Coilgun Handgun: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Lær hvordan du lager en enkel coilgun med bare noen få deler som er ganske enkle å få tak i. Vær villig til å bruke mer enn en uke på dette, og du kan trenge noen få tunge elektroverktøy (bare for å lage gode prosjektiler). Jeg bygde min første på bare en uke etter at jeg hadde alle delene.

Coilgun Principal: Coilguns (Pulse Accelerators), som railguns (Linear Accelerators), bruker intense elektromagnetiske felt for å drive objekter med utrolige hastigheter som ikke kan nås med moderne gassdrevet våpen (gitt nok lagret energi selvfølgelig). Denne spolepistolen er kjent som en motviljespolepistol. Spolen bruker sitt elektromagnetiske felt til å trekke et ferromagnetisk (magnetisk påvirket) prosjektil, i dette tilfellet en formet stålrunde, mot midten. Ideelt sett vil strømmen som støtter det elektromagnetiske feltet slås av når prosjektilet er i midten slik at prosjektilet kan fortsette å bevege seg nedover fatet, ut av pistolen og til målet. Bruk en spole og noen få batterier for å forstå egenskapene til dette systemet bedre. Mange spolepistoler inneholder flere stadier ved lavere energinivåer, da effektiviteten har en tendens til å dø etter hvert som mer lagret energi brukes til en enkelt spoledesign. For mer informasjon, gå til trinn 5. Et grunnleggende diagram for coilgun -drift er inkludert nederst. Hva er et relé ?? (Utdypelse på trinn 2) Hvordan fungerer det? Et relé er en enkel elektromagnetisk bryter. Den bruker en elektromagnet for å trekke to kontakter i en separat krets sammen, fullføre kretsen og la strøm strømme. Hva brukes den til? Et relé ble opprinnelig brukt for å la en maskin eller datamaskin slå på eller av noe elektronisk. I denne applikasjonen brukes den til å bytte kondensatorers energi til spolen. Hvorfor bruke den? Reléer lar mer strøm passere gjennom dem enn vanlige trykknappbrytere, som normalt sveises sammen. Du kan bruke en vippebryter med høy karakter for dette, men den er vanligvis dyrere og større enn et relé med samme karakter.

Online: - Stor høyspenningskondensator (jeg anbefaler en 400V 470uF kondensator for å komme i gang) -20 eller 22 awg Hookup Wire (Kjøp både solid og strandet) (Større ledning er bedre fordi det senker motstanden i systemet som øker spolen pistolens effektivitet) -22-20 awg Magnetisk ledning (Avhengig av spolens preferanse; Se trinn 2) (Radio Shack har en pakke med 40 fot av dette, men jeg anbefaler å kjøpe den fra en annen butikk for å spare kostnader og få minst 100 ft for en spole mer enn 7 lag tykk) -A relé (elektronisk bryter), helst 30 ampere eller mer (jeg fikk en 12VDC/30A SPST bilrelé fra Radio Shack, men jeg vil anbefale en høyere spenning og strømstyrke)

-En øyeblikkelig bryter (jeg brukte SPDT -bryteren med 3/4 "rullespak fra Radio Shack, men du kan bruke en lavere nominell bryter) -En av/på -bryter (jeg brukte DPDT Heavy Duty Rocker Switch fra Radio Shack, men du kan bruke en lavere nominell bryter) -Batteripakker (Mer enn 2 2AA -holdere og 1 9V -holder) (Jo flere 2AA -batteripakker jo bedre) (jeg vil foreslå å få noen 2 C -batteriholdere da de gir vesentlig mer strøm til Lader, noe som resulterer i MYE raskere ladetid; vær forsiktig så du ikke overbelaster laderne, se siste trinn for sikker lader til batteriforhold. -Engangskamera (jo mer jo bedre da dette er pistolens sentrale komponent) -En spraymaling " kan pistol "håndtak eller annet håndtak. (Jeg fikk min fra Harbor Freight) -Plexiglass, tre eller metallplater (Valgfritt for pistolhylster) -Elektrisk tape -Lodder -Flux (Ikke nødvendig, men det hjelper) -Superlim / Epoxy / Hot Lim (brukes til montering av pistolhus) i butikkene:

-Suger fra Burger king/Brahms eller (Du kan bruke sugerør på et annet sted, men spolens indre diameter vil variere; Selvfølgelig, hvis du velger et mindre sugerør, vil et mindre prosjektil gå raskere, men ikke pakke like stort slag, AKA momentum) Også, Mindre sugerør kan brukes til å plassere på baksiden av prosjektilet for stabilisering, dette fungerer bra.

Home Depot eller Lowe's:

-Store negler eller lavt karbonstål rund stang kuttet i lengde (1/4 til 5/16 tommers diameter, eller ta med halmen din til Home Depot for å passe den rette spikeren)

-En bolt, to skiver og en mutter. (Bolten må være diameteren på sugerøret ditt og skiven må passe godt og ha en så bred diameter som mulig)

Verktøy jeg bruker

• Loddejern
• Nåltang
• Tang
• Avbitertang
• Wire Stripper
• Saks
• Limpistol (for montering av foringsrør)
• Skrutrekkersett
• 30V 10A strømforsyning

Mister du stasjonen for å bygge dette? Se videoene PAR-1-videoen demonstrerer den kinetiske utgangen til en 22awg magnetledning, 30 mm lang, 12-lags spole med en 470uF 400V (ladet til 450V) kondensator, det er bare 50 Joule !.

Ferdig med en pistol og vil dele den? Legg det ut her: Coilgun ArsenalGenerelle butikker for å kjøpe deler og verktøy:

- Amazon

- Ebay

Nettsteder for elektroniske varer:

- Mouser Sannsynligvis den beste distributøren jeg har støtt på, stort utvalg av varer, beste priser for et elektronisk nettsted som ikke er engros, og flott navigasjon og organisering. - Gullgruve Gode priser på nyttige deler - Digikey Bra for vanskelig å finne deler. - MPJA Flott sted å kjøpe magnetisk ledning og lysdioder - Electrostore Store høyspenningskondensatorer til en billig pris og andre komponenter med høy effekt. - Overskudd i Nebraska Gode priser på magnetisk ledning hvis de kjøpes i store mengder.

_

BESØK MIN NETTSIDE FOR FLERE PROJEKTER: FREMTIDIGE EKSPERIMENTALE SYSTEMER

Trinn 1: Laderkretser

Det første trinnet er å kaste engangsartiklene. Ta fra hverandre Kodak -kameraene først ved å bruke en skrutrekker til å lirke saken opp på siden. Fjern alle unntatt den midtre plastdelen som holder kretskortet (Vær forsiktig, ELLER ikke på noen måte, du vil sannsynligvis sjokkere deg selv med mindre du bruker hansker, en god idé for de svake i hjertet (bokstavelig talt)) Sørg for at batteriet er tomt berør deretter kondensatorens ledninger sammen med en skrutrekker for å tømme den, kondensatoren er den sylindriske enheten som har to ledninger som ekstruderer fra den, plasseringen vist er det andre bildet. Hvorfor koble ladere til en bank? ladere i seg selv er ikke veldig kraftige, men når du kobler dem sammen parallelt som vist på det siste bildet, øker du den mulige effekt som laderne kan håndtere. Hvis du øker antallet og størrelsen på batteribanken (ved 3V), øker du ladeeffekten (til et punkt) til laderne steker. Koble til laderne i Parallel OR Series? Laderne er koblet parallelt, det vil si at hver terminal er koblet til den samme terminalen på den tilstøtende laderen som vist på bildediagrammet. Jeg anbefaler ikke å sette laderne i serie, så ikke bekymre deg for det. Se og les bildekommentarene, bildene viser deg hvordan du kan gjøre laderne bedre enn jeg kan beskrive det. Ta først kretsen din og bruk et par trådklippere og kutt av seksjonen definert av den lille transformatoren øverst til høyre i kretsen (dette inkluderer en transistor og diode) (se på bildet for referanse). Fest elektroder som definert på bildet. Kamerakretser er stort sett ineffektive, dvs. 16% av testingen min, hvis du vil at pistolen din skal lades raskere og med mindre batteridrift, sjekk min DC til DC HV Boost Converter. Mini Charger Idea -kreditten kommer fra Instructable -medlemmet "245Tommy" som fikk det fra tube -medlemmet "Halo2maniaccc". Takk begge TEST HVER LADER INDIVIDUELL FØR DU SETTER DEM I EN BANK, noen kan være defekte. Husk: Flux/Rosin (som brukes til å forsterke loddets "pinne") er viktig her. Du trenger det ikke, men det hjelper veldig.

Trinn 2: Generelle detaljer

Kondensatorer: Koble kondensatorene via Bare solid ledning og loddetinn (Rett opp det negative med det negative!). Kondensatorene bør være klassifisert 300 VDC til 900 VDC for best resultat. (400V 470uF Eksempel Energien som finnes i en kondensator kan beregnes ut fra denne formelen: 1/2 x C x 1e-6 x V2 eller 0,000005 x C x V x V Hvor C er kapasitansen i mikrofarader (uF) og V er spenningen kondensatoren er ladet til i volt. Spole: her er en god video som viser deg hvordan du spoler spolen: Bolten -Elektrisk (vanligvis svart) tape eller helst superlim eller epoxy -Strå eller papir for å skape et mellomrom mellom spolevikling og bolten -Magnetisk eller emaljetråd -Jeg bruker plexiglasskiver som er laget via en hullsag og borpress. Dette gjør at du superlimer hvert lag til plastskivene slik at spolen blir mer strukturelt lyd når den tas av spolen. Hvis du velger å ha plastskive, kan du mate starttråden gjennom en lund eller et hull som er kuttet i plastskiven på baksiden, dette hjelper sterkt i svingete. Få nå sugerøret eller et stykke papir og klipp det ca 1-2 mm lengre t han ønsket lengde på spolen. Sett endeskiven (e) på bolten og legg sugerøret eller papiret på bolten som vist på bildet, hvis halmen ikke passer på bolten, kutt den bare i lengden. Pass på den resterende skiven og mutteren på bolten som vist. Mat enden av den magnetiske ledningen i midten av endeskiven og la ca 2-3 tommer ledningen komme ut på den andre siden. Fest ledningen som ble ført gjennom endebolten rundt hodet på bolten for å feste den på plass. Begynn nå å spole spolen med eller mot klokken rundt bolten. IKKE bytt fra mot klokken til med klokken eller omvendt, vind alltid i en retning rundt bolten, ellers fungerer ikke spolen. Fortsett å spole til du har nådd den andre enden, fest tråden med tommelen, og hvis du har tape, tapp laget godt ned, hvis du bruker superlim IKKE lim det første laget, dette limer tråden til sugerøret eller papir. For å lage et andre lag, fortsett å vindes, rotere i samme retning som du startet og ta deg tilbake til den andre enden av spolen på toppen av det første laget. Når du har nådd den andre siden limer eller teiper du forsamlingen og fortsetter å vikle i samme retning med eller mot klokken frem og tilbake langs spolens lengde. Vind spolen så perfekt som menneskelig mulig og hold ledningen så vinkelrett på bolten som mulig. Når du er ferdig med spolebåndet, eller lim enheten så tett som mulig og la den sitte i noen timer. Ta deretter spolen av vifteren så nøye som mulig og fjern innsiden av sugerøret eller papiret med en tang. For å få pistolene til å gripe åpner du plasthåndtaket og varmt lim i rullebryteren slik at bryteren utløses av vel, avtrekkeren. Bor hull på baksiden og fest ledninger til bryteren (1, 3) og sett deretter ledningene gjennom hullene. Lukk håndtaket, og hvis du kan høre et klikk når du trekker i avtrekkeren, burde det fungere. RELÆ Et relé har to arbeidselementer i det, en elektromagnet og en mobil kontakt. Først litt ordforråd:-NC-normalt lukket-Når ingen strøm tilføres elektromagneten C og NC er tilkoblet-NO-normalt åpen-Når strøm tilføres elektromagneten C og NO er tilkoblet-C-felles- Koblet til enten NC eller NO basert på tilstanden til elektromagnet- SPST- Single Pole Single Throw- Enten NC eller NO er inkludert i dette reléet, ikke begge Dette reléet vil ha 4 tilkoblinger, Selv om noen ser ut til å ha mer, Hvis plasseringen av elektromagneten er ukjent bruke en 9V-12V kilde til hver tilkoblingskombinasjon som er mulig til et klikk høres, dette er den elektromagnetiske og når reléet er koblet til som i diagrammet i det påfølgende trinnet vil pistolen skyte når en riktig spenning tilføres disse tilkoblingene igjen. - SPDT- Single Pole Double Throw- Både NC og NO er inkludert i dette reléet (vist på bildet nedenfor) Dette reléet vil ha 5 tilkoblinger, igjen Hvis plasseringen av elektromagneten er ukjent, må du bruke en 9V-12V kilde til hver tilkoblingskombinasjon mulig til et klikk høres, er dette elektromagneten, og når reléet er koblet til som i diagrammet i det påfølgende trinnet, vil pistolen skyte når en riktig spenning tilføres disse tilkoblingene igjen. For dette prosjektet kan enten en SPST- eller SPDT -relé brukes, vi bruker bare C- og NO -tilkoblingene, slik at en SPDT vil ha en ikke -tilkoblet elektrode. Å åpne reléet lar deg finne disse tilkoblingene raskere, men sett på dekselet igjen når du er klar til å installere reléet. Nedenfor er også et bilde av den halvautomatiske konfigurasjonen.

Trinn 3: Spoler, kondensatorer og resultater

Spoler, kondensatorer og resultater Alle målinger er hentet fra hastighetstester med kronograf og er maksimalt oppnådd. 22 gauge: -UM: 7 Layer, 33mm L, 6.5mm InDia 1320uF 330V E.37m/s 4g (11*330V 120uF) -8 Layer, 30mm L, 8mm InDia 960uF 350V 24m/s 8g (8*330V 120uF) 3,9% -12 Layer, 30mm L, 8mm InDia 600uF 350V 12m/s 8g (5*330V 120uF) 1,57% -12 Layer, 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) **** Beste resultat 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 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 Layer, 30mm L, 8mm InDia 1100uF 450V 33.0m/s 9.0g (5*400V 220uF) SCR Switched 4.4% E. = Estimated Velocity-Hastigheten her er estimert basert på visuell sammenligning med de andre resultatene, de er ikke målt. UM = Unmaximized- Spole ikke eksperimentert med for å oppnå maksimale resultater Hvis du ikke har tilgang til en kronograf er metoden HER relativt nøyaktig. Hvis du bruker denne metoden for å få hastighetsresultater, må du sørge for at spolen er helt horisontal og ikke skyte til bakken, skyte på et stykke skum som er en meter eller så unna. HER er også en optisk hastighetsmåling satt opp. Selv i beste fall er de viste resultatene + eller - 20% riktige, dette er fordi de fleste elektrolytiske kondensatorers kapasitansvurdering er innenfor + eller - 20% regionen.

Trinn 4: Ta alt sammen

Koble nå alt sammen. Følg bildediagrammet og skjemaet. Test systemet, hvis det fungerer, bruk plexiglass, tre eller til og med metall for å lage hus til pistolen din, avhengig av ønsket størrelse/vekt etc. Batteribankene må ikke overstige +3V for relativt sikker drift.

Trinn 5: Prosjektiler

Prosjektilmateriale: Prosjektilmaterialet er en veldig viktig del av spolepistolsystemet. -I utgangspunktet må prosjektilet ditt være ferromagnetisk, det vil si inneholde stort sett jern. -Det må være magnetisk mykt, noe som betyr at hvis et magnetisk felt påføres materialet ikke vil forbli magnetisert. -Det må ha det høyeste magnetiske metningspunktet De beste materialene jeg vet om er oppført nedenfor fra best ned: Nickle-Cobalt Nickle-Iron Pure Iron Low Carbon Steel (Stål med en rating på 10XX hvor XX er det laveste tallet mulig, slik som som 1006) Rustfritt stål (ikke bruk) - Det meste av rustfritt stål er IKKE ferromagnetisk, det må inneholde minst 80% jern for å betraktes som ferromagnetisk. Round Low Carbon Steel 1006 fra McMaster-Carr vil være det beste materialet jeg fant for prosjektilene dine til en rimelig pris og tilgjengelighet. Det er det laveste karbonstålet jeg kan finne for å kjøpe "lav mengde". Du kan også få 5/16 "stålstang (det jeg brukte) fra ebay eller lokal jernvarehandel. Hvis du vil ha effektivitet i spolepistolen, men ikke har verktøy, tid eller krefter til å lage dine egne prosjektiler, kjøp HER, kan du kan tilpasse stangkuttene dine til en relativt lav pris, og du trenger ikke gjøre det kjedelige arbeidet, og stålet er lavt karbon, noe som betyr høyere jerninnhold og mer effektivitet. De selger også akryl til foringsrørene mine, noe som er et pluss. Projectile Fabrication Nå er dette den "vanskeligste" og mest tidkrevende delen. For å lage prosjektilene, kutt hodene av neglene ved hjelp av et Dremel -verktøy med en forsterket skjæreplate (vil slites raskt) eller en stor kvern med en skjæreblad.

Du kan også bruke en baufil med et stålskjærblad, æren for denne ideen går til medlem jondo huang, jeg har ikke engang tenkt på det. Dette er den foretrukne metoden, siden den er billigere og kuttet er mye bedre. Klipp deretter resten av neglen til riktig lengde (De skal være 3/4 "til 5/4" lengden på spolen). Hvis du er ute etter effektivitet, dvs. hastighet, sliper du bare kantene på prosjektilet til en avrundet flat overflate og ikke spiss. Mine er skarpe, så de kan gjøre mer "skade". For å gjøre dette plasserte jeg prosjektilene i en borepresse (eller drill) og brukte en slipemaskin eller metallfil for å slipe kantene, hvis du bruker Dremel kan du få en jevnere finish og et finere punkt. Dette kan være en lang prosess, men vel verdt det.

Trinn 6: Coilgun Research og generell informasjon

Skyt bokser, bokser eller hva hjertet ditt ønsker. (Med unntak av andre, med mindre de fortjener det, egentlig ikke). Jeg er ikke ansvarlig for at du er dum med dette. Hvis du gjør det riktig, kan du alvorlig skade eller drepe noen med dette. Eksperimenter med en annen mengde kondensatorer for å maksimere munnkurven. Likninger: -Potensiell energi = (1/2) (kapasitans i uF/1, 000, 000) (spenning i V) 2 -kinetisk energi = (1/2) (masse i g/1, 000) (hastighet i m/s) 2 ligninger for kondensatorer i parallell -Kapasitans (C) totalt = (C til 1. kondensator)+(C til 2. kondensator)+… -Spenning (V) maks = Laveste nominelle spenningsligninger for kondensatorer i serie -1/(Kapasitans (C) totalt) = 1/(C for 1. kondensator)+1/(C for 2. kondensator)+… -Spenning (V) maks = (V av første kondensator)+(V på 2. kondensator)+… Hvis du skyter, sjokkerer eller på annen måte skader deg selv eller andre …

Din på egen hånd

Besøk nettstedet mitt for å se mine andre prosjekter: FREMTIDIGE EKSPERIMENTALE SYSTEMER

Førstepremie i The Instructables Book Contest