Elektromagnetyczny pistolet szynowy DIY. Pistolet Gaussa własnymi rękami. Jak działa pistolet Gaussa?
Przeczytaj także
Oferuję schemat i opis montażu prostego jednostopniowego akceleratora elektromagnetycznego (działo Gaussa) zasilanego z sieci. W akceleratorze jednostopniowym energia pocisku zależy od wielu parametrów, takich jak jego masa i średnica, energia kondensatora, obecność obwodu magnetycznego, materiał pocisku itp. Nasz akcelerator będzie miał energię kondensatora nie większą niż 40 J i energię pocisku mniejszą niż 1 J.
Wymagane części:
Kondensatory 470uF 450V -3 sztuki
Tyrystor mocy 70TPS12 lub 40TPS12 - 1 szt
Rezystory do statecznika 6,2K - 8 sztuk
A także 3 diody LED, 2 przyciski, 1 wyłącznik zasilania, dioda, dowolny woltomierz i kilka metrów drutu.
O cewce osobno. Jest nawinięty drutem o średnicy 0,6 mm. Każdą warstwę należy zaimpregnować klejem cyjanoakrylowym. Łącznie 7 warstw o długości 40 mm. Wisi dalej plastikowa rura Tubka do długopisu o średnicy 7-8 mm jest idealna.
Pocisk- kawałek gwoździa, który swobodnie porusza się po lufie o długości 30mm.
Schemat:
Poprzez statecznik rezystancyjny i diodę prostowniczą ładowane są kondensatory C1-C4. Balast jest niezbędny, ponieważ w początkowym momencie ładowania rezystancja kondensatorów jest prawie zerowa. Po podłączeniu bezpośrednio do sieci obciążenie przewodów będzie równe obciążeniu zwarcie, co doprowadzi do przepalenia połączeń i zadziałania zabezpieczenia zwarciowego (jeśli występuje) w rozdzielaczu zasilania.
Przełącznik SA1 sprawia, że urządzenie jest gotowe. Przycisk SB1 ładuje urządzenia magazynujące, którego stopień jest kontrolowany przez odczyty woltomierza. Dioda HL1 sygnalizuje obecność połączenia z siecią, dioda HL2 wskazuje gotowość urządzenia, dioda HL3 sygnalizuje naładowanie urządzeń pamięci masowej.
Przycisk SB2 oddaje strzał podłączając akumulator 1,5 V do zacisku sterującego tyrystora mocy VS1. Po przyłożeniu napięcia do elektrody sterującej względem anody tyrystor otwiera i zamyka kondensatory za pomocą cewki. Gdy w cewce przepływa prąd, powstaje pole magnetyczne, które przyciąga pocisk. Kiedy pocisk znajdzie się w środku cewki, energia zmagazynowana w kondensatorach kończy się, pole magnetyczne zatrzymuje się, a pocisk kontynuuje ruch.
Funkcje montażu:
Osobiście składam takie obwody nie za pomocą płytki, ale łącząc je przewodami, ponieważ obwód jest prosty, ale części są duże. Kondensatory, tyrystor i cewkę należy połączyć przewodem o średnicy co najmniej 1 mm, prądy impulsowe mogą osiągnąć 300-400A.
Ze złożonym akceleratorem występowałem na konkursach kreatywności technicznej. W obu przypadkach zająłem pierwsze miejsce.
Lista radioelementów
| Przeznaczenie | Typ | Określenie | Ilość | Notatka | Sklep | Mój notatnik |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VS1 | Tyrystor | 70TPS12 | 1 | 40TPS12 | Do notatnika | |
| Dioda prostownicza | HER307 | 1 | Do notatnika | |||
| HL1-HL3 | Dioda LED | AL307BM | 3 | Do notatnika | ||
| C1-C4 | Kondensator elektrolityczny | 470uF 450V | 4 | Do notatnika | ||
| Rezystor | 30 kiloomów | 3 | 0,5 W | Do notatnika | ||
| Rezystor | 6,2 kOhm | 6 | 1 W | Do notatnika | ||
| Cewka | Induktor | 1 |
Całkiem potężny model słynnej armaty Gaussa, który można wykonać własnymi rękami z dostępnych materiałów. Ten domowy pistolet Gaussa jest bardzo łatwy do wykonania i ma lekka konstrukcja, wszystkie użyte części będą dostępne dla każdego majsterkowicza i radioamatora. Korzystając z programu do obliczania cewek, możesz uzyskać maksymalną moc.
Zatem do zrobienia Działka Gaussa potrzebujemy:
- Kawałek sklejki.
- Arkusz z tworzywa sztucznego.
- Plastikowa rurka do kufy ∅5 mm.
- Drut miedziany na cewkę ∅0,8 mm.
- Kondensatory elektrolityczne o dużej pojemności
- Przycisk Start
- Tyrystor 70TPS12
- Baterie 4X1,5V
- Żarówka i gniazdo do niej o mocy 40W
- Dioda 1N4007
Montaż obudowy obwodu pistoletu Gaussa
Kształt ciała może być dowolny, nie jest konieczne trzymanie się przedstawionego schematu. Aby nadać nadwoziu estetyczny wygląd, można go pomalować farbą w sprayu.
Instalowanie części w obudowie działka Gaussa
Najpierw podłączamy kondensatory w w tym przypadku byli przywiązani plastikowe krawaty, ale możesz wymyślić inny wierzchowiec.
Następnie zainstaluj oprawkę żarówki poza obudowy. Nie zapomnij podłączyć do niego dwóch przewodów zasilających.
Następnie umieszczamy komorę baterii wewnątrz obudowy i mocujemy ją np. za pomocą wkrętów do drewna lub w inny sposób.
Nawijanie cewki do pistoletu Gaussa
Aby obliczyć cewkę Gaussa, możesz skorzystać z programu FEMM; program FEMM możesz pobrać pod tym linkiem https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun
Korzystanie z programu jest bardzo proste, należy wprowadzić niezbędne parametry do szablonu, załadować je do programu, a na wyjściu otrzymujemy wszystkie charakterystyki cewki i przyszłego działa jako całości, aż do prędkości pocisku.
Zacznijmy więc nawijać! Najpierw należy wziąć przygotowaną tubę i owinąć ją papierem za pomocą kleju PVA, tak aby zewnętrzna średnica tuby wynosiła 6 mm.
Następnie wiercimy otwory w środku segmentów i umieszczamy je na rurze. Naprawiamy je za pomocą gorącego kleju. Odległość między ścianami powinna wynosić 25 mm.
Nakładamy cewkę na beczkę i przechodzimy do kolejnego etapu...
Schemat armaty Gaussa. Montaż
Obwód montujemy wewnątrz obudowy za pomocą mocowania na zawiasach.
Następnie instalujemy przycisk na korpusie, wiercimy dwa otwory i przeciągamy tam przewody do cewki.
Dla uproszczenia użytkowania można wykonać stojak na broń. W tym przypadku został wykonany z drewniany klocek. W tej wersji wózka pozostawiono szczeliny wzdłuż krawędzi lufy, jest to konieczne, aby wyregulować cewkę, przesuwając cewkę, można uzyskać największą moc.
Pociski armat wykonane są z metalowego gwoździa. Segmenty mają długość 24 mm i średnicę 4 mm. Półprodukty z muszli należy naostrzyć.
Przyjrzyjmy się więc wszystkim po kolei. Ładowanie pistoletu odbywa się w sieci 220 V. Ładowanie odbywa się za pomocą kondensatora 1,5 uF 400 V i diod 1N4006. Napięcie wyjściowe 350 V.
Następnie przychodzi obciążenie ograniczające prąd - H1, w moim przypadku lampa żarowa, ale można zastosować mocny rezystor o wartości 500 - 1000 omów. Klucz S1 ogranicza ładowanie kondensatorów. Klucz S2 zapewnia silne wyładowanie prądu do elektromagnesu, więc S2 musi wytrzymać duży prąd, w moim przypadku użyłem przycisku z panelu elektrycznego.
Kondensatory C1 i C2, każdy 470 µF 400 V. Suma wynosi 940 µF 400 V. Kondensatory należy podłączyć przestrzegając biegunowości i napięcia na nich podczas ładowania. Możesz kontrolować napięcie na nich za pomocą woltomierza.
A teraz najtrudniejszą rzeczą w konstrukcji naszego pistoletu Gaussa jest elektromagnes. Jest nawinięty na pręt dielektryczny. Wewnętrzna średnica pnia wynosi 5-6 mm. Zastosowano drut PEL 0,5. Grubość cewki wynosi 1,5 cm. Długość wynosi 2 cm. Podczas nawijania elektromagnesu należy zaizolować każdą warstwę super klejem.
Nasz elektromagnetyczny pistolet gaussowy będziemy przyspieszać ścinkami gwoździ lub domowymi kulami o grubości 4-5 mm i długości rolki. Lżejsze kule pokonują większe odległości. Cięższe latają na krótszą odległość, ale mają więcej energii. Mój pistolet gaussowy penetruje puszki po piwie i strzela na odległość 10-12 metrów, w zależności od pocisku.
A także w przypadku akceleratora lepiej wybrać grubsze przewody, aby w obwodzie był mniejszy opór. Zachowaj szczególną ostrożność! Podczas wynalezienia akceleratora byłem kilkakrotnie zszokowany, przestrzegałem zasad bezpieczeństwa elektrycznego i zwracałem uwagę na niezawodność izolacji. Powodzenia w kreatywności.
Omów artykuł PISTOLETY GAUssa
Cześć. Dzisiaj zbudujemy w domu armatę Gaussa z części, które łatwo można znaleźć w lokalnych sklepach. Używając kondensatorów, przełącznika i kilku innych części, stworzymy wyrzutnia, zdolny do wbijania małych gwoździ na odległość około 3 metrów za pomocą elektromagnetyzmu. Zacznijmy!
Krok 1: Obejrzyj wideo
Najpierw obejrzyj wideo. Przestudiujesz projekt i zobaczysz broń w akcji. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej szczegółowe instrukcje montaż urządzenia Gaussa Gun.
Krok 2: Zebranie niezbędnych materiałów
Do projektu będziesz potrzebować:
- 8 dużych kondensatorów. Użyłem 3300 uF 40 V. Kluczowy punkt Chodzi o to, że im niższe napięcie, tym mniejsze niebezpieczeństwo, więc szukaj opcji w zakresie 30–50 woltów. Jeśli chodzi o pojemność, im większa, tym lepiej.
- Jeden wyłącznik wysokoprądowy
- Jedna cewka z 20 zwojami (ja skręciłem z drutu 18awg)
- Blacha miedziana i/lub gruby drut miedziany
Krok 3: Sklej ze sobą kondensatory
Weź kondensatory i sklej je ze sobą, tak aby dodatnie zaciski znajdowały się bliżej środka kleju. Najpierw sklej je w 4 grupy po 2 sztuki. Następnie sklej ze sobą dwie grupy, tworząc 2 grupy po 4 kondensatory. Następnie umieść jedną grupę na drugiej.
Krok 4: Montaż grupy kondensatorów
Zdjęcie pokazuje, jak powinien wyglądać ostateczny projekt.
Teraz weź zaciski dodatnie i połącz je ze sobą, a następnie przylutuj je do miedzianej podkładki. Nakładka może służyć jako gruba kabel miedziany lub liść.
Krok 5: Przylutuj miedziane podkładki
Jeśli to konieczne, użyj ukierunkowanego ciepła (mała przemysłowa suszarka do włosów), podgrzej miedziane paski i przylutuj do nich zaciski kondensatora.
Zdjęcie przedstawia moją grupę kondensatorów po wykonaniu tego kroku.
Krok 6: Przylutuj ujemne zaciski kondensatorów
Weź kolejny gruby przewodnik, ja użyłem izolowanego przewodu miedzianego o dużym przekroju, usuwając go we właściwych miejscach izolacja.
Zagnij drut tak, aby jak najefektywniej pokrył całą odległość naszej grupy kondensatorów.
Przylutuj go w odpowiednich miejscach.
Krok 7: Przygotuj pocisk
Następnie musisz przygotować odpowiedni pocisk do szpuli. Owinąłem szpulkę wokół szpulki. Jako kagańca użyłam małej słomki. Dlatego mój pocisk musi zmieścić się w słomce. Wzięłam paznokieć i przycięłam go na długość około 3 cm, zostawiając ostrą część.
Krok 8: Znajdź odpowiedni przełącznik
Następnie musiałem znaleźć sposób na zrzucenie ładunku z kondensatorów na cewkę. Większość ludzi używa prostowników (SCR) do takich potrzeb. Zdecydowałem się przyjąć prostsze podejście i znalazłem przełącznik, który zadziałał, gdy wysoka wytrzymałość aktualny
Przełącznik ma trzy wartości znamionowe prądu: 14,2 A, 15 A i 500 A. Moje obliczenia wykazały maksymalną siłę około 40 A w szczycie trwającym około milisekundy, więc powinno zadziałać.
NOTATKA. Nie używaj mojej metody przełączania, jeśli kondensatory są większe. Zmusiłem się do szczęścia i wszystko poszło dobrze, ale nie chcesz, aby wyłącznik się przepalił, ponieważ przelałeś prąd 300 A przez wyłącznik o wartości znamionowej 1 A.
Krok 9: Nawijanie szpuli
Prawie zakończyliśmy montaż pistoletu elektromagnetycznego. Czas nawinąć szpulę.
Wypróbowałem trzy różne cewki i stwierdziłem, że najlepiej sprawdza się około 20 zwojów izolowanego drutu o średnicy 16 lub 18 awg. Użyłem starej szpulki, owinąłem ją drutem i przewlokłem przez nią plastikową słomkę, uszczelniając jeden koniec słomki gorącym klejem.
Krok 10: Montaż urządzenia zgodnie ze schematem
Teraz, gdy wszystkie elementy są już gotowe, złóż je w całość. W razie problemów postępuj zgodnie ze schematem.
Krok 11: Bezpieczeństwo przeciwpożarowe
Gratulacje! Armatę Grasse zrobiliśmy własnymi rękami. Użyj ładowarki, aby naładować kondensatory prawie do pełna maksymalne napięcie. Naładowałem moją konfigurację 40 V do 38 V.
Załaduj pocisk do tuby i wciśnij przycisk. Prąd popłynie do cewki i wbije gwóźdź.
BĄDŹ OSTROŻNY! Nawet biorąc pod uwagę, że jest to projekt niskoprądowy i że Cię nie zabije, taki prąd może nadal szkodzić Twojemu zdrowiu. Drugie zdjęcie pokazuje, co się stanie, jeśli przypadkowo połączysz plus i minus.
Cześć przyjaciele! Z pewnością niektórzy z Was czytali już lub osobiście zetknęli się z akceleratorem elektromagnetycznym Gaussa, który jest lepiej znany jako „Działo Gaussa”.
Tradycyjny pistolet Gaussa zbudowany jest z trudnych do znalezienia lub raczej drogich kondensatorów o dużej pojemności, a także wymaga pewnego okablowania (diody, tyrystory itp.), Aby prawidłowo naładować i odpalić. Może to być dość trudne dla osób, które nie rozumieją nic z elektroniki radiowej, ale chęć eksperymentowania nie pozwala im usiedzieć w miejscu. W tym artykule postaram się szczegółowo omówić zasadę działania broni oraz sposób, w jaki można złożyć akcelerator Gaussa uproszczony do minimum.
Główną częścią pistoletu jest cewka. Z reguły jest on nawijany niezależnie na jakiś dielektryczny niemagnetyczny pręt, którego średnica jest nieco większa niż średnica pocisku. W proponowanej konstrukcji cewkę można nawet nawinąć „na oko”, ponieważ zasada działania po prostu nie pozwala na wykonanie jakichkolwiek obliczeń. Wystarczy wydobyć miedź lub drut aluminiowy o średnicy 0,2-1 mm w izolacji lakierowej lub silikonowej i nawiń 150-250 obrotów na lufę tak, aby długość uzwojenia jednego rzędu wynosiła około 2-3 cm. Można również użyć gotowego elektromagnesu.
Kiedy mijasz prąd elektryczny Przez cewkę powstaje pole magnetyczne. Mówiąc najprościej, cewka zamienia się w elektromagnes, który wciąga żelazny pocisk i aby nie pozostał w cewce, gdy wejdzie do elektrozaworu, wystarczy wyłączyć dopływ prądu.
W klasycznych pistoletach osiąga się to poprzez dokładne obliczenia, zastosowanie tyrystorów i innych elementów, które „przetną” impuls na odpowiedni moment. Po prostu przerwiemy łańcuch „kiedy się uda”. Do awaryjnego rozdarcia obwód elektryczny W życiu codziennym stosuje się bezpieczniki, można je zastosować w naszym projekcie, ale bardziej wskazane jest zastąpienie ich żarówkami z girlandy choinkowej. Są przeznaczone do spożycia niskie napięcie dlatego przy zasilaniu z sieci 220 V natychmiast się przepalają i przerywają obwód.
Gotowe urządzenie składa się tylko z trzech części: cewek, kabel internetowy oraz żarówkę połączoną szeregowo z cewką.
Wielu zgodzi się, że używanie broni w tej formie jest niezwykle niewygodne i nieestetyczne, a czasem wręcz bardzo niebezpieczne. Zamontowałem więc urządzenie na małym kawałku sklejki. Zamontowałem osobne zaciski dla cewki. Dzięki temu można szybko zmienić elektromagnes i poeksperymentować z nim różne opcje. Do żarówki zamontowałem dwa cienko przycięte gwoździe. Końce przewodów żarówki po prostu owijają się wokół nich, dzięki czemu żarówka zmienia się bardzo szybko. Należy pamiętać, że sama kolba znajduje się w specjalnie wykonanym otworze.
Faktem jest, że po oddaniu strzału następuje duży błysk i iskry, dlatego uznałem za konieczne przesunięcie tego „strumienia” nieco w dół.
Prędkość wyrzutu pocisku jest tutaj dość duża, ale z trudem penetruje nawet papier; czasami w piankę wbijają się żelazne kule.
Jeśli chcesz, możesz obejrzeć mój film na ten temat