Pistola a bobina: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Impara come realizzare un semplice coilgun usando solo poche parti che sono abbastanza facili da ottenere. Sii disposto a dedicare più di una settimana a questo e potresti aver bisogno di alcuni strumenti potenti (solo per fare buoni proiettili). Ho costruito il mio primo in solo una settimana dopo aver avuto tutte le parti.

Coilgun Principal: Coilgun (Acceleratori di impulsi), come i cannoni a rotaia (Acceleratori lineari), utilizzano intensi campi elettromagnetici per spingere gli oggetti a velocità incredibili irraggiungibili con le moderne armi a gas (ovviamente data abbastanza energia immagazzinata). Questa pistola a bobina è nota come pistola a bobina a riluttanza. La bobina usa il suo campo elettromagnetico per tirare un proiettile ferromagnetico (magneticamente influenzato), in questo caso un tondo d'acciaio sagomato, verso il suo centro. Idealmente la corrente che supporta il campo elettromagnetico si spegne quando il proiettile è al centro, consentendo al proiettile di continuare a viaggiare lungo la canna, fuori dalla pistola e verso il bersaglio. Utilizzare una bobina e alcune batterie per comprendere meglio le proprietà di questo sistema. Molte pistole a bobina incorporano più stadi a livelli di energia inferiori poiché l'efficienza tende a diminuire man mano che viene utilizzata più energia immagazzinata per un design a bobina singola. Per ulteriori informazioni, andare al passaggio 5. Nella parte inferiore è incluso uno schema di funzionamento di base della pistola a bobina. Cos'è un relè? (Elaborazione al punto 2) Come funziona? Un relè è un semplice interruttore elettromagnetico. Usa un elettromagnete per tirare insieme due contatti di un circuito separato, completando il circuito e permettendo all'elettricità di fluire. A cosa serve? Un relè è stato originariamente utilizzato per consentire a una macchina o un computer di accendere o spegnere qualcosa elettronicamente. In questa applicazione viene utilizzato per commutare l'energia dei condensatori nella bobina. Perché usarlo? I relè consentono il passaggio di più corrente rispetto ai normali interruttori a pulsante, che normalmente si saldano insieme. È possibile utilizzare un interruttore a levetta di valore molto alto per questo, ma di solito è più costoso e più grande di un relè dello stesso valore. Parti:

Online: - Condensatore ad alta tensione di grandi dimensioni (consiglio un condensatore da 400 V 470 uF per iniziare) -20 o 22 awg Cavo di collegamento (acquista sia il solido che il trefolo) (Il cavo più grande è migliore perché riduce la resistenza nel sistema che aumenta la bobina efficienza della pistola) -22-20 awg Filo magnetico (a seconda della preferenza della bobina; vedere il passaggio 2) (Radio Shack ha un pacchetto con 40 piedi di questo, ma consiglio di acquistarlo da un negozio diverso per risparmiare sui costi e ottenere almeno 100 piedi per una bobina con più di 7 strati di spessore) -A Relè (interruttore elettronico), preferibilmente 30 Amp o più (ho ottenuto un relè automobilistico SPST da 12VDC/30A da Radio Shack, ma consiglierei una tensione e una corrente più elevate)

-Un interruttore momentaneo (ho usato l'interruttore SPDT con leva a rullo da 3/4" di Radio Shack, ma puoi usare un interruttore di livello inferiore) -Un interruttore On/Off (ho usato l'interruttore a bilanciere DPDT Heavy-Duty di Radio Shack ma è possibile utilizzare un interruttore di valore inferiore) -Pacchi batteria (più di 2 supporti da 2 AA e 1 supporto da 9 V) (Più pacchi batteria da 2 AA, meglio è) (Suggerirei di acquistare alcuni portabatteria da 2 C in quanto forniscono sostanzialmente più energia al Caricabatterie, con conseguente tempo di ricarica MOLTO più veloce; fare attenzione a non sovraccaricare i caricatori, vedere l'ultimo passaggio per un rapporto tra caricabatteria e batteria sicuro. può pistola "manico o altra maniglia. (Ho preso il mio da Harbour Freight) -Plexiglas, legno o lamiera (opzionale per l'involucro della pistola) -Nastro elettrico -Saldatura -Flux (non necessario, ma aiuta) -Super colla / Colla epossidica/calda (usata per assemblare il rivestimento della pistola)Nei negozi:

- Cannucce da Burger King/Brahms o (puoi usare le cannucce di un altro posto ma il diametro interno della bobina sarà diverso; ovviamente se scegli una cannuccia più piccola un proiettile più piccolo andrà più veloce ma non darà un pugno così grande, AKA slancio) Inoltre, Cannucce più piccole possono essere utilizzate per posizionare sul retro del proiettile per la stabilizzazione, questo funziona bene.

Home Depot o Lowe's:

-Chiodi grandi o barra tonda in acciaio a basso tenore di carbonio tagliati a misura (diametro da 1/4 a 5/16 di pollice, o portare la cannuccia a Home Depot per adattarsi al chiodo giusto)

-Un bullone, due rondelle e un dado. (Il bullone deve avere il diametro della cannuccia e la rondella deve adattarsi bene e avere un diametro il più largo possibile)

Strumenti che uso

• Saldatore
• Pinze ago
• Pinze
• Pinza tagliafili
• Spelafili
• Forbici
• Pistola per colla (per assemblare l'involucro)
• Set di cacciaviti
• Alimentatore 30V 10A

Perdere la voglia di costruirlo? Guarda i video Il video PAR-1 mostra l'uscita cinetica di un filo smaltato da 22 awg, 30 mm di lunghezza, bobina a 12 strati con un condensatore da 470 uF 400 V (caricato a 450 V), che sono solo 50 Joule!.

Hai finito un coilgun e vuoi condividerlo? Pubblicalo qui: Coilgun ArsenalNegozi generali per acquistare parti e strumenti:

- Amazon

- Ebay

Siti di prodotti elettronici:

- Mouser Probabilmente il miglior distributore che abbia mai incontrato, vasta selezione di articoli, miglior prezzo per un sito di elettronica non all'ingrosso e ottima navigazione e organizzazione. - Miniera d'oro Ottimi prezzi su parti utili - Digikey Ottimo per parti difficili da trovare. - MPJA Ottimo posto per acquistare cavi magnetici e LED - Electrostore Grandi condensatori ad alta tensione a prezzi economici e altri componenti ad alta potenza. - Surplus of Nebraska Ottimi prezzi sul filo magnetico se acquistato in grandi quantità.

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Passaggio 1: circuiti del caricabatterie

Il primo passo è quello di smaltire gli usa e getta. Smontare prima le fotocamere Kodak utilizzando un cacciavite per aprire la custodia sul lato. Rimuovi tutto tranne la parte centrale in plastica che tiene il circuito stampato (FAI ATTENZIONE, O non fare in alcun modo probabilmente ti darai una scossa a meno che non indossi i guanti, una buona idea per i deboli di cuore (letteralmente)) Assicurati che la batteria sia scarica quindi tocca i cavi del condensatore insieme con un cacciavite per scaricarlo, il condensatore è il dispositivo cilindrico che ha due cavi che fuoriescono da esso, la posizione mostrata è la seconda immagine. Perché collegare i caricabatterie in una banca? i caricabatterie stessi non sono molto potenti, ma quando li colleghi insieme in parallelo come mostrato nell'ultima immagine, aumenti la possibile potenza in uscita che i caricabatterie possono gestire. Aumentando il numero e le dimensioni del tuo banco di batterie (a 3 V) aumenterà l'uscita dei caricabatterie (fino a un certo punto) finché i caricabatterie non friggeranno. Collegare i caricabatterie in serie OR in parallelo? I caricatori sono collegati in parallelo, cioè ogni terminale è collegato allo stesso terminale sul caricatore adiacente come mostrato nel diagramma dell'immagine. Non consiglio di mettere i caricabatterie in serie, quindi non preoccuparti. Guarda e leggi i commenti alle immagini, le immagini ti mostrano come rendere i tuoi caricabatterie migliori di come posso descriverlo. Per prima cosa prendi il tuo circuito e usa un paio di tronchesi e taglia la sezione definita dal piccolo trasformatore in alto a destra del circuito (questo include un transistor e un diodo) (guarda l'immagine per riferimento). Collegare i cavi come definito nell'immagine. I circuiti della fotocamera sono per lo più inefficienti, ovvero il 16% secondo i miei test, se vuoi che la tua pistola si carichi più velocemente e con un minor consumo di batteria, controlla il mio convertitore DC-DC HV Boost. Il credito Mini Charger Idea viene dal membro Instructable "245Tommy" che l'ha ottenuto dal membro you tube "Halo2maniaccc". Grazie a entrambi PROVA OGNI CARICABATTERIE INDIVIDUALMENTE PRIMA DI METTERLI IN UNA BANCA, alcuni potrebbero essere difettosi. Ricorda: Flux/Rosin (che viene utilizzato per migliorare il "stick" della saldatura) è importante qui. Non ne hai bisogno, ma aiuta molto.

Passaggio 2: dettagli generali

Condensatori: collegare i condensatori tramite filo solido nudo e saldatura (allineare il negativo con il negativo!). I condensatori dovrebbero essere classificati da 300 VDC a 900 VDC per ottenere i migliori risultati. (400V 470uF Esempio L'energia trovata in un condensatore può essere calcolata in base a questa formula: 1/2 x C x 1e-6 x V2 o 0.000005 x C x V x V Dove C è la capacità in micro-farad (uF) e V è la tensione a cui è caricato il condensatore in Volt. Bobina: Ecco un buon video che mostra come avvolgere la bobina: Come avvolgere una bobina - Bullone di lunghezza e diametro appropriati - Rondelle di grande diametro e dado da montare il Bolt -Nastro elettrico (di solito nero) o preferibilmente super colla o epossidica -Paglia o carta per creare uno spazio tra l'avvolgimento della bobina e il bullone -Filo magnetico o smaltato -Utilizzo rondelle in plexiglas create tramite una sega a tazza e un trapano a colonna. Questo permette devi incollare ogni strato alle rondelle di plastica in modo che la bobina sia strutturalmente più solida quando viene rimossa dalla bobina. Se scegli di avere una rondella di plastica puoi far passare il filo di partenza attraverso una scanalatura o un foro praticato nella rondella di plastica posteriore, questo aiuta molto nell'avvolgimento Ora prendi la tua cannuccia o pezzo di carta e taglialo di circa 1-2 mm più lungo t han la lunghezza desiderata della bobina. Metti le rondelle terminali sul bullone e posiziona la cannuccia o la carta sul bullone come mostrato nell'immagine, se la cannuccia non si adatta al bullone tagliala semplicemente nel senso della lunghezza. inserisci la rondella e il dado rimanenti sul bullone come mostrato. Fai passare l'estremità del filo magnetico attraverso il centro della rondella terminale e lascia che circa 2-3 pollici del filo escano dall'altro lato. Avvolgi il filo che è stato fatto passare attraverso il bullone terminale attorno alla testa del bullone per fissarlo in posizione. Ora inizia ad avvolgere la bobina in senso orario o antiorario attorno al bullone. NON passare da antiorario a orario o viceversa, avvolgere sempre in una direzione attorno al bullone, altrimenti la bobina non funzionerà. Continua ad avvolgere fino a raggiungere l'altra estremità, fissa il filo con il pollice e se hai del nastro picchietta bene lo strato, se stai usando la colla super NON incollare il primo strato, questo incollerà il filo alla cannuccia o carta. Per creare un secondo strato, continua semplicemente ad avvolgere, ruotando nella stessa direzione in cui hai iniziato e tornando all'altra estremità della bobina sopra il primo strato. Una volta raggiunto l'altro lato, incollare o nastro adesivo e continuare ad avvolgere nella stessa direzione in senso orario o antiorario avanti e indietro lungo la lunghezza della bobina. Avvolgere la bobina nel modo più umano possibile e mantenere il filo il più perpendicolare possibile al bullone. Una volta che hai finito con il nastro della bobina o incolla il gruppo il più stretto possibile e lascialo riposare per alcune ore. Quindi, togli la bobina dall'avvolgitore il più attentamente possibile e rimuovi l'interno della cannuccia o della carta con una pinza. Per far afferrare le pistole, apri la maniglia di plastica e la colla a caldo nell'interruttore a rullo in modo che l'interruttore venga attivato, beh, dal grilletto. Praticare dei fori nella parte posteriore e collegare i cavi all'interruttore (1, 3), quindi inserire i cavi attraverso i fori. Chiudi la maniglia e se senti un clic quando premi il grilletto, dovrebbe funzionare. RELÈ Un relè contiene due elementi funzionanti, un elettromagnete e un contatto mobile. Prima un po' di vocabolario: - NC-Normalmente Chiuso-Quando non viene applicata corrente all'elettromagnete C e NC sono collegati - NO-Normalmente Aperto-Quando viene applicata corrente all'elettromagnete C e NO sono collegati - C-Comune- Collegato a entrambi NC o NO in base allo stato dell'elettromagnete - SPST- Single Pole Single Throw- In questo relè è incluso NC o NO, non entrambi Questo relè avrà 4 connessioni, anche se alcuni sembrano averne di più, se la posizione dell'elettromagnete è sconosciuta applicare una sorgente 9V-12V a ogni combinazione di connessione possibile fino a quando non si sente un clic, questo è l'elettromagnete e quando il relè è collegato come nello schema nel passaggio successivo la pistola si attiverà quando verrà applicata nuovamente una tensione adeguata a queste connessioni. - SPDT- Single Pole Double Throw- Sia NC che NO sono inclusi in questo relè (mostrato nell'immagine sotto) Questo relè avrà 5 connessioni, di nuovo Se la posizione dell'elettromagnete è sconosciuta, applicare una sorgente 9V-12V a ciascuna combinazione di connessione possibile fino a quando non si sente un clic, questo è l'elettromagnete e quando il relè è collegato come da schema al passo successivo la pistola si attiverà quando verrà applicata nuovamente una tensione adeguata a questi collegamenti. Per questo progetto è possibile utilizzare un relè SPST o SPDT, utilizziamo solo le connessioni C e NO quindi un SPDT avrà un cavo non connesso. L'apertura del relè ti consentirà di trovare queste connessioni più rapidamente, ma rimetti il coperchio quando sei pronto per installare il relè. Anche Di seguito è riportata un'immagine della configurazione semiautomatica.

Passaggio 3: bobine, condensatori e risultati

Bobine, condensatori e risultati Tutte le misurazioni sono prese dal test di velocità con cronografo e sono state raggiunte al massimo. Calibro 22: -UM:7 Strati, 33 mm L, 6,5 mm InDia 1320uF 330V E.37m/s 4g (11*330V 120uF) -8 Strati, 30mm L, 8mm InDia 960uF 350V 24m/s 8g (8*330V 120uF) 3,9% -12 strati, 30 mm L, 8 mm InDia 600 uF 350 V 12 m/s 8 g (5*330 V 120 uF) 1,57% -12 strati, 30 mm L, 8 mm diametro interno 470 uF 450 V 27 m/s 8 g (1*400 V 470 uF) 6,1% -16 Strato, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 28m/s 8g(1*400V 470uF) ****Migliori risultati 6.6% -UM:12 Strato, 30mm L, 8mm InDia 470uF 800V E.>50m/s 8g(4* 400V 470uF) 20 gauge: -UM:12 Strati, 29mm L, 8mm InDia 940uF 400V 31m/s 8g (2*400V 470uf) -UM:12 Strati, 12mm L, 8mm InDia 1200uF 350V 26m/s 8g (10*330V 120uf) -8 Strati, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 13m/s 9.0g (4*400V 220uF) -Ferrite Surrounded-8 Strati, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 14m/s 9.0g(4*400V 220uF) - 8 strati, 30 mm L, 8 mm InDia 1100uF 450 V 33,0 m/s 9,0 g (5*400 V 220 uF) SCR commutato 4,4% E.=Velocità stimata: la velocità qui è stimata in base al confronto visivo con gli altri risultati, non sono misurati. UM=Unmaximized- Bobina non sperimentata per ottenere i massimi risultati Se non si ha accesso a un cronografo il metodo QUI è relativamente accurato. Se usi questo metodo per ottenere risultati di velocità assicurati che la tua bobina sia perfettamente orizzontale e non sparare a terra, spara a un pezzo di schiuma che si trova a circa un metro di distanza. Anche QUI è impostata una misurazione della velocità ottica. Anche nella migliore delle ipotesi i risultati mostrati sono corretti del + o - 20%, questo perché la capacità della maggior parte dei condensatori elettrolitici è compresa nella regione del + o - 20%.

Passaggio 4: riunisci tutto

Ora collega tutto insieme. Segui il diagramma dell'immagine e lo schema. Prova il sistema, se funziona usa plexiglas, legno o anche metallo per creare un alloggiamento per la tua pistola a seconda delle dimensioni/peso desiderati, ecc. I banchi di batterie non devono superare + 3 V per un funzionamento relativamente sicuro.

Passaggio 5: proiettili

Materiale del proiettile: il materiale del proiettile è una parte molto importante del tuo sistema a bobina. -Fondamentalmente il tuo proiettile deve essere ferromagnetico, cioè contenere principalmente Ferro. -Deve essere magneticamente morbido, il che significa che se viene applicato un campo magnetico, il materiale non rimarrà magnetizzato. -Deve avere il punto di saturazione magnetica più alto possibile I migliori materiali che conosco sono elencati di seguito dal migliore in basso: Nichel-Cobalto Nichel-Ferro Ferro puro Acciaio a basso tenore di carbonio (Acciaio con una valutazione di 10XX dove XX è il numero più basso possibile, come come 1006) Acciaio inossidabile (non utilizzare) - La maggior parte dell'acciaio inossidabile NON è ferromagnetico, deve contenere almeno l'80% di ferro per essere considerato ferromagnetico. Round Low Carbon Steel 1006 di McMaster-Carr sarà il miglior materiale che ho trovato per i tuoi proiettili per un costo e una disponibilità ragionevoli. È l'acciaio al carbonio più basso che ho trovato per l'acquisto di "basse quantità". Puoi anche ottenere un'asta d'acciaio da 5/16 "(cosa ho usato) da ebay o dal negozio di ferramenta locale. Se vuoi efficienza nella tua pistola a bobina ma non hai gli strumenti, il tempo o lo sforzo per far acquistare i tuoi proiettili QUI, puoi puoi personalizzare i tuoi tagli di canna per un prezzo relativamente basso e non devi fare il lavoro noioso, e l'acciaio è a basso tenore di carbonio, il che significa un maggiore contenuto di ferro e una maggiore efficienza. Inoltre vendono acrilico per i miei involucri, il che è un vantaggio. Fabbricazione dei proiettili Questa è la parte "più difficile" e che richiede più tempo. Per realizzare i proiettili, tagliare le teste dei chiodi utilizzando uno strumento Dremel con un disco da taglio rinforzato (si usura rapidamente) o una smerigliatrice grande con un Lama tagliente.

Puoi anche usare un seghetto con una lama da taglio in acciaio, il merito di questa idea va al membro jondo huang, non ci ho mai nemmeno pensato. Questo è il metodo preferito in quanto è più economico e il taglio è molto migliore. Quindi tagliare il resto dell'unghia alla lunghezza corretta (dovrebbero essere da 3/4 "a 5/4" della lunghezza della bobina). Se stai cercando l'efficienza, cioè la velocità, macina semplicemente i bordi del proiettile su una superficie piana arrotondata e non appuntita. I miei sono taglienti, quindi possono fare più "danni". Per fare questo ho posizionato i proiettili in un trapano a colonna (o trapano) e ho usato una smerigliatrice o una lima di metallo per levigare i bordi, se usi il Dremel puoi ottenere una finitura più liscia e una punta più fine. Questo può essere un processo lungo, ma ne vale la pena.

Passaggio 6: ricerca sulle pistole a bobina e informazioni generali

Spara lattine, lattine o qualunque cosa il tuo cuore desideri. (Ad eccezione di altri, a meno che non lo meritino, non proprio). Non sono responsabile per te che sei stupido con questo, se fatto bene potresti ferire gravemente o uccidere qualcuno con questo. Sperimenta con una diversa quantità di condensatori per massimizzare l'energia del muso. Equazioni: -Energia potenziale=(1/2)(capacità in uF/1, 000, 000) (tensione in V)2 -Energia cinetica= (1/2) (massa in g/1, 000)(velocità in m/s)2 Equazioni per condensatori in parallelo -Capacità(C) totale=(C del 1° condensatore)+(C del 2° condensatore)+… -Tensione(V)max = Equazioni della tensione nominale più bassa per i condensatori in serie -1/(Capacità(C) totale)=1/(C del 1° condensatore)+1/(C del 2° condensatore)+… -Tensione(V) max=(V del 1° condensatore) condensatore)+(V del 2° condensatore)+… -Potenza=(V)(I) I-Corrente V-Tensione C-CapacitàDisclaimerNon mi assumo alcuna responsabilità per le tue azioni. Se spari, colpisci o ferisci in altro modo te stesso o altri…

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