим сторонам створки. Когда полотно ворот на гараж начинает опускаться, пружины постепенно растягиваются и достигают определённого состояния, из которого они смогут выйти на сокращение (так и происходит поднятие). Каждая деталь соединяется с въездной конструкцией индивидуальным тросиком, а потому её работа никак не зависит от других частей. Это означает, что даже в случае возникновения неисправности одной из пружин, остальные продолжат функционировать. Безусловно, в данной ситуации нагрузка будет распределена только между исправными элементами, а потому автоматические ворота для гаража необходимо будет отремонтировать.
Представленный балансирующий механизм имеет как явные преимущества, так и существенные недостатки. Главным плюсом является его компактность – для монтажа будет достаточно притолоки размером всего лишь 100 (при ручном управлении) или 125 мм (в случае автоматизации). Однако стоит отметить, что пружинами растяжения комплектуются только въездные системы с высотой 2 метра и более. Для низкого проёма данный механизм не подойдёт – изделие будет частично захватывать зону от перемычки вниз, а в этом месте следует разместить направляющие.
Что касается недостатков данных пружин, их, к сожалению, несколько больше, чем положительных черт. Для растягивания элементов необходимо прилагать массу усилий, поэтому их можно устанавливать на въездные системы маленьких и средних размеров (при чём исключительно на бытовые – к промышленным подходит только торсион). Ещё один минус пружин – их небольшой рабочий ресурс, который обычно составляет не более 15 000 циклов поднятия/опускания полотна. Естественно, эксплуатировать их в интенсивном режиме не представляется возможным. Также данная система балансировки нуждается в определённом обслуживании, а именно – в регулировке. Пружины, растягиваясь, через некоторое время лишаются первоначальной упругости, поэтому время от времени её нужно компенсировать. Регулировка производится примерно раз в 2 года, и важно, чтобы она выполнялась постепенно. Чрезмерное резкое натяжение может привести к возникновению аварийной ситуации и падению полотна.
СОВРЕМЕННЫЕ ВОРОТА ДЛЯ ГАРАЖА С ТОРСИОНОМ: ПОЧЕМУ ДАННЫЙ МЕХАНИЗМ ЧАЩЕ ВСЕГО РЕКОМЕНДУЮТ К УСТАНОВКЕ?
Пружины, работающие по принципу скручивания, пользуются большим спросом благодаря своим техническим свойствам и эксплуатационным возможностям. В отличие от системы растяжения, установка торсиона осуществляется на валу: именно его движение и заставляет элемент балансировки накапливать энергию. Пружины в данном механизме имеют превосходный запас мощности, что и свидетельствует об их надёжности. Весомое преимущество торсионной системы заключается в том, что её можно установить как на бытовые, так и на секционные промышленные ворота. Скручивающиеся уравновешивающие элементы способны работать с очень большим весом полотна даже при наличии дополнительных интегрированных аксессуаров (например, стеклянных панелей и калиток).
Что касается потенциала торсиона – минимальный показатель составляет 25 000 циклов открытия/закрытия проёма. Некоторые производители заявляют такие же характеристики для системы растяжения, однако практика показывает, что их выносливость гораздо ниже. Торсионный механизм, как и любой другой, нуждается в регулярном обслуживании. Пружины следует подтягивать для того, чтобы изделие всё время работало исправно. Стоит отметить, что данная балансировочная система имеет очень эффективную защиту, не позволяющую полотну упасть даже в случае поломки: функцию блокировки выполнит храповая муфта.
Установка ворот на гараж, оснащённых торсионом, может быть осуществлена в проёме с перемычкой 210+ (бытовые модели) и 400+ мм (конструкции промышленного назначения). Также существует альтернативный способ монтажа – изнутри здания, на внутренней части притолоки, однако из-за этого и сама въездная система, и проведение работ будет стоить гораздо дороже.
ОПРЕДЕЛЯЕМСЯ С ВЫБОРОМ ПРУЖИН ДЛЯ ГАРАЖНЫХ ВОРОТ ИЗ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ
Оба варианта балансировочных механизмов по-своему хороши и заслуживают внимания, однако для того, чтобы принять правильное решение, необходимо сравнить их друг с другом.
Теперь мы предлагаем подвести итоги, выводя основные преимущества каждого механизма в сравнительную таблицу.