Hlavní stránka

Kolotoč na zahradu

• 

Podrobnosti

Kategorie: Rekonstrukce, dílna

Zveřejněno: 29. 6. 2013 10:02

Zobrazení: 18380

Nikdy jsem si nepředstavoval, že budu vymýšlet a stavět skutečný kolotoč. Pak ale přišel na svět Filípek a o náplni práce na nejbližších několik let bylo rozhodnuto - zahrada se postupně změní v dětské hřiště, protože kdo si hraje nezlobí a to platí nejen o dětech. Že nezačnu pískovištěm, ale kolotočem byla tak trochu náhoda - původní nápad postavit později malý kolotoč kde se děti odstrkávají nohama vzal za své, když jsem na Aukru objevil motor s převodovkou s výstupními otáčkami 22ot/min, dostatečným výkonem a slušnou cenou. Jana zase objevila v bazaru houpací koně a podobné příšery a nápad byl na světě.

Začal jsem návrhem hlavní otočné trubky - bude to slušně těžké monstrum, takže to nemůže být žádná tenkostěnná trubička vhodná tak na plot, ale pořádná roura. Hodil se průměr 140mm a tloušťka stěny 4mm. Nejbližší rozměrově vhodné a současně levné kuličkové ložisko je 6016 s vnitřním průměrem 80mm a vnějším 125mm. Protože je třeba ošetřit radiální i axiální síly, je nutné zařadit ještě ložisko 51211. Původní záměr udělat kolotoč napevno na zabetonovanou trubku jsem kvůli hrozícímu stěhování z jednoho koutu zahrady do druhého nakonec zamítl a navrhl podstavec ve tvaru kříže. To znamenalo použít silnostěnnou trubku plánovanou původně k zabetonování nejen jako hlavní pevnou trubku, ale i na nohy a prodloužení hlavní otočné trubky, čímž navíc spotřebujeme celou 6m trubku, která se samozřejmě bude shánět snáze. Tím byl dán rozměr střední otočné trubky, pouzder ložisek a vlastně i celá koncepce otočného středu, který je snadno demontovatelný a má velmi hladký prakticky nehlučný chod.

Motorová jednotka s převodovkou kterou jsem sehnal má stále ještě vyšší otáčky než by bylo vhodné, takže jsem pomocí řetězového převodu otáčky ještě snížil na 11ot/min při 50 Hz. Pro řízení jsem pořídil frekvenční měnič, který kromě plynulého rozběhu a doběhu umožňuje regulovat otáčky v rozsahu například 30Hz - 80Hz, otáčet smysl a hlídat proud motorem, což funguje i jako pojistka proti přetížení či zablokování kolotoče a zároveň zvyšuje jeho možnosti například o možnost použít sedačku řetízkáče vyžadující vyšší otáčky, nebo snížit otáčky na minimum pro opravdu malé děti. Protože musíme být důslední co se týče bezpečnosti (jde o děti), je třeba ošetřit i krajní situace jako je výpadek proudu. Měnič si s tímto poradí jen částečně - náboj v kondenzátorech mu umožní motor ještě malinko pootočit, ale pokud se chceme vyhnout situaci, že nám vypnou proud a dítě poletí ze zablokovaného kolotoče hlavou napřed za současného rachotu zubů v převodovce (kterou by takový moment nejspíš okamžitě zničil), je nezbytně nutné osadit výstup převodovky kluznou spojkou. Osadit modernější pojistnou spojku s kuličkami a pružinovým mechanismem (obdoba té v akušroubováku) mě přešla při zjištění ceny, která byla přes 300 euro. Naproti tomu kluzná spojka je jen poměrně primitivní (ale funkční) kus jednoduché mechaniky s třecím obložením kolem volně vloženého řetězového kola s talířovou pružinou, kterou lze v určitém rozsahu moment nastavovat. Jakmile by došlo k vypnutí proudu, spojka začne prokluzovat a kolotoč se dotočí velmi plynule. Při zablokovaném kolotoči se naopak motor rozjede, ale kolotoč stojí. Rovněž nehrozí, že někdo neurvale ručně protočí kolotoč silou za současného zničení převodovky.

Celá konstrukce je pevnostně dimenzována tak, že unese i 4 dospěláky a zároveň je demontovatelná.

Práce jsem zahájil kreslením výkresové dokumentace a nákupem materiálu. Jakmile bylo vše potřebné pod střechou, zahájil jsem výrobu těmi nejsložitějšími díly, které bylo nutné soustružit. Začal jsem hnacím řetězovým kolem a polotovarem třecí spojky. Spojku bylo nutné upravit tak, aby ji bylo možné upnout na hřídel převodovky, takže vyrobit díru a vypíchat do ní drážku pro pero. Řetězové kolo je možné koupit přímo k danému typu spojky. Já měl koupené hotové s nábojem, takže jsme na soustruhu náboj odstranil a zvětšil středovou díru.

Pak jsem se pustil do opravdových lahůdek - opracovávat ocelovou kulatinu o průměru 90 a 140mm na malém stolním soustruhu Optimum D250x550 je masochismus - stahovat průměr nebo rozšiřovat díru bylo nutné po maximálně 0.5mm, jinak se to celé rozdrnčelo, nebo kouslo - je to navíc maximální průměr, který lze do takového soustruhu upnout. Soustružení tak spíše bylo lechtáním materiálu, ale po mnoha hodinách práce a dvou bednách špon byly na světě 4 díly, do kterých pasovala ložiska a bylo je možné namontovat na svařované konstrukční trubky.

Následovala příprava podstavce, což je 5 metrových trubek 76x6, kde 4 z nich jsou na jednom konci upraveny tak, aby je bylo možné navařit jako nohy na svislou pevnou trubku. Na konce nohou patří 4 soustružené silonové čepičky o průměru 90mm, což byla z hlediska soustružnických prací naopak doslova odpočinková záležitost. Na svislou trubku jsem do příslušné polohy navařil redukci ložiska hlavní pevné trubky a tím byl podstavec připraven pro montáž ložisek a vnější otočné trubky. Před natřením ještě chyběl držák motoru, který musí být v takové výšce, aby bylo možné správně ustavit řetěz.

Hlavní otočnou trubku bylo nutné vybavit přivařenými úchyty pro našroubování ramen kolotoče. Na přesné navaření úchytů jsem si vyrobil jednoduchý přípravek. Díly přípravku jsem nechal vypálit plasmou podle DXF souboru z ocelového plechu tloušťky 3mm a pomocí jednoduchých pomůcek jsem přípravek svařil. Přípravek je koncipován tak, aby jej nebylo možné svařit křivě a díky vypálení na základě dodaných podkladů je i velmi přesný. Následovalo nasazení úchytů, usazení na trubku a přivaření. Obdobně bylo třeba přivařit držáky hnaného kola, kde je ovšem přípravkem samotné hnané kolo usazené na trubku a zespodu podložené tak, aby neházelo.

V tomto okamžiku bylo možné provést montáž, zaměření polohy motoru a vyrobení a přivaření držáku. Bylo třeba ustavit motor do takové polohy, aby řetěz byl co nejkratší - poloha řetězu není technicky správná, ale naštěstí jde o extrémně malé otáčky a vhodné průměry a vzdálenost hnacího a hnaného kola, takže za předpokladu opravdu malé osové vzdálenosti a správně napnutého řetězu to může takto fungovat (a také již dlouho funguje).

Podobně jako se navařovaly úchyty na hlavní otočnou trubku spodní s podobným přípravkem jsem navařil úchyty na otočnou trubku horní. Po této operaci bylo možné všechny tyto díly natřít a provést finální montáž. Stojan s motorem a otočnou trubkou se nyní stává hlavním dílem, na který budeme montovat další díly.

Začal jsem přípravou dílů na horní a dolní rameno, kde mi opět pomohly jednoduché přípravky. V podstatě jsem vyrobil co nejpřesněji jeden kus horního a jeden kus dolního ramene a ostatní jsem vařil namontované na tyto hotové díly. Tím jsem zajistil shodnou polohu a úhlování všech dílů a naprostou zaměnitelnost. Vše jsem opět poctivě natřel. Po montáži na úchyty otočné trubky to konečně začalo připomínat kolotoč. Zbývalo vyrobit a namontovat vnější horizontální nosníky a vnější svislé tyče . Vnější nosníky musí být opravdu přesné, takže vyrobit přípravek a opravdu si s ním pohrát je celkem dost důležité, protože 1mm odchylky na přípravku dá 6mm odchylky na obvodu a to už je dost. Po natření a montáži je základní konstrukce prakticky hotová.

Kolotoč je usazen v mírním svahu ale pomocí vodováhy tak, aby středová trubka byla kolmo a kolotoč přesně vodorovně, takže jedna strana je nad zemí více, druhá méně, ale ničemu to nevadí - na jedné straně se alespoň dětem lépe nasedá.Pro zastřešení bylo nutné vyrobit a namontovat drátové výztuhy a sešít z deštníkoviny nebo alespoň slunečníkoviny stříšku. Celé se to samozřejmě musí plachtovat a nepředpokládá se provoz v dešti. V další fázi je třeba vyřešit podlážku a obložení středu. Použil jsem OSB desky s připevněnými palubkami na podlahu a obložení středu z pozinkovaného plechu - vše samozřejmě s barevnou povrchovou úpravou. Na podlážku jsou připevněny 4 různá sedátka - kůň, slon, jakési myšoprase a starý skibob, které lze podle potřeby obměňovat. Od plánované instalace 2 ramen se sedačkou na řetízkách, které se pohybují vně kolotoče a defakto vytváří klasický řetízkový kolotoč jsem nakonec upustil, protože by kolem kolotoče muselo být příliš volného prostoru, který nám na zahradě nějak začal docházet.

Elektrické zapojení ovládacího panelu je celkem primitivní. Jedná se o připojení klasické 3 fázové zástrčky do 16A na elektromotor pomocí krátkého kabelu a pak o zapojení měniče na výstupní zabudovanou 3f zásuvku a vstupní klasický jednofázový kabel se zástrčkou na 230V. K měniči jsou pak dále připojena 3 tlačítka a otočný potenciometr. Celé by se to mělo v každém případě připojovat (a také připojuje) na rozvod chráněný proudovým chráničem.

Kolotoč je nyní v provozu již druhým rokem