Гаусс-пушка - это просто

Автор: Кот-баяН, natp555@yandex.ru
Опубликовано 20.09.2013
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2013!"

Поздравление для Кота:

Поздравляю с восьмилетием, дорогой РадиоКот. Я уже не первый год пользуюсь сайтом, но впервые решил написать статью. В честь твоего дня рождения, хочу подарить тебе это электромагнитное ружьё. С ним можно ходить на охоту, изучать закономерности его работы, в конце концов, организовать тир и тренировать свою меткость. Также, подобный прибор может неплохо дополнить школьный кабинет физики. В общем, порадует как взрослых, солидных радиокотов, так и маленьких радиокотят.

Введение:

Всё началось с того, что несколько недель прошлого года, один мой друг подбивал меня на изготовление данного девайса. Уж очень ему (как, впрочем, и мне) хотелось посмотреть, как будет работать данный прибор. Эксперименты начали через неделю с покупки за 10 гривен двух старых фотоаппаратов на местной барахолке. Сняли с них преобразователи для вспышек, запараллелили их. Из какого-то игрушечного пистолета изъяли ствол. В ствол помещались стальные шарики от велосипедных шарикоподшипников. Намотали катушку, тиристор для её коммутации, BT112, вытащили из старого буржуйского пылесоса.

И вот настал день испытаний. Заряд, нажатие кнопки коммутации, тихий щелчок катушки, и из дула медленно выкатывается шарик. Как мы ни пытались, лучше наша пушка не заработала. А посему конструкция была освистана и отложена в долгий ящик.

Сборка:

Ещё через неделю про конструкцию вспомнили, а посему были открыты вкладки по работе повышающих преобразователей и гаусс-пушки. С сайта CXEM.NET была тихо скомунизжена мирно позаимствована сия схема:

(Она почти стандартная) А по ней позже была вручную нарисована эта схема:

Рекомендованный транзистор IRF3207, вскоре испустил дух, и был заменен другим транзистором с маркировкой IRLZ3705 и резистором на 10к на землю. Инцидент более не повторялся. За пару вечеров из желудей и палок подручных материалов и невинно убиенных компьютерных БП, было собрано это:

На фотографии вы видите ствол с катушкой из 75 витков ПЭЛ 0.5, тиристор КУ202, 2конденсатора на 680 мкФ, 200В, и 2 на 300мкФ, 200В, диодный мост, неонку индикации окончания заряда. Трансформатор на данном фото не видно, его параметров я не знаю, так как снял его с китайского фонаря с ЛДС. Лишняя обмотка приспособлена для индикации генерации, что хорошо видно на рисованной схеме. Также можно увидеть на заднем плане большой фиолетовый разрядный резистор и пульт с кнопками. В результате доработок были найдены щёчки для катушки, а сама катушка была перемотана более толстым проводом. Если кто будет делать, не забудьте хорошо пропаять проволоку и силовые дорожки – их желательно дублировать монтажным проводом. В цепи текут импульсные токи в десятки ампер при напряжении в 200В – уже после пяти выстрелов катушка, тиристор и подводящие провода ощутимо нагреваются. И при непропае участка силовой цепи, вы получите уникальную возможность лицезреть красивый новогодний фейерверк. После переделки системы, пушка пробивает насквозь с двух метров полистироловые  потолочные плитки. Через листы бумаги, сложенные вдвое, снаряд проходит, как нож сквозь масло.

После этого, с помощью руководителя кружка радиоконструирования и радиосвязи харьковского дворца пионеров им. Постышева, я создал самодельный корпус из оргстекла и фанеры и протравил печатную плату.(За это ему огромное спасибо). Саркофаг из оргстекла,для защиты от случайного прикосновения, прикручен к фанерному основанию шурупами. Из нерабочих БП были изъяты четыре конденсатора на 680 мкФ, 200В. Мостовое выпрямление было заменено однополупериодным, как более эффективным в данном случае. Обращаю внимание, что автором статьи планировалось создание не внушающего трепет супероружия, для стрельбы по ком - нибудь а установки для написания научной работы по исследованиям особенностей её действия. Поэтому, для безопасности демонстрации в аудиториях, корпус установки создан устойчивым, тяжёлым, а мощность сознательно ограничена. Вы можете собрать настоящую электромагнитную винтовку в компактном корпусе. Для этого потребуется:

-Намотать соленоид ещё более толстым проводом

-Увеличить ёмкость батареи конденсаторов

-Умощнить коммутатор(заменить тиристор)

-Собрать рюкзак аккумуляторов на 12В

-Подобрать ствол, прицел, приклад

Вот фото получившегося устройства:

Хорошо видны все детали, плата закреплена на стойках. Большая неонка заменена маленькой, из какого-то чайника. На фото хорошо видно, что конструкция собрана "бутербродом"-преобразователь на макетке установлен над силовой частью на  печатке. 

Характеристики устройства:

Снаряды: шары от пневматики

Количество витков в соленоиде с диаметром 12мм проводом 0.75 :75-80

Диаметр ствола

Внешний:12мм

Внутренний:7мм

Напряжение конденсаторной батареи:180В

Ёмкость конденсаторной батареи: 2400мкФ

Тип конденсаторной батареи:электролитическая

Тип преобразователя: трансформаторный однотакт с раскачкой полевиком IRLZ3705 и ШИМ 3845

Время зарядки 2400мкФ до 180 В:12сек

Ток, потребляемый преобразователем при 12 В:1.5А

Выпрямление: быстрым диодом, однополупериодное

Коммутация: тиристорная

Разрядный резистор: да

Защита преобразователя напряжения:да:

от переполюсовки

от кз по выходу

от вч помех,выходящих из ПН

Энергия батареи конденсаторов: 48Дж

Алгоритм работы: заряжаем снаряд, жмём жёлтую кнопку «Заряд», тускло светится зелёный светодиод. Благо, через прозрачный корпус всё хорошо видно. По истечении 12 секунд, светодиод светится ярче – конденсаторы почти заряжены. Дожидаемся свечения неонки, оно говорит о полном заряде конденсаторной батареи. Отпускаем кнопку «Заряд», жмём красную кнопку «Выстрел». Вдоволь настрелявшись, жмём чёрную кнопку «Разряд», для снятия остаточного заряда с конденсаторов.

Ещё фотки:

Ахгунг!!!

Считаю, что не будет лишним напомнить, что все эксперименты вы выполняете на свой страх и риск. Их исход, безопасность вас и окружающих, всецело зависит от соблюдения вами правил ТБ. За выжженные усы, отбитые током лапы и простреленные хвосты, автор ответственности не несёт!

В конструкции используется батарея высоковольтных конденсаторов с довольно большой энергией. В случае неосторожности возможен летальный исход. НЕ стрелять заострёнными снарядами. НЕ стрелять в людей. НЕ прикасаться к контактам батареи конденсаторов во время работы установки. Заизолировать кнопку «Выстрел».

Уважаемые коты!!

Берегите усы, лапы,

И хвосты.

За сим разрешите откланяться; если кто будет собирать, при возникновении вопросов пишите в электронку.

Всем здоровья и долгих лет жизни!

Файлы:
В работе

Все вопросы в Форум.