Pistola Coilgun: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Apreneu a fabricar una pistola de bobina simple utilitzant només algunes peces que siguin bastant fàcils d’obtenir. Estigueu disposat a dedicar-hi més d’una setmana i és possible que necessiteu algunes eines pesades (només per fer bons projectils). Vaig construir el meu primer en només una setmana després de tenir totes les peces.

Coilgun Principal: els coilguns (acceleradors de pols), com les pistoles de ferrocarril (acceleradors lineals), utilitzen intensos camps electromagnètics per propulsar objectes a velocitats increïbles inabastables amb les armes modernes accionades per gas (amb energia suficient emmagatzemada, per descomptat). Aquesta pistola de bobina es coneix com pistola de bobina de reticència. La bobina utilitza el seu camp electromagnètic per tirar un projectil ferromagnètic (afectat magnèticament), en aquest cas un rodó d’acer amb forma, cap al seu centre. Idealment, el corrent que suporta el camp electromagnètic s’apagarà quan el projectil estigui al centre, cosa que permetrà que el projectil continuï viatjant pel canó, sortint de la pistola i fins a l’objectiu. Utilitzeu una bobina i unes quantes bateries per entendre millor les propietats d’aquest sistema. Moltes pistoles de bobina incorporen múltiples etapes a nivells d'energia més baixos, ja que l'eficiència tendeix a desaparèixer a mesura que s'utilitza més energia emmagatzemada per a un disseny de bobina única. Per obtenir més informació, aneu al pas 5. A la part inferior s’inclou un diagrama bàsic d’operació de pistola de bobina. Què és un relé ?? (Elaboració al pas 2) Com funciona? Un relé és un senzill interruptor electromagnètic. Utilitza un electroimant per unir dos contactes d’un circuit separat, completant el circuit i permetent el flux d’electricitat. Per a què serveix? Un relé es feia servir originalment per permetre que una màquina o un ordinador encengués o apagués alguna cosa electrònicament. En aquesta aplicació s’utilitza per canviar l’energia dels condensadors a la bobina. Per què utilitzar-lo? Els relés permeten passar més corrent que els interruptors polsadors habituals, que normalment es solden entre si. Podeu utilitzar un commutador de palanca amb una puntuació molt alta, però sol ser més car i més gran que un relé de la mateixa qualificació.

En línia: - Gran condensador d'alta tensió (recomano un condensador de 400V 470uF per començar) -20 o 22 awg Hookup Wire (Compreu tant el sòlid com el filat) (El cable més gran és millor perquè redueix la resistència del sistema que augmenta la bobina eficiència de la pistola) -22-20 awg Cable magnètic (depenent de la vostra preferència de bobina; vegeu el pas 2) (Radio Shack té un paquet amb 40 peus d’això, però us recomano comprar-lo en una botiga diferent per estalviar costos i obtenir almenys 100 peus per a una bobina de més de 7 capes de gruix): un relé (commutador electrònic), preferiblement 30 amperes o més (tinc un relé automotriu SPVD de 12VDC / 30A de Radio Shack, però recomanaria un voltatge i corrent més elevats)

-Un interruptor momentani (he utilitzat el commutador SPDT amb palanca de corró de 3/4 "de Radio Shack, però es pot utilitzar un commutador de puntuació inferior) podeu utilitzar un commutador amb una puntuació inferior) - Paquets de bateria (més de 2 suports 2AA i 1 suport de 9V) (com més paquets de bateries 2AA millor) Carregador, cosa que comporta un temps de càrrega MOLT més ràpid; tingueu cura de no carregar excessivament els carregadors; consulteu l'últim pas per obtenir una relació segura del carregador a la bateria. ("Tinc el meu de Harbor Freight) -Plexiglas, fusta o xapa (opcional per a carcassa de pistola) -Cinta elèctrica -Soldador -Flux (no és necessari, però ajuda) - Super Glue / Epoxi / cola calenta (s’utilitza per muntar la carcassa de les pistoles) a les botigues:

-Palles de Burger king / Brahms o (Podeu fer servir palles d’un altre lloc, però el diàmetre interior de la bobina serà diferent; per descomptat, si escolliu una palla més petita, un projectil més petit anirà més ràpid, però no tindrà un cop de puny tan gran, també AKA momentum). Es poden utilitzar palles més petites per col·locar-les a la part posterior del projectil per estabilitzar-les, això funciona bé.

Home Depot o Lowe's:

-Ungles grans o barra rodona d'acer baix en carboni tallada a la longitud (diàmetre de 1/4 a 5/16 de polzada o porteu la palla a Home Depot per adaptar-la a l'ungla correcta)

-Un cargol, dues volanderes i una femella. (El cargol ha de ser el diàmetre de la palla i la rentadora ha d’adaptar-se bé i tenir un diàmetre tan ampli com sigui possible)

Eines que faig servir

• Soldador
• Alicates de nas d'agulla
• Alicates
• Talladors de filferro
• Decapant de filferro
• Tisores
• Pistola de cola (per muntar carcassa)
• Conjunt de cargols
• Font d'alimentació de 30V 10A

Voleu perdre la unitat per construir això? Mireu els vídeos El vídeo PAR-1 demostra la sortida cinètica d’un cable d’imant de 22awg, de 30 mm de llarg, bobina de 12 capes amb un condensador de 470uF 400V (carregat a 450V), és a dir, només 50 Joules !.

Heu acabat una pistola de bobina i voleu compartir-la? Publiqueu-lo aquí: Botigues generals Coilgun Arsenal per comprar peces i eines:

- Amazon

- Ebay

Llocs de productes electrònics:

- Probablement Mouser és el millor distribuïdor que he trobat, una àmplia selecció d'articles, els millors preus per a un lloc electrònic no a l'engròs i una excel·lent navegació i organització. - Goldmine Preus excel·lents en peces útils - Digikey Bo per a peces difícils de trobar. - MPJA Un lloc ideal per comprar filferros magnètics i LEDs - Electrostore Condensadors d'alta tensió grans a un preu barat i altres components d'alta potència. - Excedent de Nebraska Grans preus en filferro magnètic si es compra en grans quantitats.

_

VISITA EL MEU LLOC WEB PER MÉS PROJECTES: SISTEMES EXPERIMENTALS FUTURS

Pas 1: Circuits de carregador

El primer pas és disposar dels articles d’un sol ús. Desmunteu primer les càmeres Kodak mitjançant un tornavís per obrir la caixa al lateral. Traieu tota la part central de plàstic, excepte la part central que conté la placa de circuit (ATENCIÓ, O no ho feu de cap manera, probablement us xocareu a menys que porteu guants, una bona idea per als dèbils de cor (literalment)) Assegureu-vos que la bateria estigui fora. A continuació, toqueu els cables del condensador junt amb un tornavís per descarregar-lo, el condensador és el dispositiu cilíndric que té dos cables que en surten, la ubicació que es mostra és la segona imatge. Per què connecteu els carregadors a un banc? els carregadors en si mateixos no són molt potents, però quan els connecteu en paral·lel, tal com es mostra a la darrera imatge, augmenteu la potència de sortida possible que poden carregar els carregadors. Si augmenteu el nombre i la mida del vostre banc de bateries (a 3V), augmentareu la potència dels carregadors (fins a un punt) fins que els carregadors es fregeixin. Els carregadors es connecten en paral·lel, és a dir, cada terminal està connectat al mateix terminal del carregador adjacent tal com es mostra al diagrama de la imatge. No recomano posar els carregadors en sèrie, així que no us preocupeu. Mireu i llegiu els comentaris de la imatge, les imatges us mostren com podeu millorar els carregadors del que puc descriure. Primer agafeu el circuit i utilitzeu un parell de talladores de filferro i talleu la secció definida pel petit transformador situat a la part superior dreta del circuit (això inclou un transistor i un díode) (mireu la imatge com a referència). Adjunta els cables segons es defineix a la imatge. Els circuits de la càmera són majoritàriament ineficients, és a dir, un 16% segons les meves proves, si voleu que la vostra pistola es carregui més ràpidament i amb menys bateria, consulteu el convertidor d’alimentació DC a DC HV. El crèdit de la idea de mini carregador prové del membre instructiu "245Tommy" que l'ha obtingut del membre del vostre canal "Halo2maniaccc". Gràcies a tots dos: PROVEU CADA CARREGADOR INDIVIDUALMENT Abans de posar-los en un banc, alguns poden ser defectuosos. Recordeu: el flux / colofònia (que s'utilitza per millorar el "pal" de soldadura) és important aquí. No el necessiteu, però ajuda molt.

Pas 2: detalls generals

Condensadors: connecteu els condensadors mitjançant filferro sòlid nu i soldeu-lo (alineeu el negatiu amb el negatiu!). Els condensadors s’han de classificar entre 300 VDC i 900 VDC per obtenir els millors resultats. (400V 470uF Exemple L'energia que es troba en un condensador es pot calcular a partir d'aquesta fórmula: 1/2 x C x 1e-6 x V2 o 0,000005 x C x V x V On C és la capacitat de les micro-farades (uF) i V és el voltatge al qual es carrega el condensador en volts. el cargol -Cinta elèctrica (normalment negre) o, preferiblement, súper cola o epoxi -Palla o paper per crear un espai entre el bobinatge de bobina i el cargol -Fil magnètic o esmaltat- Utilitzo rentadores de plexiglàs creades mitjançant una serra de forat i una broca. Això permet per enganxar cada capa a les volanderes de plàstic de manera que la bobina sigui més sòlida estructuralment quan es tregui de la bobina. Si decidiu disposar de rentadora de plàstic, podeu alimentar el fil d’arrencada mitjançant un bosquet o un forat tallat a la rentadora de plàstic posterior. Ara, obteniu la palla o el tros de paper i talleu-lo aproximadament 1-2 mm més llarg ha la longitud desitjada de la seva bobina. Col·loqueu la (s) arandela (s) final (s) al cargol i col·loqueu la palla o el paper al cargol com es mostra a la imatge; com es mostra. Introduïu l’extrem del cable magnètic a través del centre de la rentadora final i deixeu que surti de 2-3 a dins del cable per l’altre costat. Emboliqueu el filferro que es va posar a través del cargol final al voltant del cap del cargol per assegurar-lo al seu lloc. Ara comenceu a enrotllar la bobina en sentit horari o antihorari al voltant del cargol. NO canvieu de sentit antihorari a sentit horari ni viceversa, enrotlleu sempre en una direcció al voltant del cargol, en cas contrari la vostra bobina no funcionarà. Seguiu enrotllant-vos fins que arribeu a l’altre extrem, fixeu el cable amb el polze i, si teniu cinta, toqueu fort la capa cap avall, si utilitzeu super cola NO enganxeu la primera capa, això enganxarà el cable a la palla o paper. Per fer una segona capa, simplement continueu enrotllant-vos, girant en la mateixa direcció que vau començar i tornant cap a l’altre extrem de la bobina a la part superior de la primera capa. Un cop hàgiu arribat a l’altre costat, coleu o cinteu el conjunt i continueu enrotllant-lo en el mateix sentit de les agulles del rellotge o de la direcció contrària al llarg de la bobina. Enrotlleu la bobina el més perfectament possible humanament i mantingueu el cable el més perpendicular al pern. Un cop hàgiu acabat la cinta de la bobina o enganxeu el conjunt el més ajustat possible i deixeu-lo reposar unes hores. Després, traieu la bobina del bobinador amb la màxima cura possible i traieu l'interior de la palla o del paper amb unes alicates. Per fer que la grip Guns obri la nansa de plàstic i la cola calenta a l’interruptor del corró de manera que l’interruptor s’activi mitjançant, bé, el gallet. Feu forats a la part posterior i fixeu els cables a l’interruptor (1, 3) i, a continuació, poseu-los a través dels forats. Tanqueu el mànec i si es pot sentir un clic quan premeu el gallet hauria de funcionar. RELEU Un relé té dos elements de treball, un electroimant i un contacte mòbil. Primer una mica de vocabulari: - NC-Normalment tancat-Quan no s’aplica corrent a l’ electroimant C i NC estan connectats - NO-Normalment obert-Quan s’aplica corrent a l’electroimant C i NO es connecten - C-Comú- Connectat a qualsevol dels dos NC o NO basat en l'estat de l'electroimant - SPST - Llançament individual de pol simple - Inclou NC o NO en aquest relé, no tots dos Aquest relé tindrà 4 connexions, tot i que alguns semblen tenir-ne més, si es desconeix la ubicació de l'electroimant apliqueu una font de 9V-12V a cada combinació de connexions possible fins que se senti un clic, aquest és l'electromagnètic i quan el relé està connectat, tal com es mostra al diagrama del pas següent, la pistola dispararà quan s'apliqui de nou una tensió adequada a aquestes connexions.. - SPDT- Llançament doble de pol simple- Tant NC com NO s’inclouen en aquest relé (que es mostra a la imatge següent). Aquest relé tindrà 5 connexions. Si es desconeix la ubicació de l’electroimant, apliqueu una font de 9V-12V a cada combinació de connexions possible. fins que se sent un clic, es tracta de l'electroimant i quan el relé està connectat, tal com es mostra al diagrama del pas següent, l'arma dispararà quan s'apliqui una volta més una tensió adequada a aquestes connexions. Per a aquest projecte es pot utilitzar un relé SPST o SPDT, només utilitzem les connexions C i NO, de manera que un SPDT tindrà un potencial desconnectat. Obrir el relé us permetrà trobar aquestes connexions més ràpidament, però torneu a posar la tapa quan estigueu a punt per instal·lar el relé. A continuació, es mostra una imatge de la configuració semiautomàtica.

Pas 3: bobines, condensadors i resultats

Bobines, condensadors i resultats Totes les mesures es prenen de la prova de velocitat amb cronògraf i s’aconsegueixen al màxim. Calibre 22: -UM: 7 capes, 33mm L, 6,5mm InDia 1320uF 330V E.37m / s 4g (11 * 330V 120uF) -8 Capes, 30mm L, 8mm InDia 960uF 350V 24m / s 8g (8 * 330V 120uF) 3,9% -12 capa, 30mm L, 8mm InDia 600uF 350V 12m / s 8g (5 * 330V 120uF) 1,57% -12 capa, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 27m / s 8g (1 * 400V 470uF) 6,1% -16 Capa, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 28m / s 8g (1 * 400V 470uF) **** Millors resultats 6,6% -UM: 12 Capes, 30mm L, 8mm InDia 470uF 800V E.> 50m / s 8g (4 * 400V 470uF) Calibre 20: -UM: 12 capes, 29mm L, 8mm InDia 940uF 400V 31m / s 8g (2 * 400V 470uf) -UM: 12 Capes, 12mm L, 8mm InDia 1200uF 350V 26m / s 8g (10 * 330V 120uf) -8 Layer, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 13m / s 9.0g (4 * 400V 220uF) -Ferrite Surrounded-8 Layer, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 14m / s 9.0g (4 * 400V 220uF) - 8 capes, 30 mm L, 8 mm InDia 1100uF 450V 33,0m / s 9,0 g (5 * 400 V 220 uF) SCR commutat 4,4% E. = Velocitat estimada: la velocitat estimada aquí es basa en la comparació visual amb els altres resultats, no es mesuren. UM = Unmaximized- Bobina sense experimentar per aconseguir els màxims resultats. Si no teniu accés a un cronògraf, el mètode AQUÍ és relativament precís. Si utilitzeu aquest mètode per obtenir resultats de velocitat, assegureu-vos que la bobina estigui perfectament horitzontal i que no dispari a terra, feu foc a una peça d'escuma que es troba a un metre o menys. AQUÍ també hi ha una mesura de velocitat òptica configurada. Fins i tot, els resultats mostrats són correctes de + o - 20%, perquè la majoria de condensadors electrolítics es troben dins de la regió de + o - 20%.

Pas 4: uniu-ho tot

Ara connecteu-ho tot junt. Seguiu el diagrama i l'esquema d'imatges. Proveu el sistema, si funciona, utilitzeu plexiglàs, fusta o fins i tot metall per fer carcassa per a la vostra arma en funció de la mida / pes desitjat, etc.

Pas 5: projectils

Material de projectils: el material de projectils és una part molt important del vostre sistema de pistola de bobina. -Bàsicament, el vostre projectil ha de ser ferromagnètic, és a dir, conté principalment ferro. -Ha de ser magnèticament tou, el que significa que si se li aplica un camp magnètic el material no quedarà magnetitzat. -Ha de tenir el punt de saturació magnètic més alt possible. A continuació es detallen els millors materials que conec: Níquel-Cobalt Níquel-Ferro Ferro pur Acer baix en carboni (acer amb una qualificació de 10XX, on XX és el nombre més baix possible, com ara com a 1006) Acer inoxidable (no l’utilitzeu): la major part d’acer inoxidable NO és ferromagnètic, ha de contenir almenys un 80% de ferro per ser considerat ferromagnètic. Round Steel Low Carbon Steel 1006 de McMaster-Carr serà el millor material que he trobat per als vostres projectils per un cost i disponibilitat raonables. És l'acer al carboni més baix que he pogut trobar per comprar "en quantitat baixa". També podeu obtenir una barra d’acer de 5/16 "(el que he utilitzat) a ebay o a una ferreteria local. Si voleu eficiència a la vostra arma de pistola, però no teniu les eines, el temps ni l’esforç necessaris per fer que els vostres propis projectils comprin AQUÍ, pot personalitzar els talls de la barra per un preu relativament baix i no cal que feu la tediosa feina, i l’acer és baix en carboni, cosa que significa un contingut de ferro més alt i una major eficiència. També venen acrílic per a les meves carcasses, cosa que suposa un avantatge. Fabricació de projectils Ara és la part "més dura" i que consumeix més temps. Per fer els projectils, talleu els caps de les ungles amb una eina Dremel amb un disc de tall reforçat (es desgastarà ràpidament) o una gran trituradora amb fulla de tall.

També podeu utilitzar una serra amb una fulla de tall d’acer; el reconeixement d’aquesta idea és del membre jondo huang, ni tan sols ho vaig pensar mai. Aquest és el mètode preferit, ja que és més barat i el tall és molt millor. A continuació, talleu la resta de les ungles a la longitud correcta (haurien de ser de 3/4 "a 5/4" de la longitud de la bobina). Si busqueu eficiència, és a dir, velocitat, simplement tritureu les vores del projectil a una superfície plana arrodonida i no apuntada. Els meus són nítids perquè puguin causar més "danys". Per fer-ho, he col·locat els projectils en una broca (o trepant) i he utilitzat un molinet o una llima metàl·lica per moldre les vores, si utilitzeu el Dremel podeu obtenir un acabat més suau i un punt més fi. Aquest pot ser un procés llarg, però val la pena.

Pas 6: Recerca i informació general de Coilgun

Dispara a llaunes, llaunes o qualsevol cosa que el teu cor desitgi (amb l’excepció d’altres, tret que s’ho mereixen, no realment). No sóc responsable de que siguis estúpid amb això. Si ho fas correctament, podries ferir greument o matar algú amb això. Experimenteu amb una quantitat diferent de condensadors per maximitzar l'energia del musell. Equacions: -Energia potencial = (1/2) (capacitat en uF / 1, 000, 000) (tensió en V) 2 -Energia cinètica = (1/2) (massa en g / 1, 000) (velocitat en m / s) 2 equacions per condensadors en paral·lel -Capacitat (C) total = (C del primer condensador) + (C del segon condensador) + … -Tensió (V) màx. = Equacions de tensió nominal més baixes per a condensadors de la sèrie -1 / (Capacitància (C) total) = 1 / (C del primer condensador) + 1 / (C del segon condensador) + … -Tensió (V) màx = (V del primer condensador) + (V del 2n condensador) + … -Potència = (V) (I) I-Corrent V-Voltatge C-Capacitat Descàrrec de responsabilitat No em faig responsable de les vostres accions. Si dispareu, sacsegeu o us feriu a vosaltres mateixos o als altres …

Vostè pel seu compte

Visiteu el meu lloc web per veure els meus altres projectes: FUTURS SISTEMES EXPERIMENTALS

Primer premi del concurs de llibres The Instructables