Главная / Плинтус

Мощная пушка гаусса своими руками. Старинная пушка своими руками Схемы пушки гаусса в домашних условиях

Для обогрева помещений всех размеров придуманы самые разные приборы, но ни один из них не сравнится по эффективности с тепловой пушкой. Примечательным является то, что такое устройство несложно собрать самостоятельно, имея в наличии набор готовых деталей и узлов. Как это сделать своими руками и какой разновидности отдать предпочтение - вот предмет нашего разговора.

Назначение и принцип действия тепловой пушки

Сегодня в быту часто применяют особую разновидность отопительных приборов - тепловентиляторы. Относительно небольшой прибор за счёт принудительной подачи воздуха, обдувающего нагревательные спирали, может обогреть помещение за считаные минуты. Тепловая пушка является как бы старшим братом тепловентилятора. Вот чём она от него отличается:

как нагреватель, так и вентилятор являются более мощными;
в качестве источника тепла используются не только электричество, но и различные виды топлива.

Тепловая пушка является незаменимой, если нужно обогреть помещение с большой площадью и высокими потолками: ангар, склад, торговый или выставочный павильон, оранжерею. Традиционной системой отопления с радиаторами подобные объекты не оборудуют, так как при таких объёмах это бессмысленно: радиаторов или конвекторов пришлось бы устанавливать не один десяток. Тепловая же пушка при достаточной мощности даже в одиночестве легко решит проблему обогрева обширного пространства.

Помимо чисто отопительной функции, тепловые пушки помогают решать различные технические задачи, например:

в быту: подогрев полимерного натяжного потолка и помещения, в котором производится его монтаж (даёт возможность сильно растягивать полотнище);
в пищевом производстве: сушка фруктов;
в строительстве: подсушивание свежеуложенной штукатурки и стяжки.

Виды тепловых пушек

Электрические

Функцию теплогенератора в таком приборе выполняет спираль из нихрома или иного сплава с высоким электросопротивлением либо трубчатый электронагреватель (ТЭН). В ТЭНе главную роль играет такая же спираль, но она помещена в медную или латунную трубку, заполненную песком.

Электрическая тепловая пушка характеризуется отсутствием повышенного шума и вредных выбросов

Таким образом, ТЭН нагревается меньше, чем спираль в чистом виде, но разница в температуре компенсируется увеличенной площадью поверхности. То есть ТЭН по производительности спирали не уступает, но зато на нём не горит пыль и, следовательно, пользователи не будут ощущать неприятного запаха.

Электрическая теплопушка обладает следующими достоинствами:

простая конструкция, минимум деталей;
небольшой вес;
минимальный уровень шума (шумит только вентилятор);
отсутствие каких-либо выбросов;
безопасность, обусловленная отсутствием открытого пламени.

Все эти свойства делают электрические тепловые пушки самыми удобными. Но при этом нужно учитывать и такие их особенности:

Электрический обогрев даже несмотря на КПД, приближенный к 100%, является на сегодняшний день наиболее дорогим.
Допустимая мощность прибора зависит от того, на какую нагрузку рассчитана питающая сеть. Зачастую имеются существенные ограничения, к примеру, бытовая электросеть позволяет подключать приборы мощностью не более 7 кВт.
При повышенной влажности электропушка становится опасной.

Горелочные

Обогреватели этого типа снабжены горелкой, посредством которой сжигается тот или иной вид топлива. Важное преимущество горелочных теплопушек в сравнении с электрическими - практически неограниченная мощность, которая ни от чего не зависит. Не менее важный недостаток - выделение дыма. Установки выпускаются в двух исполнениях:

По виду используемого топлива горелочные тепловые пушки делятся на несколько разновидностей.

Газовые

Недостатки следующие:

для автономной работы нужно заправить баллон сжиженным газом, для чего требуется специальное оборудование;
газовое топливо является взрывоопасным, при этом его утечка визуально не обнаруживается.

На случай самопроизвольного затухания горелки газовая пушка оснащается электромагнитным клапаном, который в такой ситуации по сигналу термодатчика автоматически перекрывает подачу газа.

Дизельные

Помимо корпуса, нагревателя и вентилятора дизельная теплопушка обязательно оснащается баком, насосом для подачи топлива и фильтром для его очистки. Насос под большим давлением (он так и называется - топливный насос высокого давления или ТНВД) подаёт топливо на форсунку, установленную в камере сгорания. На выходе оно распыляется до состояния тумана. Чтобы сделать топливо более жидким, на подходе к форсунке устанавливается камера предварительного подогрева.

Дизельная тепловая пушка непрямого нагрева, оборудованная нержавеющей дымоотводящей трубой

Топливного насоса может и не быть: в некоторых теплопушках применён эжекторный принцип подачи топлива. Оно за счёт перепада давления втягивается в быстродвижущийся воздушный поток, в результате чего в камеру поступает топливно-воздушная смесь.

Газовым аналогам дизельные установки проигрывают в следующем:

используют более дорогое топливо;
громче шумят;
в мороз работают плохо (топливо становится вязким);
издают неприятный запах даже в исполнении с непрямым нагревом;
стоят дороже (себестоимость возрастает из-за сложных в изготовлении ТНВД и форсунки);
из-за более сложной конструкции менее надёжны, при этом ремонт обходится дороже;
нуждаются в топливном баке и периодически требуют перезаправки.

Положительными качествами являются взрывобезопасность и возможность залить топливо в бак без применения спецоборудования.

Ни в коем случае нельзя заправлять дизельную пушку бензином или каким-либо иным легковоспламеняемым видом топлива!

Многотопливные

Эти пушки похожи на дизельные, только они ещё могут работать и на отработанном масле. При использовании такого топлива эксплуатация установки обходится даже дешевле газовой.

В качестве топлива для многотопливных пушек используют керосин, отработки масел - моторного, гидравлического и пр

Твердотопливные

Громоздкий и наименее практичный вариант, так как топливо всё время приходится подкладывать вручную. Но зато такая установка наиболее доступна для самостоятельного изготовления: из покупных узлов требуется только вентилятор.

Схема устройства тепловой пушки, работающей на твердом топливе

Водяные и паровые

В таких моделях воздух обдувает радиатор, в который подаётся горячая вода или пар. Пушки такого типа - отличный вариант для объектов с централизованной системой отопления (на предприятиях оно бывает паровым) или горячим водопроводом. Не нужны ни электронагреватели, ни горелки. Достаточно подключить обогреватель к любой из перечисленных систем - и можно использовать энергию горячей воды или теплоносителя.

Водяные теплопушки подвешиваются на стене или потолке, не занимая полезную площадь обогреваемого помещения

Инфракрасные

Как известно, тела отдают тепловую энергию не только за счёт контакта с окружающей средой, но и путём излучения инфракрасных (ИК) электромагнитных волн. Чем выше температура тела, тем более интенсивным является ИК-излучение. На этом явлении построена работа ИК тепловых пушек: в нагревателе у них имеется металлический элемент, нагреваемый до очень высокой температуры (красное свечение).

Позади него устанавливается отражатель, так что всё излучение направляется в одну сторону. Вентилятор отсутствует, так как в нём нет необходимости: тепло передаётся без участия воздуха непосредственно объекту, находящемуся в поле действия прибора.

Инфракрасная тепловая пушка отличается от других видов отсутствием вентилятора, что и обеспечивает бесшумность ее работы

Об ИК пушках можно сказать следующее:

Они очень эффективны на открытых площадках и в хорошо проветриваемых помещениях, то есть на таких объектах, где нагретый обычной теплопушкой воздух быстро улетучился бы.
За счёт отсутствия вентилятора издают меньше шума.
Людям греться в их лучах более комфортно, так как они не создают воздушного потока.

ИК пушка неспособна создать ровный микроклимат в большом помещении, так как она не обеспечивает принудительного перемешивания воздуха.
Обогрев такой пушкой не всегда является комфортным, так как на близком расстоянии от неё может быть жарко, а поодаль - прохладно. Кроме того, греет она только с одной стороны, а если в поле действия попадает голова пользователя, возможны неприятные ощущения.

ИК пушки могут быть как электрическими, так и горелочными.

Многие из современных тепловых пушек, кроме твердотопливных, способны автоматически поддерживать заданную пользователем температуру в помещении путём своевременного включения и отключения. В горелочных пушках автоматический розжиг осуществляет пьезоэлемент, генерирующий искру.

Какие пушки можно изготовить своими руками

Самостоятельно можно собрать, такие виды пушек:

электрическую;
дизельную;
газовую;
твердотопливную (рассчитана на дровяное топливо).

Из каких элементов состоит

Итак, в общем случае данный прибор состоит из:

цилиндрического корпуса (он и придаёт устройству сходство с пушкой) с решётками на входе и выходе;
нагревательного элемента;
вентилятора, обдувающего нагревательный элемент;
фильтров для очистки воздуха на всасе.

Данный набор может быть дополнен либо, наоборот, сокращён - в зависимости от того, что используется в качестве источника тепла. Вариантов существует несколько и каждый из них стоит рассмотреть подробно.

Схема устройства тепловой пушки, работающей на дизельном топливе

Расчёт

Прежде всего, нужно определить, какой мощностью должна обладать самодельная тепловая пушка. Очевидно, что этот параметр будет зависеть от объёма помещения, а также от того, насколько быстро произведённое тепло рассеивается во внешнюю среду. Принято использовать следующую эмпирическую формулу: Q = V х T х K, где Q - мощность теплопушки, ккал/ч; V - объём помещения, м 3 ; Т - разность температур внутри и снаружи помещения, 0 С; К - безразмерный коэффициент, учитывающий интенсивность рассеивания тепловой энергии в окружающую среду, иначе говоря, теплопотери здания. Принимается равным:

для неутеплённых каркасных строений с деревянной или металлической обшивкой: К = 3–4;
для слабоутеплённых лёгких зданий с однослойными кирпичными стенами, обычными нетеплосберегающими окнами и неутеплённой крышей: К = 2–2,9;
для капитальных зданий с двухслойными кирпичными стенами, окнами обычных размеров и среднеутеплённой крышей: К = 1–1,9;
для зданий, хорошо утеплённых современными высокоэффективными теплоизоляторами (включая крышу и пол) и оснащённых современными энергосберегающими окнами со стеклопакетами: К = 0,6–0,9.

Чтобы перевести мощность Q в более привычные киловатты, её величину в ккал/ч нужно разделить на 860.

Таким образом, для обогрева неутепленного обшитого гофрированными стальными листами склада (принимаем К = 4) площадью 10х15 м с высотой потолка 5 м при температуре на улице -5 0 С (внутри необходимо поддерживать температуру +18 0 С) потребуются теплопушки общей мощностью:

Q = (10 х 15 х 5) х (18 – (-5)) х 4 = 750 х 23 х 4 = 69 000 ккал/ч = 69 000 / 860 = 80,2 кВт.

Инструменты и материалы

Для изготовления тепловой пушки понадобятся:

стальные равнополочные уголки 40х4 мм или 50х4 мм;
труба диаметром около 250 см либо лист оцинкованной стали толщиной 0,7–1 мм;
канальный вентилятор с диаметром крыльчатки, соответствующим диаметру трубы (можно взять вентилятор с двигателем от старого пылесоса);
медный двухжильный провод с вилкой;
металлический бак, обложенный теплоизоляционным материалом (для дизельной теплопушки).

В зависимости от вида самодельного обогревателя дополнительно потребуются:

для электрической модели: ТЭНы (лучше извлечь спиралевидный нагреватель из старой электропечи), керамический изолятор, клеммы, предохранители;
для газовой: газовая горелка с пьезорозжигом и электромагнитным клапаном;
для дизельной: форсунка, ТНВД, топливный фильтр, медная трубка;
для дровяной: листовая сталь, уголки.

Также необходимо подготовить инструменты:

аппарат для электросварки;
паяльник;
дрель с набором свёрл по металлу;
ножовка по металлу;
гаечные ключи;
плоскогубцы;
заклёпочная машинка.

Изготовление тепловой пушки своими руками

Процесс создания самодельной теплопушки всегда начинается с изготовления из уголков рамы, к которой будут крепиться корпус и прочие составляющие. Дальнейшие действия зависят от виду установки.

Сначала составляется схема электрической цепи установки. Если мастер соответствующими знаниями не владеет, он может воспользоваться уже готовыми разработками.

Так выглядит чертеж принципиальной электрической схемы тепловой пушки

Ошибки, допущенные при сборке электрического обогревателя, могут привести к повреждению электросети или поражению током. При выполнении работ соблюдайте правила техники безопасности.

Изготавливается электрическая теплопушка так:

Видео: электрическая пушка своими руками для обогрева гаража

Теплопушка на дизельном топливе и на солярке

Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

Обращаем внимание читателя на то, что эта теплопушка работает по схеме с прямым нагревом, поэтому её нельзя использовать в жилых и других помещениях с пребыванием людей или животных.

Для контроля правильности сборки желательно пригласить мастера из какой-нибудь автомастерской.

В самодельной модели отсутствуют датчик контроля пламени и система защиты от перегрева, поэтому во время работы её нельзя оставлять без присмотра.

Видео: тепловая пушка многотопливная

Газовая теплопушка

Эту установку изготавливают так:

В качестве корпуса используют метровый отрезок трубы диаметром 180 мм. За неимением готовой трубы её изготавливают из листа оцинковки, скрепляя его края заклёпками.
На концах корпуса сбоку нужно вырезать по отверстию - диаметром 80 мм (здесь будет подсоединяться патрубок для отвода нагретого воздуха) и 10 мм (сюда будет устанавливаться горелка).
Из метрового отрезка трубы диаметром 80 мм изготавливают камеру сгорания. Её нужно вварить в корпус точно по центру, для чего необходимо использовать несколько пластин.
Далее из стального листа вырезается диск, который будет использоваться в качестве заглушки. Его диаметр должен соответствовать диаметру корпуса теплопушки (180 мм). В центре диска вырезается отверстие диаметром 80 мм - для камеры сгорания. Таким образом, заглушка, приваренная к корпусу с одной стороны, перекроет зазор между ним и камерой сгорания. Приваривать заглушку нужно со стороны подачи нагретого воздуха.
К проделанному в корпусе отверстию диаметром 80 мм приваривается патрубок подачи нагретого воздуха.
В 10-миллиметровое отверстие устанавливается горелка с пьезоэлементом. Далее к ней при помощи хомута подсоединяют шланг для подачи газа.
Изготовление теплопушки завершается установкой вентилятора и подключением его и пьезоподжигателя к электропитанию через выключатель.

Видео: самодельная газовая тепловая пушка

Проще всего такой обогреватель изготавливать из старого газового баллона. Если его в наличии нет, в качестве основной заготовки можно использовать и толстостенную трубу диаметром 300–400 мм - тогда крышку и днище нужно будет приварить самостоятельно (у баллона эти элементы уже имеются).

Один из вариантов дровяной тепловой пушки показан на чертеже:

Чертеж общего вида теплвой пушки с указанием ее основных размеров

Как видно, корпус теплопушки разделён на топку и воздушную камеру с входным и выходным отверстиями. Имеющаяся между ними перегородка и импровизированный пластинчатый радиатор выступают в роли нагревательного элемента для пропускаемого через камеру воздуха. Расположение пластин радиатора показано на разрезах.

Разрезы - фронатльный и горизонтальный, на которых показано внутреннее устройство пушки

Закрепив на выходном патрубке воздушной камеры гофрированный шланг, пользователь сможет подавать горячий воздух в любую точку помещения.

Установку изготавливают следующим образом:

Слишком мощный вентилятор для этой теплопушки не требуется. Достаточно установить модель для вытяжки санузла производительностью около 50 м 3 /ч. Можно применить вентилятор от печки автомобиля. Если же помещение совсем небольшое, подойдёт и кулер из компьютерного блока питания.

Видео: твердотопливная самодельная пушка

Особенности эксплуатации и ухода

Владельцу теплопушки следует придерживаться таких правил:

Нельзя пользоваться обогревателем при наличии в воздухе паров бензина или растворителя. Для электропушки недопустимой является и повышенная влажность.
Патрубок для отведения выхлопа должен располагаться не ближе 1,5 м ко всякого рода легковоспламеняемым веществам.
Между отключением и последующим включением теплопушки следует выдерживать паузу хотя бы в 2 мин.
Если установка оснащена воздушными фильтрами, их нужно менять или промывать с мылом, по возможности, через каждые 500 часов работы.
Топливные фильтры дизельных и многотопливных тепловых пушек следует прочищать через каждые 2–3 мес. Эксплуатации.
Вентилятор нужно очищать в начале или конце каждого сезона.
По завершении сезона нужно очистить от нагара камеру сгорания, используя для этого пылесос или щётку.
Перевозка дизельных и многотопливных пушек допускается только с пустым топливным баком. Если при опорожнении в сливаемом топливе обнаруживается осадок, бак следует промыть керосином (залить пару литров и взболтать). Без промывки при следующем запуске с большой вероятностью будет забит топливный фильтр.
Не рекомендуется заправлять пушку топливом, оставшимся с прошлого сезона. Правильнее утилизировать такие остатки, а установку заправлять свежим топливом.
Во время хранения теплопушку следует накрыть полиэтиленовой плёнкой или плотной тканью, чтобы она не покрывалась пылью.
Если газовую теплопушку предполагается запитать от сети газоснабжения, то подключение к трубе нужно осуществлять посредством специальной стальной подводки. Чтобы давление газа в месте подключения оставалось постоянным, угол подсоединения должен составлять не менее 10 градусов в сторону выпуска.
Включение пушки в электросеть осуществляют после подключения к трубе.
Установка на газовую пушку баллона с жидким газом и его подключение разрешается выполнять только на открытом воздухе. При этом все места соединений нужно смазать мыльным раствором, чтобы убедиться в отсутствии утечки (при наличии таковой раствор будет пузыриться).
При запуске теплопушки на термостате нужно выставить максимальную температуру. Желаемая температура задаётся после прогрева камеры сгорания и запуска главного вентилятора.
Работа теплопушки обязательно должна завершаться циклом охлаждения: горелка затухает (электронагреватель отключается), но вентилятор ещё продолжает какое-то время работать. В обогревателях заводского изготовления этот режим запускается автоматически при установке выключателя в положение «отключить». Если же просто вынуть вилку из розетки, фаза охлаждения не будет пройдена и установка может выйти из строя в результате перегрева.
Самодельной теплопушке пользователь должен обеспечить охлаждение в ручном режиме: погасить горелку, а вентилятор отключить только после того, как установка достаточно остынет.
Топливные пушки можно заправлять только в остывшем состоянии.
Чтобы исключить утечку топлива, теплопушку следует располагать на ровной устойчивой поверхности.
Вблизи теплопушки и прочего оборудования допускается хранить только суточный запас топлива (не ближе 0,5 м). Основной запас должен храниться в отдельном помещении.
Нельзя завешивать или загораживать работающую теплопушку, особенно отверстия для забора и подачи воздуха. Также нельзя класть на работающую установку вещи для просушивания.

Эффективность тепловых пушек доказана на практике: если нужно прогреть большое помещение или просушить что-либо - более подходящей установки не найти. При этом конструкция её довольно проста, что позволяет смастерить простенькую модель своими руками. Главное - помнить, что такие обогреватели по определению являются очень мощными, поэтому при их использовании, особенно самодельных вариантов, следует быть предельно внимательным.

Привет, друзья! Наверняка кто-то из вас уже когда-то читал или лично сталкивался с электромагнитным ускорителем Гаусса, который более известен под «Пушкой Гаусса».

Традиционная Гаусс-пушка строится с применением труднодоступных или довольно дорогих конденсаторов большой емкости, также для осуществления правильной зарядки и выстрела требуется некоторая обвязка (диоды, тиристоры и так далее). Это может быть довольно сложно для людей, которые ничего не понимают в радиоэлектронике, но желание поэкспериментировать не дает сидеть на месте. В этой статье я попытаюсь подробно рассказать о принципе работы пушки и о том, как можно собрать упрощенный до минимума ускоритель Гаусса.

Главной частью пушки является катушка. Как правило ее мотают самостоятельно на каком-либо диэлектрическом немагнитном стержне, который в диаметре несильно превышает диаметр снаряда. В предложенной конструкции катушку можно намотать даже «на глазок», потому что принцип действия просто не позволяет произвести никаких расчетов. Достаточно добыть медный или алюминиевый провод диаметром 0.2-1 мм в лаковой или силиконовой изоляции и намотать на стволе 150-250 витков так, чтобы длинна намотки одного ряда была примерно 2-3 см. Можно использовать и готовый соленоид.

При прохождении электрического тока через катушку в ней возникает магнитное поле. Проще говоря, катушка превращается в электромагнит, который втягивает железный снаряд, а чтобы он не оставался в катушке, во время его вхождения в соленоид нужно просто отключить подачу тока.

В классических пушках это достигается за счет точных расчетов, применения тиристоров и других компонентов, которые «обрежут» импульс в нужный момент. Мы же просто будем разрывать цепь «когда получится». Для экстренного разрывания электрической цепи в быту используют плавкие предохранители, их можно использовать в нашем проекте, однако более целесообразно заменить их лампочками от елочной гирлянды. Они рассчитаны на питание низким напряжением, поэтому при питании от сети 220В мгновенно перегорают и разрывают цепь.

Готовое устройство состоит всего из трех деталей: катушки, сетевого кабеля и лампочки, подключенной последовательно катушке.

Многие согласятся, что использование пушки в таком виде крайне неудобно и неэстетично, а порой даже очень опасно. Поэтому я смонтировал устройство на небольшом кусочке фанеры. Для катушки установил отдельные клеммы. Это дает возможность быстро менять соленоид и экспериментировать с разными вариантами. Для лампочки я установил два тонких обрезанных гвоздя. Концы проводов лампочки просто обкручиваются вокруг них, поэтому лампочка меняется очень быстро. Обратите внимание, что сама колба находится в специально проделанном отверстии.

Дело в том, что при выстреле происходит большая вспышка и искры, поэтому я посчитал нужным немного отвести вниз эту «струю». Схема простого одноступенчатого настольного электромагнитного ускорителя масс или просто – Гаусс пушка. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса. В моем случае ускоритель состоит из зарядки, токоограничивающая нагрузка, двух электролитических конденсаторов, вольтметра и соленоида.

Итак, разберем все по порядку. Зарядка пушки работает от сети 220 вольт. Зарядка состоит из конденсатора 1,5 мкФ 400 В. Диоды 1N4006. Напряжение на выходе 350 В.

Далее идет токоограничивающая нагрузка - Н1, в моем случае лампа накаливания, но можно использовать мощный резистор 500 – 1000 Ом. Ключ S1 ограничивает зарядку кондесаторов. Ключ S2 подает разряд мощный разряд тока на соленойд, поэтому S2 должен выдерживать большой ток, в своем случае я использовал кнопку от электрического щитка.

Конденсаторы С1 и С2, каждый 470 мкФ 400 В. В сумме получается 940 мкФ 400 В. Подключать конденсаторы нужно соблюдая полярность и напряжение на них во время зарядки. Контролировать напряжение на них можно вольтметром.

И теперь самое сложное в нашей конструкции гаусс пушки – соленоид. Наматывается он на диэлектическом стержне. Внутренний диаметр ствола 5-6 мм. Провод использовал ПЭЛ 0.5. Толщина катушки 1.5 см. Длина 2 см. Мотая соленоид, нужно каждый слой изолировать супер клеем.

Ускорять нашей электромагнитной гаусс пушкой мы будем обрезки гвоздей или самодельные пули толщиной 4-5 мм, длинной с катушку. Более легкие пули летают на большее расстояние. Более тяжелые летают на расстояние меньше, но энергия у них больше. Мой гаусс ган пробивает пивные банки и стреляет на 10-12 метров в зависимости от пули.

И ещё, для ускорителя лучше подбирать провода потолще, чтобы было меньше сопротивления в цепи. Будьте крайне осторожны! Во время изобретения ускорителя меня несколько раз било током, соблюдайте правила электробезопастности и уделяйте внимание надёжности изоляции. Удачи в творчестве.

Обсудить статью ГАУСС ПУШКА

.
В этой статье Константин, мастерская How-todo, покажет как сделать портативную пушку Гаусса.

Проект делался просто по фану, так что цели установить какие-либо рекорды в Гауссо-строении не было.

На самом деле Константину даже стало лень рассчитывать катушку.

Давайте для начала освежим в памяти теорию. Как вообще работает пушка Гаусса.

Мы заряжаем конденсатор высоким напряжением и разряжаем его на катушку из медного провода, находящуюся на стволе.

При протекании по ней тока создается мощное электромагнитное поле. Пуля из ферромагнетика втягивается внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется очень быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда пуля находится посередине.

После чего она продолжает лететь по инерции.

Перед тем, как перейдём к сборке следует предупредить, что работать с высоким напряжением нужно очень аккуратно.

Особенно, при использовании таких больших конденсаторов, это может быть весьма опасно.

Будем делать одноступенчатую пушку.

Во-первых, из-за простоты. Электроника в ней практически элементарна.

При изготовлении многоступенчатой системы нужно как-то коммутировать катушки, рассчитывать их, устанавливать датчики.

Во-вторых, многоступенчатый девайс просто бы не поместился в задуманный форм-фактор пистолета.

Ибо даже сейчас корпус забит полностью. За основу были взяты подобные переломные пистолеты.

Корпус будем печатать на 3D принтере. Для этого начинаем с модели.

Делаем его во Fusion360 все файлы будут в описании, если вдруг кто захочет повторить.

Постараемся как можно компактнее уложить все детали. Кстати, их совсем немного.
4 аккумулятора 18650, в сумме дающие примерно 15В.
В их посадочном месте в модели предусмотрены углубления для установки перемычек.

Которые сделаем из толстой фольги.
Модуль, повышающий напряжение аккумуляторов до примерно 400 вольт для зарядки конденсатора.

Сам конденсатор, а это банка 1000 мкФ 450 В.

И последнее. Собственно катушка.

Остальные мелочи типа тиристора, батарейки для его открытия, кнопки пуска можно расположить навесом или приклеить к стенке.

Так что отдельных посадочных мест для них не предусмотрено.
Для ствола понадобится немагнитная трубка.

Будем использовать корпус от шариковой ручки. Это значительно проще, чем допустим печатать его на принтере и затем шлифовать.

Наматываем на каркас катушки медный лакированный провод диаметром 0,8 мм, прокладывая между каждым слоем изоляцию. Каждый слой должен быть жестко зафиксирован.

Мотаем каждый слой максимально плотно, виток к витку, слоев делаем столько, сколько поместится в корпус.

Рукоять сделаем из дерева.

Модель готова, можно запускать принтер.

Почти все детали сделаны соплом 0,8 мм и только кнопка, удерживающая ствол, сделана соплом 0,4 мм.

Печать заняла около семи часов, так вышло что остался только розовый пластик.
После печати аккуратно очищаем модель от поддержек. В магазин покупаем грунт и краску.

Использовать акриловую краску не получилось, но она отказалась нормально ложится даже на грунт.
Для покраски PLA пластика существуют специальные спреи и краски, которые будут прекрасно держаться и без подготовки.
Но такие краски не нашлись, получилось корявенько конечно.

Красить пришлось наполовину высунувшись в окно.

Скажем мы что неровная поверхность - это такой стиль, и вообще так и планировалось.
Пока идет печать и сохнет краска, займемся рукоятью.
Дерева подходящей толщины не нашлось, поэтому склеим два куска паркета.

Когда он просох, придаем ему грубую форму при помощи лобзика.

Немного удивимся, что аккумуляторный лобзик без особых трудностей режет 4см древесины.

Далее при помощи дремеля и насадки скругляем углы.

Из-за малой ширины заготовки, наклон рукояти получается не совсем такой, как хотелось.

Сгладим эти неудобства эргономичностью.

Затираем неровности насадкой с наждачкой, вручную проходимся 400-й.

После зачистки покрываем маслом в несколько слоев.

Крепим рукоять на саморез, предварительно просверлив канал.

Финишной наждачкой и надфилями подгоняем все детали друг к другу, чтобы все закрывалось, держалось и цеплялось, как нужно.

Можно переходить к электронике.
Первым делом устанавливаем кнопку. Примерно прикинув так, чтобы она в будущем не особо мешалась.

Далее собираем отсек для аккумуляторов.
Для этого нарезаем фольгу на полоски и приклеиваем ее под контакты батарей. Батареи соединяем последовательно.

Все время проверяем чтобы был надежность контакта.
Когда с этим покончено, можно подключить высоковольтный модуль через кнопку, а к нему конденсатор.

Можно даже попробовать его зарядить.
Выставляем напряжение около 410 В, чтобы разряжать его на катушку без громких хлопков замыкающихся контактов, нужно использовать тиристор, который работает как выключатель.

А чтобы он замкнулся, достаточно небольшого напряжения в полтора вольта на управляющем электроде.

К сожалению оказалось, что повышающий модуль имеет среднюю точку, а это не позволяет без особых ухищрений брать управляющее напряжение с уже установленных аккумуляторов.

Поэтому берем пальчиковую батарейку.

А маленькая тактовая кнопка служит курком коммутирая через тиристор большие токи.

На этом все бы и закончилось, но два тиристора не выдержали таких издевательств.
Так что пришлось подбирать тиристор помощнее, 70TPS12, он выдерживает 1200-1600В и 1100А в импульсе.

Раз проект все равно заморозился на недельку, докупим еще и детали для того, чтобы сделать индикатор заряда. Он может работать в двух режимах, зажигая только один диод, сдвигая его, либо поочередно зажигая все.

Второй вариант выглядит более красиво.

Схема достаточно простая, но на али можно купить уже готовый такой модуль.

Добавив пару мегаомных резисторов на вход индикатора, можно подключать его прямо на конденсатор.
Новый тиристор, как и планировалось, с легкостью пропускает мощные токи.

Единственное, он не закрывается, то есть перед выстрелом нужно выключить зарядку дабы конденсатор мог полностью разрядиться, и тиристор перешел в исходное состояние.

Этого можно было избежать, будь преобразователь с одно-полупериодным выпрямителем.
Попытки переделать имеющейся успехов не принесли.

Можно приступать к изготовлению пули. Они должны магнититься.

Можно взять вот такие чудные дюбель-гвозди, они имеют диаметр 5,9 мм.

И идеально заходят ствол, остается лишь отрезать шляпку, и чуток заострить.

Вес пульки получился 7,8 г.

Скорость, к сожалению, сейчас замерить нечем.

Заканчиваем сборку проклейкой корпуса и катушки.

Можно тестировать, эта игрушка неплохо дырявит алюминиевые банки, пробивает картонки, да и вообще чувствуется мощь.

Хотя многие утверждают, что Гаусс-пушки бесшумные, она немного хлопает при выстреле, даже без пули.

При прохождении больших токов через провод катушки, хоть это и происходит в доли секунды, она нагревается и немного расширяется.
Если пропитать катушку эпоксидной смолой, можно частично избавиться от этого эффекта.

Самоделку представил для Вас Константин, мастерская How-todo.

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.

Что касается диаметра применяемой трубки, то в процессе работы электромагнитная пушка показала, что нужно учитывать диаметр ствола относительно применяемого снаряда. Проще говоря, диаметр ствола не должен намного превышать диаметр применяемого снаряда. В идеале, ствол электромагнитной пушки должен подходить под сам снаряд.

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.

Поскольку оригинальная электромагнитная пушка Гаусса строится по принципу заряда конденсатора большим напряжением, порядка трехсот вольт, то в целях безопасности начинающим радиолюбителям следует запитывать её низким напряжением, порядка двадцати вольт. Низкое напряжение приводит к тому, что дальность полета снаряда не очень большая. Но опять же, всё зависит от количества применяемых электромагнитных катушек. Чем больше электромагнитных катушек применяется, тем больше получается ускорение снаряда в электромагнитной пушке. Также имеют значение диаметр ствола (чем меньше диаметр ствола, тем снаряд летит дальше) и качество намотки непосредственно самих электромагнитных катушек. Пожалуй, электромагнитные катушки – самое основное в устройстве электромагнитной пушки, на это нужно обратить серьёзное внимание, чтобы добиться максимального полета снаряда.

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.

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.

Данного нехитрого устройства, собранного из подручных материалов, вполне хватает, чтобы подать снаряд в ствол электромагнитной пушки. Подающий шток должен полностью выходить из загрузочного магазина. В качестве направляющей для подающего штока послужила треснувшая латунная стойка с внутренним диаметром 3 мм и длиной 7 мм. Жалко было выбрасывать, вот и пригодилось, собственно, как и кусочки фольгированного текстолита.

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).

Прошиваете микроконтроллер, и запускаете программу на микроконтроллере. Усилия катушки должно хватать на то, чтобы втянуть снаряд и придать начальное ускорение. Добившись максимального вылета снаряда, подстраивая время работы катушки в программе микроконтроллера, подключаете вторую катушку и также настраиваете по времени, добиваясь еще большей дальности полета снаряда. Соответственно, первая катушка остается включенной.

PORTA |=(1 PORTA &=~(1

Таким способом настраиваете работу каждой электромагнитной катушки, подключая их по порядку. По мере увеличения количества электромагнитных катушек в устройстве электромагнитной пушке Гаусса скорость и, соответственно, дальность снаряда должны также увеличиваться.

Данную кропотливую процедуру настройки каждой катушки можно избежать. Но для этого придется модернизировать устройство самой электромагнитной пушки, установив датчики между электромагнитными катушками для отслеживания перемещения снаряда от одной катушки к другой. Датчики в сочетании с микроконтроллером позволят не только упростить процесс настройки, но и увеличат дальность полета снаряда. Данные навороты я не стал делать и усложнять программу микроконтроллера. Целью было реализовать интересный и несложный проект с применением микроконтроллера. Насколько он интересен, судить, конечно, вам. Скажу честно, я радовался, как ребенок, «молотя» из данного устройства, и у меня созрела идея более серьезного устройства на микроконтроллере. Но это уже тема для другой статьи.

Программа и схема -

9,830 Просмотры

Довольна мощная модель знаменитой Гаусс пушки, которую можно сделать своими руками из подручных средств. Данная самодельная Гаусс пушки изготавливается очень просто, имеет лёгкую конструкцию, всё используемые детали найдутся у каждого любителя самоделок и радиолюбителя. С помощью программы расчёта катушки, можно получить максимальную мощность.

Итак, для изготовления Пушка Гаусса нам потребуется:

Кусок фанеры.
Листовой пластик.
Пластиковая трубка для дула ∅5 мм.
Медный провод для катушки ∅0,8 мм.
Электролитические конденсаторы большой ёмкости
Пусковая кнопка
Тиристор 70TPS12
Батарейки 4X1.5V
Лампа накала и патрон для неё 40W
Диод 1N4007

Сборка корпуса для схемы Гаусс пушки

Форма корпуса может быть любой, не обязательно придерживаться представленной схеме. Что бы придать корпусу эстетический вид, можно его покрасить краской из баллончика.

Установка деталей в корпус для Пушки Гаусса

Для начала крепим конденсаторы, в данном случае они были закреплены на пластиковые стяжки, но можно придумать и другое крепление.

Затем устанавливаем патрон для лампы накала на внешней стороне корпуса. Не забываем подсоединить к нему два провода для питания.

Затем внутри корпуса размещаем батарейный отсек и фиксируем его, к примеру саморезами по дереву или другим способом.

Намотка катушки для Пушки Гаусса

Для расчета катушки Гаусса можно использовать программу FEMM, скачать программу FEMM можно по этой ссылке https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

Пользоваться программой очень легко, в шаблоне нужно ввести необходимые параметры, загрузить их в программу и на выходе получаем все характеристики катушки и будущей пушки в целом, вплоть до скорости снаряда.

Итак приступим к намотке! Для начала нужно взять приготовленную трубку и намотать на неё бумагу, используя клей ПВА так, что бы внешний диаметр трубки был равен 6 мм.

Затем просверливаем отверстия по центру отрезков и насаживаем из на трубку. С помощью горячего клея фиксируем их. Расстояние между стенками должно быть 25 мм.

Насаживаем катушку на ствол и приступаем к следующему этапу…

Схема Гаусс Пушки. Сборка

Собираем схему внутри корпуса навесным монтажом.

Затем устанавливаем кнопку на корпус, сверлим два отверстия и продеваем туда провода для катушки.

Для упрощения использования, можно сделать для пушки подставку. В данном случае она была изготовлена из деревянного бруска. В данном варианте лафета были оставлены зазоры по краям ствола, это нужно для того что бы регулировать катушку, перемещая катушку, можно добиться наибольшей мощности.

Снаряды для пушки изготавливаются из металлического гвоздя. Отрезки делаются длиной 24 мм и диаметром 4 мм. Заготовки снарядов нужно заточить.

Подпишитесь на новости

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); / / время работы

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);

Программа и схема -

.
В этой статье Константин, мастерская How-todo, покажет как сделать портативную пушку Гаусса.

Проект делался просто по фану, так что цели установить какие-либо рекорды в Гауссо-строении не было.

На самом деле Константину даже стало лень рассчитывать катушку.

Давайте для начала освежим в памяти теорию. Как вообще работает пушка Гаусса.

После чего она продолжает лететь по инерции.

Особенно, при использовании таких больших конденсаторов, это может быть весьма опасно.

Будем делать одноступенчатую пушку.

Во-первых, из-за простоты. Электроника в ней практически элементарна.

Во-вторых, многоступенчатый девайс просто бы не поместился в задуманный форм-фактор пистолета.

Ибо даже сейчас корпус забит полностью. За основу были взяты подобные переломные пистолеты.

Корпус будем печатать на 3D принтере. Для этого начинаем с модели.

Делаем его во Fusion360 все файлы будут в описании, если вдруг кто захочет повторить.

Сам конденсатор, а это банка 1000 мкФ 450 В.

И последнее. Собственно катушка.

Так что отдельных посадочных мест для них не предусмотрено.
Для ствола понадобится немагнитная трубка.

Мотаем каждый слой максимально плотно, виток к витку, слоев делаем столько, сколько поместится в корпус.

Рукоять сделаем из дерева.

Модель готова, можно запускать принтер.

Почти все детали сделаны соплом 0,8 мм и только кнопка, удерживающая ствол, сделана соплом 0,4 мм.

Красить пришлось наполовину высунувшись в окно.

Когда он просох, придаем ему грубую форму при помощи лобзика.

Немного удивимся, что аккумуляторный лобзик без особых трудностей режет 4см древесины.

Далее при помощи дремеля и насадки скругляем углы.

Из-за малой ширины заготовки, наклон рукояти получается не совсем такой, как хотелось.

Сгладим эти неудобства эргономичностью.

Затираем неровности насадкой с наждачкой, вручную проходимся 400-й.

После зачистки покрываем маслом в несколько слоев.

Крепим рукоять на саморез, предварительно просверлив канал.

А чтобы он замкнулся, достаточно небольшого напряжения в полтора вольта на управляющем электроде.

Поэтому берем пальчиковую батарейку.

А маленькая тактовая кнопка служит курком коммутирая через тиристор большие токи.

Гаусс Ган своими руками

Раз уже начали встречаться в одной из статей с пушками гаусса, или по другому Гаусс Ган которые сделаны своими руками , в этой статье я публикую еще одну конструкцию и видиозаписи пушки Гаусса.

Данная пушка Гаусса запитывается от аккумулятора в 12 Вольт . На картинке его видно.

Данную статью так же можно использовать как инструкцию, так как в ней подробно описана сборка пушки.

Характеристики пушки:

Масса:2.5 кг
Скорость снаряда: примерно 9 м/с
Масса снаряда: 29 г
Кинетическая энергия снаряда: примерно 1.17 Дж.
Время зарядки конденсаторов от аккумулятора через преобразователь: 2 сек
Время зарядки конденсаторов от сети через преобразователь: около 30 сек
Размеры: 200х70х170 мм

Данный электромагнитный ускоритель способен стрелять любыми металлическими снарядами, которые магнитятся. Пушка Гаусса состоит из катушки и конденсаторов. При протекании электрического тока через катушку, образуется электромагнитное поле, которое в свою очередь разгоняет металлический снаряд. Назначение самое разное - в основном попугать своих одноклассников. В данной статье я вам расскажу как сделать себе такую Гаусс пушку.

Структурная схема Гаусс Пушки

Хотелось бы уточнить момент.На структурной схеме конденсатор 450 Вольт.А из умножителя выходит 500 Вольт.Абсурд.Не правда ли?Ну автор немного не учел это.Ставим конденсатор не менее чем на 500 Вольт.

А теперь сама схема умножителя:

В схеме используется полевой транзистор IRF 3205 .С этим транзистором скорость зарядки конденсатора 1000 мкФ на напряжение 500 вольт будет примерно равна 2-м секундам (с аккумулятором 4 ампер/часов). Можно использовать транзистор IRL3705, но скорость зарядки будет равна примерно 10-и секундам. Вот видео работы преобразователя:

В умножителе на видео стоят транзистор IRL3705, поэтому конденсаторы долго заряжаются. Позже я заменил IRL3705 на IRF 3205 скорость зарядки стала равна 2-м секундам.

Резистором R7 регулируется выходное напряжение от 50 до 900 вольт; светодиод LED 1 показывает, когда конденсаторы зарядились до нужного напряжения. Если трансформатор умножителя шумит, попробуйте уменьшить емкость конденсатора С1, дроссель L1 не обязателен, емкость конденсатора С2 можно уменьшить до 1000 мкФ, диоды D1 и D2 можно заменить на другие диоды с похожими характеристиками. ВАЖНО! Выключатель S1 замыкать только после того, когда подано напряжение на выводы питания. В противном случае, если подать напряжение на выводы и выключатель S1 будет замкнут, может выйти из строя транзистор из-за резкого скачка напряжения!

Сама схема работает просто: микросхема UC3845 вырабатывает прямоугольные импульсы, которые подаются на затвор мощного полевого транзистора, где усиливаются по амплитуде и подаются на первичную обмотку импульсного трансформатора. Далее импульсы раскаченные импульсным трансформатором до амплитуды 500-600 вольт выпрямляются диодом D2 и выпрямленным напряжением заряжают конденсаторы. Трансформатор взят из компьютерного блока питания. На схеме около трансформатора изображены точки. Эти точки указывают начало обмотки. Способ намотки трансформатора такой:

1 . Варим трансформатор взятый из ненужного компьютерного БП (самый большой трансформатор) в кипятке 5-10 мин, потом аккуратно разбираем Ш-образный ферритовый сердечник и разматываем полностью трансформатор.

2 . Сначала наматываем ПОЛОВИНУ вторичной обмотки проводом диаметра 0.5-0,7 мм. Наматывать надо с ножки указанной на схеме точкой.
Намотав 27 витков отводим провод не откусывая его, изолируем 27 витков бумагой или картоном и запоминаем в какую сторону накручивали провод.ЭТО ВАЖНО!!! Если первичная обмотка будет намотана в другую сторону, то ничего работать не будет, так как токи будут вычитаться!!!

3 . Далее наматываем первичную обмотку. Её наматываем тоже от указанного на схеме начала. Наматываем ее в ту же сторону, в которую была намотана первая часть первичной обмотки. Первичная обмотка состоит из 6-и проводов спаянных вместе и намотанных 4-я витками. Мотаем все 6 проводов параллельно друг другу, ровно выкладывая их 4-я витками в два слоя. Между слоями прокладываем слой изолирующей бумаги.

4 . Далее доматываем вторичную обмотку (ещё 27 витков). Мотаем в ту же сторону, что и раньше. И вот трансформатор готов! Осталось собрать саму схему. Если схема сделана правильно, то схема работает сразу без каких либо настроек.

Детали для преобразователя :

Для преобразователя требуется мощный источник энергии как аккумулятор на 4 ампер/час. Чем мощнее аккумулятор, тем быстрее зарядка конденсаторов.

Вот сам преобразователь:

Печатная плата преобразователя-вид снизу:

Эта плата довольно большая и немного потрудившись, я в Sprint-layout нарисовал плату поменьше:

Для тех, кто не способен сделать преобразователь, есть версия Гаусс пушки от сети ~220 вольт. Вот схема умножителя от сети:

Диоды можно взять любые, которые держут напряжение выше 600 вольт, емкость конденсатора подбирается опытным путем от 0.5 до 3.3 мкФ.

Если схема создана правильно, то она работать будет сразу без каких либо настроек.
Катушка у меня 8 Ом. Она намотана медным лакированным проводом диаметром 0.7 мм. Общая длина провода около 90 метров.

Теперь когда все сделано осталось собрать саму пушку. Общая стоимость пушки около 1000 руб. Стоимость рассчитывалась так:

Аккумулятор 500 руб.
Провод можно найти за 100 руб.
Всякие мелочи и детали 400 руб.

Для тех, кто хочет сделать такую же пушку как у меня вот пошаговая инструкция:

1) Выпиливаем кусок фанеры размером 200х70х5 мм.

2) Делаем специальное крепление для рукоятки. Можно сделать рукоятку из игрушечного пистолета, но у меня стоит рукоятка от пистолета для инъекций инсулина. Внутрь рукоятки устанавливается кнопка с двумя положениями (три вывода).

3) Устанавливаем рукоятку.

4) Делаем крепления на фанере для преобразователя.

5) Устанавливаем преобразователь на фанеру.

6) Делаем защитный щиток на преобразователе, чтобы снаряд не повредил преобразователь.

7) Устанавливаем катушку и все спаиваем все провода как на структурной схеме.

8) Делаем корпус из ДВП

9) Устанавливаем все выключатели на место, аккумулятор закрепляем большими стяжками. Вот и все! Пушка готова! Стреляет эта пушка вот такими снарядами:

Диаметр снаряда 10 мм,а длина 50 мм. Вес 29 грам.

Пушка с приподнятым корпусом:

И в завершение несколько видеозаписей

Вот видео работы Гаусс пушки.Выстрел в коробку из рифлёного картона

Выстрел в плитку толщиной 0.8 мм: