Einmal spielte ich das bekannte Spiel Stalker und sah dort eine so ungewöhnliche Waffe – eine Gauß-Kanone. Sie hatte am meisten beste Parameter Waffen. Im Internet habe ich einen Artikel darüber gefunden, wie man genau diese Waffe herstellt. Aber wie es der Zufall wollte, hatte ich nicht die Teile, um eine Gauß-Kanone zu bauen.
Ich fand einen Schaltkreis für eine Gauß-Kanone mit 220 Volt, schaute mir die Funktionsweise der Waffe an und begann mit der Entwicklung meines eigenen Schaltkreises für eine Gauss-Kanone, der verfügbare Elemente nutzte und mit 6–15 Volt betrieben wurde.
Ich habe mich entschieden, den Spannungswandler aus der Schaltung zu verwenden, aber ich habe die Schaltung ein wenig geändert und der Transformator wird ein anderer sein. Das Ergebnis war folgendes Diagramm:
Der Rechteckimpulsgenerator ist auf den Transistoren VT1-VT2 aufgebaut; er erzeugt Hochfrequenzimpulse, die durch die Primärwicklung des Transformators laufen und Hochspannungsimpulse an der Sekundärwicklung erzeugen, die durch die Diode VD1 und den Kondensator C1 gleichgerichtet werden auf eine Spannung von 250-350 Volt aufgeladen.
Der Transformator hat eine Primärwicklung aus 3-7 Windungen aus 1 mm dickem Draht. Und die Sekundärwicklung besteht aus 90-120 Drahtwindungen von 0,3-0,4 mm.
Wir wickeln den Transformator auf den Kern eines Transformators eines beliebigen Schaltnetzteils. Hauptsache, die Wicklungen passen.
Ohne Last beträgt die Ausgangsspannung bei einer Spannungsversorgung von 12 Volt ca. 700-900 Volt. Nach der Diode sind es 380-450 Volt.
Eine Spule (Solenoid) herzustellen ist nicht schwierig:
Wir wickeln die Spule Windung für Windung mit 0,6-0,8 mm Draht mit einem Gesamtwiderstand von 3-5 Ohm (bei einem Widerstand von 1,5 Ohm ist das Ergebnis mit einer Kondensatorbank 1000 MF * 200 V viel besser) auf ein Kunststoffrohr mit ein Spalt von 0,4-0,7 cm.
Um die Spannung zu kontrollieren, schließen Sie ein Voltmeter parallel zum Kondensator an. Wenn der Kondensator auf die erforderliche Spannung aufgeladen ist, trennen Sie den Stromkreis von der Stromversorgung und führen Sie das Projektil in der Nähe der Spule in das Rohr ein (das Projektil ist ein Stück Nagel 2). -4 cm lang und der Durchmesser hängt vom Rohr und der Flugreichweite ab, wählen Sie ihn selbst)
Wir zielen und drücken den SA1-Schalter. Wenn das Projektil in der Mitte des Rohrs stecken bleibt oder ein kurzes Stück herausfliegt, versuchen Sie, mit dem Abstand zwischen Projektil und Spule zu spielen.
Ein paar Fotos:
Ladekondensatoren (vom Akku geht das viel schneller, mein Netzteil ist schwach)
Mir brennt die Glühbirne vom Konverter durch.
NACHTRAG (17.09.2013)
Ein Neonlicht sollte hinzugefügt werden, um den Ladezustand des Kondensators anzuzeigen. Um den Zustand des Kondensators korrekt anzuzeigen, wurde ein Spannungsverlängerer von 3 hergestellt (um den Neon an einen 200-Volt-Kondensator anzuschließen). Um den Kondensator an eine andere Spannung anzuschließen, ist ein anderer Teiler erforderlich.
Neonka – aus einem einfachen Wasserkocher bei 220 Volt. Die Zündschwelle liegt bei 60-80 Volt.
Hier ist der Anschlussplan:
Widerstände für 200 Volt. Bei 200 Volt leuchtet die Glühbirne.
Hier einige Fotos und Videos:
Liste der Radioelemente
| Bezeichnung | Typ | Konfession | Menge | Notiz | Geschäft | Mein Notizblock |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Bipolartransistor | KT805AM | 1 | Jeder NPN ist mächtig | Zum Notizblock | |
| VT2 | Bipolartransistor | KT361A | 1 | Jeder PNP mit geringer Leistung | Zum Notizblock | |
| VD1 | Gleichrichterdiode | FR107 | 1 | HF 1000V | Zum Notizblock | |
| C1 | Kondensator | 0,1 µF | 1 | 25V | Zum Notizblock | |
| C2 | Elektrolytkondensator | 500-10000 uF | 1 | 350-450V | Zum Notizblock | |
| R1 | Widerstand | 100 Ohm | 1 | 0,25 W | Zum Notizblock | |
| R2 | Widerstand |
DIY Gauss-Pistole
Da sie bereits in einem der Artikel mit Gauß-Kanonen oder auf andere Weise auftauchen Gauss-Kanone die gemacht werden mit deinen eigenen Händen, in diesem Artikel veröffentliche ich ein weiteres Design und Videomaterial einer Gauss-Kanone.
Das Gauß-Kanone Stromversorgung über Batterie 12 Volt. Sie können es auf dem Bild sehen.
Dieser Artikel kann auch als Anleitung genutzt werden, da er den Zusammenbau der Waffe ausführlich beschreibt.
Waffeneigenschaften:
Gewicht: 2,5 kg
Projektilgeschwindigkeit: ca. 9 m/s
Projektilgewicht: 29 g
Kinetische Energie des Projektils: ca. 1,17 J.
Ladezeit der Kondensatoren von der Batterie über den Konverter: 2 Sek
Ladezeit der Kondensatoren vom Netzwerk über den Konverter: ca. 30 Sekunden
Abmessungen: 200x70x170 mm
Dieser elektromagnetische Beschleuniger ist in der Lage, alle magnetischen Metallprojektile abzufeuern. Eine Gaußkanone besteht aus einer Spule und Kondensatoren. Beim Auslaufen elektrischer Strom Durch die Spule entsteht ein elektromagnetisches Feld, das wiederum das Metallprojektil beschleunigt. Der Zweck ist ein ganz anderer – hauptsächlich, um Ihre Klassenkameraden zu erschrecken. In diesem Artikel werde ich Ihnen erklären, wie Sie eine solche Gauß-Waffe selbst herstellen können.
Blockdiagramm der Gauß-Kanone
Ich möchte einen Punkt klarstellen: Der Kondensator hat 450 Volt und es kommen 500 Volt aus dem Multiplikator den Kondensator auf mindestens 500 Volt.
Und nun die Multiplikatorschaltung selbst:
Im Schema Feld verwendet wird Transistor IRF 3205.Mit diesem Transistor Ladegeschwindigkeit Ein 1000-uF-Kondensator für eine Spannung von 500 Volt wird sein ungefähr gleich 2 Sekunden(mit 4 Ampere/Stunde Batterie). Sie können den Transistor IRL3705 verwenden, die Ladegeschwindigkeit beträgt jedoch etwa 10 Sekunden. Hier ist ein Video der Funktionsweise des Konverters:
Der Videovervielfacher enthält einen IRL3705-Transistor, sodass das Aufladen der Kondensatoren lange dauert. Später habe ich den IRL3705 durch den IRF 3205 ersetzt, die Ladegeschwindigkeit betrug 2 Sekunden.
Widerstand R7 geregelt Ausgangsspannung von 50 bis 900 Volt; LED 1 zeigt an, wann die Kondensatoren auf die erforderliche Spannung aufgeladen sind. Wenn der Multiplikatortransformator verrauscht ist, versuchen Sie, die Kapazität des Kondensators C1 zu reduzieren. Die Induktivität L1 ist nicht erforderlich. Die Kapazität des Kondensators C2 kann auf 1000 µF reduziert werden. Die Dioden D1 und D2 können durch andere Dioden mit ähnlichen Eigenschaften ersetzt werden. WICHTIG! Der Schalter S1 wird erst geschlossen, wenn Spannung an die Leistungsklemmen angelegt wird. Andernfalls kann es bei angelegter Spannung an den Klemmen und geschlossenem Schalter S1 zum Ausfall des Transistors durch einen starken Spannungsstoß kommen!
Die Schaltung selbst funktioniert einfach: Die Mikroschaltung UC3845 erzeugt rechteckige Impulse, die dem Gate eines leistungsstarken Feldeffekttransistors zugeführt werden, wo sie in der Amplitude verstärkt und der Primärwicklung eines Impulstransformators zugeführt werden. Anschließend werden die von einem Impulstransformator auf eine Amplitude von 500–600 Volt aufgepumpten Impulse durch die Diode D2 gleichgerichtet und die gleichgerichtete Spannung lädt die Kondensatoren auf. Der Transformator stammt aus Computereinheit Ernährung. Das Diagramm zeigt Punkte in der Nähe des Transformators. Diese Punkte zeigen den Beginn der Wicklung an. Die Methode zum Wickeln des Transformators ist wie folgt:
1 . Wir kochen einen Transformator aus einem unnötigen Computernetzteil (dem größten Transformator) 5-10 Minuten lang in kochendem Wasser, zerlegen dann vorsichtig den W-förmigen Ferritkern und wickeln den gesamten Transformator ab.
2
. Zuerst wickeln wir die HÄLFTE der Sekundärwicklung mit einem Draht mit einem Durchmesser von 0,5 bis 0,7 mm um. Sie müssen es an der im Diagramm angegebenen Stelle vom Bein abwickeln.
Nachdem wir 27 Windungen gewickelt haben, entfernen wir den Draht, ohne ihn abzubeißen, isolieren 27 Windungen mit Papier oder Pappe und merken uns, in welche Richtung der Draht gewickelt wurde!!! Wenn die Primärwicklung in die andere Richtung gewickelt ist, funktioniert nichts, da die Ströme subtrahiert werden!!!
3 . Als nächstes wickeln wir die Primärwicklung. Wir wickeln es auch von Anfang an auf, wie im Diagramm angegeben. Wir wickeln es in die gleiche Richtung, in der der erste Teil der Primärwicklung gewickelt wurde. Die Primärwicklung besteht aus 6 zusammengelöteten Drähten mit 4 Windungen. Wir wickeln alle 6 Drähte parallel zueinander und legen sie gleichmäßig in 4 Windungen in zwei Lagen aus. Zwischen die Schichten legen wir eine Schicht Isolierpapier.
4 . Als nächstes wickeln wir die Sekundärwicklung (weitere 27 Windungen). Wir gehen in die gleiche Richtung wie zuvor. Und jetzt ist der Transformator fertig! Es bleibt nur noch der Aufbau der Schaltung selbst. Bei korrekter Schaltung funktioniert die Schaltung ohne Anpassungen sofort.
Konverterteile:
Der Konverter benötigt eine leistungsstarke Energiequelle, beispielsweise eine 4-Ampere/Stunde-Batterie. Je leistungsfähiger die Batterie ist, desto schneller laden sich die Kondensatoren auf.
Hier ist der Konverter selbst:
Konverterplatine - Ansicht von unten:
Dieses Board ist ziemlich groß und nach ein wenig Arbeit habe ich ein kleineres Board im Sprint-Layout gezeichnet:
Für diejenigen, die keinen Konverter herstellen können, gibt es eine Version der Gauss-Kanone aus einem ~220-Volt-Netz. Hier ist die Schaltung des Multiplikators aus dem Netzwerk:
Sie können beliebige Dioden verwenden, die eine Spannung über 600 Volt aufrechterhalten; die Kapazität des Kondensators wird experimentell zwischen 0,5 und 3,3 μF gewählt.
Wenn die Schaltung korrekt angelegt ist, funktioniert sie ohne Einstellungen sofort.
Meine Spule hat 8 Ohm. Es ist mit lackiertem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,7 mm umwickelt. Die Gesamtlänge des Drahtes beträgt etwa 90 Meter.
Nachdem nun alles erledigt ist, muss nur noch die Waffe selbst zusammengebaut werden. Gesamtkosten Waffen etwa 1000 Rubel. Die Kosten wurden wie folgt berechnet:
- Batterie 500 Rubel.
- Der Draht ist für 100 Rubel erhältlich.
- Alle möglichen Kleinigkeiten und Details 400 Rubel.
Für diejenigen, die die gleiche Waffe wie meine herstellen möchten, finden Sie hier eine Schritt-für-Schritt-Anleitung:
1) Schneiden Sie ein Stück Sperrholz mit den Maßen 200x70x5 mm aus.
2) Wir fertigen eine spezielle Halterung für den Griff. Sie können aus einem Spielzeug einen Griff basteln Pistole, aber ich habe den Griff einer Insulinspritzpistole. Im Griff ist ein Taster mit zwei Stellungen (drei Ausgänge) verbaut.
3) Installieren Sie den Griff.
4) Wir fertigen Befestigungen auf Sperrholz für den Konverter.
5) Installieren Sie den Konverter auf dem Sperrholz.
6) Wir fertigen einen Schutzschild am Konverter an, damit das Projektil den Konverter nicht beschädigt.
7) Installieren Sie die Spule und löten Sie alle Drähte wie im Blockdiagramm.
8) Wir fertigen den Körper aus Faserplatten
9) Wir installieren alle Schalter und sichern die Batterie mit großen Kabelbindern. Das ist es! Die Waffe ist fertig! Diese Waffe feuert die folgenden Projektile ab:
Der Durchmesser des Projektils beträgt 10 mm und die Länge 50 mm. Gewicht 29 Gramm.
Waffe mit erhöhtem Körper:
Und zum Schluss noch ein paar Videos
Hier ist ein Video einer Gauss-Kanone im Einsatz, die in eine Wellpappschachtel geschossen wurde
Aufnahme auf 0,8 mm dicke Fliese:
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Ein ziemlich leistungsstarkes Modell der berühmten Gauß-Kanone, das Sie aus verfügbaren Materialien mit Ihren eigenen Händen herstellen können. Diese selbstgemachte Gauss-Waffe ist sehr einfach herzustellen und hat leichtes Design Alle verwendeten Teile stehen jedem Heimwerker und Funkamateur zur Verfügung. Mit dem Spulenberechnungsprogramm können Sie die maximale Leistung erzielen.
Um eine Gauß-Kanone herzustellen, benötigen wir also:
- Ein Stück Sperrholz.
- Plastikfolie.
- Kunststoffrohr für Mündung ∅5 mm.
- Kupferdraht für Spule ∅0,8 mm.
- Elektrolytkondensatoren mit großer Kapazität
- Start-Taste
- Thyristor 70TPS12
- Batterien 4X1,5V
- Glühlampe und Fassung dafür 40W
- Diode 1N4007
Zusammenbau des Gehäuses für die Gauss-Kanonenschaltung
Die Körperform kann beliebig sein, es ist nicht notwendig, sich an das vorgestellte Schema zu halten. Um der Karosserie ein ästhetisches Aussehen zu verleihen, können Sie sie mit Sprühfarbe lackieren.
Einbau von Teilen in das Gehäuse für die Gauss-Kanone
Zunächst befestigen wir die Kondensatoren, in diesem Fall wurden sie an Plastikbindern befestigt, Sie können sich aber auch eine andere Befestigung einfallen lassen.
Anschließend installieren Sie die Fassung für die Glühlampe draußen Gehäuse. Vergessen Sie nicht, zwei Kabel zur Stromversorgung anzuschließen.
Anschließend platzieren wir das Batteriefach im Inneren des Gehäuses und befestigen es beispielsweise mit Holzschrauben oder auf andere Weise.
Wickeln einer Spule für eine Gauss-Kanone
Um eine Gauß-Spule zu berechnen, können Sie das FEMM-Programm verwenden. Sie können das FEMM-Programm unter diesem Link herunterladen: https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun
Die Verwendung des Programms ist sehr einfach, Sie müssen die erforderlichen Parameter in die Vorlage eingeben, sie in das Programm laden und am Ausgang erhalten wir alle Eigenschaften der Spule und der zukünftigen Waffe als Ganzes, bis hin zur Projektilgeschwindigkeit.
Also fangen wir an zu wickeln! Zuerst müssen Sie die vorbereitete Röhre nehmen und mit PVA-Kleber Papier darauf wickeln, sodass der Außendurchmesser der Röhre 6 mm beträgt.
Dann bohren wir Löcher in die Mitte der Segmente und platzieren sie auf dem Rohr. Mit Heißkleber fixieren wir sie. Der Abstand zwischen den Wänden sollte 25 mm betragen.
Wir platzieren die Spule auf dem Lauf und fahren mit dem nächsten Schritt fort...
Schema der Gauß-Kanone. Montage
Wir montieren die Schaltung im Inneren des Gehäuses mittels Klappmontage.
Dann montieren wir den Knopf am Gehäuse, bohren zwei Löcher und fädeln dort die Drähte für die Spule ein.
Um die Verwendung zu vereinfachen, können Sie einen Ständer für die Waffe anbringen. In diesem Fall wurde es aus hergestellt Holzblock. Bei dieser Version des Schlittens wurden Lücken an den Rändern des Laufs gelassen. Dies ist notwendig, um die Spule einzustellen und durch Bewegen der Spule die größte Leistung zu erzielen.
Die Kanonenhülsen bestehen aus einem Metallnagel. Die Segmente sind 24 mm lang und haben einen Durchmesser von 4 mm. Schalenrohlinge müssen geschärft werden.
.
In diesem Artikel zeigt Ihnen Konstantin, How-todo-Workshop, wie man eine tragbare Gauß-Kanone herstellt.
Das Projekt wurde nur zum Spaß durchgeführt, daher gab es kein Ziel, irgendwelche Rekorde im Gausso-Bauwesen aufzustellen.
Tatsächlich wurde Konstantin sogar zu faul, die Spule zu berechnen.
Lassen Sie uns zunächst die Theorie auffrischen. Wie funktioniert eigentlich eine Gauss-Kanone?
Wir laden den Kondensator mit Hochspannung auf und entladen ihn in eine Spule Kupferdraht befindet sich am Kofferraum.
Wenn Strom durchfließt, entsteht ein starkes elektromagnetisches Feld. Das ferromagnetische Geschoss wird in den Lauf gezogen. Die Ladung des Kondensators wird sehr schnell verbraucht und im Idealfall hört der Strom durch die Spule auf zu fließen, sobald sich die Kugel in der Mitte befindet.
Danach fliegt es aufgrund der Trägheit weiter.
Bevor wir mit der Montage beginnen, möchten wir Sie darauf hinweisen, dass Sie mit Hochspannung sehr vorsichtig arbeiten müssen.
Gerade bei der Verwendung solch großer Kondensatoren kann dies durchaus gefährlich sein.
Wir werden eine einstufige Waffe herstellen.
Erstens wegen der Einfachheit. Die Elektronik darin ist fast elementar.
Bei der Herstellung eines mehrstufigen Systems müssen Sie die Spulen irgendwie austauschen, berechnen und Sensoren installieren.
Zweitens würde ein mehrstufiges Gerät einfach nicht in den vorgesehenen Pistolenformfaktor passen.
Denn schon jetzt ist das Gebäude komplett voll. Als Grundlage dienten ähnliche Brechpistolen.
Wir werden den Körper auf einem 3D-Drucker drucken. Dazu beginnen wir mit dem Modell.
Wir machen es in Fusion360, alle Dateien werden in der Beschreibung sein, falls jemand es wiederholen möchte.
Wir werden versuchen, alle Details so kompakt wie möglich darzustellen. Davon gibt es übrigens nur sehr wenige.
4 18650-Batterien, insgesamt ca. 15 V.
In ihrem Sitz im Modell befinden sich Aussparungen zum Einbau von Jumpern.
Was wir aus dicker Folie machen werden.
Ein Modul, das die Batteriespannung auf etwa 400 Volt erhöht, um den Kondensator aufzuladen.
Der Kondensator selbst, und dies ist eine 1000 uF 450 V-Bank.
Und noch eine letzte Sache. Eigentlich die Spule.
Andere Kleinigkeiten wie ein Thyristor, Batterien zum Öffnen, Startknöpfe können in einem Baldachin untergebracht oder an die Wand geklebt werden.
Also getrennt Sitze nicht für sie vorgesehen.
Für den Lauf benötigen Sie ein nichtmagnetisches Rohr.
Wir werden den Körper von verwenden Kugelschreiber. Dies ist viel einfacher, als es auf einem Drucker auszudrucken und dann zu schleifen.
Wir wickeln lackierten Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf den Spulenrahmen und legen zwischen den einzelnen Schichten eine Isolierung an. Jede Schicht muss fest fixiert sein.
Wir wickeln jede Schicht so eng wie möglich auf, drehen uns um und machen so viele Schichten, wie in den Körper passen.
Der Griff wird aus Holz sein.
Das Modell ist fertig, Sie können den Drucker starten.
Fast alle Teile sind mit einer 0,8-mm-Düse gefertigt und nur der Knopf, der den Lauf hält, ist mit einer 0,4-mm-Düse gefertigt.
Der Druck dauerte etwa sieben Stunden, sodass sich herausstellte, dass nur noch rosafarbenes Plastik übrig blieb.
Reinigen Sie das Modell nach dem Drucken sorgfältig von den Stützen. Wir kaufen Grundierung und Farbe im Laden.
Verwenden Acrylfarbe Es hat nicht geklappt, aber sie weigerte sich, sich normal auf den Boden zu legen.
Für die Lackierung von PLA-Kunststoff gibt es spezielle Sprays und Farben, die ohne Vorbereitung perfekt haften.
Aber solche Farben wurden nicht gefunden, es stellte sich natürlich als ungeschickt heraus.
Ich musste halb aus dem Fenster malen.
Sagen wir das so unebene Oberfläche- Das ist so ein Stil, und im Allgemeinen war es so geplant.
Während der Druckvorgang läuft und die Farbe trocknet, arbeiten wir am Griff.
Bäume passende Dicke Da wir keines finden konnten, haben wir zwei Parkettstücke zusammengeklebt.
Wenn es trocken ist, geben wir ihm mit einer Stichsäge eine grobe Form.
Wir werden ein wenig überrascht sein, dass die Akku-Stichsäge problemlos 4 cm Holz schneidet.
Als nächstes verwenden Sie einen Dremel und einen Aufsatz, um die Ecken abzurunden.
Aufgrund der geringen Breite des Werkstücks ist die Neigung des Griffs nicht ganz wie gewünscht.
Lassen Sie uns diese Unannehmlichkeiten durch Ergonomie ausgleichen.
Wir reiben die Unebenheiten mit einem Schleifpapieraufsatz ab und bearbeiten sie manuell mit der Körnung 400.
Nach der Reinigung in mehreren Schichten mit Öl bestreichen.
Wir befestigen den Griff an der selbstschneidenden Schraube, nachdem wir zuvor einen Kanal gebohrt haben.
Mit Feinschleifpapier und Nadelfeilen justieren wir alle Teile zueinander, sodass alles nach Bedarf schließt, hält und haftet.
Sie können zur Elektronik übergehen.
Zunächst installieren wir den Button. Annähernd abschätzen, damit es in Zukunft nicht zu sehr stört.
Als nächstes montieren wir das Batteriefach.
Schneiden Sie dazu die Folie in Streifen und kleben Sie diese unter die Batteriekontakte. Wir schalten die Batterien in Reihe.
Wir prüfen ständig die Zuverlässigkeit des Kontakts.
Anschließend können Sie über den Taster das Hochspannungsmodul und daran einen Kondensator anschließen.
Sie können sogar versuchen, es aufzuladen.
Wir stellen die Spannung auf etwa 410 V ein; um sie ohne lautes Knallen der Schließkontakte an die Spule zu entladen, müssen Sie einen Thyristor verwenden, der wie ein Schalter funktioniert.
Und damit es schließt, reicht eine kleine Spannung von eineinhalb Volt an der Steuerelektrode.
Leider stellte sich heraus, dass das Boost-Modul über einen Mittelpunkt verfügt, wodurch es ohne besondere Tricks nicht möglich ist, die Steuerspannung von bereits installierten Batterien zu entnehmen.
Daher nehmen wir eine AA-Batterie.
Und der kleine Taktknopf dient als Auslöser und schaltet große Ströme durch den Thyristor.
Damit wäre alles vorbei, aber zwei Thyristoren konnten einem solchen Missbrauch nicht standhalten.
Deshalb musste ich einen leistungsstärkeren Thyristor, 70TPS12, wählen, der 1200–1600 V und 1100 A pro Impuls aushält.
Da das Projekt sowieso seit einer Woche eingefroren ist, werden wir auch noch weitere Teile kaufen, um eine Ladeanzeige anzufertigen. Es kann in zwei Modi betrieben werden: nur eine Diode leuchten lassen, sie verschieben oder alle einzeln leuchten lassen.
Hallo zusammen. In diesem Artikel schauen wir uns an, wie man eine tragbare elektromagnetische Gauß-Pistole herstellt, die mithilfe eines Mikrocontrollers zusammengebaut wird. Nun, was die Gauß-Kanone betrifft, war ich natürlich begeistert, aber es besteht kein Zweifel daran, dass es sich um eine elektromagnetische Waffe handelt. Dieses Gerät auf einem Mikrocontroller wurde entwickelt, um Anfängern das Programmieren von Mikrocontrollern am Beispiel des Baus einer elektromagnetischen Pistole mit eigenen Händen beizubringen. Schauen wir uns einige Konstruktionspunkte sowohl in der elektromagnetischen Gauß-Pistole selbst als auch im Programm für den Mikrocontroller an.
Von Anfang an müssen Sie sich für den Durchmesser und die Länge des Laufs der Waffe selbst sowie für das Material entscheiden, aus dem sie hergestellt werden soll. Ich habe ein 10-mm-Kunststoffgehäuse eines Quecksilberthermometers verwendet, weil ich eines herumliegen hatte. Sie können jedes verwenden verfügbares Material, das nicht ferromagnetische Eigenschaften hat. Das ist Glas, Plastik, Kupferrohr usw. Die Länge des Zylinders kann von der Anzahl der verwendeten elektromagnetischen Spulen abhängen. In meinem Fall kommen vier elektromagnetische Spulen zum Einsatz, die Lauflänge betrug zwanzig Zentimeter.
Was den Durchmesser des verwendeten Rohrs betrifft, zeigte sich während des Betriebs der elektromagnetischen Waffe, dass der Durchmesser des Laufs im Verhältnis zum verwendeten Projektil berücksichtigt werden muss. Einfach ausgedrückt sollte der Durchmesser des Laufs nicht viel größer sein als der Durchmesser des verwendeten Projektils. Idealerweise sollte der Lauf der elektromagnetischen Waffe zum Projektil selbst passen.
Das Material zur Herstellung der Projektile war eine Achse aus einem Drucker mit einem Durchmesser von fünf Millimetern. Aus diesem Material wurden fünf Rohlinge mit einer Länge von 2,5 Zentimetern hergestellt. Sie können jedoch auch Stahlrohlinge verwenden, beispielsweise Draht oder Elektrode – was auch immer Sie finden können.
Sie müssen auf das Gewicht des Projektils selbst achten. Das Gewicht sollte so gering wie möglich sein. Es stellte sich heraus, dass meine Muscheln etwas schwer waren.
Vor der Entwicklung dieser Waffe wurden Experimente durchgeführt. Als Lauf diente eine leere Paste aus einem Stift und als Projektil eine Nadel. Die Nadel durchbohrte problemlos den Deckel eines Magazins, das in der Nähe der elektromagnetischen Pistole angebracht war.
Da die ursprüngliche elektromagnetische Gauß-Pistole auf dem Prinzip basiert, einen Kondensator mit einer Hochspannung von etwa dreihundert Volt aufzuladen, sollten unerfahrene Funkamateure sie aus Sicherheitsgründen mit einer Niederspannung von etwa zwanzig Volt betreiben. Niederspannung bedeutet, dass die Flugreichweite des Projektils nicht sehr groß ist. Aber auch hier hängt alles von der Anzahl der verwendeten elektromagnetischen Spulen ab. Je mehr elektromagnetische Spulen verwendet werden, desto größer ist die Beschleunigung des Projektils in der elektromagnetischen Waffe. Auch der Durchmesser des Laufs spielt eine Rolle (je kleiner der Durchmesser des Laufs, desto weiter fliegt das Projektil) und die Qualität der Wicklung der elektromagnetischen Spulen selbst. Elektromagnetische Spulen sind vielleicht das Grundlegendste bei der Konstruktion einer elektromagnetischen Waffe; darauf muss ernsthaft geachtet werden, um einen maximalen Projektilflug zu erreichen.
Ich werde die Parameter meiner elektromagnetischen Spulen angeben; Ihre können anders sein. Die Spule ist mit Draht mit einem Durchmesser von 0,2 mm umwickelt. Die Wicklungslänge der elektromagnetischen Spulenschicht beträgt zwei Zentimeter und enthält sechs solcher Reihen. Ich isolierte nicht jede neue Schicht, sondern begann, eine neue Schicht über die vorherige zu wickeln. Aufgrund der Tatsache, dass die elektromagnetischen Spulen mit Niederspannung betrieben werden, müssen Sie den maximalen Qualitätsfaktor der Spule erreichen. Deshalb wickeln wir alle Windungen Windung für Windung eng aneinander.
Was das Zuführgerät betrifft, bedarf es keiner besonderen Erklärung. Alles wurde aus Abfallfolienplatinen, die bei der Produktion übrig blieben, gelötet Leiterplatten. Auf den Bildern ist alles im Detail dargestellt. Das Herzstück des Feeders ist der SG90-Servoantrieb, der von einem Mikrocontroller gesteuert wird.
Die Vorschubstange besteht aus einer Stahlstange mit einem Durchmesser von 1,5 mm; am Ende der Stange ist eine M3-Mutter zum Einrasten des Servoantriebs angebracht. Um den Arm zu vergrößern, ist an der Wippe des Servoantriebs ein an beiden Enden gebogener Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,5 mm installiert.
Dieses einfache, aus Schrottmaterialien zusammengesetzte Gerät reicht völlig aus, um ein Projektil in den Lauf einer elektromagnetischen Waffe abzufeuern. Die Vorschubstange muss vollständig aus dem Lademagazin herausragen. Als Führung für die Vorschubstange diente ein gesprungener Messingständer mit einem Innendurchmesser von 3 mm und einer Länge von 7 mm. Es war schade, es wegzuwerfen, deshalb war es praktisch, genau wie die Stücke der Folienplatine.
Das Programm für den atmega16-Mikrocontroller wurde in AtmelStudio erstellt und ist vollständig Projekt öffnen für dich. Schauen wir uns einige Einstellungen im Mikrocontroller-Programm an, die vorgenommen werden müssen. Für das Maximum effiziente Arbeit Bei der Installation einer elektromagnetischen Pistole müssen Sie die Betriebszeit jeder elektromagnetischen Spule im Programm konfigurieren. Die Einstellungen werden der Reihe nach vorgenommen. Löten Sie zunächst die erste Spule in den Stromkreis ein, schließen Sie nicht alle anderen an. Stellen Sie die Betriebszeit im Programm ein (in Millisekunden).
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); // Arbeitszeit
Flashen Sie den Mikrocontroller und führen Sie das Programm auf dem Mikrocontroller aus. Die Kraft der Spule sollte ausreichen, um das Projektil zurückzuziehen und eine anfängliche Beschleunigung zu erzeugen. Nachdem Sie die maximale Reichweite des Projektils erreicht haben, passen Sie die Betriebszeit der Spule im Mikrocontrollerprogramm an, schließen Sie die zweite Spule an und passen Sie auch die Zeit an, um eine noch größere Flugreichweite des Projektils zu erreichen. Dementsprechend bleibt die erste Spule eingeschaltet.
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);
Auf diese Weise konfigurieren Sie den Betrieb jeder elektromagnetischen Spule, indem Sie sie der Reihe nach anschließen. Mit zunehmender Anzahl elektromagnetischer Spulen im Gerät einer elektromagnetischen Gauss-Kanone sollte auch die Geschwindigkeit und damit die Reichweite des Projektils zunehmen.
Dieses mühsame Verfahren zum Einstellen jeder einzelnen Spule kann vermieden werden. Dazu müssen Sie jedoch das Gerät der elektromagnetischen Waffe selbst modernisieren und Sensoren zwischen den elektromagnetischen Spulen installieren, um die Bewegung des Projektils von einer Spule zur anderen zu überwachen. Sensoren in Kombination mit einem Mikrocontroller vereinfachen nicht nur den Einrichtungsprozess, sondern erhöhen auch die Flugreichweite des Projektils. Ich habe diesen Schnickschnack nicht hinzugefügt und das Mikrocontroller-Programm nicht komplizierter gemacht. Ziel war es, ein interessantes und einfaches Projekt mithilfe eines Mikrocontrollers umzusetzen. Wie interessant es ist, liegt natürlich bei Ihnen. Um ehrlich zu sein, habe ich mich wie ein Kind gefreut, als ich von diesem Gerät „gemahlen“ habe, und die Idee eines ernsthafteren Geräts auf einem Mikrocontroller ist gereift. Aber das ist ein Thema für einen anderen Artikel.
Programm und Schema -
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