连载:3D打印8级磁阻加速器
清雨2018/10/31电磁炮 IP:山东

刚入坑,从理论开始学习,尝试打印一支8级的加速器。

solidworks画图,慢慢打印。

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来自:物理高能技术 / 电磁炮动手实践:实验报导
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~~空空如也
清雨 作者
5年5个月前 IP:山东
851805

关于触发电路,前段时间研究了一下放电管触发,实验了一个可用的电路,效果还不错,电路图在下面。

NS{@QK4]PU9SF(S)]X7Q1QL.png

充电电压400-430V。

从图上可以看出,用了一只470V的放电管作为主回路的开关,触发绕组用漆包线在线圈上绕10匝,用一只小功率的可控硅开关产生触发电压。

设置350V放电管的目的是为了关断可控硅,否则可控硅一旦导通,100K的充电电阻完全可以维持导通,无法自动关断。设置350V放电管,当放电管两端的电压减小到几十V时放电管熄灭,流过可控硅的电流不足以维持导通就自行关断了。

上面这个电路实际工作还是比较可靠的,放电时还自带闪光和声音特效,实验过程放电有上百次没感觉放电管有明显的衰减。

后来改用传统的可控硅直接放电,没有用这个电路,是嫌它元件有点多,主要是手头的小可控硅没几只了懒得再买。

现在的单级电路就是传统电路。

NXD@H`SYD[5UQMQ1BY{6J@T.png

 

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851806

单级PCB之间用4mm铜柱连接,4根铜柱还充当连接线,两根负极一根高压一根12V。用铜柱连接还有一个好处是结构比较坚固,PCB中间的加速管孔位有保证,能把加速管扶正。

忘了说了,弹丸用6mm钢珠,换弹匣的话也可以使用6mmX25mm的钢柱。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851807

为了减小整体长度,把电池放在了弹夹里面,插入弹夹后,两个4mm香蕉插头插入到弹夹上取电。

上弹用了一个电磁铁,扳机按下时电磁铁把一枚弹丸撞入第一级,光电开关触发开启连锁反应加速。

`~5%QL`G33X[BM]MLO)OA%3.png

 


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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851808

机械设计基本完成了,配件准备的差不多,即将开始漫长的打印过程,保守估计,这一堆外壳至少需要打印一周的时间吧,不着急慢慢来。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851809

说说线圈和线圈架,线圈架底径10mm,长度28mm,用0.8的线绕6层,大约160匝。

此前实验的时候用PLA打印了线圈架,结果实验过程中连续放电以后,它居然软掉变形了!

没办法找朋友用聚四氟材料车了10只,怎么样还不知道试过以后再说吧!

线圈架设计了安装孔位方便固定在PCB上。

L6QQ(U44SF]{@0~TVV%ELNT.png

 

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天际遨游
5年5个月前 IP:山东
851817

关注中

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zx-16533
5年5个月前 IP:广东
851818

能介绍下弹夹的设计吗?

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851819

弹夹内部分了两部分,一边是8mm的直管,6mm钢珠装在里面,用一根弹簧顶着。装弹的时候把弹夹倒过来,钢珠放进去以后压上弹簧,但是长弹簧直接往里面压很难操作,所以弹簧实际是固定在一根外径8mm内径6mm的亚克力管里的,管口锉出倒角,直接按进去就行了。描述起来不好理解,过两天弹夹打印出来组装好我再上图。

另一边安装一块3S锂电池,这个没啥可说的。


20PDU.png

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851820

晒晒准备的配件。

这款升压模块不错,设计紧凑。

P81031-214956.jpg



 

绕好的线圈

P81031-215012.jpg



还没焊好的PCB

P81031-215022.jpg




 

 光电开关和电磁铁(话说这个电磁铁买的太大啦,工作电流12V要8A,所以又为它配了一块延时断电控制板,按下扳机后,电磁铁通电0.5秒吸合一下立刻释放)

P81031-215029.jpg

 

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314152
5年5个月前 IP:广东
851821

额,放电管还是算了吧,寿命太短了,450v220u拿40tps08都可以的

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虎哥
5年5个月前 IP:四川
851823

钢珠的话只装一管有点太少了,不过把弹簧装在管子里以便直接插入的设计是不错的。可以参考电动玩具的弹仓结构,资料恐怕要在国外去找。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851824

@虎哥,差不多能装20多发,单发五六秒能打一发就不错了,差不多吧,本来就是玩嘛!

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三水合番
5年5个月前 IP:四川
851829
引用清雨发表于9楼的内容
晒晒准备的配件。这款升压模块不错,设计紧凑。 绕好的线圈还没焊好的PCB  光电开关和电磁铁(话说这...

那个升压模块发热有点猛……实测带64%负载的时候,输入端的电感可以在35秒的时间里从18℃升到80℃……

用3D打印件的话,得离它远点😂

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851830

@三水合番  真的吗真的吗!实验的时候没带重载真没注意温升,你这一说很有必要外壳上加散热栅隔。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851832

@虎哥 曾经想过用水弹枪的电动上弹装置,那个直接一把弹丸倒进去就能一个一个往外弹。缺点是会有存蛋,不能完全打出来。考虑到这一版不做连发,对上弹速度和容量没要求所以暂时没用这个方案。可能下一版连发的话会考虑用。

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wbh23333
5年5个月前 IP:广东
851846

小伙纸,你这个线圈散不了热,外壳给包的死死的,到时候你内部升温影响很大的

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Robot_V1
5年5个月前 IP:北京
851848

功率器件的散热是个问题。建议1、给外壳开一些散热孔,必要时加装风扇。或者参考某帖,尝试下相变储能材料。2、用ABS而不是PLA制作外壳。必要时可以试试铝型材。


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rb-sama
5年5个月前 IP:湖北
851866

支持支持,想起我之前用3D打印做过的某物模型。

这种触发结构和我的一摸一样,我谈一下经验,需要注意的是扳机靠微动开关触发。

是会存在一段距离的回差,由于杠杆的作用,微动开关的有效弹性距离是有限的,需要精确调试,而且很容易疲劳。

建议用二级扳机结构,或者和我一样用一根小的拉簧扣在扳机上,辅助复位。

再就是打印精度的问题,LZ的结构件可能需要切片软件支撑做的非常好,否则与热床接触面会粘连。

普通FDM的可能比较难以胜任,我后面是用打磨的方式加工装配的,很笨,最好能用一根光轴链接全身机匣。

这样会增加强度,并且便于装配。最后送上原来画的微动开关模型,仅供参考,欧姆龙的。

attachment icon 零件9.sldprt 100.90KB SLDPRT 163次下载

 

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851968
引用wbh23333发表于17楼的内容
小伙纸,你这个线圈散不了热,外壳给包的死死的,到时候你内部升温影响很大的

嗯嗯,散热问题肯定存在,现在只能先实现功能再做改进吧!

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851969

@rb-sama感谢感谢!

我用的微动开关比一般的大两号,型号好像是东南电子的kw3,体积电流和回弹力都比较大,装上感觉还凑合吧。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851970

最新进度,打印基本完成了,开始组装喽!

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-2cfa792aa6d874f6.jpg

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851972

请大家忽略能逼死强迫症的颜色问题,打印材料库存不足,只能有啥用啥啦!

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851973

再补两张照片

598a246090de9e94.jpg

 

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清雨作者
5年5个月前 修改于 5年5个月前 IP:山东
851974

弹匣制作遇到大问题了……

785b536e7e5f9b85.jpg

钢珠从这个孔里装进去,然后用带弹簧的管穿上,这个操作跟设想的一样,没毛病。问题是,由于打印精度限制,顶部6mm的孔按照7mm打印的,钢珠互相顶着的时候是偏的,当第一枚钢珠被捅出去以后,剩下的无法保持在稳定状态,会在弹簧的推动下突突突的全从孔里跑出去。

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851975

2c2bdff254f0ea93.jpg

 

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虎哥
5年5个月前 IP:四川
851977

供弹口有一带有孔的圆柱,旋转圆柱,吃进一颗钢珠,继续旋转90度到击发位置,圆柱同时堵住供弹口。“击发”时,一根无磁(比如黄铜)撞针向前推动钢珠到初始位置。当撞针缩回后,再次旋转圆柱,吃进第二颗钢珠,周而复始。

或者,一个带有孔的管,后部有一小磁铁。该管往复运动,吃进钢珠,向前与枪管内部台阶平滑连接,同时使钢珠正好位于初始位置。

总之解决方案有点多。

线圈绕骨架上距离子弹太远了,尽量直接绕在枪管上把。

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冥火
5年5个月前 IP:河南
851978

楼主不会就用这么简陋的机瞄吧?

我觉得配置光学瞄准镜加激光指示器应该不错,远近结合,而且还很酷😎

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虎哥
5年5个月前 IP:四川
851980
引用冥火发表于28楼的内容
楼主不会就用这么简陋的机瞄吧?我觉得配置光学瞄准镜加激光指示器应该不错,远近结合,而且还很酷😎

这种电磁枪的精度有1度都不错了,应该先研究提高其精度的办法,而不是搞一堆花哨而无用的东西装逼。

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5187791
5年5个月前 IP:河北
851982
引用冥火发表于28楼的内容
楼主不会就用这么简陋的机瞄吧?我觉得配置光学瞄准镜加激光指示器应该不错,远近结合,而且还很酷😎

我是卖光瞄的,最近迷上了这个

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
851997

@5187791 光瞄啊!好点的红点镜有什么推荐吗?

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852116

最近比较忙,进度很慢,终于可以更新啦!

组装完成!

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2e4e55735a7c8c1d.jpg

 

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清雨作者
5年5个月前 修改于 5年5个月前 IP:山东
852117

使用的子弹由钢珠改成铁销了,直径5mm长20mm。

-97ffce250a030f1.jpg

 

2143120eab195f95.jpg

 

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852118

试射了两发,在1mm钢板盒盖上留下了两个凹坑。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852119

明天去单位拿示波器测测出口速度,希望能过50。

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toor10
5年5个月前 IP:安徽
852141

能不能把图纸发下?

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852164

@2984525384  图纸需要再整理一下,组装过程中发现有些尺寸不太合适,整理完再发吧!

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852165

今天终于把弹夹改好了!

P81112-195116.jpg

 

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P81112-195042.jpg

 

P81112-195108.jpg

 

P81112-195139.jpg

 

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toor10
5年5个月前 IP:安徽
852166

我看你这个好帅,能不能把材料列一份啊?(3D打印除外)

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toor10
5年5个月前 IP:安徽
852167

我想和你做一样的但我想改成10级

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852168

目前充电时间基本四五秒钟即可充到400v以上,单发发射后自动上弹,速度没数,威力轻松穿过巧克力盒子。

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852169

@2984525384  增加级数很简单,不需要接线,往上堆就行。

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toor10
5年5个月前 IP:安徽
852170

材料呢

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852171

材料的话有时间我整理个清单吧。

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toor10
5年5个月前 IP:安徽
852172

好的等你整理完我去采购

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墨镜哈哈日记
5年5个月前 IP:江苏
852190

up的销钉式是怎么实现自动供蛋的呢

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A电磁炮
5年5个月前 IP:湖南
852191

楼主麻烦分享3D外壳打印文件

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852192
引用墨镜哈哈日记发表于46楼的内容
up的销钉式是怎么实现自动供蛋的呢

弹簧推着,最顶端的一颗被电磁铁击飞下面的就顶上来了。

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墨镜哈哈日记
5年5个月前 IP:江苏
852194
引用清雨发表于48楼的内容
弹簧推着,最顶端的一颗被电磁铁击飞下面的就顶上来了。

也就是和铁珠一样的用的bb枪的原理吧

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清雨作者
5年5个月前 IP:山东
852197
引用墨镜哈哈日记发表于49楼的内容
也就是和铁珠一样的用的bb枪的原理吧

是的,一开始设计是用6mm钢珠子弹的,实际操作的时候发现不好处理,后来改成铁销钉了。


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