Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

Схема, устройство, ремонт

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.

Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы “Интерскол”.

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки “Пуск” микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки “Пуск” напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки “Пуск” разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки “Пуск” электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому “эффекту памяти” у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за “эффекта памяти”. При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Читайте также:
Рисунок на стене кухни: что нарисовать, барельефы, лепнина, идеи

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 “Пуск” начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он “звонился” как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на “пробой” можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор “Сеть” (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем “контрольный” замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Зарядное устройство для шуруповерта своими руками — схема и принцип работы зарядки

Аккумулятор – помощник для автономной работы шуруповерта и других бытовых инструментов. ЗУ предназначено для подзарядки АКБ. Схема зарядного для шуруповерта отличается в разных устройствах в зависимости от вольтажа блока питания. Они бывают на 12, 14 и 18 вольт.

  1. Как работает зарядное устройство для шуруповерта
  2. Разновидности зарядных устройств
  3. Аналоговые со встроенным блоком питания
  4. Аналоговые с внешним блоком питания
  5. Импульсные
  6. Типы батарей применяемых для зарядных устройств
  7. Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт
  8. Схема зарядного устройства для шуруповерта на 18 вольт
  9. Как сделать зарядное устройство для шуруповерта своими руками
  10. Временная зарядка для шуруповерта своими руками
  11. Как зарядить аккумулятор без зарядного устройства

Как работает зарядное устройство для шуруповерта

Принцип работы зарядного устройства для разных аккумуляторов шуруповертов выглядит следующим образом:

  1. При подключении устройства в сеть, напряжение в 220В проходит через предохранитель.
  2. Переменное напряжение идет на понижающий трансформатор. Значение вольтажа преобразуется до 18.
  3. Заряд попадает на диодный мост.
  4. Происходит выпрямление и переход на конденсатор С1, его емкость составляет 330 мкФ. Вольтаж преобразуется до 24В.

Реле замыкается после включения по нажатию кнопки. Аккумулятор начинает заряжаться на выходе сетевого выпрямителя. Среднее время полной зарядки АКБ в шуруповерте – 50-60 минут. Это среднестатистические показатели, которые распространяются на аккумуляторы 12, 14 или 18 вольт.

Разновидности зарядных устройств

ЗУ делятся на несколько видов. Аналоговые со встроенным и внешним блоком питания, а также импульсные. Они отличаются габаритами, максимальным входным напряжением, долговечностью и рабочей температурой.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Встроенное ЗУ делает аккумуляторный шуруповерт похожим на сетевой – он просто втыкается в розетку. Механизм дает минимальное необходимое напряжение и позволяет заряжать батарею без вынимания ее из корпуса.

Бытовые инструменты со встроенным аккумулятором имеют значительный недостаток. Они не способны работать продолжительное время без подзарядки. Поэтому шуруповерты со встроенным АКБ немобильны и больше пригодятся для бытовых работ. Помимо этого, аналоговые зарядные устройства дешевые и не способны выдерживать повышенные температуры.

Аналоговые с внешним блоком питания

Аналоговые зарядники с наружным блоком питания также обладают простой конструкцией. В нее входит тот же диодный мост, трансформатор, конденсатор и выпрямитель. На выходе получается напряжение до 18 вольт. ЗУ управляется с помощью небольшой встроенной платы контроллера. Главные недостатки аналоговых устройств с внешним блоком питания – необходимость постоянного подключения к батарее шуруповерта и ужасная компактность.

Импульсные

Самое современное решение, чтобы зарядить аккумуляторный шуруповерт – импульсное зарядное устройство. В отличие от аналогового, они менее подвержены перегреву, ведь в схему встроены элементы для контроля тепла. Импульсные ЗУ встраиваются в профессиональные и дорогие шуруповерты. Также они отличаются универсальностью и имеют встроенную функцию быстрой зарядки. Такие зарядники помогают восстановить аккумулятор в течение часа.

В сочетании с небольшими размерами, импульсные устройства являются лучшим решением проблемы зарядки батареи. Аналоговые со внешним блоком сильно отстают по технологичности, долговечности, надежности и компактности.

Типы батарей применяемых для зарядных устройств

Батареи к зарядным устройствам делятся на никель-кадмиевые, свинцово-кислотные и литий-ионные.

АКБ типа Ni-Cad имеют следующие характеристики:

  • большой ресурс;
  • неплохая энерговместимость;
  • крайне низкая экологичность.

Свинцово-кислотные АКБ имеют данные параметры:

  • большие габариты и соответствующий вес;
  • удобство использования в любом положении;
  • самую низкую цену.
Читайте также:
Гидроизоляция стен подвала изнутри - материалы, устройство на примере жидкого стекла

Литий-ионные батареи, имеют следующие характеристики:

  • хорошая надежность;
  • большой ресурс;
  • высокая вместимость;
  • нетребовательность к утилизации.

Самые популярные и универсальные – li-ion батареи. Их используют повсеместно, причем не только в шуруповертах, но и в гаджетах, автомобиля.

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт

Устройства, рассчитанные на 12 вольт, работают с максимальным напряжением до 30 Ом. Чаще всего они предназначены для батарей на 10 мАч. Производитель Makita – распространенный пример этому. Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт выглядит следующим образом:

Схема напряжением в 12 вольт

В цепи могут присутствовать полевые резисторы. Их максимальная емкость в данном случае – 4,4 пФ. Проводимость цепи примерно в два раза меньше, чем у 18-вольтного аналога и составляет 9 мк. Конденсатор выполняет роль контроллера частоты такта. Некоторые ЗУ имеют фазовый резистор, который поддерживает частоту колебаний.

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 18 вольт

В ЗУ этого вида присутствуют транзисторы исключительно переходного типа. Внедрением трансиверов для повышения проводимости тока занимаются такие фирмы как «Интерскол». Сила тока в изделиях достигает порой 6А. Приведенный ниже рисунок – схема зарядного устройства для шуруповерта напряжением в 18 вольт.

Схема напряжением в 18 вольт

В схеме присутствуют следующие элементы и особенности:

  • сеточный триггер;
  • тетрод;
  • наличие трех конденсаторов.

Хроматические резисторы используются, когда нужно повысить проводимость тока устройства. Изначальное значение равняется 5,4 мк.

Как сделать зарядное устройство для шуруповерта своими руками

Существует множество вариантов для переделки блока питания из других инструментов и техники. Также можно создавать печатные платы с нуля, но этот процесс очень долгий, также он требует наличия профессиональных радиотехнических навыков и знаний. Для того, чтобы сделать зарядное устройство для шуруповерта разных вольтажей своими руками, нужно определить его общие параметры. Важно уточнить тип аккумуляторной батареи и соорудить соответствующее ЗУ. Основным параметром является вид электрической схемы. Их принято делить на следующие категории:

  • Аналоговые электрические схемы – отличаются простотой, но занимают больше места по сравнению с импульсными.

  • Импульсные электрические схемы – сложнее в изготовлении, но отличаются компактностью, в них можно встроить больше элементов, расширив функционал ЗУ.

После выбора удобного варианта, общая инструкция выглядит следующим образом:

  1. Создать печатную плату, учитывая наличие свободного места в корпусе.
  2. Просверлить отверстия для вентиляции, чтобы транзисторы и микросхемы достаточно охлаждались.
  3. Собрать схему.

Особое внимание следует уделять трансформатору. Его мощность не должна превышать 250-300 Вт, а сила тока должна быть от 15 А и выше. Чтобы собрать диодный мост, нужно найти в справочнике соответствующие мощные диоды.

Схематический рисунок зарядного устройства, приведенный ниже – универсален. АКБ получает необходимую силу тока на напряжение 12, на 14 и 18 вольт.

Данный схема построена на VT2. Это транзистор из двух биполярных частей. Питание его осуществляется при помощи мостика. Транзистор соединен дорожками с преобразователем значения электрического тока – понижающим трансформатором. Последний обеспечивает напряжение, которого достаточно для питания аккумуляторной батареи.

Трансформатор T1 имеет высокую мощность, при этом он не перегревается. Обмотки не подвергаются дополнительной нагрузке даже при длительной работе. Сила заряда регулируется резистором R1, работающим от включенного аккумулятора. Ток является константным, напряжение трансформатора колеблется на уровне 24 В. Максимальный ток ограничен резистором R3.

Светодиод VD6 оповещает о наличии заряда и продолжает гореть, пока процесс не окончен. VD6 отключается по окончанию заряда, свечение светодиода уменьшается постепенно.


Важно! При использовании самодельной зарядки, нужно регулировать и контролировать напряжение, температуру литий-ионного аккумулятора.

Фольгированный текстолит – материал платы, на которую монтируются все радиодетали в указанной схеме. Диоды можно заменить на другие, например, КД202, Д242. Их можно найти в старых электрических приборах российского производства.

Главное правило при расположении радиодеталей на плате – минимизировать количество пересечений. При сборке будет достаточно средней плотности между деталями. Для простоты распаивания между ними следует оставить 3-5 мм расстояния. Монтировать их следует в удобный самодельный корпус, но, если не имеется достаточных знаний для этого – проще взять неисправное ЗУ и переделать его. Для этого нужно:

  1. Разобрать корпус неисправного ЗУ.
  2. Удалить все радиодетали внутри.
  3. Купить необходимые радиоэлементы. Перечень прилагается.

Необходимы следующие детали:

  • Выпрямительный диод 1N4001 на позицию VD1-VD4.
  • Диод на позицию VD5.
  • Светодиод на позицию VD6.
  • Конденсатор C1-C2 K50-35 220-1000 мФ напряжением от 50 Вольт.
  • Проволочный резистор на позицию R1, 10 ком.
  • Резистор МЛТ-0,25 на R2. Сопротивление 330 Ом.
  • Резистор МЛТ-2 на R3. Сопротивление 1 Ом.
  • Транзистор КТ361В.
  • Транзистор КТ829В. Радиатор должен быть площадью 20-50 см. 2
  • Силовой трансформатор на 220/24 В.
  1. Установить габариты платы, которая будет вписываться.
  2. Обозначить дорожки нитрокраской в соответствии со схемой.
  3. Отпаять радиоэлементы и обработать их в растворе медного купороса.
  4. Установить алюминиевую пластинку, на который будет устанавливаться транзистор КТ829В вместе с радиатором.
  5. Прикрутить транзистор к пластинке плотно.
  6. Паять клеммы, не нарушая полярность и завершить сборку платы.
  7. Установить плату в корпус.
  8. Провести провода, через которые будет установлено соединение с трансформатором.
  9. Корпус, в который будет помещен трансформатор, снабдить разъемом. В дальнейшем в него будет помещен зарядный блок. Подойдут разъемы БП для ПК.
  10. Установить трансформатор в корпус.
Читайте также:
Как сварить или скрепить двутавры между собой

Алюминиевая пластинка и транзистор не должен касаться схемы. После сборки нужно посмотреть, как работает готовое зарядное устройство для шуруповерта.

Если в шуруповерте неоригинальный блок питания, который собирался отдельно от корпуса, то нужно обеспечить охлаждение. После завершения процесса сборки проверяют напряжение питания в блоке.

Количество витков уменьшается, если напряжение скачет выше нужного значения. Если оно ниже чем нужно, то «вторичка» доматывается проводом. Он должен быть того же сечения. Когда происходит запуск, сила номинального тока увеличивается в несколько раз. БП начнет греться и элементы обоих устройств выйдут из строя, если нет охлаждения.

Временная зарядка для шуруповерта своими руками

Если зарядка неожиданно вышла из строя и под рукой нет подходящих радиодеталей, можно сделать временное устройство. Оно будет работать недолго, но его хватит на несколько зарядок. Скорость восстановления заряда аккумулятора будет ниже, чем с магазинной зарядкой. Предварительно нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

  • батарея (ненужная, нерабочая);
  • аккумуляторный стакан;
  • пистолет с термоклеем;
  • отвертка крест-накрест;
  • дрель;
  • заточенный нож.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

  1. Вскрыть корпус зарядного стакана.
  2. Отпаять проводники от клемм.
  3. Удалить начинку, соблюдая полярность клемм.
  4. Отметить на клеммах плюсовую и минусовую полярность карандашом.
  5. Обозначить отверстия в основании зарядного стакана для дальнейшего закрепления крышки и проводов.
  6. Соблюдая полярность, провести проводники через отверстия.
  7. Спаять клеммы, разъемы с проводниками.
  8. Взять термопистолет с клеем.
  9. Склеить корпус.
  10. С помощью саморезов вкрутить нижнюю крышку в основание стакана.

Внимание! Выполнять все действия следует аккуратно, соблюдая технику безопасности. Лучше работать в перчатках и защитных очках. При работе с паяльником ни в коем случае нельзя дотрагиваться до жала и держать прибор не за специальную ручку.

Далее следует соединить конструкцию с аккумулятором и наблюдать за процессом зарядки. Если не возникло проблем, то индикатор зарядки начнет мигать. Эта зарядка довольно безопасна, но времени будет затрачиваться больше, чем обычно.

Как зарядить аккумулятор без зарядного устройства

Восстановить потенциал батареи без зарядки не так сложно, как кажется. Для этого понадобится ненужный блок питания от старого устройства, в нем должно присутствовать постоянное напряжение, не превышающее U аккумулятора шуруповерта, который будет заряжаться. Выпрямитель зарядки автомобиля будет хорошим вариантом для восстановления батаери на 12 вольт.

Следует подключить устройства друг другу с помощью проводов и клеммных зажимов. Важно делать это при соблюдении полярности и контроле максимальной температуры аккумулятора. В среднем, 30 минут достаточно, чтобы шуруповерт проработал от 20-30 минут.

На многих ресурсах встречаются советы по зарядке шуруповертов на 12, 14, 18 вольт диодными мостами и лампочками на 100 Вт. Пользоваться этими инструкциями не следует, ведь это опасно для здоровья. Аккумулятор может перегреться и взорваться, помимо этого, есть вероятность удара электрическим током.

Схемы зарядных устройств для шуруповерта на 12 и 18 вольт

Срок службы механической части аккумуляторного шуруповерта намного превышает период эксплуатации батареи и зарядного устройства. В случае с выходом из строя АКБ особой альтернативы нет. Аккумулятор подлежит замене, попытки восстановления далеко не всегда заканчиваются удачно и длительного эффекта не дают. Вышедшее из строя (или утерянное) зарядное устройство можно заменить самодельным блоком.

Принцип работы зарядного устройства

Зарядное устройство предназначено для пополнения энергией аккумуляторной батареи (или единичного элемента). Происходит это посредством пропускания постоянного (или импульсного однополярного) тока через АКБ. В гальваническом элементе (батарейке) химическая реакция, в результате которой возникает ЭДС, происходит самопроизвольно. В аккумуляторе эта реакция является возобновляемой и инициируется прохождением тока. Электрическая энергия превращается в химическую, а затем снова в электрическую.

Чтобы заставить процесс протекать, ток должен идти по направлению из источника к аккумулятору. Для этого выходное напряжение источника должно превышать напряжение на заряжаемом элементе, а ток заряда должен ограничиваться:

  • на уровне 0,1-0,2С (номинальной емкости аккумулятора) – самый благоприятный режим для АКБ, но занимает много времени;
  • в пределах от 0,2С до 0,35С – заряд происходит примерно в два раза быстрее, режим считается приемлемым;
  • заряд током около 1С позволяет очень быстро пополнить запас энергии, но плохо влияет на срок службы АКБ – элемент может перегреться или выйти из строя даже в процессе зарядки.

Для NiCd и NiMH аккумуляторов в профессиональных зарядных устройствах применяется реверсивный режим – длительный импульс заряда чередуется с коротким импульсом разряда. Так снимается вредный «эффект памяти», снижающий фактическую емкость АКБ.

Кроме формирования постоянного тока и потребного напряжения, зарядное устройство должно позволять контролировать эти параметры с помощью встроенных вольтметра и амперметра, и иметь возможность их регулировки. Еще лучше поддерживать эти характеристики автоматически, формируя наиболее благоприятный режим заряда аккумулятора.

Виды электрических схем ЗУ

Сделать зарядное устройство для шуруповерта можно самостоятельно. Для этого понадобится схема, набор электронных компонентов, паяльник с расходными материалами и определенные навыки и квалификация.

Читайте также:
Полки в погребе из разных материалов - схемы и описание

Перед выбором схемы надо учесть несколько моментов:

  • импульсное зарядное устройство легче, компактнее, у него выше КПД, но оно сложнее в сборке и наладке;
  • если режим зарядки и контроль ее завершения будет поддерживаться автоматически, то для NiCd, NiMH и Li-ion аккумуляторов алгоритм будет различаться – для первых двух типов зарядка производится стабилизированным током, литий-ионный заряжается по двухступенчатой (в некоторых случаях – трехступенчатой) схеме.

Номинальный ток ЗУ определяется мощностью элементов силовой цепи (трансформаторов, диодов, транзисторов), и их надо подбирать в соответствии с необходимостью.

На 12 вольт

Схема простого зарядного устройства на 12 вольт, в котором параметры зарядки надо поддерживать вручную, не требует высокой квалификации для сборки и не нуждается в наладке.

Ток устанавливается потенциометром, параметры контролируются по амперметру и вольтметру. Трансформатор можно подобрать готовый, с напряжением на вторичной обмотке 12-15 вольт – например, ТПП-48 или ТПП-201-208. Параметры других элементов, от которых не зависит максимальный ток, указаны на схеме. Остальные выбираются в зависимости от потребного выходного тока.

Элемент Требуемый ток Тип
VD1-VD4 До 1 А 1N4001 (1N400X)
1А и выше 1N5400 (1N540X)
VT1 До 1 А КТ815
1А и выше КТ829

По мере снижения зарядного тока его надо подстраивать до выбранного значения. Если производится зарядка током до 0,2С, процесс может занять до 16 часов, поэтому ручное поддержание параметров крайне неудобно.

Зарядные устройства с автоматическим поддержанием параметров и алгоритмами, соответствующими типу аккумулятора, часто строят на микроконтроллерах. Схемы и прошивки можно найти в сети.

Также зарядные устройства строят на специализированных микросхемах. В качестве примера приведена схема зарядного устройства на MAX713 для никель-кадмиевых аккумуляторов. Очевидно, что схема достаточно сложна, но она универсальна (для различных напряжений), имеет режим тренировочного цикла и обеспечивает оптимальный режим зарядки, а также своевременное ее завершение. Это приводит к увеличению срока службы батарей.

На 18 вольт

Принципиально схемы зарядных устройств для шуруповертов на 18 вольт не отличаются от 12-вольтовых. В большинстве случаев они приводятся к нужному номиналу настройкой параметров или (как в приведенной выше импульсной схеме) переустановкой перемычек. В схеме простого зарядного устройства достаточно применить трансформатор с большим выходным напряжением. Так, ТПП-209 имеет обмотку с напряжением 20 вольт. При его использовании можно заряжать 18-вольтовые аккумуляторы.

Основы по самостоятельному изготовлению

Независимо от предпочитаемого зарядного устройства, электронные компоненты надо расположить на плате и соединить согласно схеме. Самый простой способ – применить кусочек макетной платы (беспаечную применять категорически не рекомендуется – она не сможет обеспечить надежный контакт в течение длительного времени).

Важно! В зарядном устройстве циркулируют достаточно большие токи. Все соединения (особенно в силовых цепях) должны выполняться только пайкой. Скрутки недопустимы, они приведут к локальному перегреву или даже возгоранию. Разъемные соединения также надо минимизировать.

Единственный минус макетной платы – низкая эстетическая составляющая. Если это не устраивает будущего владельца, можно изготовить печатную плату в домашних условиях. Неплохие результаты дает метод ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Ее суть в том, что рисунок платы распечатывается на лазерном принтере на специальной (или просто глянцевой журнальной) бумаге.

Потом рисунок переводится с помощью утюга на медное покрытие заготовки из фольгированного материала и травится.

Более сложный способ – с фоторезистом (жидким или пленочным). Для его реализации потребуется ультрафиолетовая лампа. Зато возможности этого метода намного выше.

Вытравить плату можно в классическом растворе хлорного железа. Более доступна и удобна другая смесь:

  • 100 мл аптечной перекиси водорода;
  • 30 грамм порошка лимонной кислоты;
  • 2-3 чайные ложки поваренной соли.

После травления любым способом плата промывается в большом количестве проточной воды, покрытие рисунка смывается растворителем. Плата сушится, в ней сверлятся отверстия, и после облуживания она готова к монтажу.

Рисунок платы можно разработать в бесплатной программе. Например, легко осваивается Sprint LayOut. При достижении определенной квалификации можно освоить более сложные программы для разработки печатных плат, но их придется приобрести или воспользоваться бесплатными версиями с урезанными возможностями (их достаточно, чтобы закрыть 90% потребностей домашнего мастера). При разработке платы надо предусматривать возможность установки мощных транзисторов и диодов на радиаторы. Для этого должно быть предусмотрено место на плате, либо элементы располагают на краю – чтобы привинтить их на внешние теплоотводы.

Рекомендуем к просмотру: Зарядное для шуруповерта из того, что было в доме.

Если схема позволяет крепить силовые элементы непосредственно на радиатор, то транзисторы или диоды надо сажать на теплопроводящую пасту. Если не позволяет – через изолирующие слюдяные или упругие прокладки. По окончании сборки надо изготовить корпус для устройства или сделать его самостоятельно. На передней панели располагают органы управления и индикации. Для подключения аккумуляторов можно смонтировать посадочное место с контактами от вышедшего из строя ЗУ.

Устройство для зарядки аккумуляторов шуруповерта несложно собрать самостоятельно. Схему (и, соответственно, уровень автоматизации) надо выбирать под собственную квалификацию.

Зарядное устройство (зарядка) для шуруповерта и его схемы

Шуруповерт — инструмент, который есть почти у каждого домашнего мастера. Как и другие электрические приборы, он требует подключения к сети либо аккумулирует заряд. Наиболее распространен последний вариант. Для подпитки съемного аккумулятора нужно зарядное устройство. Обычно оно есть в наборе. Однако, как и любое другое устройство, зарядка для шуруповерта не застрахована от поломки. Чтобы восстановить работоспособность инструмента, придется приобрести замену или сделать его самостоятельно.

  • Виды
    • Аналоговые со встроенным блоком питания
    • Аналоговые зарядки с внешним блоком питания
    • Импульсные
  • Зарядка при неисправном аккумуляторе
  • Модели с разным напряжением
    • Зарядки на 12 В
    • Зарядки на 14 В
    • Зарядки на 18 В
Читайте также:
Напольный деревянный плинтус: белый широкий, высокий, из сосны, -инструкция по монтажу своими руками, фото

Существует множество зарядок, подходящих для определенных марок и моделей инструментов. Все их можно разбить на основные виды.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Аналоговые со встроенным блоком питания — довольно востребованы. Это объясняется невысокой стоимостью. Обычно не относятся к профессиональному оборудованию, быстро выходят из строя и «не хватают звезд с неба». Минимальная задача, которую, как правило, ставят их производители — получить постоянное напряжение и токовую нагрузку, необходимую для работы.

Устройства работают по принципу стабилизатора. Можно сделать самостоятельно, используя приведенную схему. Для работы нужно запомнить:

  1. Напряжение на выходе блока-зарядки — больше номинала батареи.
  2. Подходит любой тип аккумулятора.
  3. Можно использовать обычную монтажную плату.
  4. Такие стабилизаторы применяют компенсационный принцип: ненужная энергия, тепло отводится. Для его рассеивания можно взять, например, медный радиатор. Площадь — 20 см².
  5. Трансформатор на входе (Тр1) изменяет напряжение с 220 до 20 В. Его мощность определяется по току и напряжению на выходе.
  6. Ток выпрямляется диодным мостом (VD1).
  7. Можно позаимствовать решение производителей: сборку диодов Шоттки.
  8. После выпрямления ток — пульсирующий, что вредно. Для сглаживания нужен электролитический конденсатор (С1).
  9. В качестве стабилизатора идет КР142ЕН. Для 12 В ее индекс — 8Б.
  10. Управление — на основе транзистора (VT2) и резисторов (подстроечных).
  11. Автоматическое отключение после зарядки обычно не предусматривается. Придется самостоятельно определять необходимое время. Как вариант, можно использовать цепь, включающую диод (VD2), транзистор (VT1). После зарядки светодиод (HL1) тухнет. Есть и более серьезные варианты с коммутатором и электронным ключом, отключающиеся автоматически.

Если инструмент — бюджетный, схема его «родного» зарядника может быть проще. Неудивительно, что такие изделия быстро выходят из строя. Иногда без зарядки остается сравнительно новый шуруповерт. Используя рассмотренную выше схему, можно ответственно подойти к вопросу и устройство, скорее, прослужит дольше покупного. Подходящие трансформатор и стабилизатор определяются индивидуально для конкретного шуруповерта.

Аналоговые зарядки с внешним блоком питания

Аналоговые с внешним блоком, как видно из названия, состоят:

  • из сетевого блока;
  • зарядника.

Блок — обычный, включает:

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • выпрямитель;
  • конденсаторный фильтр.

В фабричных сборках обычно нет теплоотвода. Его роль может выполнять резистор повышенной мощности. Одна из типичных причин поломок — в тепловом режиме.

Чтобы исправить ситуацию, для начала нужно выяснить, работает ли источник питания. Если функционирует, его дополняют схемой управления, если нет — ищется другой. Вполне подойдет, например, от ноутбука. Он имеет 18 В на выходе, что вполне достаточно. Остальные детали обычно найти не составляет труда. Они очень мало стоят, можно позаимствовать из другой техники.

Схема блока управления представлена ниже. Используется транзистор KT817, для усиления — КТ818. Нужен радиатор. Примерная площадь — 30−40 см². Здесь будет рассеиваться до 10 Вт

Многие китайские производители пытаются экономить буквально на каждой мелочи. Этого нужно избегать, если нужно более или менее достойное качество. В самодельной схеме есть подстроечник на 1 кОм. Он нужен для точной установки тока. На выходе — резистор на 4,7 Ом. Он рассеивает тепло. Светодиод оповестит об окончании зарядки

Полученная плата управления — примерно со спичечный коробок. Она вполне уместится в заводской коробке. Радиатор для транзистора выносить наружу нет необходимости. Достаточно движения воздуха внутри корпуса

Импульсные

Аналоговые устройства долго заряжаются: в среднем — 3−5 часов. Хотя для бытовых целей это не страшно. Другое дело — профессиональная сфера, где «время — деньги». Стоит такая продукция — соответствующе, в наборе обычно два аккумулятора.

Профессионалы чаще используют импульсные зарядные устройства. Они обладают интеллектуальной схемой управления процессом. Время полной зарядки впечатляет: около одного часа. Конечно, можно сделать такой же быстрый аналоговый зарядник, но тогда впечатлять будут его вес и размеры.

Импульсные устройства компактны и безопасны. Высокие качества требуют продуманной, сложной схемы. Однако можно повторить и ее. Схема ниже подходит для работы с никель-кадмиевыми аккумуляторами с третьим сигнальным контактом.

Применяется известный контроллер MAX713. Входное напряжение —25 В. Источник питания — простой, поэтому его схемы здесь нет.

Полученное в итоге зарядное для шуруповерта «отличается умом и сообразительностью». Оно проверяет напряжение и включает режим ускоренного заряда. Аккумулятор готов примерно через 1−1,5 часа. Схема позволяет выбирать:

  • напряжение заряда;
  • тип батареи.

На ней указано значение резистора (R 19) для переключения режимов и положение перемычек. Используя предложенный рисунок, можно отремонтировать поломку. Дополнительным стимулом станет финансовый вопрос. Экономия как минимум в два раза.

Читайте также:
Деревянный кирпич своими руками

Зарядка при неисправном аккумуляторе

Иногда бывает так, что сам шуруповерт работает, но сломался аккумулятор. Есть несколько вариантов решения проблемы:

  1. Покупка нового.
  2. Ремонт старого. Если это делать самостоятельно, потребуются специальные знания. К тому же не каждый захочет работать с вредными веществами.
  3. Подключение через блок питания. Например, если в наличии распространенный «китаец» на 14,4 В, подойдет автомобильный аккумулятор. Можно собрать свой из трансформатора на 15−17 В. Потребуются диодный мост (выпрямитель) и термостат для борьбы с перегревом. Остальные компоненты — только для контроля за напряжением на входе и выходе. Стабилизатор не нужен.
  4. «Родной» аккумулятор или его заменители вообще можно исключить из конструкции. Шуруповерт будет питаться от сети напрямую.

Модели с разным напряжением

Мало определиться с типом зарядника и маркой производителя, для приобретения нужно знать еще напряжение своего шуруповерта. Самые распространенные варианты — 12, 14 и 18 В.

Зарядки на 12 В

Цепь может состоять из транзисторов до 4,4 пФ. Это видно на схеме зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт. Проводимость в цепи — 9 мк. Конденсаторы нужны, чтобы контролировать скачки тактовой частоты. Применяемые резисторы — обычно полевые. У зарядных устройств на тетродах есть дополнительный фазовый резистор. Он защищает от электромагнитных колебаний.

Зарядки на 12 В работают с сопротивлением до 30 Ом. Нередко их можно встретить на аккумуляторах на 10 мАч. Среди известных производителей чаще применяет Makita.

Зарядки на 14 В

На схеме видно, что для зарядок на 14 В нужно пять транзисторов. Другие особенности цепи:

  • микросхема подходит только четырехканальная;
  • конденсаторы — импульсные;
  • для работы с аккумуляторами на 12 мАч нужны тетроды;
  • два диода;
  • проводимость — около 5 мк;
  • средняя емкость резистора — не более 6,3 пФ.

Устройства, созданные по схеме, выдерживают ток до 3,3 А. Триггеры включаются в цепь редко. Исключением является продукция Bosch. У изделий Makita триггеры с успехом заменяются волновыми резисторами.

Зарядки на 18 В

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт использует в схеме лишь транзисторы переходного типа. К другим особенностям изделий относятся:

  • три конденсатора;
  • тетрод и диодный мост;
  • сеточный триггер;
  • проводимость тока — около 5,4 мк, иногда для ее увеличения применяются хроматические резисторы.

Использование трансиверов повышенной проводимости является особенностью отечественной компании «Интерскол». Токовая нагрузка может доходить до 6 А. Makita часто использует в своих моделях дипольные транзисторы высокого качества.

Какой бы производитель шуруповерта ни был выбран, проблему с заменой зарядного устройства можно легко решить. Для этого достаточно хотя бы знать некоторые особенности своего инструмента.

Зарядное устройство для шуруповерта

Не всем пользователям нравятся штатные методы восстановления работоспособности аккумуляторов. Как правило, замечания вызывает чрезмерная длительность процесса. Самодельное зарядное устройство для шуруповерта поможет устранить этот недостаток. Представленные ниже сведения помогут реализовать такой проект без ошибок и лишних затрат. Они пригодятся для квалифицированного выполнения ремонтных операций собственными руками.

Преимущества аккумуляторных инструментов

Главным плюсом электроинструментов данной категории является автономность. Встроенная аккумуляторная батарея обеспечивает функциональность техники без подключения к стационарной сети питания 220 или 380V. Этой особенностью пользуются для выполнения ремонта в новостройках, в «походных» и других сложных условиях.

Другие преимущества:

  • без мешающего соединительного кабеля питания проще выполнять отдельные операции;
  • низкое напряжение батарей снижает опасность поражения электрическим током;
  • этот инструмент намного тише, по сравнению с альтернативным решением автономности на базе бензинового генератора.

К сведению. Для справедливой оценки следует отметить, что оснащение аккумулятором увеличивает вес, стоимость и сложность.

Как работает зарядное устройство

Для восстановления заряда аккумулятора понижают и выпрямляют напряжение. Далее необходимо поддерживать оптимальную силу тока достаточное время. В некоторых ситуациях (с учетом типа батарей) приходится применять сложный алгоритм работы.

Разновидности аккумуляторов

Зарядное для шуруповерта создают с учетом особенностей автономного источника питания. В следующих разделах рассмотрены популярные аккумуляторные батареи. В ходе изучения совместимости функциональных компонентов шуруповерта рекомендуется уделить особое внимание режимам восстановления заряда.

Никель-кадмиевые

Эти аккумуляторы отличаются:

  • разумной стоимостью;
  • хорошими энергетическими показателями;
  • длительным сроком службы.

К сожалению, большие проблемы возникают на стадии утилизации. Вредные химические соединения в составе Ni-Cd батареек наносят большой вред окружающей среде. По этой причине применение таких изделий постепенно прекращают во многих странах.

Если иные данные не указал производитель, выбирают режим эксплуатации вместе с подходящей электрической схемой ЗУ для шуруповерта по следующим данным:

  • для продления срока службы рекомендуется «тренировка» 2-6 полными рабочими циклами перед началом эксплуатации и впоследствии через каждые 6-8 месяцев;
  • допустимо длительное хранение в разряженном состоянии;
  • напряжение предварительного разряда – от 0,9 до 1 V;
  • номинальная емкость сохраняется только при положительной температуре;
  • перегрев недопустим в процессе восстановления (не выше +40°C);
  • о завершении цикла свидетельствует небольшое снижение напряжения;
  • ток заряда вычисляют по формуле:

Важно! Буквой «С» обозначают емкость, указанную в паспорте аккумулятора. Если C=2,5 А*ч, можно применять заряд с током 5А = 2*2,5.

Сернокислотные аккумуляторы для шуруповерта

Изделия этой категории создают на основе свинцовых элементов с гелевым электролитом кислотного типа. Преимущества:

  • простота;
  • демократичная цена;
  • возможность эксплуатации в любом положении.
Читайте также:
Отделка окон в деревянном доме: установка откосов и подоконников своими руками

Главными недостатками сернокислотных аккумуляторов являются значительные габариты и большой вес. Ячейки заряжают напряжением 1,8-2 V при поддержании тока 0,1-0,15*С.

Литий-ионные батареи для шуруповерта

Это наиболее распространенное современное решение. Аналогичные по конструкции батареи применяют в смартфонах и ноутбуках, другой бытовой и профессиональной технике. Плюсы:

  • лучшие показатели, по сравнению с рассмотренными выше аналогами по накоплению энергии на единицу объема (веса);
  • широкий рабочий температурный диапазон;
  • длительное сохранение хороших эксплуатационных параметров;
  • отсутствие чрезмерных требований к утилизации.

Одну стандартную ячейку заряжают напряжением 3,6V до уровня 4,2V. Превышение установленного производителем порога сокращает срок службы. Низкий уровень ограничивает накопительные возможности. Энергетический потенциал аккумуляторов восстанавливают с тщательным контролем температуры.

Виды зарядных устройств

В этом разделе рассмотрены типовые электрические схемы. Выбирают подходящий зарядник для шуруповерта с учетом следующих факторов:

  • тип аккумулятора;
  • количество ячеек;
  • возможность тщательного контроля процесса зарядки;
  • наличие навыков и знаний для качественной сборки (настройки) определенной конструкции;
  • дополнительные требования по весу, размерам, другим индивидуальным критериям.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Популярность таких инженерных решений объясняется сравнительной простотой и низкой себестоимостью. Представленное на следующем чертеже устройство обеспечивает стабильное поддержание напряжения для зарядки 12 вольтового блока с достаточно высоким током.

Пояснения к электрической схеме:

  • микросхема КР142ЕН выполняет основную функцию – стабилизацию;
  • для приведенного примера (на 12V) подходит модификация с индексом «8Б» в обозначении;
  • этот элемент нагревается, поэтому его монтируют на металлическом радиаторе с площадью рассеивания 20-25 см кв.;
  • обмотки трансформатора (сечение проводников) рассчитывают по необходимому току на выходе;
  • конденсатором С1 убирают остаточные пульсации после выпрямления диодным мостом;
  • о завершении цикла зарядки сигнализирует погасший светодиод (HL1), автоматическое отключение отсутствует.

Аналоговые с внешним блоком питания

Принципиальная схема в этом варианте аналогична рассмотренному примеру. Главное отличие – отдельное исполнение блока выпрямителя:

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • конденсатор.

Такое устройство можно сделать миниатюрным. Его можно подключить к стандартному достаточно мощному выпрямителю (это блок питания ноутбука, планшета, другой техники). Пояснения для сборки:

  • на транзисторе КТ 818 рассеивается большая мощность, поэтому его устанавливают на эффективный радиатор (площадь – от 35 до 45 кв. см);
  • подстроечным резистором настраивают оптимальный ток на выходе с учетом особенностей аккумулятора;
  • как и в предыдущем варианте, завершение процедуры – погасший светодиод.

Импульсные

Предыдущие устройства способны восстановить функциональность штатной батареи шуруповерта за 4-6 часов. Представленная ниже схема аналогичную задачу выполнит намного быстрее (45 мин.-1,5 часа). Главные преимущества – минимальные размеры и легкость.

Эта схема предназначена для заряда Ni-Cd аккумуляторных батарей усовершенствованного типа. Они снабжены специальным контактом, который необходим для контроля температурных показателей. Такое устройство без дополнительных команд воспроизводит цикл ускоренной разрядки. Пользователь может устанавливать перемычками различные комбинации выходных параметров.

Режимы заряда

Никель-кадмиевые (сернокислотные) ячейки заряжают напряжением 1,2 (1,8-2) V, соответственно, при поддержании тока (0,1-0,15) * С. В литий-ионных моделях напряжение повышают до 3,3 V. Стандартное зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт поддерживает этот же уровень в процессе заряда. Окончание операции контролируют по уровню 21 V.

Важно! Литиевые элементы особенно чувствительны к перегреву. Повышение температуры более +60°C способно вызвать не только разрушение конструкции, но и воспламенение. Чтобы исключить опасные ситуации, тщательно контролируют данный параметр.

Дополнительные функции

Простейшая зарядка для шуруповерта способна только поддерживать определенное напряжение и силу тока. В сложных электрических схемах предусмотрены следующие особенности:

  • пользовательская настройка электрических параметров;
  • установка с применением таймера определенных временных интервалов;
  • контроль температуры в режиме онлайн;
  • микропроцессорное управление и поддержание рабочих режимов с защитными функциями.

Напряжение заряда и форм-фактор

Международная стандартизация по напряжению автономных источников питания электроинструментов отсутствует.

Следует понимать! Увеличение этого параметра позволяет уменьшать вес и размеры АКБ. Литиевые блоки собирают из стандартных элементов (1,2V).

По этой причине итоговое напряжение будет следующим (для количества батарей):

  • 10 шт.– 12V;
  • 11 – 13,2;
  • 12 – 14,4;
  • 13 – 16,6;
  • 14 – 17,8.

Модернизация зарядных устройств

В первом примере (аналоговое ЗУ) приведена электрическая схема для 12V аккумулятора. Установить другие электрические параметры на выходе по току и напряжению можно с помощью изменения параметров трансформатора и микросхемы. Доработка выполняется на основе предварительных расчетов.

К сведению. Если выполняется только ремонт зарядки шуруповерта, следует делать снимки в процессе разборки. Они помогут впоследствии правильно установить функциональные компоненты конструкции.

Как сделать зарядное устройство для шуруповёрта

Сначала уточняют общие параметры проекта. За основу берут имеющийся блок, который обеспечивает фиксацию батареи в правильном положении и надежный электрический контакт. Уточняют тип АКБ и соответствующее зарядное устройство.

Схема и порядок сборки блока питания

Аналоговые электрические схемы проще, однако занимают много места. Импульсные отличаются компактностью и повышенной сложностью. Выбрав подходящий вариант, пользуются навесным монтажом или создают печатную плату с учетом свободного пространства в корпусе. В ходе изготовления создают вентиляционные отверстия для эффективного охлаждения мощных транзисторов и микросхем. На завершающем этапе проверяют функциональность, завершают сборку.

Как использовать электроприбор

Применяют ЗУ с учетом определенной схемотехники. Простейшие модели только сигнализируют о завершении процесса, но не отключают сетевое питание. Некоторые виды АКБ необходимо заряжать с тщательным контролем температурного режима. После практического изучения процесса сборки отремонтировать вышедшее из строя изделие будет несложно.

Читайте также:
Обогреватели для погреба и подвала - типы и характеристики

Видео

Сарай из металла (профнастила): процесс изготовления с фото

Сарай — постройка необходимая на частном подворье в городе и в селе. Без него не обойдешься и на даче. Постепенно скапливается все больше инструментов, техники, стройматериалов, которые необходимо где-то хранить. Надежное укрытие для всех этих вещей — металлический сарай. Если умеете варить металл — вам не составит труда его сделать самостоятельно. Он получается по стоимости примерно равный деревянному, и намного дешевле кирпичного.

Технологии строительства железного сарая

Есть металлические сараи капитальные, а есть — сборные. Капитальный сарай из железа может иметь бетонный пол, который заливается на подготовленное основание, а может — деревянный. Если планируется пол из досок, верхняя обвязка, на которую будет он опираться, делается из толстостенной профильной трубы сечением 60*60 мм или 60*40 мм или уголка с толщиной стенки 4-5 мм и более. К обвязке крепятся лаги пола. Они могут быть тоже металлическими, а могут — деревянными.

В небольшом сарае из металла можно сделать и пол без лаг. Для этого обвязку можно сделать из уголка толщиной порядка 4-6 мм и стороной не менее 10 см. Полку уголка использовать как опору для досок. Только доска должна быть не менее 40 мм толщиной. При большом пролете может понадобиться дополнительная опора. Ее можно будет сделать из профильной трубы соответствующего сечения.

Металлический сарай с деревянным полом

Сборный/разборный металлический сарай состоит из отдельно сваренных каркасов стен, которые соединяются между собой болтами. Обшивка — чаще всего профлист, которая быстро монтируется и снимается. Из такого же материала сделана и крыша. Установить такое сооружение на даче можно за пару часов также как и демонтировать. Их ставят на время сезона на неохраняемых дачах, а потом или прячут под замок, или увозят на зимние квартиры.

Есть еще один вариант сборного сарая (их еще называют «хозблок») — для тех, кто не хочет возится с изготовлением. Промышленность выпускает готовые комплекты, которые собираются как конструктор. Есть варианты китайского производства, есть — отечественные. Разница по цене не катастрофическая 20-30%. А чему вы больше доверяете, то и выбирайте. Сборка одного из российских железных разборных сараев показана в видео.

Как сделать забор из профнастила читайте тут, а установка забора из сетки-рабицы описана в этой статье.

Металлический сарай из профлиста своими руками: фото

Строили из труб разного сечения и профнастила, с односкатной крышей. Размеры сарая — 6,5*4 метра, высота передней стенки 2,5 м, задней — 2,15 м. Пол сделан бетонный: зимой кроме инструмента ничего не будет и теплый пол ни к чему.

Материалы

Стойки из круглых труб диаметром 61 мм. Их выбрали, потому что были в хозяйстве. Обвязка и промежуточные стойки из трубы прямоугольного сечения — профильной (60-40 мм и 40*20 мм). Толщина стенки везде — 2 мм.

Расход по трубам: круглой 32 м, профильной большего сечения — 21 м, меньшего — 156 м. Кровельного профнастила МП-20 ушло 4 листа длиной 3,5 м, и 4 — по 4 м, заборного оцинкованного С8 — на стены — 4 листа по 2,15 м, 16 листов по 2,5 метров. Это перечень материалов для каркаса. А еще крепеж и расходники для бетонирования:

  • 16 мешков цемента;
  • 7 тонн гравия;
  • гидроизоляция (1 рулон);
  • саморезы, заклепки, электроды для сварки;
  • Деревянные рейки на обрешетку: 50*25 мм — 3 шт. по 6 метров.

Внушительный получился список стройматериалов. Но по цене такой сарай все равно дешевле кирпичного.

Пошаговое строительство

Начало работ — разметка участка. Вбиваются колышки по углам, проверяются диагонали. Если они ровные, натягивается шпагат, по нему размечаются места установки стоек. В отмеченных местах буром сделаны шахты глубиной 60 см. В них выставляются трубы и заливаются бетонным раствором (М200).

Сначала выставили и залили стойки по углам. Когда бетон немного схватился, к им привязали лески — вверху и внизу. По ним ровняли остальные.

Трубы выставлены и забетонированы

Следующий этап — сварка каркаса. По верху труб приварена труба 60*40 мм с толщиной стенки 2 мм. Далее на одной из труб в углах отмечаем уровень пола. При помощи гидроуровня переносим его на остальные угловые стойки. На этих отметках привязываем шпагат и переносим их на все стойки. По разметке привариваем по периметру трубу 40*20 мм. По тому же принципу привариваем поперечины посередине: две точно нужны. Чтобы свободно в двери заезжал мотоблок или тачка, сделаны они широкими и высокими — 1,2*2 метра. Основа сарая из металла своими руками уже собрана.

Каркас для металлического сарая

Далее следует сборка направляющих для кровли. Нужны были три фермы длиной 6,5 метров. Их сварили на земле, затем приварили к противоположных балкам. После наварили поперечные отрезки трубы 40*20 мм (10 штук). Каркас металлического сарая готов полностью. Следующий этап — грунтовка — чтобы не ржавел.

Читайте также:
Как сварить или скрепить двутавры между собой

Далее приступили к изготовлению бетонного пола. Сначала установили опалубку. Ее выставили за пределами каркаса, отступив по 10 см. Закрепили доски колышками, подперли кирпичами — чтобы бетон не раздвинул. Далее провели подготовку основания. В грунт вбили щебень и битый кирпич. Вбили буквально — резиновой киянкой. Кусок кирпича кладут на грунт, стучат, пока он почти полностью не скроется. Это делает основание более жестким, а еще неровная поверхность лучше сцепляется с грунтом.

Установленная опалубка

После на густой раствор выставили маяки — ровные рейки (доска 25*50 мм), ровняли их по леске: отметили точки на противоположных концах нижней обвязки и между ними натянули леску. Проверив ее горизонтальность, по ней выставляли маяки-планки.

На битом кирпиче, вколоченном молотком в грунт, выставили маяки

После того, как раствор на маяках схватился, заливали бетоном М-250 (про марки бетона и их состав читайте тут). Ровняли правилом по выставленным маякам и трубам нижней обвязки, которые выставили на одном уровне.

Так выглядит бетонный пол в сарае после того, как раствор схватился

Далее начался монтаж обшивки — профлиста. Стартовали с крыши. Чтобы конденсат, который будет образовываться на металле, не капал на голову, сначала на каркас расстелили гидроизоляционную пленку. Ее укладывают с нахлестом одного полотнища на другое примерно сантиметров на 10, склеивая их между собой специальным двусторонним скотчем (продавался там же, где и гидроизоляция). Обычную полиэтиленовую пленку лучше не использовать: она служит не дольше нескольких лет — максимум -3-5.

Стелить гидроизоляцию начинают снизу, продвигаясь вверх, склеивая полотнища. Так получается, что капля упавшая сверху, стекает до самого низа. Полосы отрезались длиннее чем надо и по краям немного свисали (по 30 см) — чтобы вода стекала с них и не попадал в небольшие зазоры снег при боковом ветре.

Далее начался монтаж профлиста. При укладке любого листового материала на крышу важно выставить правильно первый лист. Тогда дальше все пойдет легко. Потому тщательно отмеряем все выступы угольниками, линейками и т.п. Когда лист выставлен, его прикручивают саморезами. Их ставят в волну — в выступ. Так меньше шансов, что в отверстие попадет вода.

С обшивкой боков все примерно также, только придется из-за ската верхние листы подрезать. Первый выставляете ровно, дальше все как по маслу. Новый лист ровняют по волне и крепят. На крепление одного профлиста уходило около 20 саморезов.

Готовый сарай своими руками из металла (профнастила)

Каркас двери был сварен из той же профильной трубы 40*20 мм, наварены петли. При обшивке двери ее сняли и зашили на ровной поверхности, навесив уже в готовом виде.

Металлический сарай по углам обшили металлическим уголком. Он посажен на заклепки. Служит для декоративности, а еще — закрывает небольшие щели, которые образовались при стыковке на углах.

Получилось более чем вместительное сооружение — 26 квадратов. Его можно использовать для хранения инвентаря, стройматериалов, отведя часть под мастерскую. Это если стоит он на участке возле дома.

Для дачи без охраны сарай из металла — дело рискованное, разве что обшить его сверху деревом. Тогда придется крепить деревянную обшивку на каркас (на фото ниже).

Сарай с деревянной обшивкой на металлическом каркасе строится так

Строим железный каркасный сарай без сварки: видео

Не все умеют пользоваться сваркой, но просверлить отверстия и стянуть два элемента болтами намного проще. На видео показан весь процесс сборки сарая приличных размеров из профильной трубы на болтовых соединениях. Сварка использована один раз: приварены петли. Тут болтами не обойдешься.

Как построить сарай из профлиста с металлическим каркасом

Хозяйственные постройки на даче стараются сооружать из доступных, легких в обработке материалов. Один из вариантов – сарай из металлопрофиля. Строение долговечное, надежное и практичное.

  1. Преимущества и недостатки металлических сараев
  2. Технологии возведения сараев из профилей
  3. Выбор места для постройки и разметка территории
  4. Необходимые инструменты и материалы
  5. Технология самостоятельного строительства металлического сарая
  6. Полезные советы и рекомендации

Преимущества и недостатки металлических сараев

Сарай из профнастила компактен, недорог и долговечен

Металлическая постройка собирается из профилированной трубы и листового железа. Чаще используется профлист, так как благодаря рельефной поверхности он прочнее и лучше переносит ветровые нагрузки.

Преимущества хозблока из металлопрофиля:

  • Для строительства используется оцинкованный лист железа, поэтому сарай не нужно окрашивать, грунтовать или защищать каким-либо другим образом.
  • Постройка прочная, переносит высокие снеговые и ветровые нагрузки.
  • Сарай прослужит несколько десятилетий.
  • Хозблок выпускается в виде коробки, днища у него нет, поэтому его можно перенести на другое место в любой момент.
  • Для стройки не нужен фундамент.
  • Сборные металлические конструкции стоят даже меньше, чем пластиковые домики для дачи.
  • Металл не держит тепло, поэтому сарай нужно теплоизолировать, если им пользуются в зимнее время.
  • Отсутствие пола может стать недостатком.

Внешний вид сарая уступает деревянному. Однако строгий утилитарный дизайн современных конструкций неплохо вписывается в ландшафт дачного участка.

Технологии возведения сараев из профилей

Капитальная постройка с бетонным полом

Читайте также:
Рисунок на стене кухни: что нарисовать, барельефы, лепнина, идеи

Хозблок из профнастила сооружают по 2 основным технологиям.

  • Капитальный – с полом. Под сарай делают и заливают бетоном площадку, она и служит полом. Вертикальные стойки углубляют в землю и приваривают к нижней раме. Если есть желание, в такой постройке можно сделать деревянный пол. Для этого в качестве нижней обвязки используют уголки или толстостенные трубы. На раму крепят металлические или деревянные рейки и обшивают досками.
  • В мобильной конструкции пол не делают. Нижняя рама лишь служит основанием для каркаса. Чаще всего каркас разделен на несколько секций, которые скрепляются болтами. Затем стены бокса обшивают профлистом. Такой вариант можно разбирать и переносить в другое место или же хранить в разобранном состоянии.

Готовые хозблоки разных размеров относятся к сборно-разборным конструкциям.

Выбор места для постройки и разметка территории

Сарай можно пристроить к дому

Сарай из профнастила не имеет фундамента, а значит не относится к капитальным строениям. Нормы СНиП к нему неприменимы. А так как металл не горюч, то и правила пожарной безопасности для него крайне просты.

Требования к выбору места ограничиваются удобством обитателей дачи и здравым смыслом.

  • Установить металлический блок можно вплотную к дому. Но если бокс служит автомастерской, шум будет мешать жильцам. Поэтому лучше все же перенести постройку на 4 м.
  • Расстояние от забора регламентируется – 1 м. Впритык к ограждению сарай можно построить, достигнув договоренности с соседом.
  • Участок под сарай должен быть ровным. Металлическая конструкция никак не компенсирует неровности грунта.
  • Предпочтительнее возвышенные участки, чтобы исключить затопление.
  • Металлический бокс сильно нагревается на солнце. Лучше установить его в тени деревьев.

Сарай не должен мешать свободному передвижению людей и транспорта.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы построить сарай своими руками, потребуется сварочный аппарат

Чтобы сделать дачный сарай из профильной трубы своими руками, потребуются следующие материалы и инструменты:

  • профильная труба сечением в 60*60 или 60*40 мм;
  • уголок в 4–5 мм;
  • профлист – универсальный, толщиной в 0,4–0,8 мм;
  • щебень, песок, цемент и песок для бетона;
  • доски для отделки пола, если он есть;
  • сварочный аппарат;
  • ножовка по металлу, болгарка;
  • шуруповерт и дрель;
  • лопата и корыто;
  • отвес, угольник, рулетка, строительный уровень.

Если сарай нужно утеплить, в список включают пенопласт или пеноплэкс, гидроизоляцию, а также материал для отделки, например, вагонку.

Технология самостоятельного строительства металлического сарая

Чертеж сарая с односкатной крышей

Собрать сарай из профлиста и металлопрофиля своими руками не так и сложно, особенно при наличии чертежа. Однако если блок выполняется самостоятельно целиком, требуется умение работать со сварочным аппаратом.

  1. Размечают участок с помощью деревянных колышков. Землю на площадке утрамбовывают.
  2. По периметру площадки в углах и вдоль будущих стен с шагом в 1,5 м делают углубления. Стойки для будущего входа располагают ближе – на дистанции в 1,2 м, соответственно и ямы копают на таком расстоянии. Глубина – до 60 см.
  3. Устанавливают в углубления вертикальные стойки и бетонируют. После схватывания бетона приваривают нижнюю обвязку.
  4. Если конструкция не капитальная, сначала собирают нижнюю раму, а к ней приваривают вертикальные стойки. В этом случае основная нагрузка приходится на нижнюю обвязку.
  5. Верхние концы стоек стягивают верхней обвязкой. Приваривают поперечины в заранее размеченных местах.
  6. Если предусматривается пол, на нижнюю обвязку кладут поперечные лаги: железные приваривают, деревянные прикручивают болтами.
  7. Обычно сарай оборудуют односкатной крышей. Для этого стены сооружают разной высоты. Затем приваривают лаги от самой высокой стены до низкой. Если же делают двускатную крышу, она собирается на земле. Сначала сваривают фермы. Затем ставят их на горизонтальные перекладины, а затем всю конструкцию поднимают и устанавливают на верхнюю обвязку.
  8. После сварочных работ металлоконструкция прогрунтовывается.

Обшивают стены профлистом. Устанавливают лист так, чтобы рельефные полоски были размещены вертикально – это облегчает отвод воды. Прикручивают листы саморезами к вертикальным и горизонтальным перекладинам. Настил выставляют по волне.

Таким же образом настилают крышу.

Если сарай для своей дачи из металлопрофиля хотят утеплить, делают это изнутри. Между стыками каркаса крепят утеплитель, гидроизолируют, а затем обшивают вагонкой, досками, фанерой.

Полезные советы и рекомендации

Чтобы хозблок прослужил долго, нужно учитывать рекомендации специалистов:

  1. Для кровли покупают специальный кровельный профнастил. Он немного тоньше, поэтому его легче монтировать.
  2. Для крепления профлиста используют специальный крепеж: саморезы с резиновой прокладкой, которые препятствуют протеканию.
  3. Первый лист фиксируют, ставя саморезы в выступ волны.
  4. Если делают двухскатную крышу, стык листов закрывают коньком.
  5. При стыковке на углах постройки нередко появляются щели. Их закрывают металлическим уголком. Он может служить декоративным обрамлением.

Металлический сарай прост в сборке, долговечен и не нуждается в особом уходе. Его главный недостаток – высокую теплопроводность – легко компенсировать, утеплив строение.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: