GaussGun / spolevapen elektronik och teknik projekt (1 / 8 steg)

Steg 1: forskning

Den första etappen av projektet var att grundligt undersöka Coilguns, solenoider, magnetism och allt annat som kan vara användbar. De ämnena var:

• Solenoider
• Befintliga Coilguns
• Magnetism
• Materialvetenskap
• Projektilen
• 2D CAD och laserskärning
• Snabba prototyper och 3D CAD
• Maximera kraften
• Att övervinna problem i kretsen

All denna forskning är tillgänglig för din visning på första sidan. Normalt skulle jag bara komma igång med projektet, men här hade mycket mer väl planerat, inte bara av säkerhetsskäl men eftersom jag ville göra den effektivaste enheten möjligt och riktigt tänja på gränserna för vad Coilguns kan titta/utföra som byggd hemma. Jag gick igenom en massa olika idéer om hur det skulle fungera, och kom ut med en massa olika uppskattningar av hur stark man. För att hitta en approximation för kraft, använde jag ekvationen:

F=(a(4π*10^-7)/((ni)^2)/(2g)^2)

Där F är kraften produceras, en är cross sectional område av spolen, n är antalet varv, jag är aktuella och g är klyftan mellan core och spole. Med min ursprungliga design berättade denna ekvation att en 0,5 kg projektil skulle lämna pipan på runt Mach 25, som kan ha varit en liten överskattning. Med en mycket mer rimlig uppskattning av nuvarande vid 250A beräknat jag kraften att vara runt 80kN som fortfarande är helt absurt. Jag var tvungen att acceptera det faktum att denna ekvation var aldrig så lite optimistisk, men det gav mig en mycket bra uppfattning om vilka värden som jag bör ändra för att få de mest kraft ur min Coilgun. Det är lätt att se vilka värden måste ökas eller minskas, så även om det var lite i dess anseende det tillät mig att enkelt se hur jag skulle göra en effektivare Coilgun. Med detta i åtanke gjort jag det prioritering har antalet varv och nuvarande så högt som möjligt, och klyftan så liten som möjligt. Det också viktigt att tänka på att du kan få mer vänder med tunnare tråd (a) men nuvarande måste vara mindre så att inte smälta trådarna. Också, mer vänder innebär högre motstånd, vilket minskar nuvarande. Jag valde därför mycket tjock kabel för spole, med ett jämförelsevis litet antal varv och ganska hög ström. Ett annat alternativ skulle vara att gå för så många varv som möjligt med som tjock tråd som möjligt och inte oroa ström, men att det kan vara mycket dyrt.

Senare i den instructable använde jag ekvationen med flera olika tråd tjocklekar och två olika fat diametrar för att hitta den bästa tråden för mina behov.