Coilgun Handgun: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Lær, hvordan du laver en simpel spiralgevær med kun få dele, der er ret lette at få. Vær villig til at bruge mere end en uge på dette, og du har muligvis brug for et par tunge elværktøjer (kun for at lave gode projektiler). Jeg byggede min første på kun en uge efter jeg havde alle delene.

Coilgun Principal: Coilguns (Pulse Accelerators), ligesom railguns (Lineære Acceleratorer), bruger intense elektromagnetiske felter til at drive objekter med utrolige hastigheder, der ikke kan nås med moderne gasdrevet våben (givet nok lagret energi selvfølgelig). Denne spolepistol er kendt som en modviljespolepistol. Spolen bruger sit elektromagnetiske felt til at trække et ferromagnetisk (magnetisk påvirket) projektil, i dette tilfælde en formet stålrunde, mod midten. Ideelt set vil strømmen, der understøtter det elektromagnetiske felt, slukke, når projektilet er i midten, så projektilet kan fortsætte med at bevæge sig ned ad tønden, ud fra pistolen og til målet. Brug en spole og et par batterier til bedre at forstå egenskaberne for dette system. Mange spolepistoler indeholder flere faser ved lavere energiniveauer, da effektiviteten har en tendens til at dø, da mere lagret energi bruges til et enkelt spoledesign. For mere information, gå til trin 5. Et grundlæggende coilgun -driftsdiagram er inkluderet i bunden. Hvad er et relæ ?? (Uddybning af trin 2) Hvordan fungerer det? Et relæ er en simpel elektromagnetisk switch. Den bruger en elektromagnet til at trække to kontakter i et separat kredsløb sammen, fuldende kredsløbet og lade elektricitet strømme. Hvad bruges den til? Et relæ blev oprindeligt brugt til at give en maskine eller computer mulighed for at tænde eller slukke noget elektronisk. I denne applikation bruges den til at skifte kondensatorernes energi til spolen. Hvorfor bruge det? Relæer tillader mere strøm at passere gennem dem end almindelige trykknapkontakter, som normalt svejses sammen. Du kan bruge en vippekontakt med en meget høj karakter til dette, men den er normalt dyrere og større end et relæ med samme rating.

Online: - Stor højspændingskondensator (jeg anbefaler en 400V 470uF kondensator for at komme i gang) -20 eller 22 awg tilslutningstråd (køb både det faste og strandede) (Større ledning er bedre, fordi det sænker modstanden i systemet, hvilket øger spolen pistols effektivitet) -22-20 awg Magnetic Wire (Afhængigt af din spole præference; Se trin 2) (Radio Shack har en pakke med 40 ft af dette, men jeg anbefaler at købe det fra en anden butik for at spare omkostninger og få mindst 100 ft til en spole mere end 7 lag tyk) -A Relæ (elektronisk switch), helst 30 ampere eller mere (jeg fik et 12VDC/30A SPST Automotive Relay fra Radio Shack, men jeg vil anbefale en højere spænding og strømstyrke)

-En øjeblikkelig kontakt (jeg brugte SPDT -switchen med 3/4 "rullehåndtag fra Radio Shack, men du kan bruge en lavere nominel switch) -En tænd/sluk -switch (jeg brugte DPDT Heavy -Duty Rocker Switch fra Radio Shack, men du kan bruge en lavere nominel switch) -Batteripakker (mere end 2 2AA -holdere og 1 9V -holder) (Jo flere 2AA -batteripakker jo bedre) (jeg vil foreslå at få et par 2 C -batteriholdere, da de giver væsentligt mere strøm til Oplader, hvilket resulterer i en MEGET hurtigere opladningstid; pas på ikke at overbelaste dine opladere, se sidste trin for sikker oplader til batteri -forhold. -Engangskamera (jo mere jo bedre, da dette er pistolens centrale komponent) -En spraymaling " kan pistol "håndtere eller andet håndtag. (Jeg fik mit fra Harbor Freight) -Plexiglas, træ eller metalplader (valgfrit til pistolhus) -Elektrisk tape -Lod -Flux (ikke nødvendigt, men det hjælper) -Superlim / Epoxy / Hot Lim (bruges til samling af pistolhus) I butikker:

-Strå fra Burger king/Brahms eller (Du kan bruge et andet steds sugerør, men spolens indre diameter vil variere; Selvfølgelig, hvis du vælger et mindre halm, vil et mindre projektil gå hurtigere, men pakke ikke så stort et slag, AKA momentum) Også, Mindre sugerør kan bruges til at placere på bagsiden af dit projektil til stabilisering, dette fungerer godt.

Home Depot eller Lowe's:

-Store søm eller lavt kulstofstål rund stang skåret i længden (1/4 til 5/16 tommer diameter, eller tag dit halm til Home Depot for at passe til den rigtige søm)

-En bolt, to skiver og en møtrik. (Bolten skal være diameteren på dit halm, og skiven skal passe godt og være så bred i diameter som muligt)

Værktøjer jeg bruger

• Loddekolbe
• Nålestang
• Tang
• Trådskærere
• Wire Stripper
• Saks
• Limpistol (til samling af kabinet)
• Skruetrækker -sæt
• 30V 10A strømforsyning

Mister du drevet til at bygge dette? Se videoerne PAR-1-videoen demonstrerer den kinetiske effekt af en 22awg magnetledning, 30 mm lang, 12-lags spole med en 470uF 400V (opladet til 450V) kondensator, det er kun 50 Joule !.

Færdig med en coilgun og vil dele den? Post det her: Coilgun Arsenal Generelle butikker for at købe dele og værktøjer:

- Amazon

- Ebay

Elektroniske varer:

- Mouser Sandsynligvis den bedste distributør, jeg er stødt på, stort udvalg af varer, de bedste priser på et elektronisk websted, der ikke er engros, og fantastisk navigation og organisation. - Guldmine Gode priser på nyttige dele - Digikey God til svært ved at finde dele. - MPJA Fantastisk sted at købe magnetisk ledning og lysdioder - Electrostore Store højspændingskondensatorer til billig pris og andre komponenter med høj effekt. - Overskud i Nebraska Gode priser på magnetisk ledning, hvis de købes i store mængder.

_

BESØG MIT WEBSITE FOR FLERE PROJEKTER: FREMTIDIGE EKSPERIMENTALE SYSTEMER

Trin 1: Lader kredsløb

Det første trin er at bortskaffe engangsartiklerne. Skil først Kodak -kameraerne fra hinanden ved hjælp af en skruetrækker til at lirke kabinettet op i siden. Fjern alle, bortset fra den midterste plastdel, der holder kredsløbskortet (VÆR FORSIGTIG, ELLER ikke på nogen måde, du vil sandsynligvis chokere dig selv, medmindre du bærer handsker, en god idé for de svage i hjertet (bogstaveligt talt)) Sørg for, at batteriet er afladt berør derefter kondensatorens ledninger sammen med en skruetrækker for at aflade den, kondensatoren er den cylindriske enhed, der har to ledninger, der ekstruderer fra den, det viste sted er det andet billede. Hvorfor tilslutter opladere til en bank? opladere selv er ikke særlig kraftfulde, men når du forbinder dem parallelt som vist på det sidste billede, øger du den mulige effekt, som opladerne kan klare. Hvis du øger antallet og størrelsen på din batteribank (ved 3V), øges opladerenes output (til et punkt), indtil laderne steger. Tilslutter opladerne i Parallel OR Series? Opladerne er forbundet parallelt, dvs. hver terminal er forbundet til den samme terminal på den tilstødende oplader som vist på billeddiagrammet. Jeg anbefaler ikke at sætte opladerne i serie, så du skal ikke bekymre dig om det. Se og læs billedkommentarer, billederne viser dig, hvordan du gør dine opladere bedre, end jeg kan beskrive det. Tag først dit kredsløb og brug et par trådklippere og afskær det afsnit, der er defineret af den lille transformer øverst til højre på kredsløbet (dette inkluderer en transistor og diode) (se på billedet til reference). Fastgør elektroder som defineret på billedet. Kamerakredsløb er for det meste ineffektive, dvs. 16% ved min test, hvis du vil have din pistol til at oplade hurtigere og med mindre batteridrænning, tjek min DC til DC HV Boost Converter. Mini Charger Idea -kreditten kommer fra Instructable -medlem "245Tommy", som fik det fra dit tube -medlem "Halo2maniaccc". Tak begge TEST HVER LADER INDIVIDUELT FØR DU SÆTTER DEM I EN BANK, nogle kan være defekte. Husk: Flux/harpiks (som bruges til at forstærke loddets "stick") er vigtig her. Du har ikke brug for det, men det hjælper meget.

Trin 2: Generelle detaljer

Kondensatorer: Tilslut kondensatorerne via bar massiv tråd og loddetin (Stil det negative op med det negative!). Kondensatorerne bør være klassificeret 300 VDC til 900 VDC for de bedste resultater. (400V 470uF Eksempel Energien fundet i en kondensator kan beregnes ud fra denne formel: 1/2 x C x 1e-6 x V2 eller 0,000005 x C x V x V Hvor C er kapacitansen i mikrofarader (uF) og V er spændingen, kondensatoren oplades til i volt. Coil: her er en god video, der viser dig, hvordan du spoler din spole: Sådan vindes en spole -Bolt af en passende længde og diameter -Skiver og møtrikker med stor diameter til at passe på Bolten -Electrical (normalt sort) tape eller helst superlim eller epoxy -Straw eller papir for at skabe et mellemrum mellem spolevikling og bolten -Magnetisk eller emalje wire -Jeg bruger plexiglasskiver, der er skabt via en hulsav og boremaskine. Dette gør det muligt du skal superlime hvert lag til plastskiverne på den måde, at spolen er mere strukturelt sund, når den tages af spolen. Hvis du vælger at have en plastikskive, kan du føre starttråden gennem en lund eller et hul, der er skåret i plastskiven på bagsiden, dette hjælper meget i snoede. Få nu dit halm eller stykke papir og skær det cirka 1-2 mm længere t han den ønskede længde af din spole. Sæt slutskiven (e) på bolten, og anbring halmen eller papiret på bolten som vist på billedet, hvis halmen ikke passer på bolten, skal du blot skære den i længden. Montere den resterende skive og møtrik på bolten som vist. Fremfør enden af din magnetiske ledning i midten af din endeskive, og lad ca. 2-3 in af ledningen komme ud på den anden side. Vikl ledningen, der blev sat gennem endebolten omkring boltens hoved for at sikre den på plads. Begynd nu at spole spolen med eller mod uret rundt om bolten. Skift IKKE fra mod uret til med uret eller omvendt, vind altid i en retning omkring bolten, ellers fungerer din spole ikke. Fortsæt med at vindes, indtil du har nået den anden ende, fastgør tråden med tommelfingeren, og hvis du har tape, skal du trykke på laget tæt, hvis du bruger superlim, må du IKKE lime det første lag, dette limer tråden til halmen eller papir. For at lave et andet lag skal du blot fortsætte med at vinde, rotere i samme retning som du startede og komme tilbage til den anden ende af spolen oven på det første lag. Når du har nået den anden side, lim eller tape forsamlingen og fortsæt med at vikle i samme retning med eller mod uret frem og tilbage langs spolens længde. Vind spolen så perfekt som menneskeligt muligt, og hold tråden så vinkelret på bolten som muligt. Når du er færdig med din spolebånd eller lim forsamlingen så tæt som muligt og lad den sidde i et par timer. Tag derefter spolen af vinderen så omhyggeligt som muligt og fjern indersiden af halmen eller papiret med en tang. For at få pistolerne til at gribe åbner du plasthåndtaget og den varme lim i rullekontakten, så kontakten udløses af, ja, aftrækkeren. Bor huller i bagsiden, og fastgør ledninger til kontakten (1, 3), og sæt derefter ledningerne gennem hullerne. Luk håndtaget, og hvis du kan høre et klik, når du trækker i aftrækkeren, skal det fungere. RELÆ Et relæ har to arbejdselementer i det, en elektromagnet og en mobil kontakt. Først lidt ordforråd:-NC-Normalt lukket-Når der ikke tilføres strøm til elektromagneten C og NC er tilsluttet-NO-Normalt åben-Når der tilføres strøm til elektromagneten C og NO er tilsluttet-C-Fælles- Tilsluttet til enten NC eller NO baseret på tilstand af elektromagnet- SPST- Single Pole Single Throw- Enten NC eller NO er inkluderet i dette relæ, ikke begge Dette relæ har 4 forbindelser, Selvom nogle ser ud til at have mere, Hvis elektromagnetens placering er ukendt anvende en 9V-12V kilde til hver tilslutningskombination, der er mulig, indtil der høres et klik, dette er det elektromagnetiske, og når relæet tilsluttes som i diagrammet i det efterfølgende trin, vil pistolen affyre, når en korrekt spænding tilføres disse forbindelser igen. - SPDT- Single Pole Double Throw- Både NC og NO er inkluderet i dette relæ (vist på billedet nedenfor) Dette relæ vil have 5 forbindelser, igen Hvis placeringen af elektromagneten er ukendt, skal der anvendes en 9V-12V kilde til hver tilslutningskombination mulig indtil et klik høres, er dette elektromagneten, og når relæet er tilsluttet som i diagrammet i det efterfølgende trin, vil pistolen affyre, når der igen tilføres en korrekt spænding til disse forbindelser. Til dette projekt kan enten bruges et SPST- eller SPDT -relæ, vi bruger kun C- og NO -forbindelserne, så en SPDT vil have en ikke -forbundet ledning. Ved at åbne relæet kan du hurtigere finde disse forbindelser, men sætte dækslet på igen, når du er klar til at installere relæet. Nedenfor er også et billede af den halvautomatiske konfiguration.

Trin 3: Spoler, kondensatorer og resultater

Spoler, kondensatorer og resultater Alle målinger er taget fra hastighedstest med kronograf og er maksimalt opnået. 22 gauge: -UM: 7 lag, 33 mm L, 6,5 mm InDia 1320uF 330V E.37m/s 4g (11*330V 120uF) -8 lag, 30mm L, 8mm InDia 960uF 350V 24m/s 8g (8*330V 120uF) 3,9% -12 lag, 30 mm L, 8 mm InDia 600uF 350V 12m/s 8g (5*330V 120uF) 1,57% -12 lag, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 27m/s 8g (1*400V 470uF) 6,1% -16 Lag, 30 mm L, 8 mm InDia 470uF 450V 28m/s 8g (1*400V 470uF) **** Bedste resultater 6,6% -UM: 12 lag, 30 mm L, 8 mm InDia 470uF 800V E.> 50m/s 8g (4* 400V 470uF) 20 gauge: -UM: 12 Layer, 29mm L, 8mm InDia 940uF 400V 31m/s 8g (2*400V 470uf) -UM: 12 Layer, 12mm L, 8mm InDia 1200uF 350V 26m/s 8g (10*330V 120uf) -8 lag, 12 mm L, 8 mm InDia 880uF 450V 13m/s 9,0g (4*400V 220uF) -Ferrite omgivet -8 lag, 12 mm L, 8 mm InDia 880uF 450V 14m/s 9,0g (4*400V 220uF) - 8 lag, 30 mm L, 8 mm InDia 1100uF 450V 33.0m/s 9.0g (5*400V 220uF) SCR skiftet 4.4% E. = Estimeret hastighed-Hastigheden her er estimeret baseret på visuel sammenligning med de andre resultater, de måles ikke. UM = Unmaximized- Spole ikke eksperimenteret med for at opnå maksimale resultater Hvis du ikke har adgang til en kronograf er metoden HER relativt nøjagtig. Hvis du bruger denne metode til at få hastighedsresultater, skal du sørge for, at din spole er helt vandret og ikke skyde til jorden, fyr på et stykke skum, der er en meter eller deromkring. Her er også en optisk hastighedsmåling opsat. Selv i bedste fald er de viste resultater + eller - 20% korrekte, det skyldes, at de fleste elektrolytiske kondensatorer er inden for + eller - 20% regionen.

Trin 4: Bring det hele sammen

Forbind nu alt sammen. Følg billeddiagrammet og skematisk. Test systemet, hvis det virker, brug plexiglas, træ eller endda metal til at lave hus til din pistol afhængigt af den ønskede størrelse/vægt osv. Batteribankerne må ikke overstige +3V for relativt sikker drift.

Trin 5: Projektiler

Projektilmateriale: Projektilmaterialet er en meget vigtig del af dit coilgun -system. -I grunden skal dit projektil være ferromagnetisk, dvs. indeholde for det meste jern. -Det skal være magnetisk blødt, hvilket betyder, at hvis et magnetfelt påføres det, forbliver materialet ikke magnetiseret. -Det skal have det højest mulige magnetiske mætningspunkt De bedste materialer, jeg kender, er angivet nedenfor fra bedst ned: Nickle-Cobalt Nickle-Iron Pure Iron Low Carbon Steel (Stål med en rating på 10XX, hvor XX er det laveste mulige tal, f.eks. som 1006) Rustfrit stål (må ikke bruges) - De fleste rustfrit stål er IKKE ferromagnetiske, det skal indeholde mindst 80% jern for at blive betragtet som ferromagnetisk. Round Low Carbon Steel 1006 fra McMaster-Carr vil være det bedste materiale, jeg fandt til dine projektiler til en rimelig pris og tilgængelighed. Det er det laveste kulstofstål, jeg kunne finde ved køb af "lav mængde". Du kan også få 5/16 "stålstang (hvad jeg brugte) fra ebay eller lokal isenkræmmer. Hvis du vil have effektivitet i din coilgun, men ikke har værktøjer, tid eller kræfter til at få dine egne projektiler til at købe HER, kan du kan tilpasse dine stangskæringer til en relativt lav pris, og du behøver ikke at udføre det kedelige arbejde, og stålet er lavt kulstof, hvilket betyder højere jernindhold og mere effektivitet. Også de sælger akryl til mine kapper, hvilket er et plus. Projektilfabrikation Nu er dette den "hårdeste" og mest tidskrævende del. For at lave projektilerne skal du skære hovederne af neglene ved hjælp af et Dremel -værktøj med en forstærket skæreskive (slides hurtigt) eller en stor kværn med en skæreblad.

Du kan også bruge en hacksav med et stålskæreblad, æren for denne idé går til medlem jondo huang, jeg har aldrig selv tænkt på det. Dette er den foretrukne metode, da den er billigere, og snittet er meget bedre. Klip derefter resten af neglen til den korrekte længde (De skal være 3/4 "til 5/4" længden af spolen). Hvis du leder efter effektivitet, dvs. hastighed, skal du blot slibe kanterne af projektilet til en afrundet, flad overflade og ikke spids. Mine er skarpe, så de kan gøre mere "skade". For at gøre dette placerede jeg projektilerne i en boremaskine (eller boremaskine) og brugte en kværn eller metalfil til at slibe kanterne ned, hvis du bruger Dremel kan du få en glattere finish og et finere punkt. Dette kan være en lang proces, men det er det hele værd.

Trin 6: Coilgun Research og generel information

Skyd dåser, dåser eller hvad dit hjerte begærer. (Med undtagelse af andre, medmindre de fortjener det, ikke rigtig). Jeg er ikke ansvarlig for, at du er dum med dette. Hvis du gør det rigtigt, kan du alvorligt skade eller dræbe nogen med dette. Eksperimenter med en anden mængde kondensatorer for at maksimere snudeenergi. Ligninger: -Potential Energy = (1/2) (kapacitans i uF/1, 000, 000) (spænding i V) 2 -Kinetisk energi = (1/2) (masse i g/1, 000) (hastighed i m/s) 2 ligninger for kondensatorer i parallel -Kapacitans (C) i alt=(C for 1. kondensator)+(C for 2. kondensator)+… -Spænding (V) max = Laveste nominelle spændingsligninger for kondensatorer i serie -1/(Kapacitans (C) i alt) = 1/(C for 1. kondensator)+1/(C for 2. kondensator)+… -Spænding (V) max = (V af 1. kondensator)+(V af 2. kondensator)+… -Power = (V) (I) I-strøm V-spænding C-kapacitans Ansvarsfraskrivelse Jeg tager intet ansvar for dine handlinger. Hvis du skyder, chokerer eller på anden måde skader dig selv eller andre …

Din på egen hånd

Besøg mit websted for at se mine andre fordele: FREMTIDIGE EKSPERIMENTALE SYSTEMER

Første præmie i The Instructables Bogkonkurrence