Cómo hacer un cañón de riel casero

Estas son breves instrucciones sobre cómo hacer un cañón de riel casero.

Para realizar este proyecto, es necesario trabajar con altos voltajes, así que ni siquiera piense en hacer un proyecto como este a menos que esté familiarizado con la electricidad, especialmente los condensadores (es decir, no me culpe si se lastima). )

Si haces una pregunta, intentaré responderla.

Hice esto para mi proyecto de feria de ciencias para ver cuán eficiente podría hacer un cañón de riel (no muy). Vea esto aquí: //www.instructables.com/id/1kJ-Railgun/

Si quieres ver un video de esto, está en youtube: //www.youtube.com/watch?v=HNhfc-MJg2M

Paso 1: hacer el cañón de riel real

Ok, esto implica realmente hacer el cañón de riel. Entonces, mi uno consiste esencialmente en rieles intercalados entre dos hojas de perpex. La primera foto muestra esto. Puede ver en los lados dos hojas adicionales de perpex junto a los rieles de aluminio. Inicialmente, esto estaba destinado a fortalecer el cañón de riel, pero en retrospectiva era innecesario.

Utilicé aluminio de 6x20 mm y perspex de 6 mm.

Esta foto de arriba hacia abajo muestra los rieles de perspex "falsos" a la derecha y los rieles de aluminio a la izquierda. Si no entiende cómo funciona esto, lo explicaré al final.
La transición de los rieles de perspex a los rieles de aluminio debe ser suave, así que lije ligeramente.

Realmente tiene que haber una estrecha tolerancia con el ajuste del proyectil dentro del cañón. Tenía un orificio de 6 mm, lo que facilitaba el uso del aluminio de 6 mm como separador para garantizar que el espacio fuera de 6 mm hasta el fondo.

Paso 2: conectar los cables

Esta no es la forma ideal de conectar los cables, ya que no es la mayor área de superficie, pero es la más fácil.

Utilicé alambre de cobre de 25 mm y algunas orejetas.

Paso 3: Sistema de inyección-1

Utilicé una manguera para conectar mi sistema de inyección de aire al cañón de riel, solo para alejarme un poco. Simplemente pegué la manguera a un trozo de madera atornillado.

La malla está allí para evitar que el proyectil caiga en la manguera.

Paso 4: Sistema de inyección-2

Correcto, entonces la primera imagen muestra el final de la cámara de presión donde funciona el compresor de aire.
Simplemente use una válvula de bicicleta, taladre un agujero y solo un poco de pegamento.
Asegúrese de que el adhesivo que usa para asegurar las tapas finales de PVC esté clasificado para la presión.

El otro extremo es mucho más difícil. Utilicé un pezón de 15-15 mm para conectar la válvula de bola a la cámara de presión. Fue bastante difícil hacer que este sello fuera hermético, así que usé una capa de goma en el interior con una gran cantidad de epoxi barato. También asegúrese de usar cinta de teflón para sellar los hilos. Acabo de pegar la manguera.

Paso 5: Banco de condensadores (tenga cuidado)

Usé tapas de 4x3900mF clasificadas para 450V. Conéctelos en paralelo utilizando una barra colectora de cobre / aluminio.

Paso 6: Resistencia / Resistencia de purga

Aquí solo conecté dos bombillas a un interruptor de luz cada una.

Una de ellas fue poner el circuito de carga para que tuviera un interruptor para iniciar y detener la carga, y hubo cierta resistencia en el circuito de carga.

El otro también se conectó a los condensadores para usarlos como una resistencia de purga si algo salía mal (muchos diagramas vendrán más adelante).

Paso 7: proyectil

Utilicé una pieza de aluminio de 6 mm, ya que encajaba muy bien. Solo necesita un poco de lijado ligero para que se deslice suavemente.

Paso 8: Diagramas / Imágenes de toda la cosa

Bueno, aquí hay algunas cosas que hice para mi presentación de la feria de ciencias si ayuda a alguien.
El tablero está allí para calcular las velocidades de mi experimento (//www.instructables.com/id/1kJ-Railgun/)

1. Tablero con líneas de cinta adhesiva en incrementos de 10 cm.
2. Caja Perspex para pistola de riel
3. rieles de aluminio
4. Rieles 'falsos' de Perspex
5. Voltímetro que mide el voltaje a través de los condensadores
6. Cámara de presión de PVC con válvula de bola.
7. Bomba de pie con medidor PSI
8. Cables gruesos de 25 mm
9. banco de condensadores de 15.6mF
10. Fuente de alimentación variable, 0-390V DC
11. Bombilla 1
12. Bombilla 2 (resistencia de purga)
13. Interruptor 1
14. Interruptor 2
15. cámara de 120 fps
16. proyectil de aluminio
17. manguera

Paso 9: resumen rápido

También escribí esta explicación rápida para mi feria de ciencias si alguien lo quiere:

Cómo funciona
El proyectil de aluminio se empuja hacia abajo por el cañón, entre los dos rieles falsos de Perspex (4). Con el proyectil en esta posición, el cañón de riel no está completo, lo que permite cargar los condensadores.
La fuente de alimentación de CC (10) está conectada a los bancos de condensadores. Cuando se enciende la fuente de alimentación, coloca un voltaje a través de los condensadores que los condensadores almacenan. Cuando los condensadores alcanzan el voltaje deseado medido por el voltímetro (5), se presiona el interruptor 1 (13) para detener la carga.
La válvula de bola de la cámara de presión (6) se cierra y se bombean 20 psi a la cámara según lo medido por la válvula de presión.
La cámara (15) está hecha para comenzar a grabar a 120 fps.
La válvula de bola se abre a mano lo más rápido posible. El aire fluye a través de la manguera (17) hacia la pistola de riel, que empuja el proyectil hacia adelante.
Finalmente, el proyectil entra en contacto con los rieles conductores de aluminio (3). En este punto, el circuito está completo y los condensadores se descargan. Una gran corriente pasa a través de los rieles, lo que debería dar como resultado una fuerza del proyectil (como se explica en 'Concepto').
Debido a que el proyectil pasa frente a un tablero con incrementos de 10 cm (1), la velocidad del proyectil se puede determinar fácilmente al revisar el metraje de alta velocidad.
El propósito de la bombilla 2 (12) es como una resistencia de purga. En caso de que el cañón de riel falle y los condensadores se carguen a un voltaje peligroso, los condensadores pueden descargarse de manera segura presionando el interruptor 2 (14). Esto permite que la energía en los condensadores se descargue a través de la bombilla.
Se requiere el sistema de inyección de aire (6) para que el proyectil entre en contacto con los rieles con cierta velocidad inicial. De lo contrario, existe una gran posibilidad de que el proyectil se suelde por puntos a los rieles.