👋🏼 👎🏽 📅 Pistola Gauss 🚶🏽 ◾️ 👩🏻‍🚒

Los hámsters saludan a los habitantes del tercer planeta desde el sol.

La publicación de hoy se centrará en la creación de la pistola electromagnética Gauss. En el proceso, analizaremos cómo configurar el sistema y realizar algunos cálculos sobre la efectividad. Como se trata de un arma, debería verse en consecuencia. Dibujaremos un boceto futuro, y luego intentaremos darle vida armando una caja de material de muebles improvisados. Haremos conchas que perforan la armadura, con clavos. A modo de comparación, comprobaremos la penetración de la pistola de aire y descubriremos qué bala tiene el mayor potencial.

El clásico cañón Gauss consta de cinco bloques principales.Vayamos en orden: la fuente de energía, en nuestro caso, la batería alimenta el convertidor, que a su vez carga el conjunto de alta tensión de los condensadores electrolíticos. La siguiente tarea es descargar toda la carga acumulada en la bobina a través de una potente tecla. Como resultado, el campo magnético generado transmitirá una cierta aceleración a la piscina de hierro.

La velocidad de disparo de dicho dispositivo depende de la potencia del convertidor. Cuanto más potente sea, más rápido podrá cargar el conjunto de condensadores.

El corazón del convertidor es un transformador con un núcleo de ferrita en forma de W. Enrollaremos la bobina con un cable de cobre de 0,35 mm. Primero, enrollamos el devanado secundario con un cable doble, esto es necesario para aumentar la corriente de salida. El número de vueltas es de aproximadamente 60. Aislamos cada capa de la herida con cinta de poliéster.

Enrollamos el devanado primario con el mismo cable de 0,35 mm en solo 6 núcleos. Para que no se desenreden, gírelos en un giro. Entonces aumentamos el área de la sección transversal del cable. En general, se ubicaron exactamente 9 vueltas en el espárrago de la bobina. Esto significa que la relación de las vueltas de los devanados primario y secundario resultó ser de aproximadamente 1: 6.

Un detalle importante es que para que el transformador conserve sus características, debe impregnarse con epoxi, después de lo cual no emitirá silbidos ni chirridos durante el funcionamiento.

El transformador de ciclo único está listo, será controlado por el mismo inversor de ciclo único en el chip uc3845. El trabajo adicional consiste en cablear la placa para todos los componentes del circuito. Su tablero siempre es más tecnológico, al menos quiero creer en él.

Si todo se hace correctamente, dicho circuito consumirá aproximadamente 3,7 A a una tensión de alimentación de 12 V. Multiplicando el primero por el segundo, obtendremos 44 W de consumo de energía. La señal en este caso será en forma de meandro con un relleno del 50 por ciento, así es como funciona el controlador uc3845. Con la configuración adecuada, el radiador del transistor estará casi frío. Lo único que se calentará es la resistencia amortiguadora para la salida del circuito.

También en el circuito hay una limitación de voltaje de la carga, que protege al condensador de la sobrecarga, lo que puede provocar una explosión o degradación de la capacitancia. Este umbral se establece utilizando el circuito de resistencia de realimentación de sintonización. El valor puede variar de 200 a 500 voltios. No necesitamos tanto, así que establecemos el valor en 397 voltios, 3 voltios le damos el margen.

Ahora ve directamente a los condensadores.Como dije, la capacidad aquí es ligeramente mayor, 1000 uF. Nuestro cañón usará 10 de estas latas, se incluirán en paralelo para aumentar la capacidad total. Para la comodidad de instalar condensadores, se hizo una pequeña placa con pistas bastante gruesas. Como resultado, el ensamblaje salió compacto y pesado. Las mediciones mostraron la capacidad total de las latas a 8950 uF, que es normal, dada la variación en la capacitancia, y durante mucho tiempo ha sido claro para todos que la propagación no está en nuestra dirección ...

Cuando intenté descargar la capacitancia cargada a través de una bombilla, en lugar de tocar el cable con un contacto masivo, mi mano falló y tocó pista. Esto condujo instantáneamente a una fuerte explosión que provocó un tiroteo entre pandillas en áreas vecinas. La pista desapareció en cuestión de segundos.

La solución fue aumentar el grosor de las pistas utilizando un alambre de cobre doble con una sección transversal de 3 cuadrados cada una. Será difícil soldar, debido a la alta capacidad calorífica. Pero si tiene un quemador de gas en su hogar, entonces esto no será nada.

Es hora de comprobar qué tan rápido el inversor puede cargar dicho conjunto. El temporizador está funcionando. Estamos esperando que el limitador de carga funcione y detengamos el temporizador. El tiempo desde el comienzo del proceso hasta el final tomó 36 segundos. Por supuesto, no puede obtener una ametralladora de tal arma, pero los más ricos que somos, nos alegramos. Vamos más lejos

Ahora, toda la energía almacenada debe descargarse en una bobina.La bobina debe estar hecha de alambre grueso, en este ejemplo se utilizó cobre de 1,7 mm de diámetro. La forma, el número de vueltas y capas se tomaron del techo. Antes de la prueba, se enrollaron varias muestras para probar la efectividad de los campos que afectan la muestra de metal en el interior. Cada muestra dio al grupo de hierro una aceleración diferente. La bobina No. 1, enrollada en 200 vueltas y con 5 capas, se mostró mejor.

La fuerza en él es lo que se necesita, pero cuando se descarga, cada giro con la apariencia de un campo magnético intenta alejarse de su vecino, que, cuando se dispara, da una deformación insignificante con un buen aplauso. Puede deshacerse de este efecto con la ayuda de resina epoxi, impregnará las capas y las sujetará firmemente.

Olvidamos mencionar un detalle importante.A saber, el elemento que conmuta toda la energía almacenada en los condensadores a la bobina. Como clave para tales propósitos, se utilizan tiristores potentes. Vienen en diferentes diseños, todo depende de sus características y dirección de uso.

En otros experimentos, el tiristor tuvo que ser disparado después del tiristor, para entender cuál sería el más fuerte. T143-800 resultó ser el más potente, y el número 800 significa la corriente máxima permitida.

Tiristores modernos similares valen una fortuna, por lo que estamos buscando los soviéticos.El único problema con este caso es que no tiene contactos de montaje, excepto el electrodo de control, por supuesto. Tales instancias se sujetan con mecanismos de sujeción especiales, que tienen un área de contacto grande, para aumentar la capacidad de las corrientes grandes. Debe hacer algo similar con los medios disponibles.

Para esto, se encontró una lámina de acero inoxidable de 3 mm de espesor. Cortarlo fue un placer. Se necesitaron alrededor de una hora y 3 hojas de sierra para cortar 25 cm de esta raza. El resultado es un sándwich.

Es muy importante aislar los tornillos de montaje que conectarán las placas usando termocontraíble desde el lado de la tapa. En general, por un lado, es necesario eliminar por completo el contacto con el hierro, de lo contrario, habrá un cortocircuito del ánodo y el cátodo en el tiristor.

El circuito está listo para funcionar, pero antes de disparar, debe saber qué voltaje se ha acumulado en los condensadores. Para estos fines, es bastante posible usar un voltímetro-amperímetro, pero tiene un inconveniente. El límite del voltaje medido está limitado a una barra de cien voltios. Pero tenemos una barra 4 veces más alta, ¿qué hacer?

Es simple, necesitas un divisor de voltaje.Puede hacerlo con dos resistencias, la primera será de 100 kOhm, la segunda será de 10 kOhm, en el punto medio entre ellas obtendremos un voltaje 10 veces menor que el que necesita medir. Por lo general, una resistencia con una resistencia más baja se hace variable, esto hace posible ajustarla. Ahora el voltímetro es capaz de mostrar un valor de voltaje constante de hasta 1000 V. Cuando muestra 20.0 V en el indicador, esto significa 200 V, y si lo desea, incluso puede apagar el punto que separa los dígitos para no confundirse.

Entonces, para disparar, cualquier arma necesita munición. Con el cañón Gauss, todo es más simple, solo se necesitan balas aquí. El material debe estar hecho de material magnético, el latón y otros metales no ferrosos no funcionarán. En la tienda de construcción más cercana, se compraron clavos de hierro, del tamaño de una centésima, un diámetro de 4 mm.

Inicialmente, las conchas tendrán 30 mm de largo. Los bordes del disco de metal también deben procesarse, deben ser lo más lisos posible, para que se deslicen como un reloj en el orificio del cañón.

Curioso, ¿cuál es la fuerza que actúa sobre esta pieza de metal? Primero, veamos la forma de onda del pulso actual en la bobina. Para estos fines, un osciloscopio digital es el más adecuado, ya que es capaz de grabar una señal en el momento en que aparece. Disparamos un tiro y se graba la señal actual.

Quiero señalar de antemano que es conveniente llevar a cabo dicha operación con aislamiento en una cadena, de lo contrario, puede quemar un dispositivo costoso.Puede desatar la cadena con el anillo de ferrita habitual usado en la línea de alimentación. Enrollamos una vuelta de cable en el anillo y lo desviamos con una pequeña resistencia, digamos 10 ohmios. Y ya desde allí eliminamos la señal que surgió en el circuito.

Las mediciones mostraron que la duración promedio del pulso es de aproximadamente 6 μs. Por ejemplo, en un segundo, un millón de microsegundos. Esto significa que los condensadores pueden entregar toda su energía almacenada en muy poco tiempo.

En esta etapa, todo este montón de hierro difícilmente puede llamarse el Cañón Gauss. Para una adecuada percepción e intimidación, los primeros bocetos del futuro caso, que consistían en piezas de aglomerado, se hicieron en una hoja de papel.

Luego transferimos los tamaños allí y comenzamos a trabajar en madera ...

El proceso más sucio está detrás, pasamos a la siguiente etapa.Como fuente de energía, utilizaremos baterías de alta corriente del formato 18650. Compañía de LG, marcando LGDBHG 21865. La capacidad de esto es de 3 A * h. La corriente máxima que un elemento es capaz de entregar es de 20 A. Las mejores baterías ~~actuales son~~ por el precio: la calidad.

Entonces, qué pasó con nosotros. En el lateral hay un botón de fusible que carga los condensadores, para su funcionamiento debe mantenerse constantemente. Para mayor comodidad, puede usar una pinza para la ropa. Después de la carga, retire el clip del botón y dispare un tiro.

Dado que la pistola Gauss es una pistola electromagnética, sería bueno enfatizar esto con un icono con un imán y una señal única que advierte que las vacas se están cayendo cerca.

Después de un par de cálculos primitivos, pudimos descubrir la velocidad inicial de la bala, su energía almacenada en los condensadores y la eficiencia del dispositivo en su conjunto. Cuando aprendimos esto, todo es simple, con la ayuda del clásico péndulo balístico, que disfrutó de su popularidad hace muchos siglos.

Para comenzar los cálculos, debe averiguar la masa de la bala, en nuestro caso es de 2.6 gramos, el peso del péndulo es de 391.9 gramos, la longitud de la suspensión, que en nuestro caso es exactamente 70 cm. También necesita saber la distancia de la desviación del péndulo cuando una bala lo golpea. En el reverso, colocaremos una regla y una pequeña pieza de espuma de poliestireno, que se moverá todo lo que necesitemos. Sobre la base de estas cifras, realizaremos el cálculo.

Veamos qué obtuvimos según los resultados de la votación.La comparación de dos pistolas se realizó en las mismas condiciones y de conformidad con todas las medidas de seguridad.

Este es un arma, no un juguete, ¡recuerda esto!

Los resultados del cálculo fueron los siguientes: una bala gaussiana tenía una velocidad inicial de 42 m / S, mientras que la neumática producía una velocidad de 3,5 veces más, 152 m / S. Lo mismo era cierto para la energía de la bala, por su masa y velocidad, una bala de una pistola neumática tiene una energía de 3.2 julios, mientras que Gauss mostró este valor menos.

También calcularon la carga total de los condensadores y la energía que pueden acumular.

Luego llegamos a la religión y decidimos ver qué nos muestra el programa creado especialmente para los cálculos de Gauss Cannon.Ingresamos allí todos los parámetros necesarios, incluido el grosor del cable de la bobina, la capacitancia de los condensadores y otros parámetros previamente conocidos. Entonces, con una longitud de bala de 45 mm, la máxima eficiencia que logramos exprimir un 0,46 por ciento del programa.

Ahora vamos a comprobarlo en la práctica.Cortamos una pieza de un clavo de 45 mm de largo y la pesamos, la masa de la bala es de 4,14 gramos, todos los demás parámetros ya los conocemos. Disparamos un tiro. Los resultados de la medición del programa y el péndulo balístico fueron cercanos entre sí, 0.46% versus 0.44%. ¿Qué significa esto, y que, el 99.5 por ciento de la energía almacenada en los condensadores, solo el 0.44 por ciento pasa a la bala a través de la energía del campo magnético que ocurre en la bobina. En su mayor parte, un poderoso impulso simplemente se disipa en el aire sin realizar ninguna acción beneficiosa. Es por eso que la eficiencia de los cañones Gauss rara vez supera el 2%.

¡Un punto importante al configurar! Cuando se enrolla el transformador, es importante conectarlo con la polaridad correcta, en términos generales, si ejecuta el circuito, el consumo de corriente es una locura y la bombilla apenas está encendida, entonces debe cambiar uno de los extremos de los devanados.

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