Pistola helicoidal: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Aprenda a fazer uma espingarda helicoidal simples usando apenas algumas peças que são razoavelmente fáceis de obter. Esteja disposto a gastar mais de uma semana nisso e você pode precisar de algumas ferramentas poderosas (apenas para fazer bons projéteis). Construí meu primeiro em apenas uma semana depois de ter todas as peças.

Coilgun Principal: Coilguns (aceleradores de pulso), como railguns (aceleradores lineares), usam campos eletromagnéticos intensos para impulsionar objetos em velocidades incríveis inacessíveis com armamento movido a gás moderno (com energia armazenada suficiente, é claro). Esta pistola de bobina é conhecida como pistola de bobina de relutância. A bobina usa seu campo eletromagnético para puxar um projétil ferromagnético (afetado magneticamente), neste caso uma forma redonda de aço, em direção ao seu centro. Idealmente, a corrente que sustenta o campo eletromagnético será desligada quando o projétil estiver no centro, permitindo que o projétil continue viajando pelo cano, para fora da arma e para o alvo. Use uma bobina e algumas baterias para entender melhor as propriedades deste sistema. Muitos coilguns incorporam vários estágios em níveis de energia mais baixos, já que a eficiência tende a diminuir à medida que mais energia armazenada é usada para um projeto de bobina única. Para obter mais informações, vá para a etapa 5. Um diagrama básico de operação da espingarda está incluído na parte inferior. O que é um relé ?? (Elaboração na etapa 2) Como funciona? Um relé é uma chave eletromagnética simples. Ele usa um eletroímã para puxar dois contatos de um circuito separado, completando o circuito e permitindo que a eletricidade flua. Para que isso é usado? Um relé foi originalmente usado para permitir que uma máquina ou computador ligasse ou desligasse algo eletronicamente. Nesta aplicação, ele é usado para comutar a energia dos capacitores para a bobina. Por que usar? Os relés permitem que mais corrente passe por eles do que interruptores de botão normais, que normalmente se soldam. Você pode usar uma chave seletora de classificação muito alta para isso, mas geralmente é mais caro e maior do que um relé da mesma classificação.

Online: - Grande capacitor de alta tensão (eu recomendo um capacitor 400V 470uF para começar) -20 ou 22 awg fio de conexão (compre o sólido e trançado) (fio maior é melhor porque diminui a resistência no sistema que aumenta a bobina eficiência da arma) -22-20 awg Fio magnético (Dependendo da sua preferência de bobina; Veja a etapa 2) (Radio Shack tem um pacote com 40 pés deste, mas eu recomendo comprá-lo em uma loja diferente para economizar custos e obter pelo menos 100 ft para uma bobina com mais de 7 camadas de espessura) -A Relé (chave eletrônica), de preferência 30 Amps ou mais (eu comprei um 12VDC / 30A SPST Automotive Relay da Radio Shack, mas eu recomendaria uma tensão e corrente nominal mais altas)

-Uma chave momentânea (usei a chave SPDT com 3/4 "Roller Lever da Radio Shack, mas você pode usar uma chave de classificação inferior) -Uma chave liga / desliga (usei a chave DPDT Heavy-Duty Rocker da Radio Shack, mas você pode usar um interruptor de classificação inferior) - Pacotes de bateria (mais de 2 suportes 2AA e 1 suporte 9V) (quanto mais baterias 2AA, melhor) (eu sugeriria obter alguns suportes de bateria 2 C, pois eles fornecem substancialmente mais energia para o Carregador, resultando em um tempo de carregamento MUITO mais rápido; tenha cuidado para não sobrecarregar seus carregadores, veja a última etapa para taxas seguras de carregador para bateria. -Câmera descartável (quanto mais, melhor, pois este é o componente central da arma) -Uma tinta spray " Can gun "cabo ou outro cabo. (Eu comprei o meu na Harbor Freight) -Plexiglas, madeira ou folha de metal (Opcional para o invólucro da arma) -Fita elétrica -Solda -Flux (Não é necessário, mas ajuda) - Super Cola / Epóxi / cola quente (usado para montar o invólucro da arma) Nas lojas:

- Espadas de Burger King / Brahms ou (Você pode usar canudos de outro lugar, mas o diâmetro interno da bobina será diferente; Claro, se você escolher um canudo menor, um projétil menor irá mais rápido, mas não terá um impacto tão grande, também conhecido como momentum). Canudos menores podem ser usados para colocar na parte de trás do seu projétil para estabilização, isso funciona bem.

Home Depot ou Lowe's:

- Pregos grandes ou barra redonda de aço de baixo carbono cortada no comprimento (1/4 a 5/16 de polegada de diâmetro, ou traga seu canudo para Home Depot para ajustar a unha certa)

-Um parafuso, duas arruelas e uma porca. (O parafuso deve ter o diâmetro do canudo e a arruela deve caber bem e ter o diâmetro mais largo possível)

Ferramentas que eu uso

• Ferro de solda
• Alicate de ponta fina
• Alicate
• Cortadores de arame
• Decapador de Arame
• Tesoura
• Pistola de cola (para montagem do invólucro)
• Jogo de chaves de fenda
• Fonte de alimentação 30V 10A

Perdendo a motivação para construir isso? Confira os vídeos O vídeo PAR-1 demonstra a saída cinética de um fio magnético de 22awg, 30mm de comprimento, bobina de 12 camadas com um capacitor 470uF 400V (carregado para 450V), que é apenas 50 Joules !.

Terminou uma espingarda e quer compartilhá-la? Publique aqui: Coilgun ArsenalGeneral Stores para comprar peças e ferramentas:

- Amazonas

- Ebay

Sites de produtos eletrônicos:

- Mouser Provavelmente o melhor distribuidor que encontrei, vasta seleção de itens, melhor preço para um site de eletrônicos não atacado e ótima navegação e organização. - Goldmine Ótimos preços em peças úteis - Digikey Bom para peças difíceis de encontrar. - MPJA Ótimo lugar para comprar fios magnéticos e LEDs - Electrostore Grandes capacitores de alta tensão a preço barato e outros componentes de alta potência. - Excedente de Nebraska Ótimos preços em fio magnético se comprado em grandes quantidades.

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Etapa 1: circuitos do carregador

A primeira etapa é descartar os descartáveis. Desmonte as câmeras Kodak primeiro usando uma chave de fenda para abrir a caixa na lateral. Remova tudo, exceto a parte de plástico central que segura a placa de circuito (TENHA CUIDADO, OU não faça isso, você provavelmente vai se chocar a menos que use luvas, uma boa ideia para os fracos de coração (literalmente)) Certifique-se de que a bateria está esgotada em seguida, toque os fios do capacitor juntos com uma chave de fenda para descarregá-lo, o capacitor é o dispositivo cilíndrico que tem dois fios saindo dele, o local mostrado é a segunda foto. Por que conectar carregadores em um banco? os carregadores em si não são muito poderosos, mas quando você os conecta em paralelo, como mostrado na última imagem, você aumenta a saída de energia possível que os carregadores podem suportar. Aumentar o número e o tamanho do seu banco de baterias (em 3 V) aumentará a saída dos carregadores (até um ponto) até que eles fritem. Conectando os carregadores na Série Paralela OR? Os carregadores são conectados em paralelo, ou seja, cada terminal é conectado ao mesmo terminal no carregador adjacente, conforme mostrado no diagrama da imagem. Eu não recomendo colocar os carregadores em série, então não se preocupe com isso. Veja e leia os comentários das fotos, as fotos mostram como fazer seus carregadores melhores do que eu posso descrever. Primeiro pegue o seu circuito e use um par de cortadores de fio e corte a seção definida pelo pequeno transformador no canto superior direito do circuito (isso inclui um transistor e diodo) (veja a imagem para referência). Conecte os cabos conforme definido na imagem. Os circuitos da câmera são ineficientes, ou seja, 16% pelos meus testes, se você quiser que sua arma carregue mais rápido e com menos consumo de bateria, verifique meu conversor de reforço DC para DC HV. O crédito da ideia do Mini Charger vem do membro instrutível "245Tommy", que o obteve do membro do youtube "Halo2maniaccc". Obrigado a ambos TESTE CADA CARREGADOR INDIVIDUALMENTE ANTES DE COLOCAR NO BANCO, alguns podem estar com defeito. Lembre-se: Flux / Rosin (que é usado para melhorar o "stick" da solda) é importante aqui. Você não precisa disso, mas ajuda muito.

Etapa 2: Detalhes Gerais

Capacitores: Conecte os capacitores via fio sólido desencapado e solda (alinhe o negativo com o negativo!). Os capacitores devem ser classificados como 300 VCC a 900 VCC para melhores resultados. (400 V 470uF Exemplo A energia encontrada em um capacitor pode ser calculada com base nesta fórmula: 1/2 x C x 1e-6 x V2 ou 0,000005 x C x V x V Onde C é a capacitância em micro-farads (uF) e V é a tensão na qual o capacitor é carregado em Volts. Bobina: Aqui está um bom vídeo que mostra como enrolar sua bobina: Como enrolar uma bobina - Parafuso de comprimento e diâmetro apropriados - Arruelas de grande diâmetro e porca para encaixar o Parafuso - Fita elétrica (geralmente preta) ou de preferência super cola ou epóxi - Espátula ou papel para criar um espaço entre o enrolamento da bobina e o parafuso - Fio magnético ou esmaltado - Eu uso arruelas de Plexiglass criadas por meio de uma serra copo e furadeira. Isso permite você cola cada camada nas arruelas de plástico de forma que a bobina fique mais estruturalmente sólida quando retirada da bobina. Se você escolher uma arruela de plástico, pode passar o fio de partida por uma ranhura ou furo na arruela de plástico traseira, isso ajuda muito enrolado. Agora, pegue seu canudo ou pedaço de papel e corte-o cerca de 1 a 2 mm a mais t han o comprimento desejado de sua bobina. Coloque a (s) arruela (s) final (is) no parafuso e coloque o canudo ou papel no parafuso como mostrado na imagem, se o canudo não couber no parafuso, basta cortá-lo no sentido do comprimento. Coloque a arruela e a porca restantes no parafuso como mostrado. Passe a ponta do fio magnético pelo centro da arruela de ponta e deixe cerca de 2-3 pol. Do fio sair do outro lado. Enrole o fio que foi colocado através do parafuso final em volta da cabeça do parafuso para prendê-lo no lugar. Agora comece a enrolar a bobina no sentido horário ou anti-horário ao redor do parafuso. NÃO mude do sentido anti-horário para o horário ou vice-versa, sempre gire em uma direção ao redor do parafuso, caso contrário, a bobina não funcionará. Continue a enrolar até chegar à outra extremidade, prenda o fio com o polegar e, se tiver fita adesiva, bata bem a camada, se estiver usando super cola NÃO cole a primeira camada, isso irá colar o fio ao canudo ou papel. Para fazer uma segunda camada, simplesmente continue a enrolar, girando na mesma direção em que você começou e voltando para a outra extremidade da bobina no topo da primeira camada. Depois de chegar ao outro lado, cole ou prenda o conjunto e continue a enrolar no mesmo sentido horário ou anti-horário para frente e para trás ao longo do comprimento da bobina. Enrole a bobina da forma mais perfeita possível e mantenha o fio o mais perpendicular possível ao parafuso. Assim que terminar com a fita em espiral ou cole o conjunto o mais apertado possível e deixe descansar por algumas horas. Em seguida, retire a bobina do enrolador com o máximo de cuidado e remova o interior do canudo ou papel com um alicate. Para fazer as pistolas, abra a alça de plástico e cola quente na chave do rolo de modo que a chave seja acionada, bem, pelo gatilho. Faça orifícios na parte traseira e prenda os fios ao switch (1, 3) e, em seguida, passe os fios pelos orifícios. Feche a alça e se você ouvir um clique ao puxar o gatilho, ele deve funcionar. RELAY Um relé possui dois elementos de trabalho, um eletroímã e um contato móvel. Primeiro um pouco de vocabulário: - NC-Normalmente fechado-Quando nenhuma corrente é aplicada ao eletroímã C e NC são conectados - NA-Normalmente aberto-Quando a corrente é aplicada ao eletroímã C e NO são conectados - C-Comum- Conectado a qualquer um NC ou NO com base no estado do eletroímã - SPST- Single Pole Single Throw- NF ou NO está incluído neste relé, não ambos Este relé terá 4 conexões, embora alguns pareçam ter mais, se a localização do eletroímã for desconhecida aplique uma fonte de 9V-12V para cada combinação de conexão possível até que um clique seja ouvido, este é o eletromagnético e quando o relé for conectado como no diagrama na etapa seguinte, a arma disparará quando uma tensão adequada for aplicada a essas conexões novamente. - SPDT- Single Pole Double Throw- Ambos NC e NO estão incluídos neste relé (mostrado na imagem abaixo) Este relé terá 5 conexões, novamente se a localização do eletroímã for desconhecida, aplique uma fonte de 9V-12V para cada combinação de conexão possível até que um clique seja ouvido, este é o eletroímã e quando o relé for conectado como no diagrama na etapa seguinte, a arma disparará quando uma tensão adequada for aplicada a essas conexões mais uma vez. Para este projeto, um relé SPST ou SPDT pode ser usado, nós usamos apenas as conexões C e NO, então um SPDT terá um cabo desconectado. Abrir o relé permitirá que você encontre essas conexões mais rapidamente, mas coloque a tampa de volta quando estiver pronto para instalar o relé. Abaixo, também, uma foto da configuração semiautomática.

Etapa 3: Bobinas, capacitores e resultados

Bobinas, capacitores e resultados Todas as medições são tiradas do teste de velocidade com cronógrafo e são atingidas ao máximo. Calibre 22: -UM: 7 camadas, 33 mm L, 6,5 mm InDia 1320uF 330V E.37m / s 4g (11 * 330V 120uF) -8 Camada, 30 mm L, 8 mm InDia 960uF 350V 24m / s 8g (8 * 330V 120uF) 3,9% -12 Camada, 30mm L, 8mm InDia 600uF 350V 12m / s 8g (5 * 330V 120uF) 1,57% -12 Camada, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 27m / s 8g (1 * 400V 470uF) 6,1% -16 Camada, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 28m / s 8g (1 * 400V 470uF) **** Melhores resultados 6,6% -UM: 12 Camada, 30mm L, 8mm InDia 470uF 800V E.> 50m / s 8g (4 * 400 V 470 uF) calibre 20: -UM: 12 camadas, 29 mm L, 8 mm InDia 940uF 400 V 31 m / s 8g (2 * 400 V 470uf) -UM: 12 camadas, 12 mm L, 8 mm InDia 1200uF 350 V 26 m / s 8g (10 * 330 V 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 comutado 4,4% E. = Velocidade estimada - A velocidade aqui é estimada com base na comparação visual com os outros resultados, eles não são medidos. UM = Unmaximized- Bobina sem experiência para obter resultados máximos. Se você não tiver acesso a um cronógrafo, o método AQUI é relativamente preciso. Se você usar este método para obter resultados de velocidade, certifique-se de que sua bobina esteja perfeitamente horizontal e não atire no chão, atire em um pedaço de espuma que está a um metro ou mais de distância. AQUI também está uma configuração de medição de velocidade óptica. Mesmo no máximo os resultados mostrados estão + ou - 20% corretos, isso ocorre porque a classificação de capacitância da maioria dos capacitores eletrolíticos está dentro da região de + ou - 20%.

Etapa 4: reúna tudo

Agora conecte tudo junto. Siga o diagrama de imagem e esquemático. Teste o sistema, se ele funciona, use Plexiglas, madeira ou mesmo metal para fazer o alojamento para sua arma dependendo do tamanho / peso desejado, etc. Os Bancos de Baterias não devem exceder + 3V para uma operação relativamente segura.

Etapa 5: Projéteis

Material do projétil: O material do projétil é uma parte muito importante do seu sistema de espingarda. - Basicamente, seu projétil deve ser ferromagnético, ou seja, conter principalmente ferro. - Deve ser magneticamente macio, o que significa que se um campo magnético for aplicado a ele, o material não ficará magnetizado. - Deve ter o ponto de saturação magnética mais alto possível. Os melhores materiais que conheço estão listados abaixo do melhor para baixo: Níquel-cobalto Níquel-Ferro Ferro puro Aço de baixo carbono (aço com uma classificação de 10XX onde XX é o menor número possível, tal como 1006) Aço inoxidável (não use) - A maioria dos aço inoxidável NÃO é ferromagnético, deve conter pelo menos 80% de ferro para ser considerado ferromagnético. O Aço Redondo de Baixo Carbono 1006 da McMaster-Carr será o melhor material que encontrei para seus projéteis por um custo e disponibilidade razoáveis. É o aço carbono mais baixo que pude encontrar para compras em "baixa quantidade". Você também pode obter uma haste de aço de 5/16 "(o que eu usei) no ebay ou em uma loja de ferragens local. Se você deseja eficiência em sua espingarda, mas não tem as ferramentas, tempo ou esforço para fazer seus próprios projéteis, compre AQUI, pode personalizar seus cortes de haste por um preço relativamente baixo e você não precisa fazer o trabalho tedioso, e o aço tem baixo teor de carbono, o que significa maior teor de ferro e mais eficiência. Também vendem acrílico para minhas tripas, o que é uma vantagem. Fabricação de projéteis Esta é agora a parte "mais difícil" e que consome mais tempo. Para fazer os projécteis, corte as cabeças dos pregos com uma ferramenta Dremel com um disco de corte reforçado (vai desgastar rapidamente) ou um grande esmeril com um lâmina cortante.

Você também pode usar uma serra com lâmina de corte de aço, o crédito por essa ideia vai para o membro jondo huang, eu nunca pensei nisso. Este é o método preferido porque é mais barato e o corte é muito melhor. Em seguida, corte o resto do prego no comprimento correto (eles devem ter 3/4 "a 5/4" do comprimento da bobina). Se você estiver procurando por eficiência, ou seja, velocidade, simplesmente amole as bordas do projétil em uma superfície plana arredondada e não pontiaguda. Os meus são afiados para que possam causar mais "danos". Para fazer isso, coloquei os projéteis em uma furadeira (ou furadeira) e usei uma esmerilhadeira ou lima de metal para desbastar as bordas, se você usar a Dremel poderá obter um acabamento mais liso e uma ponta mais fina. Este pode ser um processo longo, mas vale a pena.

Etapa 6: Pesquisa Coilgun e informações gerais

Atire em latas, latas ou o que quer que seu coração deseje (com exceção de outras pessoas, a menos que elas mereçam, na verdade não). Eu não sou responsável por você ser estúpido com isso. Se corrigido, você pode ferir gravemente ou matar alguém com isso. Experimente uma quantidade diferente de capacitores para maximizar a energia do focinho. Equações: - Energia potencial = (1/2) (capacitância em uF / 1, 000, 000) (tensão em V) 2 - Energia cinética = (1/2) (massa em g / 1.000) (velocidade em m / s) 2 Equações para capacitores em paralelo - capacitância (C) total = (C do 1º capacitor) + (C do 2º capacitor) +… -Tensão (V) máx = Equações de tensão nominal mais baixa para capacitores na série -1 / (capacitância (C) total) = 1 / (C do primeiro capacitor) + 1 / (C do segundo capacitor) +… -Tensão (V) máx = (V do primeiro capacitor) + (V do 2º capacitor) +… -Potência = (V) (I) I-Corrente V-Voltagem C-Capacitância Isenção de responsabilidadeEu não me responsabilizo por suas ações. Se você atirar, chocar ou de outra forma ferir a si mesmo ou outras pessoas …

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Primeiro prêmio no concurso The Instructables Book