Изготовление своими руками детской игровой пружины. Детская качалка на пружине своими руками. Детские качели из покрышек

20.06.2020

Для изготовления детской качели используют автомобильные рессоры. Приобрести их можно на авторынках, предприятиях, где выпускают автомобили, и даже в пунктах приема металлолома. Качалка на такой пружине будет свободно раскачиваться, но не сжиматься, предотвращая тем самым травмирование малышей.

Кроме того, для изготовления качалки понадобятся :

отрез металлической трубы длиной 600-700 мм и диаметром 90 мм;
прутья арматуры длиной 600 мм и толщиной 20 мм;
фланцы диаметром 180 мм для прочного соединения пружины с анкером;
влагостойкая фанера толщиной 18 мм для сидения;
хомуты для соединения основных элементов сидения.

Изготовление качалки из автомобильной рессоры

Одним из условий обустройства любой детской качели является безопасность ребенка. Поэтому особое значение следует уделить прочности закрепления основания качели на поверхности.

В качестве основания конструкции выступает анкер, который наполовину заглубляют в землю. Для придания прочности основанию к нижней части металлического опорного стержня приваривают крестовину, изготовленную из прутьев арматуры, размещенных под углом в 90 градусов относительно друг друга.

Для установки качалки выкапывают яму глубиной 80-100 см с диаметром достаточным, чтобы разместить арматурную крестовину с приваренным к ней металлическим анкером. Установив анкер и отбив его по уровню, необходимо залить опорную конструкцию цементным раствором (1 часть цемента, 2 части песка, 3 части гравия).

К верхней части анкера приваривают фланцы, к которым при помощи болтов М6 прикепляют бобышку диаметром равным в 90 мм. К ней уже присоединяют пружину, к верхнему концу которой приваривают вторую такую же бобышку, а затем устанавливают корпус сидения самой качалки. Чтобы повысить прочность соединения пружины с бобышкой, в местах сварки дополнительно надевают хомуты размером 30х4 мм. Корпус закрепляют, используя хомуты, которые изготавливают из металлической полосы размером 50х6 мм, фиксируя болтами М6.

Чтобы сделать корпус сидения , на листе ватмана делают выкройку изделия, а затем переносят ее на фанеру. Вырезанные детали соединяют с помощью саморезов и гвоздей. Подножки и ручки лошади-качалки делают из шпилек М18. Чтобы ноги наездника не соскальзывали во время катания с подножек, на шпильки можно надеть подходящие по размеру отрезы резинового шланга.

Украсить качалку можно, оформив голову "лошади" фанерными накладками и прорисовав контуры лица. На финальной стадии обустройства остается только раскрасить корпус по своему усмотрению красками для наружных работ.

Качели-балансир являются разновидностью детских уличных аттракционов. Одновременно кататься на ней могут два и более ребёнка. Такое развлечение считается довольно безопасным, поэтому кататься могут даже самые маленькие дети, но при поддержке взрослых. Поэтому такие качели могут стать хорошим средством для занятий с детьми в собственном дворе.

Описание и принцип работы

Принцип работы конструкции заключается в использовании эффекта перевеса, как у обычных рычажных весов. Поэтому данный вид качелей называют ещё «коромыслом», «качелями-весами» и «качелями-маятником». Основными частями самой простой конструкции являются сиденья и опора. В качестве сиденья обычно используется доска, а опорой может служить обычное бревно. Если вес детей более или менее одинаковый, тогда после отталкивания от земли качели попеременно будут перевешиваться на разные стороны доски, а дети по очереди подниматься и опускаться. Плюсом данного аттракциона является и то, что дети в непринужденной форме учатся взаимодействию друг с другом, коммуникации, совместным играм и труду. Помимо этого, происходит тренировка вестибулярного аппарата, мышц и координации движений.

Несмотря на общий принцип работы балансирующих детских качелей, можно выделить несколько их разновидностей.

Классические качели-балансир. Самым распространённым и простым вариантом является конструкция, напоминающая весы – состоит из доски с сиденьями и опоры, к которой эта доска крепится. Дети, сидя на противоположных краях доски и раскачиваясь, создают перевесы.

Пружинный балансир. Этот вариант считается более подходящим для детей младшего возраста, до 5 лет. У него небольшая амплитуда раскачивания, поэтому для малышей такая разновидность самая безопасная. К тому же от ребёнка требуется минимум усилий, необходимо только держать равновесие. Конструкция состоит из сиденья, которое закрепляется на вертикально установленной пружине.

Двойные. Такой вид качелей совмещает в себе два классических варианта. Доски с сиденьями располагаются на одном основании. Важно, чтобы между двумя досками осталось расстояние, достаточное для безопасного катания.

Спаренные. Данный вид представляет собой усовершенствованные классические качели-балансир. На доске для катания расположены не два сиденья, а несколько – это позволяет одновременно разместить три-четыре ребёнка. В связи с этим основная планка-доска должна быть более прочной, чтобы выдерживать возможную нагрузку.

Поворотные. По-другому эти качели ещё называются «крутящиеся». Самый сложный вариант уличных балансирующих качелей и для построения, и для катания. Движение в таких качелях происходит не только вверх и вниз, но и по кругу. Поэтому детям потребуются более развитые моторные навыки и лучшая координация движений.

Материалы и цвета

Для изготовления таких качелей возможно использование различных материалов. Тремя основными являются металл, дерево и пластик. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.

Металл. Качели из этого материала наиболее прочные и долговечные. Однако сконструировать их своими руками сложнее всего – понадобится специальный сварочный инструмент и навыки работы с ним. Кроме того, для детей этот вариант наиболее травмоопасный.

Дерево. Наиболее подходящий вариант для самостоятельного изготовления, причём использовать можно как доски, так и бревна. С ними работать проще, чем с металлом – древесина более доступна, её легко обрабатывать и вырезать нужные детали подручным инструментом. И главное, качели из дерева более безопасны для детей. Они экологически чистые и легче, чем качели из металла, поэтому при падении риск получить травму значительно меньше.

Пластмасса. Такие конструкции продаются в готовом виде, поэтому весь процесс сводится к покупке готового комплекта и его самостоятельной сборке согласно инструкции.

Стиль и дизайн

Качели-балансир могут стать настоящим шедевром, несмотря на простейшую их конструкцию. При желании можно оформить их в общем стиле ландшафта на территории участка. Самым простым вариантом будет покраска в различные цвета. Интересными для детей будут качели в виде всевозможных зверюшек – лошадок, медвежат, рыбок, бабочек, или в форме автомобилей и самолетов. Можно раскрасить качели персонажами из любимых мультфильмов. Штурвал или руль в качестве ручек заинтересует и понравится детям.

Украшение может быть каким угодно, фантазию ничего не ограничивает.

Как сделать?

Простая конструкция балансира делает его доступным для изготовления своими руками. Вариантов может быть множество, но самыми популярными и доступными являются классические деревянные качели-весы. Алгоритм работы несложен:

необходимые замеры;
расчет прочности;
подготовка материалов;
установка опоры;
изготовление основной планки;
изготовление сидений;
установка амортизации.

Для начала нужно определиться с размерами и сделать чертежи. Общепринятых стандартов не существует, поэтому необходимо придерживаться лишь рекомендаций и индивидуальных особенностей. Длина основной планки в среднем составляет 260–270 сантиметров в случае двухместных качелей. В спаренной конструкции на большее количество посадочных мест длину доски стоит увеличить.

Высота опоры влияет на нагрузку и амплитуду раскачивания. Чем она ниже, тем меньше нагрузки приходится на конструкцию. А чем выше, тем более интересным получится аттракцион для детей. Рекомендуется при расчёте максимальной высоты сиденья ориентироваться на рост ребёнка. Примерная величина составляет 100 см. Это наиболее безопасная высота в случае падения. Примерная ширина самого сиденья составляет 30 см, длина – 40 см, высота ручек около 20 см, а спинки – 25 см.

Важно отметить, что все эти параметры являются приблизительными. Точные размеры необходимо проектировать исходя из индивидуальных особенностей детей.

В зависимости от предполагаемой нагрузки необходимо рассчитать прочность качелей. При этом учитывается не только вес детей, но и тот факт, что на них могут взбираться сразу несколько человек, могут раскачиваться стоя. К тому же дети растут и, чтобы качели послужили дольше, нужно делать их с хорошим запасом грузоподъёмности.

Деревянные качели можно сконструировать из брёвен или брусков. Первый способ проще в изготовлении, для второго понадобятся некоторые столярные навыки. Лучшим материалом считается дуб, но с ним работать сложнее из-за плотной древесины, да и стоит он дороже. По этим причинам для качелей обычно используется сосна.

Важно, чтобы влажность сырья составляла не более 15%, иначе изделие быстро рассохнется и распадается. В качестве сиденья нужно использовать доску толщиной не меньше 3о мм. Кроме этого, понадобятся рейки, брусья для опоры и рёбер жесткости, метизы, стержень из металла, материал для ручек, грунтовка, лак и краска.

Для установки опоры бруски, бревна или пеньки закапываются в землю и бетонируются. Чтобы дерево не начало гнить, важно предварительно обработать его специальными средствами. Таким образом, получается стационарная конструкция.

Можно изготовить и переносные качели-балансиры. Для такой опоры нужно изготовить две стойки (левую и правую), продольную и поперечную распорки, упорную доску и крышку. Все детали необходимо соединить между собой согласно схеме. Получится устойчивая опора с прямоугольным основанием. Для большей устойчивости можно дополнить её любыми утяжелителями или прикрепить к земле способом, не препятствующим переносу.

Для монтажа основной планки понадобится доска, которая будет устанавливаться на опору вместе с сиденьями, а также брусок для ребра жесткости, ограничители и ручки. Прежде всего необходимо выполнить шлифовку всех частей коромысла, чтобы предотвратить возможное травмирование от необработанной деревянной поверхности. Места крепления шурупов и метизов нужно проверить на наличие острых частей и щелей, куда ребёнок может просунуть пальцы. Сбоку уголки планки желательно сделать слегка закругленными.

Для закрепления планки к опоре нужно чётко определить центр доски, иначе комфортного катания не получится. Сиденья устанавливать на доску необязательно, можно садиться по краям доски. Но наличие сидений создаст дополнительный комфорт. Для изготовления сидений можно использовать пластик, фанеру, войлок, поролон. Жёсткие сиденья могут выступать за края основной планки, поэтому в таком случае её можно брать более узкую – на комфорт катания это не повлияет.

Сиденья из мягких материалов рекомендуется делать съёмными, чтобы можно было убрать на время дождя. При этом крепиться они должны очень прочно – не перекручиваться и не шататься, чтобы во время катания дети не упали. Спинки также не являются обязательными, но совсем маленьким детям со спинками будет кататься удобнее. Если есть старые пластмассовые стульчики, то сиденье можно сделать из них – срезать ножки и прикрепить к планке при помощи саморезов.

Ручки должны быть предусмотрены в любом виде – как углубления в доске, как отдельная конструкция или часть сиденья.

Функцией ограничителей-амортизаторов является смягчение приземления. В противном случае резкий спуск с высоты одного метра может нанести травму позвоночнику. В качестве амортизаторов могут использоваться резиновые подушки, упругие изделия из металла или старые автомобильные шины. Эти детали устанавливаются либо под доской с обратной стороны от сидений, либо в земле в месте приземления качели. После полной сборки качели её можно покрасить, покрыть лаком и задекорировать.

Эта статья с описаниями и чертежами лошадки-качалки для тех, кто хочет обустроить на даче детскую площадку. В дополнение всего, что может быть на площадке мы предлагаем сделать такую лошадку.

На пружине конек-качалка

Каждому ребенку родители читали сказку в стихах П.П.Ершова «Конек-Горбунок», и детям хорошо знаком этот симпатичный конек. А вот ваш ребенок может даже «прокатиться» на нем. если папа возьмется смастерить конька-качалку и установить его во дворе дома или дачи.
По конструкции качалка несложная, и изготовить ее под силу каждому, кто умеет держать в руках инструмент. Сварочные операции (если нет аппарата или опыта производства таких работ) можно поручить специалисту или выполнить с помощью так называемой холодной сварки (соединить детали с помощью композитных материалов): наконец, просто заменить сварные соединения деталей резьбовыми.

В основе конструкции - пружина от передней подвески грузового автомобиля малого или среднего тоннажа (ГАЗ, ЗИЛ и др.).
Можно использовать и от легкового автомобиля две пружины, ввернув одну в другую.

Чертежи и эскизы лошадки-качалки

Конструкция качалки:
1- пружина (от передней колесеки грузового автомобиля);
2- «торо» (фанера $20);
3- накладка (сталь, лист бЗ. 6 шт.);
4- болт М4 с потайной головкой (4 шт.);
5- шпилька Мб с колпачковой гайкой (12 шт.);
6- «круп» (фанера $20);
7- стремянка М10 с парами гаек и контргаек (4 шт.);
8- нижняя опорная плита
(сталь, лист $5);
9- свая (сталь, полоса 80х 10,1,600, 4 шт.);
10- консоли;
11- полки седла (сталь, уголок 50x50, 2 шт.);
12- седло (доска 530);
13- верхняя опорная плита (сталь, лист 55);
14- «уздечка» (труба 1/2");
15- стрсмсна (труба 1/2");

В свободном состоянии длина пружин 350-450 мм. Сверху и снизу к пружине прикреплены опорные квадратные плиты из стального 5-мм листа. Размеры плит одинаковые - 220x220 мм. только у верхней углы срезаны и таким образом из нее получился правильный восьмигранник, а у нижней они просто отогнуты вниз на угол около 60".

К верхней плите приварены консоли - два отрезка трубы диаметром 3/4", а также пара стоек из уголков 50x50 мм. Уголки служат основанием деревянного (из доски-«тридцатки») седла, к которым оно крепится болтами М4 с потайной головкой. Размеры седла такие, что они перекрывают верхние полки уголков на 3-5 мм с каждой стороны. При отсутствии сварки вместо уголков к плитам болтами Мб крепятся полки швеллеров того же номера.

Середины уголков (швеллеров), а следовательно, и центр седла смещены относительно оси пружины немного назад. К каждой трубе приварены по три овальные накладки - по две в передней части для крепления «торса» и по одной - к заднему концу для крепления «крупа». «Круп» и «торс» изготовлены из 20-мм фанеры (можно и из переклеянного нескольких слоев более тонкой), причем вырезаны они только по контуру. Внутренние «пустоты» для прочности частей деталей («ног») не выпилены, а только прорисованы контрастной краской (по отношению к основной). Все деревянные детали покрыты масляной краской, поскольку качалка-конек находится во дворе зимой и летом. Перед покраской все углы и ребра закруглены и тщательно ошкурены. У металлических же деталей перед их покрытием повсеместно сняты фаски. Торцы труб закрыты полиэтиленовыми заглушками - пробки от шампанского.

Фанерные пластины «торса» и «крупа» вставлены между накладками консолей и закреплены шпильками Мб с колпачковыми гайками (если таких не найдется, то можно привернуть и обычными, но тогда выступающие резьбовые концы шпилек надо спилить напильником заподлицо с поверхностями гаек). После этого на «торсе» установлены: в верхней части - «уздечка», в нижней - «стремена». Изготовлены они из отрезков трубы диаметром 1/2" и прикреплены к «торсу» через круглые накладки шурупами с потайными головками. Одна накладка приварена к отрезку трубы с отступом от ее середины на 10 мм (до монтажа), а другая - после установки «уздечки» или «стремени» по месту короткими швами, чтобы не прожечь фанеру насквозь проплавленным металлом.

И последнее - установка качалки на фундаменте. Классический вариант - на заглубленном монолитном бетонном столбике с анкерными болтами. Другой, более простой (но не менее надежный) - на заглубленных пластинах-штырях. Штыри лучше забить не отвесно, а под углом около 30-40° к вертикали по углам нижней опорной плиты и приварить к их слегка выступающим концам отогнутые углы плиты. Если качалка будет съемной, то сварные соединения заменяются болтовыми М10, для чего в обеих деталях одновременно сверлятся соответствующие отверстия.

Качели нужны не только для удовольствия. Взрослым они успокаивают нервы, улучшают настроение и приводят в порядок мысли; особенно, если, покачиваясь, созерцать облачка в небесах. Дети и подростки на качелях тренируют вестибулярный аппарат, вырабатывают координацию движений, и, что называется, всем телом чувствуют физику. Школьники, умеющие хорошо качаться на качелях, как правило, лучше успевают и с ходу хватают такие непростые понятия, как напр., момент инерции тела.

Сделать садовые качели своими руками дело нехитрое. Кто в детстве не качался на дощечке, подвешенной к суку дерева на веревках? Или не бултыхался в речку или пруд, раскачавшись на тарзанке? А имея в своем распоряжении некоторое количество материала, простой инструмент да не совсем кривые руки, можно в любой обстановке соорудить уголок отдохновения, по своему действию не уступающий устроенному по всем правилам саду камней, см. рис.

Дачная благодать

Уличные и дворовые качели ставят, где место есть. На даче его тоже, в общем-то, не в избытке, но для себя стоит смекнуть, как бы собрать дачные удовольствия в один эдем: и место экономится, и, если уж расслабляться, то чтобы грядки, от которых руки в мозолях, глаза не мозолили. Тут, как заведено, каждый себе хозяин. Однако есть очень хороший универсальный вариант: повесить качели для дачи в перголу, см. рис. Если она, разумеется, достаточно прочна для этого. Выкопать еще и обустроить рядом декоративный прудик – и готов райский уголок своими руками менее чем на 1 сотке.

О металлических качелях

Свои собственные качели чаще всего делают из дерева: роднее оно, уютнее и работать с ним проще. Но если, скажем, всем миром оборудовать детскую площадку, тут нужна уже конструкция попрочнее и несгораемая, чтобы и сорванцов не приходилось то и дело одергивать, и хулиганью, которое, увы, никак не переведется, повредить качели было трудно. На такой случай – на рис. ниже чертеж классических, так сказать, дворовых качелей из металла: труб, уголка, полосы, проволоки-катанки, с навесом. Мы же в дальнейшем больше внимания уделим деревянным качелям, кроме тех случаев, когда металл необходим по прочности: для спортивного уголка подростку и др.

Примечание: бывают и случаи, когда металл как конструкционный материал для качелей выбирают по другим критериям. Напр., на поз. 1 рис. справа – кованые качели. Их изготовление требует высокого мастерства, а на заказ очень дорого, но – престиж налицо. А вот на поз. 2 там же – металлические качели из обрезков швеллера. Для умеющих обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой их постройка – дело половины дня, а яркая раскраска маскирует утилитарность материала.

Лучшее – детям

Качаться на подвесных качелях начинают не сразу. Малышам, только-только научившимся переставлять как следует свои нижние две, впору покататься на качелях-маятнике. Что, кстати, также развивает моторику и укрепляет опорно-двигательный аппарат. Родители, соорудившие своим отпрысками детские качели-маятник, скоро убеждаются: ссадин на коленках и локтях, разбитых носов, реву и обиды от того и другого заметно поубавилось. Хотя, конечно, все равно не без того. Но качели помогут детям выработать разумную осторожность и здравый смысл, не допуская серьезного травматизма.

Как устроены качели-маятник, известно. Представленный на рис. вариант интересен тем, что металлического крепежа на него требуется аж 11 гвоздей:

Детали, отмеченные (!), выполняются из твердого мелкослойного лиственного дерева – дуба, бука, граба, ореха. Концы оси маятника можно не обтачивать до идеально круглого: достаточно обстругать более-менее ровно, чтобы встали в гнезда с небольшим натягом, и несколько раз покачать доску, приработаются. Если же волокна в оси и опорных стойках ориентированы взаимно перпендикулярно (что соблюсти элементарно, вырезав их из одной доски), то качели прослужат много лет, а трущиеся поверхности скоро станут зеркально-гладкими и прочными, как из стали на станке выточены.

Качели-маятник можно сделать переносными, чтобы, скажем, на зиму заносить на веранду. 2 способа для этого показаны там же, поз. а и б. По способу а концы стоек бетонируют в негодной шине; способ б очевиден и проще, но оба седока могут повалиться набок вместе с качелями. Кстати, из старых шин для качелей можно извлечь немало другой пользы; далее мы к ним еще вернемся.

Качели для детей постарше делают подвесными, как для взрослых (см. далее), с некоторыми особенностями:

Несущую балку качелей из бруса делают с выносом, на который ведет лестница, см. рис. справа.
Еще лучше, если места достаточно, поставить сбоку дополнительную опору пониже, чтобы в придачу получился и турник, см. рис. ниже. В таком случае весь спортивный уголок, кроме перекладины турника, предпочтительнее сделать из профильной трубы, тогда все сооружение получается прочнее, дешевле и проще технологически.
Подвес качалки детям, уже умеющим раскачиваться, лучше всего подойдет веревочный схемы 2-2 (см. далее). Тогда можно не нем можно будет, не рискуя защемить, а то и сломать палец цепью, раскачаться, аж дух захватывает. А правильно выбранные материалы и конструкция подвеса не позволят «крутнуть солнце» и спикировать вниз из его верхней точки, или превратиться в выпущенный из пращи снаряд, не умея группироваться для приземления, как акробаты.

Примечание: выбирая или конструируя качели, не пренебрегайте техникой безопасности! При раскачивании во весь мах скорость качалки в критических точках траектории превышает 50 км/ч! Соответственно, результат срыва или падения с качелей будет равнозначен ДТП на той же скорости.

Существуют еще качели для новорожденных и грудничков. Пользы от них немало, но – это медицинское оборудование. Делать такие качели самому настоятельно не рекомендуется, а выбирать покупные и пользоваться ими нужно только по назначению педиатра.

Для малышей примерно от полугода, глазенки которых смотрят уже осмысленно (это значит, что зрение сформировалось и видят они отчетливо), полезны будут детские качели для маленьких, см. рис. справа. Стоят они немало, но сделать подобные самому очень просто из труб, ПВХ или пропиленовых, и обрезка фанеры, см. видео:

Видео: детские качели для малышей

Не забудьте только заглушить концы труб пенопластом: в таком возрасте пальчик в мелкую дырочку пролазит, и сунуть его туда хочется. Качают ребенка в таких качелях, держа подвес руками; в квартире в качестве поперечины подойдет такая же пластиковая труба, вес невелик.

Примечание: именно качели чаще всего основа детского уголка. Что для него еще нужно, и как все это скомпоновать, требует отдельного описания по частям. Для примера, можете посмотреть следующий ролик:

Видео: детская площадка с качелями в программе “Фазенда”

Взрослым и всем-всем-всем

Теперь уместно спросить: а как устроены качели для всей семьи? Чтобы и взрослым покачаться уютно было, и детям тоже понравилось? Компромисс найти вполне возможно: сиденье должно быть со спинкой двойным, но не очень массивным. Седалище – достаточно прочным, чтобы на него можно было становиться ногами уже большому ребенку. Подвес берем цепной, т.к. веревочный при такой нагрузке потянется. Его схема должна обеспечить достаточно легкое раскачивание без помощи со стороны, ограничение угла и скорости раскачки и долгое покачивание после нее.

Делать семейные качели желательно из дерева по указанным выше причинам: уютнее они, для изготовления не требуется сложный инструмент или спецоборудование. Также весьма желательно обойтись 1-2 типоразмерами пиломатериала, причем того, что подешевле – обычной обрезной доски. Для долговечности заготовки пропитывают биоцидами (антисептиками) и гидрофобизаторами (водоотталкивающими средствами).

Поскольку качели – не жилое здание и на воздухе очень быстро просохнут, тратиться на дорогие фирменные средства нет смысла. В качестве биоцида подойдет отработанное моторное масло (отработка), а гидрофобизатора – водно-полимерная эмульсия либо взамен нее клей ПВА или для плитки на водной основе, разбавленный в 3-5 раз. Пропитывают нарезанные в размер заготовки сначала отработкой, а спустя 3-7 дней – эмульсией.

Чертежи семейных качелей такого вот «классического» типа приведены на рис; длина ножек дана в расчете на их заглубление в землю на 0,5 м:

Их особенность в том, что построены они целиком из досок, без использования более дорогого строевого леса, как видно из материальной ведомости, поз. 2. На поз. 3 показан способ подгонки опор перед сборкой: в качестве стапеля используется доска ригеля. Ноги, обрезанные в размер и на угол (см. ниже), прикладывают к стапелю, разводят на нужную ширину (заодно проверяется точность обрезки). Затем накладывается заготовка нижней распорки, выставляется параллельно стапелю по расстоянию ее концов от него, и размечается под обрезку по месту. Из обрезков нижней распорки делают верхние.

Примечание: на рис. справа – способ разметки заготовок ног в расчете на угол между ними в 30 градусов. Маркеры на стальном слесарном угольнике делают из нескольких витков мягкой проволоки с отогнутыми концами.

Качели собственной конструкции

У вас, возможно, возник вопрос: как сделать качели полностью самостоятельно? Схемы, чертежи – это хорошо, но если уже есть материал (допустим, от стройки осталось), которого на качели явно хватит, но в данную конструкцию не укладывается? И не хочется типового изделия, хочется чего-то своего. Наконец, на рис. в начале видно, что шикарнейшие оригинальные качели получаются вообще из сухостоя и отходов от обрезки сада. Как из всего этого сделать красивые, удобные, долговечные и безопасные качели? Что ж, приступим. Порядок следования:

Размеры;
Основание и способ крепления к грунту;
Несущая рама;
Способы и конструкции подвеса;
Узлы подвески;
Качалка, она же сиденье;
Способы подвеса качалки.

Напоследок рассмотрим еще несколько нетривиальных конструкций и особенные, но устроенные на основе обычных, качели специального назначения.

Размеры и пропорции

Размеры качелей считаются, во-первых, исходя из ширины сиденья парковой скамейки на 1 персону – 60 см; минимальное значение – 40 см. Высоту сиденья над землей берут немного больше стандартной высоты стула 40 см, чтобы можно было, с одной стороны, раскачиваться, не задевая ногами за землю и в то же время, вытянув ноги, можно было затормозить; с другой – чтобы садиться/вставать было еще удобно. Обычно берут 50-55 см, но вообще-то подгоняют под себя, регулируя высоту подвеса, см. далее.

Примечание: для парных качелей с продольной раскачкой высоту подвеса доски (лодочки) берут 0,7 ее длины. Для посадки-высадки тогда необходим помост, а для качалки – плавно действующий тормоз (вдруг кого-то на ней замутит, или он/она испугается и запаникует), приводимый в действие оператором с земли. Поэтому парные качели с продольной раскачкой в быту почти не применяются.

Подвесные качели состоят из несущей рамы (2 опорные стойки + поперечина), подвесной системы и качалки, она же сиденье. Расстояние от краев сиденья до боковых опор берут не менее 150 мм при цепном подвесе типа 2ш-4 или 4-4 (см. далее), для любого другого цепного подвеса от 250 мм, для обычных веревочных подвесов от 350 мм, а для любого подвеса с 1 точкой крепления вверху – не менее 0,7 общей высоты подвесной системы. Эти требования исходят из того, что у любых качелей боковое раскачивание неизбежно, а задевание качалки за опору неприятно и при сильном раскачивании травмоопасно. Т.е., если у нас, к примеру, 40-см сиденье подвешено на веревках, то ширина пролета между опорами должна быть не менее 35+40+35=110 см.

Расстояние от сиденья до поперечины должно быть не меньше роста человека на качелях, чтобы, во-первых, можно было раскачиваться стоя, во-вторых, чтобы, внезапно вставая, не стукнуться головой. Его берут в пределах 190-220 см, смотря по имеющемуся материалу.

Угол между ногами боковых опор берут 30-40 градусов; чаще всего – 30. Тогда, если брать заготовки в половину стандартной длины 6 м, т.е. 3 м, то с учетом заглубления ног и толщины заготовки на сиденье как раз можно будет встать во весь рост. Кроме того, уменьшается занимаемая качелями площадь.

Примечание: толщину материала несущих частей берут исходя из 3-кратной перегрузки при раскачивании. Для качественного деревянного бруса это будет от 150 мм в высоту, а для стальных труб – от 40 мм по диаметру или стороне квадрата.

Крепление к грунту

Ноги деревянных качелей либо вкапывают в землю на 1 м и более, либо бетонируют на глубину 0,5 м. Тогда, с учетом 10 см гравийной подушки, ямы под ноги нужно рыть на 2 штыка лопаты, т.е. 60 см. В тои и другом случае концы ног перед установкой в ямы с запасом в 15-20 см по длине или пропитывают битумной мастикой (40% битума и 60% уайтспирита либо сольвента), или проливают разогретым почти до кипения битумом, и, едва остывшие, обсыпают песком; этот способ лучше предохраняет от гниения.

Для проливки битумом под ногу подкладывают кирпичи, чтобы можно было облить и торец. Льют тонкой струйкой, для чего битум удобно греть в негодной жестянке с оттянутым носиком. Облив одну сторону, ногу немедленно переворачивают и обливают другую сторону, стараясь, чтобы тоже натекло на торец. Песком обсыпают в том же порядке.

С металлическими качелями дело обстоит сложнее: тонкая по сравнению с бревном или брусом труба может со временем или вывернуться из грунта, или надломиться на самым бетоном, т.к. здесь при раскачивании концентрируются нагрузки. Поэтому металлические уличные качели общего пользования нужно делать с опорными рамами в виде цельного треугольника и бетонировать в траншею, тогда заложенная в ней металлическая балка примет на себя значительную часть усилий и разгрузит ноги.

Ноги качелей без дополнительных опорных элементов, наподобие показанных выше из швеллера, бетонируют на глубину не менее 1,2 м независимо от глубины промерзания в данной местности, тогда швеллер сможет передать бетону часть нагрузок. Обычные же качели из металла лучше всего связать по низу дополнительной несущей рамой и прикрепить к земле анкерами не менее 1 м длиной, см. рис. Это, кстати, позволит, если понадобится, без проблем вернуть землю в хозяйственное пользование.

Рама

Дачные качели чаще всего делают на раме из 2-х А-образных опор, связанных поперечной балкой. Иногда, если качели снабжены жестким тентом, раму делают на 4-х столбах с навесом, см. далее. В жарких солнечных местах, где тент необходим все лето, это дает некоторую экономию материала.

В последнее время все большую популярность приобретает рама на λ-образных опорах, слева на рис.:

При постройке она дает экономию древесины в целый брус, что при теперешних ценах на пиломатериалы существенно. Но это качели только для взрослых: при раскачке во весь мах несущие балки могут не выдержать – деревянные сломаться, металлические погнуться. Кстати, делать λ-раму из обычной конструкционной стали нельзя, погнется сразу. Нужна очень дорогая спецсталь.

Рамы с траверсой (в центре на рис.) известны всем: качели на суку оно и есть. Специально траверсные рамы делают для качелей акробатических с 1-й точкой подвеса качалки; на них, освоив как следует технику раскачивания, можно выписывать замысловатые пируэты. В таком случае дерево на раму берут двойной толщины, а на забетонированных концах ног должны быть прочно прикрепленные поперечины.

Разновидность траверсной рамы – металлическая передвижная. Делаются они из качественной стали, нагрузки, моменты, центр тяжести и пр. механические премудрости точно рассчитываются. Подобным способом изготовляют популярные (и очень дорогие) качели-шезлонги, справа на рис.

Деревянные рамы

Бревно

Самые эффектные и во многих случаях недорогие качели получаются из бревен. Брать окоренные и оцилиндрованные необязательно: пойдут, как уже сказано, отходы обрезки и сухостой. Рама из последнего, если стволы еще прочные и мощные, в дополнительном подкреплении не нуждается, поз. 1 на рис. Рамы качелей из делового бревна, особенно если они передвижные, т.е. не вкопаны и не забетонированы, нужно укрепить подкосами, поз. 2 и 3. Материала в последнем случае нужно столько же, но рама небо меньше закрывает. Спрашивается, а почему же рамы не заглубляют? Чтобы не портить газон или мощеную площадку, на рис. видно.

Если же качели вкапываются или бетонируются, то самая экономная и прочная рама – как у китайских качелей, поз. 4. Хотя такие качели давно известны и в России; их часто делали в березниках, связывая попарно верхушки деревьев. «Русско-китайские» качели также можно сделать незаглубленными, снабдив внизу дополнительной рамой. Чертеж такой конструкции дан на след. рис: ноги – бревна или квадратные брусья, ригель – брус 180х80, нижняя рама – из досок 150х40.

Брус

Обычный, непрофилированный деревянный брус дает возможности сооружения качелей большие, чем бревно. Из бруса легче и дешевле сделать качели с постоянным навесом для жарких стран, поз. 1 на рис. Обычная рама на А-образных опорах из бруса (поз. 2) также получатся проще и прочнее: под весом качалки ноги сжимают ригель (поз. 3) и, чем сильнее нагружены качели, тем крепче держится рама. В раме «русско-китайских» качелей из бруса вверху нужен, как и для бревен, всего 1 крепежный узел, поз. 4, а устройство навеса над качелями из бруса на А-образных опорах также не составляет сложностей, поз. 5.

Более того, ригель из бруса можно взять того же, что и на ноги, т.е. уменьшенного сечения (100х100 мм), если по концам подкрепить его накладками из доски, а точки повеса качалки расположить вплотную к ним, поз. 6. Тогда изгибающие ригель моменты как бы перетекут в сжимающие ноги, а нагрузку на сжатие дерево держит хорошо.

Чтобы усилить этот эффект, ригель иногда ставят ниже верхушек опор, поз. 7, но выигрыш в прочности выходит иллюзорным, зато лишний крепеж бросается в глаза, да и денег стоит. Пользуясь этим принципом, лучше верхушки опор обрезать и ригель сверху дополнительно закрепить накладками, поз. 8. Тогда можно будет, если ригель 150х150, а ноги 200х200, сделать выносы ригеля до 1,5 м, а к ним привесить детские качели на веревках, пристроить лестницу с горкой и т.п. Получится семейный качельно-спортивный уголок при расходе материала лишь немного большем, чем на одни качели.

И еще вопрос: а нельзя ли брус заменить доской, скажем, 150х40? Можно, как показано на поз. 9, только выносы делать уже нельзя и высоту опор придется ограничить примерно 1,8 м. Качели будут так же прочны, но намного дешевле, чем брусовые. Ну, и работы уйдет больше – размечать, обрезать, сшивать.

Примечание: описанные выше «классические семейные» качели еще экономнее, но их ноги обязательно нужно бетонировать, иначе дощатая рама окажется непрочной. А показанные на поз. 5, 6 и 9 – передвижные, их можно просто ставить на землю или на пол.

Как поставить раму?

Ригель качелей должен быть горизонтален, иначе качалка будет неприятно вихлять на любом подвесе. Выставлять его пузырьковым уровнем сложно и хлопотно, шланговым ненамного проще, а лазерный нивелир – построитель плоскостей, понятное дело, на хозяйстве просто так не держат.

Выставить ригель качелей можно, воспользовавшись одним из древнейших нивелировочных приборов – египетским отвесом, см. рис. Он вышел из употребления еще в древности вследствие невысокой точности, но на качели его хватит. В качестве нижнего груза можно использовать ведерко с песком, а на верхний пойдет, кроме обычного строительного отвеса, любая железина – болт, гайка.

Подвесы и подвески

Подвес качалки определяет удобство, комфортность и безопасность качелей. Этот достаточно сложный узел должен:

Как можно меньше препятствовать раскачиванию в безопасных пределах.
Мягко поглощать энергию качалки, если скорость/угол раскачивания выходят за допустимые.
Обеспечивать качание без рывков и с как можно меньшими виляниями вбок.
Акробатический подвес должен обеспечивать то же самое в 2-х плоскостях.

Схемы подвеса качалки обозначаются формулами вида n-m-k, где n – количество точек подвеса вверху, m – количество промежуточных точек подвеса, а k – количество их на качалке. Несколько похоже на колесные формулы паровозов, но это чистое совпадение: у паровоза m не может быть равным 0, т.к. обозначает количество движущих осей, а у качелей – запросто.

Некоторые виды подвесов качалок показаны на рис:

Подвес вида 1-2 с мягкой гибкой качалкой (на рис. нет) называется летучей трапецией. Подвесы видов 1-m-k применяются в качелях на траверсах. Садовые и дачные качели подвешивают чаще всего способами 2-4 (самый простой), 2-2-4 (не дает чрезмерно раскачиваться) и 2ш-4 (тоже сильно не раскачаешься и никаких вихляний).

Особо следует упомянуть подвес 4-4. Он вообще-то не качельный: как на таком раскачиваться? Однако иногда применяется для оригинальных садовых скамеек (слева на рис.):

Некоторых умиротворяет небольшое беспорядочное покачивание. Но чаще всего способом 4-4 подвешивают беседки-качели, справа там же. Дело вкуса, кое-кому по нраву. Восточные владыки прошлого, да и теперешнего, говорят, в таких просто млеют в обществе своих наложниц.

Цепь, канат или тяги?

Подвес качелей на канате проще всего и, если вы умеете вязать некоторые морские узлы (см. далее), не требует дорогого дополнительного крепежа. Но канат, как известно, тянется, а спирального повива никак не ограничивает раскачивание. Поэтому, во-первых, на канатах лучше подвешивать простейшие детские летние качели, поз. 1 на рис. ниже. Во-вторых, канат брать крестовой свивки, см. рис. справа. В нем большое внутреннее трение, из-за чего его не любят такелажники (падает КПД грузоподъемных механизмов), но для качелей как раз того и нужно, чтобы чадо неразумное не устроило себе сальто-мортале. Диаметр капронового крестового троса для качелей – от 24 мм.

Цепной подвес, поз. 2, дорогой, но по совокупности характеристик оптимален во всех отношениях: цепь прочна, ее износ виден сразу, небольшую раскачку почти не тормозит, а чрезмерную вследствие трения в звеньях гасит. Однако из-за последнего обстоятельства самые маленькие в качелях на цепях для взрослых могут серьезно защемить пальчик; для детских качелей цепи берут мелкокалиберные.

Качалку на жестких тягах (поз. 3 и 4) подвешивают, как правило, на подшипниках. Качается она очень плавно, без малейших виляний, и раскачается на ней, как говорится, и комар. Но такие качели без дополнительных мер безопасности опасны: врезаться головой в каменный забор или бордюр на скорости под 60 км/ч – это уже не происшествие, это трагедия. Поэтому свои, на участке, качели на жестких тягах для детей должны, во-первых, снабжаться качалкой с ограждением, как в качелях для малышей, поз. 3. Во-вторых, пускать на них ребенка без присмотра взрослых все равно нельзя.

В дворовых качелях общего пользования на подшипниках обязательно должен быть предусмотрен ограничитель раскачивания – мало ли кто туда залезет и как он умеет раскачиваться? О простой ограничитель из трубы (см. рис.) качалка бьется, что неприятно. В хороших фирменных моделях качелей на жестких тягах подшипниковые подвесы делают со встроенным гидротормозом, действующим по принципу вискомуфты автомобилей с приводом AWD, но стоят такие узлы подвеса дорого.

Иногда еще раскачивание ограничивают, соединяя жесткие тяги качалки с рамой отрезками цепей, поз. 5. Но, вообще говоря, это выход не из лучших: вследствие разных механических характеристик звеньев подвеса даже небольшое и вполне безопасное раскачивание на таких качелях происходит с ощутимыми рывками.

Примечание: есть еще целый класс подвесов люксовых качелей на системах уравновешенных рычагов, пружин, гидроамортизаторов. Понятно, что дорого и самому не сделать.

Узлы подвески

Критические точки подвеса качелей – узлы крепления. На них приходятся очень большие знакопеременные нагрузки, они подвержены истиранию. Небольшой заусенец на трущейся поверхности крепления даст весьма заметные рывки при раскачке. Поэтому к выбору конструкции узлов крепления нужно подходить со всей ответственностью.

Самый дешевый, но и самый плохой вариант – S-образные крюки, поз. 1 на рис. В их поперечинах концентрируются огромные нагрузки, вероятность внезапного разрушения высока, поэтому такое крепление допустимо только для качелей-лавочек, подвешенных не выше 0,5 м и конструкция которых позволяет покачиваться еле-еле.

Самое надежное крепление – на хомутах с карабинами, поз. 2. Основная нагрузка приходится в них на верх балки ригеля, что абсолютно безопасно. Нужно только, чтобы карабины были со страховочными зубьями и антифрикционной вставкой: скольжение тяги подвеса в проушине карабина – это уже аварийный режим при чрезмерном раскачивании.

Надежные хомуты все-таки портят вид качелей, поэтому крепления чаще всего делают на рым-болтах, поз. 3. Непременные условия их максимальной надежности – болт должен проходить сквозь ригель, под гайку, независимо от материала ригеля, должна быть подложена стальная шайба не менее 60 мм диаметром и 4 мм толщиной, и гайка должна быть накрепко законтрена. Пружинные шайбы всех видов при раскачивании не препятствуют постепенному самопроизвольному отворачиванию одинарной гайки!

Надежность рым-болта на абсолютна – на шейку рыма (кольца) приходятся большие напряжения. Абсолютно надежны немного более дорогие U-крюки и такелажные скобы, поз. 4. Под ус крюка в ригеле сверлят глухое отверстие и вводят его туда натуго. Не имея возможности хоть чуть-чуть разогнуться, крюк выдержит невероятную нагрузку, т.к. разрушение металла начинается с микронарушений связей между его кристаллитами.

Рым-болт, U-крюк и, в несколько меньшей степени, такелажная скоба заметно ослабляют ригель, т.к. приложенное сверху сосредоточенное усилие стремится надломить его как раз там, где балка ослаблена отверстием, а штырь крепления при раскачке как бы «раздалбывает» его. Шайба ослабляет этот эффект, но не устраняет его полностью. В результате там, где можно было бы обойтись 100х100 мм цельной балкой, приходится ставить 150х50 мм, а в расчете на раскачку в полный мах и все 200х200 мм.

Бросаются в глаза, но идеальны по всем качествам сквозные крепления с накладкой и верхним подвесом, поз. 5 и 6. Сдвиговые усилия от них свободно растекаются в стороны по балке и стремятся не разорвать, а наоборот, сжать отверстие, его как бы и нет; балка теперь становится равноценной цельной. Кроме того, хотя такой подвес на вид 4-4, кинематически он равносилен цепному 2-2-4, но еще лучше и плавнее гасит чрезмерную раскачку. Если подвес с накладками веревочный, то между карабином и огоном (петлей) троса нужно поставить цельное кольцо, поз. 6.

Также кольцами соединяют ветви цепного подвеса 2-2-4. Верхнюю ветвь приваривают к кольцу или припаивают твердым припоем, а нижние скользят по нему свободно, поз. 7. Только тогда цепной подвес 2-2-4 приобретет нужную кинематику.

Веревочные подвесы хороши тем, что позволяют легко регулировать высоту качалки, но, выполненные «по-цепному», требуют довольно большого количества недешевых крепежных, стопорных и регулировочных деталей и узлов, поз. 6,8 и 9. Однако все их, за одним легко доступным для самостоятельного изготовления исключением, можно заменить морскими узлами соответствующего назначения. Надежность морских узлов проверена тысячелетиями морской практики, а их сложность существует только в расхожем представлении.

Знать 200-400 узлов, как боцману парусного флота, или хотя бы 20-40, как теперешнему яхтсмену, для постройки качелей не нужно, за все про все хватит и 7-9, см. рис:

А – якорный узел, или рыбацкий штык, для крепления троса к карабину с антифрикционной прокладкой или промежуточному кольцу. В рым можно проводить до 5 шлагов (витков). На ходовой (свободный) конец троса накладывают простую марку и ею же соединяют ходовой конец с натянутым, показано в красной рамке. Крепление держится, пока трос не сгниет или рым не проржавеет. Якорный узел незатягивающийся, развязать его несложно: достаточно снять или разрезать стягивающую концы марку.

Б – коечный узел, тоже незатягивающийся. Подойдет для верхнего подвеса временных, скажем, на выходные, детских качелей.

В – штык с обносом, то же, что и Б, но уже для взрослых.

Г – стопорный узел, или восьмерка. Для нижнего крепления детских качелей через отверстия в доске.

Д, Ж – заделка конца троса репкой и простым дисковым кнопом. То же, что и Г, но для взрослых, и хвосты троса не болтаются. Хотя вообще-то качалку на веревках за низ крепить лучше вообще без узлов, как описано далее.

З – сетный узел, для связывания 2-х веревок накрест в любом месте без разрезания.

И – так вяжется незатяжная петля на цельной веревке. Можно повесить зонтик, сифон с газировкой, приспособить полочку или что-то еще.

Примечание: есть еще простые узлы для связывания 2-х веревок, одинаковых или разных, напр. ткацкий узел. Однако собирать веревочный подвес качелей из кусков настоятельно не рекомендуется.

Осталось решить вопрос регулировки качалки на веревках. Для этого нужны 2 обрезка прочной твердой доски от 30 мм (дуб, бук, вяз, орех), из которых делают бегучие, или висячие, канатные стопоры – юферсы, см. рис. справа. Такими штуковинами регулировалось натяжение такелажа старинных парусников, и ничего – океаны переплывали, Америки-Индии открывали. Используются юферсы совместно со способом подвески качалки, описанным ниже.

Качалка и ее крепление

Качалка для взрослых – это, в общем, садовая скамейка без ножек. Выбирают ее себе по вкусу да по спине с пятой точкой. Снизу взрослую качалку подкрепляют парой поперечных брусьев, а в их концы вводят насквозь рым-болты или U-крюки, как на поз. 4 чертежа «классических семейных» качелей в начале. Крепление за любые точки верха, как на поз. 1 рис., крайне ненадежно. Центробежная сила при раскачивании должна сжимать качалку и прижимать ее к опорам, а не растягивать и отрывать от них.

Дети очень любят качаться на летучих трапециях, поз. 2 на рис. ниже. Сделать такую можно самому из брезента, укрепив концы деревянными планками, вложенными в нашитые снизу карманы и снабдив люверсами. Но ставить люверсы для штор нельзя, слабы. Если нет в распоряжении парусных люверсов, можно нашить их заменители из стального кольца и суровой, как следует провощенной или смоленой нитки, поз. 3.

Детскую качалку из доски с двухточечным подвесом, поз. 3, делать не рекомендуется любыми способами, велика вероятность переворачивания. Если уж делать качалку на 2-х точках, то из бревнышек, как на поз. 4, а качалку из доски подвесить в 4-х точках, пропустив трос в отверстия, поз. 5.

Однако лучший веревочный подвес и для детей, и для взрослых – петлей в пазах, поз. 6. Для взрослых нижние опорные брусья качалки делают шире, с выносом по 100-200 мм. Они не мешают, наоборот, при легком покачивании на них можно класть книгу, ставить банку пива и т.п. А вдруг пойдет поперечная раскачка, они же послужат хорошими отбойниками-амортизаторами. Подвес в пазы абсолютно надежен, элементарно собирается-разбирается. Регулировка высоты промежуточных точек юферсами позволяет в довольно широких пределах менять не только высоту качалки, но и кинематику подвеса.

Качели из шин

Едва ли не самые любимые детьми качели – из покрышек. Причины тут не только психологические или эргономические, качалка из покрышки – прекрасный амортизатор в экстренных случаях, а взрослому мастеру-папе – отличный качельный материал. Негодную шину можно просто подвесить на сук, поз. 1 на рис., из ее обрезка без особых сложностей получается летучая трапеция: наличие в массе прочной резины стального корда позволяет обойтись без люверсов. Цельная покрышка пойдет на качалку-гнездо для коллективных посиделок мелкоты, поз. 3. Когда двое-трое раскачиваются каждый по-своему, траектория качалки-гнезда на подвесе 1-3 или 1-4 заставляет задумчиво чесать затылок и человека, хорошо знающего математику с физикой.

Наконец, из разрезанных и сложенных разными способами покрышек получаются одинарные качалки-кресла не только для детей, но и для взрослых, поз. 4-6. Популярность качелей из покрышек так велика, что некоторые спортивно-игрушечные и специализирующиеся на товарах для детей фирмы выпускают, специально для качелей… квадратные шины, поз. 7! Остается только воскликнуть вслед за автором «Тартарена из Тараскона»: «Слыхал ли кто-либо когда-то о чем-то подобном?»

Курьезы, но по делу

Раз уж речь пошла о забавных качелях, коснемся еще кой-чего из них, но вполне пригодного для употребления по назначению. Напр., качели-гамаки, слева на рис., хотя гамак уже сам по себе лежачие качели. Наверное, есть в покачивании с дополнительными степенями свободы что-то, что владельцам нравится. Во всяком случае, вреда не будет.

Устройство в центре наверняка понравится детям, но поименовать его, не погрешив против русской грамматики, невозможно. Качель, же, не качели. А фото того, что справа, автор выложил с примечанием: самый простой способ утилизации старого автомобиля. Комментарий был по-английски, так что вполне возможно – во многих странах запада доставить машину на свалку или сдать на металлолом стоит многих хлопот. А тут большая инерция тяжелой качалки позволяет, раскачавшись,покачиваться очень долго, навес сам собой получается, да и мягкий диван комфорта не убавит.

Не те, но качели

Напоследок – о качелях, прямых потомках детских качелей-маятника, но вполне взрослых. И не для развлечения, они помогают справиться с артритом, остеохонрозом, радикулитом без дорогостоящего лечения. Отзывы врачей – положительные.

Похожие статьи: