Как сделать дома пушку гаусса
Электромагнитная пушка Гаусса на микроконтроллере
Всем привет. В данной статье рассмотрим, как изготовить портативную электромагнитную пушку Гаусса, собранную с применением микроконтроллера. Ну, насчет пушки Гаусса я, конечно, погорячился, но то, что это – электромагнитная пушка, нет сомнения. Данное устройство на микроконтроллере было разработано для того, чтобы обучить начинающих программированию микроконтроллеров на примере конструирования электромагнитной пушки своими руками.Разберем некоторые конструктивные моменты как в самой электромагнитной пушке Гаусса, так и в программе для микроконтроллера.
С самого начала нужно определиться с диаметром и длиной ствола самой пушки и материалом, из которого она будет изготовлена. Я применил пластиковый футляр диаметром 10 мм из-под ртутного термометра, поскольку он у меня валялся без дела. Вы можете использовать любой доступный материал, обладающий не ферромагнитными свойствами. Это стекло, пластик, медная трубка и т. д. Длина ствола может зависеть от количества применяемых электромагнитных катушек. В моем случае используется четыре электромагнитных катушки, длина ствола составила двадцать сантиметров.
Материалом для создания снарядов послужила ось от принтера диаметром пять миллиметров. Из данного материала и были изготовлены пять болванок длиной 2,5 сантиметра. Хотя также можно применять стальные болванки, скажем, из проволоки или электрода – что найдется.
Нужно уделить внимание и весу самого снаряда. Вес по возможности должен быть небольшим. Мои снаряды слегка тяжеловаты получились.
Перед созданием данной пушки были проведены эксперименты. В качестве ствола использовалась пустая паста от ручки, в качестве снаряда – иголка. Иголка с легкостью пробивала обложку журнала, установленного неподалеку от электромагнитной пушки.
Я приведу параметры своих электромагнитных катушек, у вас они могут быть другими. Катушка наматывается проводом диаметром 0,2 мм. Длина намотки слоя электромагнитной катушки составляет два сантиметра и содержит шесть таких рядов. Каждый новый слой я не изолировал, а начинал намотку нового слоя на предыдущий. Из-за того, что электромагнитные катушки запитываются низким напряжением, вам нужно получить максимальную добротность катушки. Поэтому все витки наматываем плотно друг другу, виток к витку.
Что касается подающего устройства, то тут особые пояснения не нужны. Все паялось из отходов фольгированного текстолита, оставшегося от производства печатных плат. На рисунках все подробно отображено. Сердцем подающего устройства является сервопривод SG90, управляемый микроконтроллером. Купить можно тут
Подающий шток изготовлен из стального прутка диаметром 1,5 мм, на конце штока запаяна гайка м3 для сцепления с сервоприводом. На качалке сервопривода для увеличения плеча установлена загнутая с двух концов медная проволока диаметром 1,5 мм.
Программа для микроконтроллера atmega16 создавалась в AtmelStudio, и является полностью открытым проектом для вас. Рассмотрим некоторые настройки в программе микроконтроллера, которые придется произвести. Для максимально эффективной работы электромагнитной пушки вам понадобится настроить в программе время работы каждой электромагнитной катушки. Настройка производится по порядку. Сначала подпаиваете в схему первую катушку, все остальные не подключаете. Задаете в программе время работы (в миллисекундах).
Сказ о том, как сделать Гаусс пушку за семь дней
Когда я учился в университете на втором курсе, мне пришел весьма необычный заказ — трехступенчатая Гаусс пушка. Сроки на ее создание были очень короткими: на все про все была лишь неделя. Кроме того, пушка была с физически нереализуемой изюминкой: переполюсовкой магнитного поля катушек, что должно было, по мнению автора пушки, повысить ее КПД. Тем не менее, поскольку я любил Гаусс пушки и мечтал начать зарабатывать деньги любимым делом, я согласился на выполнение заказа.
На каникулах ничто не предвещало.
Ознакомившись со схемой пушки, я просто выпал, ведь это был совершенно секретный чертеж из НИИ времен СССР. К сожалению, схема была сожжена инквизицией не сохранилась, по памяти помню лишь то, что автор хотел заряжать неполярные конденсаторы переменным током. В общем, заказчик не имел ни малейшего понятия о том, как работают Гаусс пушки и электроника в целом, раз даже не знал, что переменным током конденсаторы не заряжают. Поэтому все пришлось делать самому.
Еще один неприятный сюрприз был в том, что корпус для пушки уже был готов. Поэтому расположение катушек менять было нельзя, да и их размер был ограничен по длине.
Что же касается переполюсовки катушек… Я попытался объяснить, что энергия на катушке не может «исчезнуть в никуда», тем не менее, это было важным условием, хотя благодаря моему преложению реализация переполюсовки магнитного поля стала нужна лишь на первой ступени, а остальные три работали, как в обычных Гаусс пушках.
Начало разработки. Мостовая схема управления катушкой
Вышло так, что в команде только я разбирался в электронике на достаточно высоком уровне. Возможно, поэтому разработка шла круглосуточно в течение недели с перерывами на небольшой сон, хотя нас, «Слав», было три человека. («Слав», потому что имена всех троих заканчивались на «слав»).
Первым делом надо был прикинуть, что будет происходить в мостовой схеме включения ключей при попытке подать на катушку напряжение в противоположном направлении после того, как через нее уже начал течь ток. Для этих целей я использовал симулятор LTSpice с необходимыми библиотеками элементов (которые взял вроде как тут и тут). В качестве ключей решил использовать параллельно включенные IGBT транзисторы. Поиск по Гуглу показал, что параллельное включение IGBT транзисторов в Гаусс пушке будет корректно работать, если у каждого транзистора будет небольшое добавочное сопротивление (по памяти вроде 0.1 — 0.5 Ом). Без добавочных резисторов транзисторы скорее всего будут гореть один за другим. Также для защиты от самоиндукции у каждого транзистора должен быть защитный диод. В качестве конденсаторов, конечно же, использовались обычные электролиты емкостью 330 — 470 мкф и напряжением 450 вольт. Значение индуктивности катушки для симулятора было получено из расчетов катушек в программе FEММ. IGBT транзисторы управлялись через специализированные для этих целей оптодрайверы, так как была необходима гальваническая развязка.
В итоге выяснилось, что в мостовой схеме во время переподключения катушки у транзисторов возникали мощные выбросы обратного тока, несовместимые с жизнью кремния. Данную проблему не решало абсолютно ничто, и варистор тоже не спасал. С другой стороны, если по одной диагонали убрать транзисторы и оставить там диоды, получалась схема рекуперации энергии. В случае с рекуперацией остаточная энергия катушки после прохождения через нее снаряда возвращалась обратно на конденсатор.
Эти две новости я сообщил заказчику. Однако заказчик сказал, что переполюсовка должна быть реализована обязательно, даже если придется жертвовать КПД (хотя изначально целью было повысить КПД.). В итоге я просто включил катушку последовательно с добавочным резистором, значение которого подобрал исходя из допустимых значений обратного тока транзисторов.
Пожалуй, именно столкнувшись с расчетами катушек для Гаусс пушки, я впервые узнал о том, что что-то может рассчитываться компьютером часами, если не целыми днями. Как уже писал ранее, расчет проводился с мощью специального скрипта в программе FEMM. Один знакомый дал мне «правдивый» скрипт для расчета. Кому интересно, можете поискать в интернете «coilgun_cu.lua» или скачать тут, пока ссылка работает. Также есть два ресурса (тут и тут), где я читал и про те же IGBT транзисторы, и про FEMM и многое другое.
После завершения расчетов с оптимизацией были получены значения скорости снаряда, КПД пушки, количество витков и т. д. На самом деле, нельзя эти значения назвать единственно оптимальными, при выборе параметров оптимизации приходится руководствоваться технической интуицией, так что нет гарантий, что данные значения будут наилучшими. Скорее всего они будут наилучшими лишь в некоторой области параметров катушек.
Так как пушка трехступенчатая, возникает вопрос, как катушки переключать. Для того, чтобы определить наличие снаряда перед катушкой, было решено использовать стандартное решение в виде оптических датчиков (советую покупать для этих целей импортные ИК светодиоды, так как старые отечественные потребляют очень много энергии). Сигналы от датчиков было решено определять с помощью внешних прерываний микроконтроллера серии AVR. Микроконтроллер также делал замер напряжения на конденсаторах и издавал соответствующие звуки при двух уровнях заряда: когда конденсаторы заряжены полностью, и когда они близки к полной зарядке (80-90% от максимума).
Чтобы зарядить от аккумулятора на 12 вольт конденсаторы суммарной емкостью почти 2000 мкф до напряжения 450 вольт, нужен был достаточно мощный преобразователь. Мне было лень делать преобразователь с нуля, и потому я попросту снял его со своей собственной Гаусс пушки. Кому интересно, это был преобразователь Вальдемара.
Для питания затворов IGBT транзисторов верхней части моста нужно было гальванически развязанное напряжение, которое я решил получать с помощью обычного блокинг генератора. В итоге в пушке добавился еще один преобразователь напряжения.
Создание печатных плат
На тот момент для создания печатных плат я пользовался Sprint-Layout. Данная программа весьма проста в освоении и использовании, для небольших проектов самое то.
Нарисовав все схемы, я распечатал их на глянцевой бумаге и затем утюжком перенес рисунки на подготовленный лист стеклотекстолита с медным односторонним покрытием. Дальше оставалось платы вытравить, залудить, потом запаять детали… И так со всеми 5-тью платами.
Залуженные платы 
Плата с переполюсовкой 
Сборка и тестирование
Собрав все воедино, я получил что-то воде этого: 
Во всяком случае, рекуперация энергии работала, и она была заметна (хотя бы один плюс от использования мостовой схемы для катушек).
Заказчик остался вполне доволен результатом. Деньги мы получили (надо сказать, сейчас я понимаю что это было мало за такую работу) и поделили по заслугам поровну между собой в неравной пропорции.
Позже я обнаружил свое детище в одном бизнес-инкубаторе, где она лежала для красоты. Также ее показывали на одном фестивале, правда, на тот момент она была уже в нерабочем состоянии.
Как сделать Гаусс пушку своими руками
Привет народ. Не знаю, оценят ли это здесь, но решил попробовать.
Видеоролик с подробным гайдом сборки одноступенчатого Гаусс пистолета.
Дубликаты не найдены
Помнится был как-то в инете пехаль «Псков». С него всё и пошло.
Пульки, ардуинки, детальки режут уши
DIY наборы и для рельсовых и для гаусовых пушек уже давно есть на али.
Самому конечно делать интересно, но выходит дороже, если нет возможности натаскать, скажем конденсаторов на халяву.
24 часа работы за 3 минуты
Кошелек бифолд (Как это сделано?)
Привет, привет!
Здесь кошелёк формата бифолд и процесс его создания. Уникальности особой нет, но возможно кому-то будет интересно.
5. Наждачная бумага
6. Пробойники строчные с круглым сечением, шаг 5мм
7. Кромкорез (торцбил)
8. Пресс, латунное клише
«Химия» для обработки кожи:
1. Токонол (склеивание ворса и сглаживание торцов)
Оригами валентинка двойное сердечко
Милое оригами сердечко из бумаги без клея. Делается из прямоугольного листа бумаги с соотношением сторон 1:2. Может пригодиться на День Всех Влюбленных.
Рюкзак на лето
Всем доброго здравия. Пост короткий, с одним фото процесса.
Поступило желание от супруги на маленький рюкзак на лето. Выбор пал на слинг от Тони.
Выкройка была напечатана и перенесена на кожу.
После всё было подготовлено под пошив, а именно пробиты отверстия, вырезаны детали и обработаны. Далее процесс сборки(фоткать не стал так как в ютубе процесс есть подробный).
Ниже фото готового рюкзака.
Главный заказчик доволен)
ТТХ))) кожан толщиной около 1,4 мм, шаг пробоя 6 мм, диаметр отверстия 1мм, нить ноунейм 1 мм(вощеная), фурнитура сталь, шов ручной. Вроде бы всё. Всем спасибо, кто осилил пост до конца)
Респиратор своими руками
Сделал респиратор своими руками из меди, латуни и кожи.
Носки с жаккардом
Ну что, пришло время разбавить мой игрушечный профиль. Носками.
Никогда бы не подумала, что вязать носки настолько увлекательно.
Особенно жаккард!
Это увлекательно вдвойне.
Резинка 1х1
Укрепленная пятка и сама чашечка пятки
Клин подъема стопы
Ленточный мысок (закрывала иглой)
(вязала для себя на размер 37-38)
Мой инстаграм @mtoys5
До новых
Большая и маленькая
Было у меня бревно. Липа.
Колун и кувалда тоже имеются.
У выбранного куска определил, где делать дно будущей конфетницы, отесал немного это место топором и построгал на станке:
Отпилил торцы, на которых были трещины:
Карандашом примерно наметил, что хочу вырезать:
А дальше начал орудовать полукруглой стамеской:
Потом взял её почти плоскую сестру:
Напильником выровнял корпус, где будет внутренняя выборка:
А вот и сама выборка, осуществлённая при помощи полукруглой стамески и клюкарзы:
Вот такой вид конфетница обрела после обработки гнутым рашпилем внутри и обычным снаружи:
Обрызгал водой, дал высохнуть и снял ворс самой мелкой наждачкой. Потом повторил процесс.
После покраски морилкой было намечено пропитать изделие льняным маслом, что я и начал делать:
Но, в отличие от прошлых работ, масло повело себя предательски: впитывалось неравномерно, были места, куда оно уходило как в бездонную пропасть, и в итоге вышло нечто безобразно пятнистое:
Чтобы спасти изделие, я решил закончить всё при помощи нитролака. Вот конфетница после нанесения его в несколько слоёв:
Затем последовала шлифовка поверхности самой мелкой наждачкой.
. и затирка-полировка фланелевой тканью.
— А всё равно я лучше!
— Почему это ты лучше?
— А у меня бортики посмотри какие! И ещё я клюнуть могу, если что.
Действительно, бортики. Ну её!
— Из какого дерева сделана, я спрашиваю.
— Из липы я. И пропитана льняным маслом!
— Хорошо. Давай на стол, сфотографирую.
Сделал кожаные ручки для шкафа из своего старого ремня
Я озадачился купить кожные ручки для шкафа, посмотрев варианты, решил сделать их сам!
Важно, чтобы ручки не сильно выделялись на фасаде, а то будут раздражать.
Почему я выбрал именно кожаные ручки?
— Приятный материал на ощупь
— Ко всему прочему ручки оригинальны, такого нет в продаже вы же их сделали сами, получается Hand Made, ценность зашкаливает
— Ну они бесплатные, правда минус ремень)
В общем процесс выбора и изготовления ручек был таков:
В начале я конечно вдохновлялся разными картинками из интернета, но как оказалось, ручки которые мне понравились, не продаются, или мне не подходит по форме или цвету.
Для изготовления ручек мне потребовалось:
1. Доска, на которой будете все резать (я взял кухонную, для овощей)
3. Подходящий ремень (по цвету и приятный по тактильным ощущениям)
4. Карандаш, что бы разметить длину
5. То, чем будете наживлять (или шило или сверло с шуруповертом)
6. Крепления для зеркала
7. Отвертка, чтобы прикрутить ручки
Так выглядят крепления для зеркал:
В целом это все, снял короткое видео:
В общем, получилось так:
Мне так понравилась эта идея, что я сделал такие ручки и в шкафу в туалетной комнате изнутри шкафа (так как снаружи зеркало и не хочется его пачкать, оставляя разводы, сделал ручку на закрывание).
Макет АК тип 1 из дерева, сделанный своими руками
Сразу же прикреплю фото оригинала, а то есть еще АК тип 2 (1952-1954 год) и АК тип 3 (1955-1959 год)
у меня вот такая модель
на оригинале насечки у рукояти стерты, поэтому вот ее первоначальный вид
Вы уж извините за такое длинное вступление, просто разновидностей АК (АК-47) действительно немало:)
Ладно, теперь переходим к макету. В качестве основного материала я брал фанеру и мдф.
В этом макете реализована стрельба пластиковыми имитациями патронов 7,62х39. В конце поста я прикреплю видео с изготовлением этого калаша, кому интересен механизм (сразу говорю, придумал сам, система нуждается в доработке)))
Вот так выглядит магазин. Не ругайте, что однорядный, все таки первый опыт, рисковать не хотел)
Ствольная коробка состоит из множества слоев мдф толщиной 3мм. Затем добавлялась детализация: имитация предохранителя, спсковая скоба, флажок и т.д.
кстати размеры макета приближены к реальным.
Ствол сделан из 16мм кабель канала, утолщений из бумаги и мдф. Тоже самое с газтрубкой. Бумага тщательно пропитана суперклеем, поэтому за надежность можно не переживать.
Покраска. использовал матовую аэрозоль Bosny Flat black, на невысохший до конца слой наносил алюминиевую пудру, чтобы сымитировать потертости (вышло не очень)
ну и вот готовый результат
Спасибо всем за внимание, кому интересно видео с подробным разбором изготовления, то вот оно
Лайтбокс из подручных средств
Во время карантина пришла идея сделать лайтбокс. Все делалось из того, что есть дома. В ход пошла плотная бумага и гирлянда на батарейках. Так как корпуса не было, пришлось лепить его из той же самой бумаги. Клея нормального тоже не было и в ход пошёл самый дешёвый клей карандаш, который уже года как 3 валялся в тумбочке, поэтому весь корпус в последствии начал подразваливаться.
Это хорошо заметно на краях коробки.
Для того чтобы выдержать расстояние между слоями, использовались коктейльные трубочки и термо клей.
В целом доволен проведённым временем и результатом первого в жизни лайтбокса.
Таким вот образом был прилеплен батарейный отсек. Гирлянда слабенькая, поэтому в качестве отражателя была использована фольга.
Давно уже на пикабу, но всегда только читал посты. Тут решился сделать пост и поделиться своим первым опытом. Опыт первый и пост тоже)
Вооружаемся 🙂
Как два школьника пушку Гаусса делали
Повышающий модуль купили на AliExpress
Катушку получили от организации которая мотает двигатели
Зарядка конденсатора выглядит так:
Резистор должен был ограничивать потребляемый ток конденсатора дабы пов. модуль не перенапрягался. Ниже представлена схема зарядки и разрядки конденсатора
Не знаю зачем, но провода по которым идёт разряд в катушку сделали толще. Для питания использовали БП от компьютера, ток потребления пов. модулем в пике был 4A (есть видео, если будет необходимость, оставлю в комментариях)
В школу принесли, продемонстрировали, 12 получили, особого фурора от класса не было, слушало где-то 30%. Нам казалось что рассказывали достаточно интересно и по сути, к тому же при демонстрации игла отлетела на 4м.
Большое спасибо всем кто дочитал до конца! В процессе создания был интересный момент, бомбанул конденсатор на усилителе, сделаю ещё один пост где опишу подробнее.
Моя пушечка Гаусса
Пушка Гаусса на двух пальцах
Хомяки приветствуют обитателей третьей от солнца планеты.
Классическая пушка Гаусса состоит из пяти основных блоков, пойдем по порядку: источник питания, в нашем случае аккумулятор запитывает преобразователь, который в свою очередь заряжает высоковольтную сборку из электролитических конденсаторов. Дальнейшая задача, разрядить весь накопленный заряд в катушку через мощный ключ. В результате, созданное магнитное поле передаст железной пуле определенное ускорение.
Скорострельность такого устройства зависит от мощности преобразователя. Чем он будет мощней, тем быстрей сможет заряжать сборку конденсаторов.
Сердцем преобразователя служит трансформатор с Ш-образным ферритовым сердечником. Мотать катушку будем медным 0,35 миллиметровым проводом. Вначале мотаем вторичную обмотку двойным проводом, это нужно для увеличения выходного тока. Количество витков примерно 60. Каждый намотанный слой изолируем полиэстеровой изолентой.
Первичную обмотку мотаем тем же 0,35 миллиметровым проводом только в 6 жил. Чтобы они не распутывались, закручиваем их в скрутку. Считайте, мы увеличили площадь поверхности провода. В общем, на шпильку катушки вместилось ровно 9 витков. Это означает, что соотношение витков первичной и вторичной обмоток получилось примерно 1:6.
Важная деталь, чтоб трансформатор сохранял свои характеристики, его нужно пропитать эпоксидом, после этого он не будет издавать свистов и писков во время работы.
Однотактный трансформатор готов, управлять им будет такой же однотактный инвертор на микросхеме uc3845. Дальнейшая работа заключается в разводке платы под все комплектующие схемы. Своя плата всегда технологичней, по крайней мере хочется в это верить.
Если все сделано правильно, то такая схема будет потреблять около 3.7 А при напряжении питания 12 V. Перемножив первое на второе, получим 44 Вт потребляемой мощности. Сигнал при этом будет в виде меандра с заполнением 50 процентов, именно так работает драйвер uc3845. При правильной настройке радиатор на транзисторе будет практически холодным. Единственное что будет греться это резистор снаббера по выходу схемы.
Также в схеме есть ограничение заряда по напряжению, что защищает конденсатор от перезаряда, который может привести к взрыву или деградации емкости. Выставляется этот порог с помощью подстроенного резистора обратной связи схемы. Значение может варьироваться от 200 и до 500 вольт. Нам так много не нужно, поэтому выставим значение 397 вольтов, 3 вольта дадим запаса.
Теперь переходим непосредственно к конденсаторам. Как и говорил, емкость тут немного выше, 1000 uF. В нашей пушке будет задействовано 10 таких банок, включены они будут параллельно для увеличения общей емкости. Для удобства установки капаситоров была сделана небольшая плата с достаточно толстыми дорожками. В конечном результате сборка вышла компактной и увесистой. Измерения показали общую емкость банок в 8950 uF, что нормально, учитывая разбросы емкостей, и всем давно понятно, что разбросы не в нашу сторону.
При попытке разрядить заряженные емкости через лампочку, вместо того чтоб дотронуться проводом к массивному контакту, рука промахнулась и дотронулась к дорожке, что моментально привело к громкому взрыву, который спровоцировал перестрелку между бандами соседних районов. Дорожка за считанные секунды куда-то испарилась.
Решением было нарастить толщину дорожек с помощью двойного медного провода с сечением в 3 квадрата каждый. Его будет трудно паять, в связи с большой теплоемкостью. Но если у вас в хозяйстве есть газовая горелка, то это будет не почем.
Настало время проверить насколько быстро инвертор способен зарядить подобную сборку. Таймер запущен. Ждем срабатывания ограничителя по заряду и останавливаем таймер. Время от начала процесса и до конца заняло 36 секунд. Пулемет конечно из такой пушки не получить, но чем богаты, тому и рады. Едем дальше.
Теперь всю накопленную энергию нужно разрядить в катушку… Провод в катушке должен быть из толстого провода, в этом примере использована медь диаметром 1.7 мм. Форма, количество витков и слоев были взяты с потолка. Перед испытанием были намотаны несколько образцов, чтоб проверить эффективность полей, влияющих на металлический образец находящийся внутри. Каждый образец придавал железной пуле разное ускорение. Лучше всего показала себя катушка №1, намотанная в 200 витков и имеющая 5 слоев.
Сила в ней что надо, но…при разряде, каждый виток с появлением магнитного поля пытается оттолкнуться от своего соседа, что при выстреле давало незначительную деформацию с хорошим хлопком. Избавиться от такого эффекта можно с помощью эпоксидной смолы, она пропитает слои и скрепит их намертво.
Мы забыли упомянуть одну важную деталь. А именно элемент, который коммутирует всю накопленную энергию в конденсаторах на катушку. В качестве ключа для таких целей используют мощные тиристоры. Они бывают разных конструкций, все зависит от их характеристик и направления использования.
В дальнейших экспериментах приходилось палить тиристор за тиристором, дабы понять какой из них окажется самым крепким. Т143-800 оказался самым мощным, а цифра 800 означает максимально допустимый ток.
Подобные современные тиристоры стоят целые состояния, потому ищем советские. Единственная проблема такого корпуса в том, что у него нет контактов крепления, кроме управляющего электрода конечно. Такие экземпляры крепятся специальными прижимными механизмами, у которых большая площадь соприкосновения, чтоб увеличить пропускную способность больших токов. Нужно сделать что-то похожее из подручных средств.
Для этого был найден стальной лист из нержавейки толщиной в 3 мм. Резать его было одно удовольствие. Чтоб пропилить 25 см этой породы понадобилось около часа и 3 ножовочных полотна. В итоге получился такой бутерброд.
Очень важно изолировать крепежные шурупы, которые будут соединять пластины, надев термоусадку со стороны шляпы. В общем, нужно полностью исключить контакт с железом с одной стороны, иначе будет короткое замыкание анода и катода на тиристоре.
Схема готова к работе, но прежде чем произвести выстрел, нужно знать какое напряжение накопилась на конденсаторах.Для этих целей вполне можно использовать копеечный вольтметр амперметр, но у него есть один недостаток. Предел измеряемого напряжения у него ограничивается планкой в сто вольт. Но у нас планка в 4-ре раза выше, что делать!?
Все просто, необходим делитель напряжения. Сделать его можно из двух резисторов, первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в 10 раз меньше того, которое нужно измерить. Обычно резистор с меньшим сопротивлением делают переменным, это дает возможность более точной настройки. Теперь вольтметр способен показывать значение постоянного напряжения до 1000 V. Теперь, когда на индикаторе показывает 20.0 V, это означает 200 V, а по желанию можно вообще отключить точку разделяющую цифры, чтоб не запутаться.
По началу снаряды будут длиной 30 мм. Края металлической болванки тоже нужно обработать, они должны быть максимально гладкими, чтоб как по маслу скользить в канале ствола.
Любопытно посмотреть какая же сила воздействует на этот кусок металла. Для начала посмотрим на форму сигнала импульса тока в катушке. Для этих целей лучше всего подходит цифровой осциллограф, так как он способен записать сигнал в момент его появления. Производим выстрел и сигнал тока записан.
Заранее хочу отметить, что такую операцию желательно производить с развязкой по цепи, иначе можно спалить дорогостоящий прибор. Развязать цепь можно обычным ферритовым кольцом, надетым на силовую линию. На кольцо наматываем один виток провода, и шунтируем его небольшим резистором, скажем в 10 Ом. А уже с него снимаем возникший в цепи сигнал.
Замеры показали, что средняя длительность импульса порядка 6 мкс. Для примера в одной секунде миллион микросекунд. Это означает, что конденсаторы способны отдать всю свою накопленную энергию за очень короткое время.
На данном этапе всю эту кучу железа трудно назвать пушкой Гаусса. Для правильного восприятия и устрашения, на листе бумаги были сделаны первые эскизы будущего корпуса, который состоял не из чего другого, как из кусков ДСП.
Дальше переносим туда размеры и начинаем работу по дереву.
Итак, что у нас вышло. Сбоку находится кнопка предохранитель, заряжающая конденсаторы, для работы ее нужно постоянно держать. Для удобства можно использовать прищепку. После заряда убираем зажималку с кнопки и производим выстрел.
Так как Gauss Gun электромагнитная пушка, хорошо бы это подчеркнуть, значком с магнитом и уникальным знаком, который предупреждает о том, что рядом падают коровы.
Проведя пару примитивных расчетов, нам удалось выяснить начальную скорость пули, ее энергию, запасенную в конденсаторах и КПД устройства в целом. Как мы это узнали, все просто, с помощью классического баллистического маятника, который пользовался своей популярностью еще много веков назад.
Для начала расчетов нужно узнать массу пули, в нашем случае это 2.6 грамма, массу маятника 391.9 грамма, длину подвеса, которая в нашем случае ровно 70 см. Так же нужно знать расстояние отклонения маятника при попадании в него пули. С обратной стороны разместим линейку и небольшой кусок пенопласта, который отодвинется на нужное нам расстояние.
По этим цифрам и будем вести расчет.
Посмотрим,что у нас получилось по результатам голосования. Сравнение двух пушек проводились в одинаковых условиях и с соблюдением всех мер безопасности.
Результаты расчетов получились следующими: пуля Гаусса имела начальную скорость 42 м/С, в то время как пневмат выдал скорость в 3.5 раза больше, 152 м/С. То же самое касалось энергии пули, для своей массы и скорости, пуля от пневматического пистолета имеет энергию в
3.2 джоуля, в то время как Гаусс показал это значение на единицу меньше.
Еще рассчитали общий заряд конденсаторов, и энергию, которую они способны накопить
Дальше мы ударились в религию, и решили посмотреть, что нам покажет программа, которая специально создана для расчетов пушек Гаусса. Вводим туда все необходимые параметры, включая толщину провода катушки, емкость конденсаторов и прочие заранее известные параметры. Итак, с пулей длиной 45 мм максимальный КПД который удалось выжать с программы 0.46 процента.
Теперь проверим это на практике. Отрезаем кусок от гвоздя длиной 45 мм и взвешиваем, масса пули 4.14 грамма, все остальные параметры нам уже известны. Производим выстрел. Результаты измерения программы и баллистического маятника оказались близки друг к другу, 0.46 % против 0.44 %. Что это означает, а то что, 99.5 процентов энергии накопленной в конденсаторах, всего на 0.44 процента переходит в пулю через энергию магнитного поля, которое возникает в катушке. По большей части мощный импульс просто рассеивается в воздухе, не выполняя никакого полезного действия. Вот поэтому КПД пушек Гаусса редко превышают 2%.
Важный момент при настройке!
Когда намотан трансформатор, важно подключить его правильной полярностью, грубо говоря, если вы запустили схему, ток потребления бешеный, а лампочка еле горит, значит нужно поменять местами один из концов обмоток.
Промежуточный этап создания мощной пушки Гаусса
Уже на протяжении 2 месяцев занимаюсь разработкой мощной пушки Гаусса и хотел бы поделится в вами результатами, которые имею в данный момент.
Гаусс пушка своими руками, или дурная голова рукам покоя не даёт.
Сижу я значит на работе, никого не трогаю и вдруг осознаю что мне очень нужна пушка гауса. Прям кровь из носу как хочется её поюзать. Причём не просто приобрести где то готовый вариант, а собрать самому.
Было принято решение найти простейшую схему инвертора с более доступными деталями, благо у меня много дома барахла откуда я периодически выпаиваю детали для всяких поделок. Спустя час поисков я нашёл такую схему.
Скажу честно, что у меня не было кт940 зато было навалом кт815, поэтому в ходе эксперимента было принято решение поставить кт815. А так же питать схему я планировал от маленького свинцового аккумулятора на 4 вольт.
После включения схемы, меня ждал неприятный сюрприз. На выходе трансформатора, мультиметр показывал всего 50 вольт, при этом транзисторы были очень горячими. Опять же посмотрев комментарии к схеме было выяснено что нужно увеличивать сопротивления. В итоге путем подстроечных резисторов и показаний мультиметра, оптимальные значения резисторов оказались такие,
Вместо 220 Ом стоит 3,5к
Вместо 3,4к поставил 15к.
А на трансформаторе уже красовалось целых 150 вольт. При этом транзисторы были холодными как сердце бывшей.
Кстати трансформатор я так же решил намотать сам. Из старого БП ПК было зверски выдернуто ферритовое кольцо. На него намотал первичную обмотку в количестве 16 витков, вторичную 250. Обмоточный провод 0.5 обе обмотки ибо другого не было. А конденсаторы я так же взял из старых БП на 200 вольт и ёмкостью 470. За дуло был взят пастик от гелевой ручки, сколько витков на ней сказать не могу, т.к. мотал на глаз.
Если честно мне очень стыдно показывать эту конструкцию, что я сколхозил, по тому что пайку делал навесным монтажом, а в качестве каркаса отобрал конструктор у ребёнка.
Я знаю, у пикабушников руки растут откуда надо, и кто захочет может сделать куда более аккуратно. Если остались вопросы, то постараюсь ответить на все, так же приветсвуется конструктивная критика.
Спасибо, что прочитали. Всем добра и рабочих схем.