Pistolet à bobine : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Apprenez à fabriquer un pistolet à bobine simple en utilisant seulement quelques pièces assez faciles à obtenir. Soyez prêt à y passer plus d'une semaine et vous aurez peut-être besoin de quelques outils électriques lourds (uniquement pour fabriquer de bons projectiles). J'ai construit mon premier en seulement une semaine après avoir eu toutes les pièces.

Coilgun Principal: Les Coilguns (Pulse Accelerators), comme les railguns (Linear Accelerators), utilisent des champs électromagnétiques intenses pour propulser des objets à des vitesses incroyables inaccessibles avec les armes à gaz modernes (avec suffisamment d'énergie stockée bien sûr). Ce pistolet à bobine est connu sous le nom de pistolet à bobine à réluctance. La bobine utilise son champ électromagnétique pour tirer un projectile ferromagnétique (magnétiquement affecté), dans ce cas un rond en acier en forme, vers son centre. Idéalement, le courant supportant le champ électromagnétique s'éteindra lorsque le projectile sera au centre, permettant au projectile de continuer à descendre dans le canon, hors du canon et vers la cible. Utilisez une bobine et quelques piles pour mieux comprendre les propriétés de ce système. De nombreux pistolets à bobine intègrent plusieurs étages à des niveaux d'énergie inférieurs, car l'efficacité a tendance à disparaître à mesure que davantage d'énergie stockée est utilisée pour une conception à une seule bobine. Pour plus d'informations, passez à l'étape 5. Un schéma de fonctionnement de base du pistolet à bobine est inclus en bas. Qu'est-ce qu'un relais ?? (Élaboration sur l'étape 2) Comment ça marche ? Un relais est un simple interrupteur électromagnétique. Il utilise un électro-aimant pour rapprocher deux contacts d'un circuit séparé, complétant le circuit et permettant à l'électricité de circuler. A quoi cela sert? Un relais était à l'origine utilisé pour permettre à une machine ou à un ordinateur d'allumer ou d'éteindre quelque chose par voie électronique. Dans cette application, il est utilisé pour commuter l'énergie des condensateurs dans la bobine. Pourquoi l'utiliser ? Les relais laissent passer plus de courant à travers eux que les interrupteurs à bouton-poussoir ordinaires, qui se soudent normalement ensemble. Vous pouvez utiliser un interrupteur à bascule de très haute qualité pour cela, mais il est généralement plus cher et plus gros qu'un relais de même valeur. Pièces:

En ligne:- Grand condensateur haute tension (je recommande un condensateur 400V 470uF pour commencer) -20 ou 22 awg Fil de raccordement (Achetez à la fois le solide et le toronné)(Un fil plus gros est meilleur car il abaisse la résistance dans le système qui augmente la bobine l'efficacité du pistolet) -22-20 awg fil magnétique (selon votre préférence de bobine; voir étape 2) (Radio Shack a un paquet avec 40 pieds de ceci mais je recommande de l'acheter dans un magasin différent pour économiser des coûts et obtenir au moins 100 ft pour une bobine de plus de 7 couches d'épaisseur) -Un relais (commutateur électronique), de préférence 30 ampères ou plus (j'ai un relais automobile SPST 12VDC/30A de Radio Shack, mais je recommanderais une tension et un courant plus élevés)

-Un interrupteur momentané (j'ai utilisé l'interrupteur SPDT avec un levier à galet 3/4" de Radio Shack, mais vous pouvez utiliser un interrupteur moins puissant) -Un interrupteur marche/arrêt (j'ai utilisé l'interrupteur à bascule robuste DPDT de Radio Shack mais vous pouvez utiliser un interrupteur de valeur inférieure) -Batteries (plus de 2 supports 2AA et 1 support 9V)(Plus il y a de packs de batteries 2AA, mieux c'est)(Je suggérerais d'obtenir quelques supports de batterie 2 C car ils fournissent beaucoup plus de puissance au Chargeur, résultant en un temps de charge BEAUCOUP plus rapide; veillez à ne pas surcharger vos chargeurs, voir la dernière étape pour des rapports chargeur/batterie sûrs. can gun" poignée ou autre poignée. (J'ai obtenu le mien de Harbor Freight) -Plexiglas, bois ou tôle (facultatif pour le boîtier du pistolet) -Ruban électrique -Soudure -Flux (pas nécessaire, mais ça aide) - Super Glue / Époxy/colle chaude (utilisée pour assembler le boîtier du pistolet)Dans les magasins:

-Pailles de Burger king/Brahms ou (Vous pouvez utiliser les pailles d'un autre endroit mais le diamètre intérieur de la bobine sera différent; bien sûr, si vous choisissez une paille plus petite, un projectile plus petit ira plus vite mais n'emportera pas un aussi gros coup, AKA momentum) Aussi, Des pailles plus petites peuvent être utilisées à l'arrière de votre projectile pour la stabilisation, cela fonctionne bien.

Home Depot ou Lowe's:

-Grands clous ou barre ronde en acier à faible teneur en carbone coupés à longueur (1/4 à 5/16 pouce de diamètre, ou apportez votre paille à Home Depot pour s'adapter au bon clou)

-Un boulon, deux rondelles et un écrou. (Le boulon doit avoir le diamètre de votre paille et la rondelle doit être bien ajustée et avoir un diamètre aussi large que possible)

Outils que j'utilise

• Fer à souder
• Pince à bec effilé
• Pinces
• Pinces coupantes
• Pince à dénuder
• Ciseaux
• Pistolet à colle (pour l'assemblage du boîtier)
• Ensemble de tournevis
• Alimentation 30V 10A

Perdre la motivation pour construire cela ? Regardez les vidéos La vidéo PAR-1 montre la sortie cinétique d'un fil magnétique 22awg, 30 mm de long, bobine 12 couches avec un condensateur 470uF 400V (chargé à 450V), c'est seulement 50 joules !.

Vous avez terminé un coilgun et vous voulez le partager ? Publiez-le ici: Coilgun ArsenalMagasins généraux pour acheter des pièces et des outils:

- Amazone

-Ebay

Sites de produits électroniques:

- Mouser Probablement le meilleur distributeur que j'ai rencontré, une vaste sélection d'articles, le meilleur prix pour un site d'électronique non en gros, et une excellente navigation et organisation. - Goldmine Grands prix sur les pièces utiles - Digikey Bon pour les pièces difficiles à trouver. - MPJA Excellent endroit pour acheter du fil magnétique et des LED - Electrostore Grands condensateurs haute tension à bas prix et autres composants haute puissance. - Surplus du Nebraska Grands prix sur le fil magnétique s'il est acheté en grande quantité.

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Étape 1: Circuits de chargeur

La première étape consiste à jeter les produits jetables. Démontez d'abord les appareils photo Kodak en utilisant un tournevis pour ouvrir le boîtier sur le côté. Retirez tout sauf la partie centrale en plastique qui maintient le circuit imprimé (SOYEZ PRUDENT, OU de toute façon, vous vous électrocuterez probablement à moins que vous ne portiez des gants, une bonne idée pour les cœurs faibles (littéralement)) Assurez-vous que la batterie est épuisée puis touchez les fils du condensateur avec un tournevis pour le décharger, le condensateur est le dispositif cylindrique qui a deux fils qui en sortent, l'emplacement indiqué est la deuxième image. Pourquoi connecter des chargeurs à une banque ? les chargeurs eux-mêmes ne sont pas très puissants, mais lorsque vous les connectez en parallèle comme indiqué sur la dernière image, vous augmentez la puissance de sortie possible que les chargeurs peuvent gérer. L'augmentation du nombre et de la taille de votre parc de batteries (à 3V) augmentera la sortie des chargeurs (jusqu'à un certain point) jusqu'à ce que les chargeurs se mettent à frire. Connecter les chargeurs en parallèle OU en série ? Les chargeurs sont connectés en parallèle, c'est-à-dire que chaque borne est connectée à la même borne du chargeur adjacent, comme indiqué sur le schéma de l'image. Je ne recommande pas de mettre les chargeurs en série, alors ne vous inquiétez pas. Regardez et lisez les commentaires sur les images, les images vous montrent comment rendre vos chargeurs meilleurs que je ne peux le décrire. Prenez d'abord votre circuit et utilisez une paire de pinces coupantes et coupez la section définie par le petit transformateur en haut à droite du circuit (cela comprend un transistor et une diode) (regardez l'image pour référence). Attachez les fils comme défini dans l'image. Les circuits de caméra sont pour la plupart inefficaces, c'est-à-dire 16% d'après mes tests, si vous voulez que votre pistolet se charge plus rapidement et avec moins de décharge de batterie, consultez mon convertisseur DC vers DC HV Boost. Le crédit Mini Charger Idea vient du membre Instructable "245Tommy" qui l'a obtenu du membre you tube "Halo2maniaccc". Merci à tous les deux TESTEZ CHAQUE CHARGEUR INDIVIDUELLEMENT AVANT DE LES METTRE DANS UNE BANQUE, certains peuvent être défectueux. N'oubliez pas: le flux/colophane (qui est utilisé pour améliorer le « bâton » de la soudure) est important ici. Vous n'en avez pas besoin, mais cela aide beaucoup.

Étape 2: Détails généraux

Condensateurs: connectez les condensateurs via un fil solide nu et de la soudure (alignez le négatif avec le négatif !). Les condensateurs doivent être évalués de 300 VDC à 900 VDC pour de meilleurs résultats. (Exemple 400V 470uF L'énergie trouvée dans un condensateur peut être calculée sur la base de cette formule: 1/2 x C x 1e-6 x V2 ou 0,000005 x C x V x V Où C est la capacité en micro-farads (uF) et V est la tension à laquelle le condensateur est chargé en Volts. Bobine: Voici une bonne vidéo qui vous montre comment enrouler votre bobine: Comment enrouler une bobine - Boulon d'une longueur et d'un diamètre appropriés - Rondelles et écrou de grand diamètre pour s'adapter le boulon - Ruban électrique (généralement noir) ou de préférence super colle ou époxy - Paille ou papier pour créer un espace entre l'enroulement de la bobine et le boulon - Fil magnétique ou émail - J'utilise des rondelles en plexiglas créées à l'aide d'une scie cloche et d'une perceuse à colonne. vous devez super coller chaque couche sur les rondelles en plastique de cette façon la bobine est plus structurellement solide lorsqu'elle est retirée de la bobine. Si vous choisissez d'avoir une rondelle en plastique, vous pouvez faire passer le fil de départ à travers une rainure ou un trou découpé dans la rondelle en plastique arrière, cela aide Maintenant, prenez votre paille ou morceau de papier et coupez-le environ 1-2 mm plus long t han la longueur désirée de votre bobine. Placez la ou les rondelles d'extrémité sur le boulon et placez la paille ou le papier sur le boulon comme indiqué sur l'image, si la paille ne rentre pas sur le boulon, coupez-la simplement dans le sens de la longueur. placez la rondelle et l'écrou restants sur le boulon comme montré. Faites passer l'extrémité de votre fil magnétique au centre de votre rondelle d'extrémité et laissez environ 2-3 pouces de fil sortir de l'autre côté. Enroulez le fil qui a été mis à travers le boulon d'extrémité autour de la tête du boulon pour le fixer en place. Commencez maintenant à enrouler la bobine dans le sens horaire ou antihoraire autour du boulon. NE PAS passer du sens antihoraire au sens horaire ou vice versa, toujours enrouler dans un sens autour du boulon, sinon votre bobine ne fonctionnera pas. Continuez à enrouler jusqu'à ce que vous ayez atteint l'autre extrémité, fixez le fil avec votre pouce et si vous avez du ruban adhésif, tapotez fermement la couche, si vous utilisez de la super colle, NE collez PAS la première couche, cela collera le fil à la paille ou papier. Pour faire une deuxième couche, continuez simplement à enrouler, en tournant dans la même direction que vous avez commencée et en remontant jusqu'à l'autre extrémité de la bobine au-dessus de la première couche. Une fois que vous avez atteint l'autre côté, collez ou scotchez l'assemblage et continuez à enrouler dans le même sens horaire ou antihoraire d'avant en arrière sur toute la longueur de la bobine. Enroulez la bobine aussi parfaitement que possible et maintenez le fil aussi perpendiculaire que possible au boulon. Une fois que vous avez terminé avec votre ruban adhésif ou collez l'assemblage aussi serré que possible et laissez-le reposer pendant quelques heures. Ensuite, retirez la bobine de l'enrouleur aussi soigneusement que possible et retirez l'intérieur de la paille ou du papier avec une pince. Pour faire saisir les armes à feu, ouvrez la poignée en plastique et la colle chaude dans l'interrupteur à rouleau afin que l'interrupteur soit déclenché par, eh bien, la gâchette. Percez des trous à l'arrière et attachez les fils au commutateur (1, 3), puis faites passer les fils dans les trous. Fermez la poignée et si vous entendez un clic lorsque vous appuyez sur la gâchette, cela devrait fonctionner. RELAIS Un relais contient deux éléments de travail, un électro-aimant et un contact mobile. D'abord un petit vocabulaire: - NC-Normalement fermé-Quand aucun courant n'est appliqué à l'électroaimant C et NC sont connectés - NO-Normalement ouvert-Quand un courant est appliqué à l'électroaimant C et NO sont connectés - C-Commun- Connecté à l'un ou l'autre NC ou NO en fonction de l'état de l'électroaimant - SPST - Monopolaire Single Throw - NC ou NO est inclus dans ce relais, pas les deux. Ce relais aura 4 connexions, bien que certains semblent en avoir plus, si l'emplacement de l'électroaimant est inconnu appliquez une source 9V-12V à chaque combinaison de connexion possible jusqu'à ce qu'un clic se fasse entendre, c'est l'électromagnétique et lorsque le relais est branché comme dans le schéma de l'étape suivante, le pistolet se déclenche lorsqu'une tension appropriée est à nouveau appliquée à ces connexions. - SPDT- Unipolaire double jet- Les deux NC et NO sont inclus dans ce relais (montré dans l'image ci-dessous) Ce relais aura 5 connexions, encore une fois Si l'emplacement de l'électro-aimant est inconnu, appliquez une source 9V-12V à chaque combinaison de connexion possible jusqu'à ce qu'un clic se fasse entendre, il s'agit de l'électro-aimant et lorsque le relais est branché comme dans le schéma de l'étape suivante, le pistolet se déclenche lorsqu'une tension appropriée est à nouveau appliquée à ces connexions. Pour ce projet, un relais SPST ou SPDT peut être utilisé, nous n'utilisons que les connexions C et NO, donc un SPDT aura un fil non connecté. L'ouverture du relais vous permettra de trouver ces connexions plus rapidement, mais remettez le couvercle lorsque vous êtes prêt à installer le relais. Vous trouverez également ci-dessous une image de la configuration semi-automatique.

Étape 3: Bobines, condensateurs et résultats

Bobines, condensateurs et résultats Toutes les mesures sont prises à partir d'un test de vitesse avec chronographe et sont atteintes au maximum. Calibre 22: -UM: 7 couches, 33 mm L, 6,5 mm InDia 1320uF 330V E.37m/s 4g (11*330V 120uF) -8 couches, 30mm L, 8mm InDia 960uF 350V 24m/s 8g (8*330V 120uF) 3.9% -12 Couche, 30mm L, 8mm InDia 600uF 350V 12m/s 8g (5*330V 120uF) 1.57% -12 Couche, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 27m/s 8g(1*400V 470uF) 6.1% -16 Couche, 30mm L, 8mm InDia 470uF 450V 28m/s 8g(1*400V 470uF) ****Meilleurs résultats 6,6% -UM:12 Couche, 30mm L, 8mm InDia 470uF 800V E.>50m/s 8g(4* 400V 470uF) Jauge 20: -UM:12 couches, 29 mm L, 8mm InDia 940uF 400V 31m/s 8g(2*400V 470uf) -UM:12 couches, 12mm L, 8mm InDia 1200uF 350V 26m/s 8g (10*330V 120uf) -8 Couche, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 13m/s 9.0g (4*400V 220uF) -Ferrite Entouré-8 Couche, 12mm L, 8mm InDia 880uF 450V 14m/s 9.0g (4*400V 220uF) - 8 couches, 30 mm L, 8 mm InDia 1100uF 450V 33.0m/s 9.0g (5*400V 220uF) SCR commuté 4.4% E.=Estimated Velocity-La vitesse ici est estimée sur la base d'une comparaison visuelle avec les autres résultats, ils ne sont pas mesurés. UM=Unmaximized- Bobine non expérimentée pour obtenir des résultats maximum Si vous n'avez pas accès à un chronographe la méthode ICI est relativement précise. Si vous utilisez cette méthode pour obtenir des résultats de vitesse, assurez-vous que votre bobine est parfaitement horizontale et ne tire pas au sol, tirez sur un morceau de mousse à environ un mètre. ICI également une configuration de mesure de la vitesse optique. Même au mieux, les résultats affichés sont corrects à + ou - 20 %, c'est parce que la capacité nominale de la plupart des condensateurs électrolytiques se situe dans la région de + ou - 20 %.

Étape 4: Rassemblez tout

Maintenant, connectez tout ensemble. Suivez le diagramme et le schéma de l'image. Testez le système, s'il fonctionne, utilisez du plexiglas, du bois ou même du métal pour fabriquer un boîtier pour votre arme en fonction de la taille/du poids souhaités, etc. Les batteries ne doivent pas dépasser +3V pour un fonctionnement relativement sûr.

Étape 5: Projectiles

Matériau du projectile: Le matériau du projectile est une partie très importante de votre système de pistolet à bobine. -En gros, votre projectile doit être ferromagnétique, c'est-à-dire contenir principalement du fer. -Il doit être magnétiquement doux, ce qui signifie que si un champ magnétique lui est appliqué, le matériau ne restera pas magnétisé. -Il doit avoir le point de saturation magnétique le plus élevé possible Les meilleurs matériaux que je connaisse sont énumérés ci-dessous du meilleur vers le bas: Nickle-Cobalt Nickle-Fer Fer pur Acier à faible teneur en carbone (Acier avec une cote de 10XX où XX est le nombre le plus bas possible, tel comme 1006) Acier inoxydable (ne pas utiliser) - La plupart des aciers inoxydables ne sont PAS ferromagnétiques, ils doivent contenir au moins 80 % de fer pour être considérés comme ferromagnétiques. L'acier rond à faible teneur en carbone 1006 de McMaster-Carr sera le meilleur matériau que j'ai trouvé pour vos projectiles pour un coût et une disponibilité raisonnables. C'est l'acier le plus bas en carbone que j'ai pu trouver pour les achats en "faible quantité". Vous pouvez également obtenir une tige d'acier de 5/16" (ce que j'ai utilisé) sur ebay ou dans une quincaillerie locale. Si vous voulez de l'efficacité dans votre pistolet à bobine mais que vous n'avez pas les outils, le temps ou les efforts pour fabriquer vos propres projectiles, achetez ICI, vous peut personnaliser vos coupes de tiges pour un prix relativement bas et vous n'avez pas à faire le travail fastidieux, et l'acier est à faible teneur en carbone, ce qui signifie une teneur en fer plus élevée et plus d'efficacité. En outre, ils vendent de l'acrylique pour mes boîtiers, ce qui est un plus. Fabrication de projectiles Maintenant, c'est la partie "la plus dure" et la plus longue. Pour fabriquer les projectiles, coupez les têtes des clous à l'aide d'un outil Dremel avec un disque de coupe renforcé (s'usera rapidement) ou une grande meuleuse avec un lame coupante.

Vous pouvez également utiliser une scie à métaux avec une lame de coupe en acier, le mérite de cette idée revient au membre jondo huang, je n'y avais même jamais pensé. C'est la méthode préférée car elle est moins chère et la coupe est bien meilleure. Ensuite, coupez le reste du clou à la bonne longueur (ils devraient être de 3/4" à 5/4" de la longueur de la bobine). Si vous recherchez l'efficacité, c'est-à-dire la vitesse, il suffit de rectifier les bords du projectile en une surface plane arrondie et non pointue. Les miens sont tranchants donc ils peuvent faire plus de "dommages". Pour ce faire, j'ai placé les projectiles dans une perceuse à colonne (ou une perceuse) et j'ai utilisé une meuleuse ou une lime en métal pour meuler les bords, si vous utilisez le Dremel, vous pouvez obtenir une finition plus lisse et une pointe plus fine. Cela peut être un long processus, mais cela en vaut la peine.

Étape 6: Recherche sur les armes à feu et informations générales

Tirez sur des boîtes de conserve, des boîtes de conserve ou tout ce que votre cœur désire. (À l'exception des autres, à moins qu'ils ne le méritent, pas vraiment). Je ne suis pas responsable de votre stupidité avec ça, si ça marche, vous pourriez sérieusement blesser ou tuer quelqu'un avec ça. Expérimentez avec une quantité différente de condensateurs pour maximiser l'énergie de la bouche. Équations: -Énergie potentielle=(1/2)(capacité en uF/1, 000, 000)(tension en V)2 -Énergie cinétique= (1/2) (masse en g/1 000)(vitesse en m/s)2 Équations pour les condensateurs en parallèle -Capacitance(C) total=(C du 1er condensateur)+(C du 2e condensateur)+… -Tension(V)max = Équations de tension nominale la plus basse pour les condensateurs de la série -1/(Capacitance(C) totale)=1/(C du 1er condensateur)+1/(C du 2e condensateur)+… -Tension(V) max=(V du 1er condensateur)+(V du 2ème condensateur)+… -Puissance=(V)(I) I-Current V-Voltage C-CapacitanceAvertissementJe n'assume aucune responsabilité pour vos actions. Si vous tirez, choquez ou vous blessez ou blessez d'autres personnes…

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Premier prix du concours de livres The Instructables