Egy egyszerű egyfokozatú, hálózatról táplált elektromágneses gyorsító (Gauss pisztoly) összeszerelésének vázlatát és leírását ajánlom. Az egyfokozatú gyorsítóban a lövedék energiája számos paramétertől függ, például tömegétől és átmérőjétől, a kondenzátorok energiájától, mágneses áramkör meglététől, a lövedék anyagától stb. A mi gyorsítónk lesz egy a kondenzátor energiája legfeljebb 40 J, a lövedékenergiája pedig kevesebb, mint 1 J.

Szükséges alkatrészek:
Kondenzátorok 470uF 450V -3 db
Teljesítmény tirisztor 70TPS12 vagy 40TPS12 - 1 db
Ellenállások előtéthez 6,2K - 8 db
És még 3 LED, 2 gomb, 1 tápkapcsoló, dióda, tetszőleges voltmérő és pár méter vezeték.

A tekercsről külön. 0,6 mm-es dróttal van feltekercselve. Minden réteget cianoakril ragasztóval kell impregnálni. Összesen 7 réteg 40 mm hosszú. 7-8mm átmérőjű műanyag csövön lóg, golyóstollból készült tubus remekül működik.

Lövedék- egy szögdarab, amely szabadon mozog egy 30 mm hosszú hordón.
Rendszer:

A C1-C4 kondenzátorok töltése ellenállásos előtéttel és egyenirányító diódával történik. Az előtét azért szükséges, mert a töltés kezdeti pillanatában a kondenzátorok ellenállása majdnem nulla. Közvetlenül a hálózatra csatlakoztatva a vezetékek terhelése megegyezik a rövidzárlati terheléssel, ami a csatlakozások kiégéséhez és a rövidzárlat elleni védelem (ha van) kioldásához vezet a táphálózati elosztóban.

Az SA1 kapcsoló készenléti állapotba hozza a készüléket. Az SB1 gomb tölti a tárolóeszközöket, melynek mértékét a voltmérő leolvasása szabályozza. A HL1 LED a hálózati kapcsolat meglétét, a HL2 a készülék készenlétét, a HL3 a tárolóeszközök töltöttségét jelzi.

Az SB2 gomb egy 1,5 V-os elem csatlakoztatásával ad le egy lövést a VS1 táp tirisztor vezérlőkapcsához. Amikor a vezérlőelektródára az anódhoz képest feszültséget kapcsolunk, a tirisztor a tekercssel nyitja és zárja a kondenzátorokat. Amikor áram folyik a tekercsben, mágneses mező jön létre, amely beszívja a lövedéket. Amikor a lövedék a tekercs közepén van, a kondenzátorokban tárolt energia megszűnik, a mágneses tér leáll, és a lövedék tovább mozog.

Összeszerelési jellemzők:
Én személy szerint nem táblával szerelem össze az ilyen áramköröket, hanem vezetékekkel összekötve, mert az áramkör egyszerű, de az alkatrészek nagyok. A kondenzátorokat, a tirisztort és a tekercset legalább 1 mm átmérőjű vezetékkel kell összekötni az impulzusáramok elérhetik a 300-400A-t.

Az összeszerelt gyorsítóval technikai kreativitás versenyeken léptem fel. Mindkét alkalommal első helyezést értem el.

Radioelemek listája

Kijelölés	Írja be	Megnevezés	Mennyiség	Jegyzet	Üzlet	A jegyzettömböm
VS1	Tirisztor	70TPS12	1	40TPS12		Jegyzettömbhöz
	Egyenirányító dióda	HER307	1			Jegyzettömbhöz
HL1-HL3	LED	AL307BM	3			Jegyzettömbhöz
C1-C4	Elektrolit kondenzátor	470uF 450V	4			Jegyzettömbhöz
	Ellenállás	30 kOhm	3	0,5 W		Jegyzettömbhöz
	Ellenállás	6,2 kOhm	6	1 W		Jegyzettömbhöz
Tekercs	Induktor		1

2015. március 25-én 15:42-kor

Elektromágneses Gauss pisztoly mikrokontrolleren

• Robotika fejlesztés

Sziasztok. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan készítsünk hordozható elektromágneses Gauss pisztolyt mikrokontrollerrel összeszerelve. Nos, a Gauss fegyverrel kapcsolatban persze izgultam, de kétségtelen, hogy elektromágneses fegyverről van szó. Ezt a mikrokontroller eszközt arra tervezték, hogy megtanítsa a kezdőknek a mikrokontrollerek programozását egy tervezési példa segítségével elektromágneses pisztoly Nézzünk meg néhány tervezési pontot magában az elektromágneses Gauss pisztolyban és a mikrokontroller programjában.

A kezdetektől fogva el kell döntenie magának a pisztoly csövének átmérőjét és hosszát, valamint azt az anyagot, amelyből készül. Alulról 10 mm átmérőjű műanyag tokot használtam higany hőmérő, mert tétlenül hevertem. Bármelyiket használhatod elérhető anyag, amely nem ferromágneses tulajdonságokkal rendelkezik. Ez üveg, műanyag, rézcső stb. A henger hossza a használt elektromágneses tekercsek számától függhet. Az én esetemben négy elektromágneses tekercset használnak, a hordó hossza húsz centiméter volt.

Ami a használt cső átmérőjét illeti, működés közben az elektromágneses pisztoly azt mutatta, hogy figyelembe kell venni a hordó átmérőjét a használt lövedékhez képest. Egyszerűen fogalmazva, a hordó átmérője nem lehet sokkal nagyobb, mint a használt lövedék átmérője. Ideális esetben az elektromágneses fegyver csövének magához a lövedékhez kell illeszkednie.

A lövedékek elkészítésének anyaga egy öt milliméter átmérőjű nyomtató tengelye volt. Tól ebből az anyagbólés öt darab 2,5 centiméter hosszú nyersdarab készült. Bár használhat acél nyersdarabokat is, mondjuk drótot vagy elektródát – amit csak talál.

Figyelni kell magának a lövedéknek a súlyára. A súlynak a lehető legalacsonyabbnak kell lennie. Kicsit nehéznek bizonyult a kagylóm.

A fegyver létrehozása előtt kísérleteket végeztek. Egy toll üres pasztáját hordónak, tűt lövedéknek használtak. A tű könnyen átszúrta az elektromágneses pisztoly közelében elhelyezett tár fedelét.

Mivel az eredeti Gauss elektromágneses pisztoly a kondenzátor nagyfeszültségű, körülbelül háromszáz voltos töltésének elvén alapul, biztonsági okokból a kezdő rádióamatőröknek alacsony, körülbelül húsz voltos feszültséggel kell táplálniuk. Az alacsony feszültség azt jelenti, hogy a lövedék repülési hatótávja nem túl hosszú. De ismét minden a használt elektromágneses tekercsek számától függ. Minél több elektromágneses tekercset használnak, annál nagyobb a lövedék gyorsulása az elektromágneses fegyverben. A cső átmérője is számít (minél kisebb a cső átmérője, annál távolabb repül a lövedék) és maguknak az elektromágneses tekercseknek a tekercselési minősége is. Talán az elektromágneses tekercsek a legalapvetőbbek az elektromágneses fegyverek tervezésénél, erre komoly figyelmet kell fordítani a maximális lövedékrepülés elérése érdekében.

Megadom az elektromágneses tekercsem paramétereit, a tiéd eltérő lehet. A tekercs 0,2 mm átmérőjű huzallal van feltekercselve. Az elektromágneses tekercsréteg tekercselési hossza két centiméter, és hat ilyen sort tartalmaz. Nem szigeteltem le minden új réteget, hanem elkezdtem egy új réteget feltekerni az előzőre. Tekintettel arra, hogy az elektromágneses tekercseket alacsony feszültség táplálja, meg kell szereznie a tekercs maximális minőségi tényezőjét. Ezért az összes fordulatot szorosan egymáshoz tekerjük, fordulattal fordulni.

Ami az etetőeszközt illeti, nincs szükség különösebb magyarázatra. Minden a gyártásból visszamaradt fóliahulladékból volt forrasztva nyomtatott áramköri lapok. A képeken minden részletesen látható. A feeder szíve az SG90 szervohajtás, amelyet egy mikrokontroller vezérel.

Az adagolórúd 1,5 mm átmérőjű acélrúdból készül, a rúd végén egy M3-as anya van lezárva a szervohajtáshoz való csatlakoztatáshoz. A kar növelésére mindkét végén 1,5 mm átmérőjű rézhuzal van felszerelve a szervohajtás billenőjére.

Ez az egyszerű, ócskavas anyagokból összeállított eszköz elegendő ahhoz, hogy egy lövedéket egy elektromágneses fegyver csövébe lőjön. Az adagolórúdnak teljesen ki kell nyúlnia a töltőtárból. Egy 3 mm belső átmérőjű és 7 mm hosszú, repedezett sárgaréz állvány szolgált az adagolórúd vezetőjéül. Kár volt kidobni, így jól jött, akárcsak a fóliás PCB darabkák.

Az atmega16 mikrokontroller programját az AtmelStudio-ban hozták létre, és teljesen nyitott projekt neked. Nézzünk meg néhány beállítást a mikrokontroller programban, amelyeket el kell végezni. A maximumért hatékony munkavégzés elektromágneses pisztoly esetén konfigurálnia kell a programban szereplő egyes elektromágneses tekercsek működési idejét. A beállítások sorrendben történnek. Először forrassza az első tekercset az áramkörbe, ne csatlakoztassa az összes többit. Állítsa be a működési időt a programban (ezredmásodpercben).

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); // munkaidő

Villogassa a mikrokontrollert, és futtassa a programot a mikrokontrolleren. A tekercs erejének elegendőnek kell lennie a lövedék visszahúzásához és a kezdeti gyorsuláshoz. A maximális lövedéktáv elérése után a tekercs működési idejének beállítása a mikrokontroller programban, csatlakoztassa a második tekercset, és állítsa be az időt is, így még nagyobb lövedékrepülési tartományt ér el. Ennek megfelelően az első tekercs bekapcsolva marad.

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);

Ily módon konfigurálhatja az egyes elektromágneses tekercsek működését, sorrendben csatlakoztatva őket. Ahogy az elektromágneses Gauss pisztoly eszközében lévő elektromágneses tekercsek száma növekszik, a lövedék sebességének és ennek megfelelően hatótávolságának is növekednie kell.

Az egyes tekercsek beállításának ez a gondos eljárása elkerülhető. Ehhez azonban modernizálnia kell magát az elektromágneses fegyvert, érzékelőket telepítve az elektromágneses tekercsek közé, hogy figyelemmel kísérje a lövedék mozgását az egyik tekercsről a másikra. A mikrokontrollerrel kombinált érzékelők nemcsak a beállítási folyamatot egyszerűsítik, hanem növelik a lövedék repülési hatótávját is. Nem adtam hozzá ezeket a harangokat és sípokat, és nem bonyolítottam a mikrokontroller programot. A cél egy érdekes és egyszerű projekt megvalósítása volt mikrokontroller segítségével. Hogy ez mennyire érdekes, azt természetesen Önöknek kell eldönteniük. Hogy őszinte legyek, úgy örültem, mint egy gyerek, „csiszolódtam” ettől az eszköztől, és megérett a gondolat, hogy egy mikrokontrolleren egy komolyabb készüléket készítsenek. De ez egy másik cikk témája.

Program és séma -

Sziasztok barátok! Bizonyára néhányan már olvasták vagy személyesen találkoztak a Gauss elektromágneses gyorsítóval, amely ismertebb nevén „Gauss Gun”.

A hagyományos Gauss pisztoly nehezen beszerezhető vagy meglehetősen drága, nagy kapacitású kondenzátorok felhasználásával készül, és a megfelelő töltéshez és tüzeléshez némi vezetékezés (diódák, tirisztorok stb.) is szükséges. Ez meglehetősen nehéz lehet azoknak, akik semmit sem értenek a rádióelektronikához, de a kísérletezés vágya nem engedi, hogy nyugodtan üljenek. Ebben a cikkben megpróbálok részletesen beszélni a pisztoly működési elvéről és arról, hogyan állíthat össze Gauss-gyorsítót a minimumra egyszerűsítve.

A fegyver fő része a tekercs. Általában önállóan van feltekerve valamilyen dielektromos, nem mágneses rúdra, amelynek átmérője valamivel nagyobb, mint a lövedék átmérője. A javasolt kialakításban a tekercs akár „szemmel” is tekerhető, mert a működési elv egyszerűen nem teszi lehetővé a számítások elvégzését. Elegendő 0,2-1 mm átmérőjű réz- vagy alumíniumhuzalt beszerezni lakk- vagy szilikonszigetelésben, és 150-250 fordulatot tekerni a hengerre, hogy egy sor tekercselési hossza kb. 2-3 cm legyen használjon kész mágnesszelepet.

Amikor elektromos áram halad át egy tekercsen, mágneses mező jelenik meg benne. Egyszerűen fogalmazva, a tekercs elektromágnessé változik, amely beszívja a vaslövedéket, és ahhoz, hogy ne maradjon a tekercsben, amikor belép a mágnesszelepbe, egyszerűen le kell kapcsolni az áramellátást.

A klasszikus fegyvereknél ezt pontos számításokkal, tirisztorok és egyéb alkatrészek használatával érik el, amelyek a megfelelő pillanatban „levágják” az impulzust. Egyszerűen megszakítjuk a láncot, „amikor sikerül”. A mindennapi életben az elektromos áramkör vészleszakításához biztosítékokat használnak, ezek használhatók a projektünkben, de célszerűbb a karácsonyfa-füzér izzóira cserélni. Alacsony feszültségű tápellátásra tervezték, így 220 V-os hálózatról táplálva azonnal kiégnek és megszakítják az áramkört.

A kész készülék mindössze három részből áll: egy tekercsből, egy hálózati kábelből és a tekercssel sorba kapcsolt izzóból.

Sokan egyetértenek abban, hogy a fegyver használata ebben a formában rendkívül kényelmetlen és nem esztétikus, sőt néha nagyon veszélyes. Így hát egy kis rétegelt lemezre szereltem fel a készüléket. A tekercshez külön kapcsokat szereltem fel. Ez lehetővé teszi a mágnesszelep gyors cseréjét és a különböző opciókkal való kísérletezést. Az izzóhoz két vékonyra vágott szöget szereltem fel. A villanykörte vezetékeinek végei egyszerűen körültekerik őket, így az izzó nagyon gyorsan változik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy maga a lombik egy speciálisan kialakított lyukban található.

A helyzet az, hogy egy lövés leadásakor nagy villanás és szikrák keletkeznek, ezért szükségesnek tartottam, hogy ezt a „patakot” kicsit lefelé toljam.

A lövedék kilökési sebessége itt elég nagy, de még a papíron is nehezen hatol át néha vasgolyókat a habokba.

Ha szeretnéd, megtekintheted az ehhez készült videómat

Először is a Science Debate szerkesztői gratulálnak minden tüzérnek és rakétásnak! Hiszen ma van november 19-e - a rakétaerők és a tüzérség napja. 72 éve, 1942. november 19-én a Vörös Hadsereg ellentámadása a sztálingrádi csata során erőteljes tüzérségi felkészítéssel kezdődött.

Éppen ezért ma egy, az ágyúknak szentelt kiadványt készítettünk számotokra, de nem a hétköznapiakat, hanem a Gauss-ágyúkat!

Az ember, még ha felnőtt is, szívében fiú marad, de a játékai megváltoznak. A számítógépes játékok igazi üdvösséggé váltak a tekintélyes srácok számára, akik gyermekkorukban nem fejezték be a „háborús játékokat”, és most lehetőségük van felzárkózni.

A számítógépes akciófilmek gyakran olyan futurisztikus fegyvereket mutatnak be, amelyeket a való életben nem találsz meg – a híres Gauss-ágyút, amelyet egy őrült professzor elhelyezhet, vagy véletlenül megtalálhatsz egy titkos krónikában.

Lehetséges-e Gauss fegyvert kapni a valóságban?

Kiderült, hogy ez lehetséges, és nem is olyan nehéz megtenni, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Gyorsan megtudjuk, mi a Gauss fegyver a klasszikus értelemben. A Gauss fegyver egy olyan fegyver, amely elektromágneses tömeggyorsítási módszert használ.

Ennek a félelmetes fegyvernek a kialakítása mágnesszelepen alapul - a huzalok hengeres tekercsén, ahol a huzal hossza sokszorosa a tekercs átmérőjének. Elektromos áram alkalmazásakor erős mágneses mező keletkezik a tekercs üregében (szolenoid). Ez behúzza a lövedéket a mágnesszelep belsejébe.

Ha abban a pillanatban, amikor a lövedék eléri a középpontot, a feszültség megszűnik, akkor a mágneses tér nem akadályozza meg a test tehetetlenségi mozgását, és kirepül a tekercsből.

Gauss pisztoly összeszerelése otthon

Ahhoz, hogy saját kezűleg készítsünk Gauss fegyvert, először induktorra van szükségünk. Óvatosan tekerje rá a zománcozott huzalt az orsóra, éles hajlítások nélkül, hogy a szigetelést semmiképpen ne sértse meg.

A becsomagolás után töltse fel az első réteget szuperragasztóval, várja meg, amíg megszárad, és folytassa a következő réteggel. Ugyanígy 10-12 réteget kell feltekerni. A kész tekercset feltesszük a fegyver leendő csövére. Az egyik szélére dugót kell helyezni.

Az erős elektromos impulzus eléréséhez egy kondenzátorkészlet tökéletes. Képesek a felgyülemlett energiát rövid időre felszabadítani, amíg a golyó el nem éri a tekercs közepét.

A kondenzátorok töltéséhez töltőre lesz szükség. Megfelelő eszköz található a fényképező kamerákban, és vaku előállítására használják. Természetesen nem egy drága modellről beszélünk, amit majd boncolgatunk, hanem az eldobható Kodakról.

Ezen kívül a töltőn és a kondenzátoron kívül semmilyen más elektromos elemet nem tartalmaznak. A fényképezőgép szétszerelésekor ügyeljen arra, hogy ne érje áramütés. Nyugodtan távolítsa el az akkumulátorkapcsokat a töltőkészülékről, és forrassza ki a kondenzátort.

Így körülbelül 4-5 táblát kell készítenie (több is lehetséges, ha a vágy és a képességek engedik). A kondenzátor kiválasztásának kérdése arra kényszeríti Önt, hogy válasszon a lövés teljesítménye és a töltési idő között. A nagyobb kondenzátorkapacitás is hosszabb időt igényel, ami csökkenti a tűzsebességet, így kompromisszumot kell találnia.

A töltőáramkörökre szerelt LED-elemek fénnyel jelzik a kívánt töltési szint elérését. Természetesen csatlakoztathat további töltőáramköröket, de ne vigye túlzásba, nehogy véletlenül égesse el a tranzisztorokat a kártyákon. Az akkumulátor lemerítéséhez biztonsági okokból célszerű relét telepíteni.

A vezérlő áramkört az exponáló gombon keresztül csatlakoztatjuk az akkumulátorhoz, a vezérelt áramkört pedig a tekercs és a kondenzátorok közötti áramkörhöz. A lövés leadásához árammal kell ellátni a rendszert, és a fényjelzés után fel kell tölteni a fegyvert. Kapcsolja ki az áramot, célozzon és lőjön!

Ha a folyamat magával ragad, de a kapott teljesítmény nem elég, akkor elkezdheti a többlépcsős Gauss pisztoly létrehozását, mert ennek pontosan ilyennek kell lennie.

Egy egyszerű egyfokozatú asztali elektromágneses tömeggyorsító vagy egyszerűen egy Gauss pisztoly vázlata. Nevét Carl Gauss német tudósról kapta. Az én esetemben a gyorsító egy töltőből, egy áramkorlátozó terhelésből, két elektrolit kondenzátorból, egy voltmérőből és egy mágnesszelepből áll.

Tehát nézzünk mindent sorban. A pisztoly töltése 220 voltos hálózaton működik. A töltés 1,5 uF 400 V-os 1N4006 diódákból áll. Kimeneti feszültség 350 V.

Ezután jön az áramkorlátozó terhelés - H1, az én esetemben egy izzólámpa, de használhat egy erős, 500-1000 ohmos ellenállást. Az S1 gomb korlátozza a kondenzátorok töltését. Az S2 gomb erőteljes áramkisülést ad a mágnesszelepnek, így az S2-nek nagy áramerősséget kell bírnia, az én esetemben az elektromos panel gombját használtam.

C1 és C2 kondenzátorok, egyenként 470 µF 400 V. Összesen 940 µF 400 V. A kondenzátorokat a töltés során a polaritás és feszültség figyelembevételével kell csatlakoztatni. Voltmérővel tudod szabályozni a feszültséget rajtuk.

És most a legnehezebb dolog Gauss fegyverünk kialakításában a mágnesszelep. Dielektromos rúdra van feltekercselve. A törzs belső átmérője 5-6 mm. A huzal PEL 0,5-öt használt. A tekercs vastagsága 1,5 cm A mágnesszelep feltekerésekor minden réteget szuperragasztóval kell szigetelni.

Az elektromágneses gauss fegyverünket 4-5 mm vastagságú és orsó hosszúságú szögkivágásokkal vagy házi készítésű golyókkal gyorsítjuk. A könnyebb golyók nagyobb távolságokat tesznek meg. A nehezebbek rövidebb távolságot repülnek, de több energiájuk van. A gauss fegyverem áthatol a sörösdobozokon és golyótól függően 10-12 méterrel lő.

Ezenkívül a gyorsítóhoz jobb vastagabb vezetékeket választani, hogy kisebb legyen az ellenállás az áramkörben. Legyen rendkívül óvatos! A gyorsító feltalálása során többször is sokkot kaptam, tartsam be az elektromos biztonsági szabályokat és figyeljek a szigetelés megbízhatóságára. Sok sikert a kreativitásodhoz.

Vitassák meg a GAUSS GUNS cikket