Пистолет Coilgun: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Узнайте, как сделать простой койлган, используя всего несколько деталей, которые довольно легко получить. Будьте готовы потратить на это больше недели, и вам может понадобиться несколько тяжелых электроинструментов (только для изготовления хороших снарядов). Свой первый я построил всего за неделю после того, как у меня были все детали.

Принцип Coilgun: Coilguns (Pulse Accelerators), как и рельсотроны (Linear Accelerators), используют интенсивные электромагнитные поля для приведения объектов в движение с невероятной скоростью, недостижимой для современного газового оружия (конечно, при наличии достаточного запаса энергии). Этот катушечный пистолет известен как реактивный катушечный пистолет. Катушка использует свое электромагнитное поле, чтобы притягивать ферромагнитный (подверженный магнитному воздействию) снаряд, в данном случае стальной круглый профиль, к его центру. В идеале ток, поддерживающий электромагнитное поле, должен отключаться, когда снаряд находится в центре, позволяя снаряду продолжать движение вниз по стволу, из пушки и к цели. Используйте катушку и несколько батареек, чтобы лучше понять свойства этой системы. Многие койлганы включают в себя несколько ступеней на более низких уровнях энергии, поскольку эффективность имеет тенденцию к снижению по мере того, как больше накопленной энергии используется для конструкции с одной катушкой. Для получения дополнительной информации перейдите к шагу 5. Основная схема работы койлгана приведена внизу. Что такое реле? (Уточнение к шагу 2) Как это работает? Реле - это простой электромагнитный переключатель. Он использует электромагнит, чтобы соединить два контакта отдельной цепи, замыкая цепь и позволяя электричеству течь. Для чего это используется? Изначально реле использовалось, чтобы позволить машине или компьютеру включать или выключать что-либо электронным способом. В этом приложении он используется для переключения энергии конденсаторов в катушку. Зачем это нужно? Реле пропускают через них больше тока, чем обычные кнопочные переключатели, которые обычно свариваются. Для этого можно использовать тумблер с очень высоким номиналом, но он обычно дороже и крупнее реле с таким же номиналом.

Онлайн: - Большой высоковольтный конденсатор (для начала я рекомендую конденсатор на 400 В, 470 мкФ) -20 или 22 AWG Монтажный провод (Покупайте как одножильный, так и многожильный) (Более крупный провод лучше, потому что он снижает сопротивление в системе, что увеличивает катушку). эффективность пистолета) -22-20 awg Магнитный провод (в зависимости от предпочтений катушки; см. шаг 2) (Radio Shack имеет пакет с 40 футами этого, но я рекомендую покупать его в другом магазине, чтобы сэкономить деньги и получить как минимум 100 футов для катушки толщиной более 7 слоев) -A реле (электронный переключатель), предпочтительно 30 ампер или более (я получил автомобильное реле 12 В постоянного тока / 30 А SPST от Radio Shack, но я бы порекомендовал более высокие номинальные значения напряжения и тока)

- Переключатель мгновенного действия (я использовал переключатель SPDT с роликовым рычагом 3/4 дюйма от Radio Shack, но вы можете использовать переключатель с более низким номиналом) - Переключатель включения / выключения (я использовал кулисный переключатель DPDT Heavy-Duty от Radio Shack, но Вы можете использовать переключатель с более низким номиналом) - Аккумуляторные батареи (более 2 держателей 2AA и 1 держатель 9 В) (Чем больше аккумуляторов 2AA, тем лучше) (я бы посоветовал приобрести несколько держателей для аккумуляторов 2 C, поскольку они обеспечивают значительно большую мощность Зарядное устройство, в результате чего время зарядки НАМНОГО быстрее; будьте осторожны, чтобы не перегрузить зарядные устройства, см. Последний шаг для безопасного соотношения зарядного устройства и аккумулятора. -Одноразовая камера (Чем больше, тем лучше, поскольку это центральный компонент пистолета) ручку пистолета или другую ручку. (Свою я получил в Harbour Freight) -Плексиглас, дерево или листовой металл (опционально для корпуса пистолета) -Электрическая лента -Пайка -Флюс (не обязательно, но помогает) -Суперклей / Эпоксидная смола / горячий клей (используется для сборки корпуса пистолета) В магазинах:

-Соломинки от Burger King / Brahms или (Вы можете использовать соломинку из другого места, но внутренний диаметр катушки будет отличаться; конечно, если вы выберете меньшую соломинку, меньший снаряд будет лететь быстрее, но не нанесет такой большой удар, он же импульс) Также, Соломинки меньшего размера можно использовать для стабилизации снаряда на спине, это хорошо работает.

Home Depot или Lowe's:

-Большие гвозди или круглый стержень из низкоуглеродистой стали, обрезанный по длине (от 1/4 до 5/16 дюймов в диаметре, или принесите соломинку в Home Depot, чтобы подогнать правильный гвоздь)

-Болт, две шайбы и гайка. (Болт должен быть диаметром вашей соломинки, а шайба должна хорошо подходить и быть как можно более широкой в диаметре)

Инструменты, которые я использую

• Паяльник
• Плоскогубцы для иглы
• Плоскогубцы
• Кусачки
• Инструмент для зачистки проводов
• Ножницы
• Клеевой пистолет (для сборки корпуса)
• Набор отверток
• Блок питания 30 В, 10 А

Теряете стремление построить это? Посмотрите видео Видео PAR-1 демонстрирует кинетический выход магнитного провода 22AWG, длиной 30 мм, 12-слойной катушки с конденсатором 470uF 400V (заряженный до 450V), это всего 50 Джоулей !.

Закончили койлган и хотите им поделиться? Разместите здесь: Coilgun ArsenalОбщие магазины для покупки запчастей и инструментов:

- Амазонка

- Ebay

Сайты электронных товаров:

- Mouser, наверное, лучший дистрибьютор, с которым мне приходилось сталкиваться, широкий выбор товаров, лучшие цены для неоптовых сайтов по продаже электроники, а также отличная навигация и организация. - Goldmine Отличные цены на полезные детали - Digikey Хорошие запчасти для труднодоступных деталей. - MPJA Отличное место для покупки магнитного провода и светодиодов - Electrostore Большие высоковольтные конденсаторы по низкой цене и другие компоненты высокой мощности. - Излишки Небраски Отличные цены на магнитный провод при покупке в больших количествах.

_

ПОСЕТИТЕ МОЙ ВЕБ-САЙТ, ЧТОБЫ БОЛЬШЕ ПРОЕКТОВ: БУДУЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Шаг 1: схемы зарядного устройства

Первый шаг - утилизировать одноразовые предметы. Сначала разберите камеры Kodak, открыв корпус сбоку отверткой. Удалите все, кроме центральной пластиковой части, которая удерживает печатную плату (БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ, ИЛИ ни в коем случае не шокируете себя, если не наденете перчатки, это хорошая идея для слабонервных (буквально)) Убедитесь, что батарея разряжена. затем прикоснитесь к выводам конденсатора отверткой, чтобы разрядить его. Конденсатор представляет собой цилиндрическое устройство, из которого выходят два вывода. Местоположение показано на втором рисунке. Зачем подключать зарядные устройства к батарее? Сами зарядные устройства не очень мощные, но когда вы соединяете их параллельно, как показано на последнем рисунке, вы увеличиваете возможную выходную мощность, с которой могут справиться зарядные устройства. Увеличение количества и размера вашей аккумуляторной батареи (при 3 В) увеличит мощность зарядных устройств (до определенной точки), пока зарядные устройства не сгорят. Подключение зарядных устройств в параллельную серию ИЛИ? Зарядные устройства подключаются параллельно, то есть каждая клемма подключается к одной и той же клемме на соседнем зарядном устройстве, как показано на рисунке. Я не рекомендую ставить зарядные устройства последовательно, поэтому не беспокойтесь об этом. Посмотрите и прочитайте комментарии к картинкам, фотографии показывают вам, как сделать ваши зарядные устройства лучше, чем я могу это описать. Сначала возьмите свою схему, используйте пару кусачков и отрежьте участок, определяемый небольшим трансформатором в правом верхнем углу схемы (включая транзистор и диод) (для справки посмотрите на картинку). Присоедините отведения, как показано на рисунке. Схемы камеры в основном неэффективны, то есть 16% по моему тесту, если вы хотите, чтобы ваше оружие заряжалось быстрее и с меньшим расходом батареи, ознакомьтесь с моим повышающим преобразователем постоянного тока в постоянный ток. Кредит на идею мини-зарядного устройства исходит от участника Instructable "245Tommy", который получил его от вашего трубочного участника "Halo2maniaccc". Спасибо вам обоим. ПРОВЕРЬТЕ КАЖДОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПОСТАВИТЬ ИХ В БАНК, некоторые из них могут быть неисправны. Помните: здесь важен флюс / канифоль (который используется для усиления «прилипания» припоя). Вам это не нужно, но это очень помогает.

Шаг 2: Общие сведения

Конденсаторы: соедините конденсаторы с помощью неизолированного сплошного провода и припаяйте (выровняйте минус с минусом!). Конденсаторы должны быть рассчитаны на 300-900 В постоянного тока для достижения наилучших результатов. (Пример 400 В, 470 мкФ Энергия конденсатора может быть рассчитана по следующей формуле: 1/2 x C x 1e-6 x V2 или 0,000005 x C x V x V, где C - емкость в микрофарадах (мкФ), а V - это напряжение, на которое заряжается конденсатор в В. Катушка: Вот хорошее видео, которое показывает вам, как намотать катушку: Как намотать катушку - Болт подходящей длины и диаметра - Шайбы и гайка большого диаметра для установки на Болт -Электрическая (обычно черная) лента или предпочтительно суперклей или эпоксидная смола -Солома или бумага для создания промежутка между обмоткой катушки и болтом -Магнитная или эмалевая проволока -Я использую шайбы из оргстекла, созданные с помощью кольцевой пилы и сверлильного станка. Это позволяет Вы должны супер приклеить каждый слой к пластиковым шайбам, чтобы катушка была более прочной при снятии катушки. Если вы выберете пластиковую шайбу, вы можете пропустить стартовый провод через канавку или отверстие в задней пластиковой шайбе, это поможет сильно наматывается. Теперь возьмите соломинку или лист бумаги и отрежьте их примерно на 1-2 мм длиннее. сделайте желаемую длину вашей катушки. Наденьте концевую шайбу (и) на болт и поместите соломинку или бумагу на болт, как показано на рисунке, если соломинка не подходит к болту, просто обрежьте ее по длине. Установите оставшуюся шайбу и гайку на болт. как показано. Пропустите конец магнитной проволоки через центр концевой шайбы и позвольте примерно 2-3 дюймам проволоки выйти с другой стороны. Оберните проволоку, пропущенную через концевой болт, вокруг головки болта, чтобы закрепить ее на месте. Теперь начните наматывать катушку на болт по часовой стрелке или против часовой стрелки. НЕ переключайтесь с вращения против часовой стрелки на по часовой стрелке или наоборот, всегда наматывайте вокруг болта в одном направлении, иначе ваша катушка не будет работать. Продолжайте наматывать, пока не дойдете до другого конца, закрепите проволоку большим пальцем и, если у вас есть лента, плотно постучите по слою, если вы используете суперклей, НЕ приклеивайте первый слой, это приклеит проволоку к соломке или бумага. Чтобы сделать второй слой, просто продолжайте наматывать, вращаясь в том же направлении, в котором вы начали, и возвращаясь к другому концу катушки поверх первого слоя. Как только вы дойдете до другой стороны, приклейте или скотчите сборку и продолжайте наматывать в том же направлении по или против часовой стрелки назад и вперед по длине катушки. Намотайте катушку как можно точнее и держите провод как можно перпендикулярно болту. Как только вы закончите с лентой для катушек, или как можно плотнее приклейте сборку и оставьте на несколько часов. Затем снимите катушку с намоточного устройства как можно осторожнее и удалите внутреннюю часть соломинки или бумаги с помощью плоскогубцев. Чтобы сделать пистолет захватом, откройте пластиковую ручку и нанесите горячий клей на роликовый переключатель так, чтобы переключатель сработал, ну, в общем, спусковым крючком. Просверлите отверстия в задней части и прикрепите провода к переключателю (1, 3), а затем пропустите провода через отверстия. Закройте рукоятку, и если вы услышите щелчок при нажатии на спусковой крючок, оно должно сработать. РЕЛЕ В реле есть два рабочих элемента: электромагнит и подвижный контакт. Сначала немного словарного запаса: - NC - нормально замкнутый - Когда на электромагнит не подается ток, C и NC подключены - NO - Нормально разомкнутый - Когда ток подается на электромагнит, C и NO подключены - C-Common - подключены к любому NC или NO в зависимости от состояния электромагнита - SPST - Single Pole Single Throw - В это реле включены NC или NO, но не оба. Это реле будет иметь 4 соединения, хотя некоторые, кажется, имеют больше, если местоположение электромагнита неизвестно Подайте источник 9 В-12 В на каждую возможную комбинацию подключений, пока не услышите щелчок, это электромагнитное соединение, и когда реле подключено, как на схеме на следующем шаге, пистолет будет стрелять, когда на эти подключения снова будет подано правильное напряжение.. - SPDT - однополюсный, двойного направления - в это реле включены как нормально замкнутый, так и нормально разомкнутый (показано на рисунке ниже). Это реле будет иметь 5 соединений. Опять же, если местоположение электромагнита неизвестно, примените источник 9 В-12 В к каждой возможной комбинации соединений. пока не будет слышен щелчок, это электромагнит, и когда реле будет подключено, как показано на схеме на следующем шаге, пистолет будет стрелять, когда на эти соединения снова будет подано правильное напряжение. Для этого проекта может использоваться реле SPST или SPDT, мы используем только соединения C и NO, поэтому у SPDT будет неподключенный вывод. Открытие реле позволит вам быстрее найти эти соединения, но закройте крышку, когда будете готовы установить реле. Также ниже представлено изображение полуавтоматической конфигурации.

Шаг 3: катушки, конденсаторы и результаты

Катушки, конденсаторы и результаты Все измерения взяты из теста скорости с хронографом и достигаются максимально. 22 калибр: -UM: 7 слоев, 33 мм L, 6,5 мм InDia 1320 мкФ 330 В E.37 м / с 4 г (11 * 330 В 120 мкФ) -8 слоев, 30 мм L, 8 мм InDia 960 мкФ 350 В 24 м / с 8 г (8 * 330 В 120 мкФ) 3,9% -12 слоев, 30 мм L, 8 мм InDia 600 мкФ 350 В 12 м / с 8 г (5 * 330 В 120 мкФ) 1,57% -12 слоев, 30 мм L, 8 мм InDia 470 мкФ 450 В 27 м / с 8 г (1 * 400 В 470 мкФ) 6,1% -16 Слой, 30 мм L, 8 мм InDia 470 мкФ 450 В 28 м / с 8 г (1 * 400 В 470 мкФ) **** Лучшие результаты 6,6% -UM: 12 слоев, 30 мм L, 8 мм InDia 470 мкФ 800 В E.> 50 м / с 8 г (4 * 400 В 470 мкФ) 20 калибр: -UM: 12 слоев, 29 мм L, 8 мм InDia 940 мкФ 400 В 31 м / с 8 г (2 * 400 В 470 мкФ) -UM: 12 слоев, 12 мм L, 8 мм InDia 1200 мкФ 350 В 26 м / с 8 г (10 * 330 В - 8-слойный, 30 мм L, 8 мм InDia 1100 мкФ 450 В 33,0 м / с 9,0 г (5 * 400 В 220 мкФ) SCR переключаемый 4,4% E. = Расчетная скорость - Скорость здесь оценивается на основе визуального сравнения с другими результатами, они не измеряются. UM = Unmaximized - Катушка, с которой не экспериментировали для достижения максимальных результатов. Если у вас нет доступа к хронографу, метод ЗДЕСЬ относительно точен. Если вы используете этот метод для получения результатов измерения скорости, убедитесь, что ваша катушка идеально горизонтальна и не стреляет по земле, стреляйте по куску пены, находящемуся на расстоянии метра или около того. Также ЗДЕСЬ есть установка для измерения оптической скорости. Даже в лучшем случае показанные результаты верны + или - 20%, это потому, что номинальная емкость большинства электролитических конденсаторов находится в пределах + или - 20%.

Шаг 4: соберите все вместе

Теперь соедините все вместе. Следуйте диаграмме изображения и схеме. Проверьте систему, если она работает, используйте оргстекло, дерево или даже металл, чтобы сделать корпус для вашего пистолета в зависимости от желаемого размера / веса и т. Д. Батарейные блоки не должны превышать + 3 В для относительно безопасной работы.

Шаг 5: снаряды

Материал снаряда: Материал снаряда - очень важная часть вашей системы койлгана. -В основном ваш снаряд должен быть ферромагнитным, то есть содержать в основном железо. -Он должен быть магнитомягким, что означает, что если к нему приложить магнитное поле, материал не останется намагниченным. -У нее должна быть максимально возможная точка магнитного насыщения. Лучшие материалы, о которых я знаю, перечислены ниже сверху вниз: Никель-кобальт, никель-железо, чистое железо, низкоуглеродистая сталь (сталь с рейтингом 10XX, где XX - наименьшее возможное число, например как 1006) Нержавеющая сталь (Не использовать) - Большая часть нержавеющей стали НЕ является ферромагнитной, она должна содержать не менее 80% железа, чтобы считаться ферромагнитной. Круглая низкоуглеродистая сталь 1006 от McMaster-Carr будет лучшим материалом, который я нашел для ваших снарядов, по разумной цене и доступности. Это самая низкоуглеродистая сталь, которую я мог найти для закупки "небольшого количества". Вы также можете получить стальной стержень 5/16 дюйма (который я использовал) на ebay или в местном хозяйственном магазине. Если вы хотите повысить эффективность своего койлгана, но у вас нет инструментов, времени или усилий, чтобы купить свои собственные снаряды ЗДЕСЬ, вы вы можете настроить ваши удилища по относительно низкой цене, и вам не придется выполнять утомительную работу, а сталь низкоуглеродистая, что означает более высокое содержание железа и большую эффективность. Также они продают акрил для моих гильз, что является плюсом Изготовление снаряда Теперь это самая «сложная» и самая трудоемкая часть. Чтобы сделать снаряды, отрежьте шляпки гвоздей с помощью инструмента Dremel с усиленным режущим диском (быстро изнашивается) или большой шлифовальной машины с режущее лезвие.

Вы также можете использовать ножовку со стальным режущим лезвием, заслуга в этой идее принадлежит участнику jondo huang, я даже не подумал об этом. Это предпочтительный метод, так как он дешевле и лучше разрезать. Затем отрежьте оставшуюся часть гвоздя до нужной длины (они должны быть от 3/4 до 5/4 дюйма длины катушки). Если вы ищете эффективность, то есть скорость, просто отшлифуйте края снаряда до округлой плоской поверхности, а не заостренной. Мои острые, поэтому они могут нанести больше «урона». Для этого я поместил снаряды в сверлильный станок (или дрель) и использовал шлифовальный станок или металлический напильник, чтобы отшлифовать края, если вы используете Dremel, вы можете получить более гладкую поверхность и более тонкий конец. Это может быть долгий процесс, но оно того стоит.

Шаг 6: Исследование Coilgun и общая информация

Стреляйте из консервных банок, консервных банок или всего, что душе угодно (за исключением других, если они этого не заслуживают, на самом деле). Я не несу ответственности за то, что вы поступили так глупо. Если все сделать правильно, вы можете серьезно ранить или убить кого-нибудь этим. Поэкспериментируйте с другим количеством конденсаторов, чтобы максимизировать Дульную энергию. Уравнения: -Потенциальная энергия = (1/2) (емкость в мкФ / 1 000 000) (напряжение в В) 2 -Кинетическая энергия = (1/2) (масса в г / 1000) (скорость в м / с) 2 уравнения для параллельных конденсаторов - Емкость (C) общая = (C 1-го конденсатора) + (C 2-го конденсатора) +… -Напряжение (В) макс. = Уравнения наименьшего номинального напряжения для конденсаторов в серии -1 / (Общая емкость (C)) = 1 / (C 1-го конденсатора) + 1 / (C 2-го конденсатора) +… -Напряжение (В) макс. = (В 1-го конденсатора) конденсатор) + (В 2-го конденсатора) +… -Мощность = (В) (I) I-ток, V-напряжение, C-емкость, Отказ от ответственности Я не несу ответственности за ваши действия. Если вы выстрелите, ударите током или иным образом травмируете себя или других…

Ваш сам по себе

Посетите мой сайт, чтобы увидеть другие мои проекты: БУДУЩИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Первый приз в конкурсе книг с инструкциями