విద్యుదయస్కాంత కాయిల్ గన్ ఎలా తయారు చేయాలి

కాయిల్ గన్, చాలా మంది ప్రజలు (నాతో సహా) ఒక ట్యూబ్ మరియు దాని చుట్టూ కొన్ని కాయిల్స్ ఉన్న సరదా బొమ్మ మాత్రమే కాదు, ఇది ప్రక్షేపకాలను కొంత దూరం వరకు కాల్చగలదు. భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ నుండి తప్పించుకునేంత ఎక్కువ ఎత్తులో కణాలను వేగవంతం చేయడానికి కాయిల్‌గన్‌ను రూపొందించవచ్చని శాండియా నేషనల్ లాబొరేటరీస్ శాస్త్రవేత్తలు అభిప్రాయపడ్డారు. అవును, మీరు విన్నది సరైనదే! కాయిల్ గన్ భవిష్యత్తులో ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. బహుశా దీనిని ప్రయత్నించిన వ్యక్తులు మరియు ప్రస్తుతం దానిపై పనిచేస్తున్న వారు కూడా ఉన్నారు. అంతరిక్ష అనువర్తనాలతో పాటు, రైల్ గన్ లేదా రైల్వే గన్ అని పిలువబడే కాయిల్ గన్ యొక్క మరొక రూపంపై సైనిక ఆసక్తి కనబరుస్తుంది, ఇది ప్రక్షేపకాలను కాల్చగలదు.

ఇవన్నీ నా స్వంత వెర్షన్ కాయిల్ గన్ను నిర్మించటానికి నాకు ఆసక్తిని కలిగించాయి. అలాగే, మెటల్ ప్రక్షేపకాలతో ఒక బటన్ క్లిక్ వద్ద కాయిల్‌ను బయటకు తీయడం చూడటం చాలా సంతృప్తికరంగా ఉంది. ముందు, మేము ఈ ప్రాజెక్ట్ పూర్తిగా విద్యా ప్రయోజనం కోసమేనని స్పష్టం చేయాలనుకుంటున్నాను, కాబట్టి మీ హైస్కూల్లో ఆ రౌడీ నుండి తప్పించుకోవడానికి మీరు ఈ తుపాకీని నిర్మించాలని చూస్తున్నట్లయితే బహుశా మీరు మనస్తత్వవేత్తను సందర్శించాలి. ఈ ప్రాజెక్టులో ఎగిరే లోహపు ముక్కలు మరియు అధిక వోల్టేజీలు కూడా ఉంటాయి కాబట్టి పని చేసేటప్పుడు జాగ్రత్తగా ఉండండి. ప్రారంభిద్దాం.

పదార్థాలు అవసరం

• రాగి తీగ (ఎనామెల్డ్)
• IR సెన్సార్ (వేగం కొలిచే రకం)
• IRFZ44N MOSFET
• BC557 PNP ట్రాన్సిస్టర్
• 10 కె మరియు 1 కె రెసిస్టర్
• 7805 రెగ్యులేటర్
• 0.1uF
• నొక్కుడు మీట
• బ్రెడ్‌బోర్డ్
• విద్యుత్ వనరు (RPS)
• 9 వి బ్యాటరీ

కాయిల్ గన్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

కాయిల్ గన్ వెనుక ఉన్న ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, ప్రస్తుత మోస్తున్న కండక్టర్ దాని చుట్టూ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది, దీనిని ఫెరడే పేర్కొన్నాడు. ఈ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి ప్రస్తుత మోసే కండక్టర్ కాయిల్ రూపంలో గాయమవుతుంది. ఇప్పుడు, ఈ కాయిల్ శక్తితో ఉన్నప్పుడు దాని చుట్టూ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది లోహ (లేదా ఇతర ఫెర్రో మాగ్నెటిక్) ముక్కలను లేదా ప్రక్షేపకాలను ఆకర్షించేంత బలంగా ఉంటుంది.

ఇటువంటి అమరిక ప్రక్షేపకాన్ని ఒక చివర నుండి మాత్రమే ఆకర్షిస్తుంది మరియు అది మరొక చివరకి చేరుకున్నప్పుడు అది మళ్ళీ కాయిల్ లోపల ఆకర్షించబడుతుంది మరియు తద్వారా ప్రక్షేపకం కొన్ని డోలనాల తర్వాత కాయిల్ లోపలనే ఉంటుంది. ఎందుకంటే ఈ ప్రక్రియలో ప్రక్షేపకం అయస్కాంతీకరించబడుతుంది మరియు అయస్కాంతంగా పనిచేస్తుంది, కాబట్టి అయస్కాంత క్షేత్రం ఉన్నంతవరకు ప్రక్షేపకం (అయస్కాంతం) కాయిల్‌లో మాత్రమే ఉంటుంది. కానీ కాయిల్ గన్ దాని నుండి ప్రక్షేపకాన్ని ప్రయోగించాలి, కాబట్టి ప్రక్షేపకం కాయిల్ యొక్క మరొక చివరకి చేరుకుందో లేదో తనిఖీ చేయడానికి మేము సెన్సార్‌ను ఉపయోగించాలి మరియు కాయిల్ ఎప్పుడు ఆపివేయబడాలి, ఈ విధంగా ప్రక్షేపకం అదే వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది మరియు కాయిల్ నుండి తప్పించుకోండి.

ఇది సరళంగా అనిపించవచ్చు, కాని ఒకటి కంటే ఎక్కువ కాయిల్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా సంక్లిష్టతను పెంచవచ్చు. బహుళ కాయిల్స్ ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రక్షేపకం కాయిల్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు వేగం పెంచవచ్చు. కాయిల్‌కు తగినంత కరెంట్‌ను సోర్సింగ్ చేయడం మరో సవాలు పని. కాయిల్ మలుపులు మరియు కాయిల్ యొక్క మందం ఆధారంగా 24V వద్ద 5A నుండి 10A మధ్య ఎక్కడైనా తినవచ్చు. కాబట్టి అధిక విద్యుత్తు కోసం మూలం చాలా మంది దీనిని ఎదుర్కోవటానికి పెద్ద కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. కానీ మా ట్యుటోరియల్‌లో విషయాలు సరళంగా ఉంచడానికి మేము ఒకే దశ కాయిల్ గన్‌ని నిర్మించి, దానిని RPS యూనిట్‌తో శక్తివంతం చేస్తాము.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఈ సింగిల్ స్టేజ్ కాయిల్ గన్ కోసం పూర్తి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

మీరు గమనిస్తే సర్క్యూట్ చాలా సులభం. సర్క్యూట్లో ప్రధాన భాగం కాయిల్; మేము దానిని తదుపరి శీర్షికలో ఎలా నిర్మించాలో చూస్తాము. కాయిల్ శక్తితో రూపం ఒక 24V సరఫరా వోల్టేజ్ మా RPS ఏర్పాటు ఉంది ఒక ద్వారా (స్విచ్), సరఫరా నియంత్రించబడుతుంది N-ఛానల్ MSFET IRF544Z. ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క గేట్ పిన్ 10 కె రెసిస్టర్ (R1) ద్వారా క్రిందికి లాగబడుతుంది మరియు కాయిల్ విడుదలయ్యేటప్పుడు రివర్స్ కరెంట్‌ను దాటవేయడానికి డయోడ్ D1 ఉపయోగించబడుతుంది.

MOSFET N- ఛానెల్ మరియు అందువల్ల ఈ సందర్భంలో 5V గేట్ పిన్‌కు సరఫరా చేయబడే వరకు ఇది ఆపివేయబడుతుంది. పిఎన్‌పి ట్రాన్సిస్టర్ (బిసి 557) అయితే ఇది పుష్ బటన్‌తో జరుగుతుంది, బటన్ నొక్కినప్పుడు 5 వి మోస్ఫెట్ యొక్క గేట్ పిన్‌కు సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు కాయిల్ ఆన్ చేయబడుతుంది. ఇది ప్రక్షేపకాన్ని ఆకర్షిస్తుంది మరియు దానిని ఇతర చివర ద్వారా నెట్టివేస్తుంది. ప్రక్షేపకం మరొక చివరకి చేరుకున్న వెంటనే, ఐఆర్ సెన్సార్1K కరెంట్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్ ద్వారా PNP ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ పిన్‌కు 5V సిగ్నల్ పంపుతుంది. ఇది ట్రాన్సిస్టర్‌ను తెరుస్తుంది మరియు అందువల్ల 5V నుండి MOSFET డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడుతుంది మరియు కాయిల్ కూడా ఆపివేయబడుతుంది. అందువల్ల ప్రక్షేపకం కాయిల్ నుండి తప్పించుకుంటుంది మరియు విడుదల చేయబడుతుంది. ఐఆర్ సెన్సార్‌కు శక్తినిచ్చే 5 వి మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ను ప్రేరేపించడానికి మరియు మోస్‌ఫెట్‌ను 9 వి బ్యాటరీ నుండి 7805 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ ఐసి నియంత్రిస్తుంది.

కాయిల్ను మూసివేయడం

ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా ఈ సర్క్యూట్లో అతి ముఖ్యమైన భాగం కాయిల్. మీరు కాయిల్ను మూసివేయడానికి ముందు మీ ప్రక్షేపకం పరిమాణం ఏమిటో మీరు నిర్ణయించుకోవాలి, నా విషయంలో నేను స్క్రూ డ్రైవర్ బిట్లను ప్రక్షేపకాలగా ఉపయోగిస్తున్నాను. కానీ మీరు ఫెర్రో అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉన్న ఏదైనా ఎంచుకోవచ్చు. ప్రక్షేపకాన్ని ఎంచుకున్న తరువాత, మనం నిర్మాణం వంటి రంధ్రం పైపును ఎన్నుకోవాలి, ఇది చాలా ఘర్షణ లేకుండా ప్రక్షేపకాన్ని జారడానికి సరిపోతుంది. నేను ఖాళీ రీఫిల్ పెన్ను ఉపయోగించటానికి ప్రయత్నించాను మరియు ఇది నాకు చాలా బాగా పనిచేసింది. మీ ప్రక్షేపకం పరిమాణం ఆధారంగా మీరు ఒకదాన్ని ఎంచుకోవచ్చు. అప్పుడు స్థూపాకార బేస్ యొక్క పొడవు 5 సెం.మీ వరకు ఉంటుంది. చివరగా మీడియం మందం కలిగిన ఎనామెల్డ్ రాగి తీగను కూడా కొనండి, గని 0.8 మిమీ మందంగా ఉంటుంది.

మీకు అవసరమైన అన్ని పదార్థాలను సేకరించిన తరువాత, మీకు ఇష్టమైన ప్లేజాబితాను ప్లే చేసి, మీ స్థూపాకార స్థావరం పైన కాయిల్‌ను మూసివేయడం ప్రారంభించండి. వైండింగ్ ఒకదానిపై ఒకటి ల్యాప్ చేయకుండా చూసుకోండి మరియు తేలికగా విప్పుకోకుండా చూసుకోండి. మూసివేసే మొదటి పొరను జరిమానా విధించిన తరువాత, మీరు దానిని ఇన్సులేషన్ టేప్ (ఎలక్ట్రికల్ టేప్) ను ఉపయోగించి దాన్ని భద్రపరచవచ్చు, ఆపై రెండవ పొరను దాని పైన రెక్కలు వేయడం ప్రారంభించండి. మొదటి పొర కోసం చివర చేరుకున్న తర్వాత మీరు ఎడమ నుండి కుడికి ప్రారంభించినట్లయితే, రెండవ పొరను మూసివేసేందుకు ఎడమ నుండి మళ్ళీ ప్రారంభించండి. మీరు 5-7 పొరలను చేరుకునే వరకు ఈ దశను పునరావృతం చేయవచ్చు. నేను ప్రతి పొరతో సుమారు 60 మలుపులు కలిగి 6 పొరలను చేసాను. నా కాయిల్ అమరిక ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా కనిపిస్తుంది.కాయిల్ ఐచ్ఛికం అయిన చోట భద్రపరచడానికి నేను రెండు 3 డి ప్రింటెడ్ డిస్కులను (వైట్ కలర్) ఉపయోగించాను.

కాయిల్స్‌తో పనిచేయడం ఎల్లప్పుడూ సవాలుగా ఉంటుంది మరియు సరిగ్గా పనిచేయడానికి సరిగ్గా దాన్ని మూసివేయాలి, టెస్లా కాయిల్ ప్రాజెక్ట్ మాదిరిగానే, చాలా మంది సరికాని కాయిల్ వైండింగ్ కారణంగా సరైన ఉత్పత్తిని పొందలేరు.

మినీ కాయిల్ గన్ పని

కాయిల్ నిర్మించిన తరువాత మీరు దానిని మిగిలిన కాయిల్ గన్ సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా కొనసాగవచ్చు. కాయిల్ 5A కంటే ఎక్కువ వినియోగించగలదని గుర్తుంచుకోండి, అందువల్ల కాయిల్ భాగాన్ని బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో నిర్మించలేము ఎందుకంటే బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లు సాధారణంగా 500mA కి మాత్రమే రేట్ చేయబడతాయి. కాబట్టి మీరు భాగాలను టంకం చేయడం ద్వారా పెర్ఫ్ బోర్డ్‌లో పూర్తి సర్క్యూట్‌ను నిర్మించవచ్చు లేదా అధిక విద్యుత్ లైన్లను నేరుగా టంకం చేసే ముడి మార్గాన్ని అనుసరించవచ్చు.

మీరు చూడగలిగినట్లుగా, కాయిల్ ఒక మోస్‌ఫెట్ ద్వారా నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరా క్లిప్‌ల (ఎలిగేటర్ క్లిప్‌లు) ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, దీని పిన్‌లు నేరుగా వైర్‌లకు కరిగించబడతాయి. మోస్‌ఫెట్ యొక్క గేట్ పిన్‌కు 5 వి మాత్రమే అవసరం మరియు అందువల్ల దానిని బ్రెడ్‌బోర్డ్‌కు తీసుకువెళతారు, అక్కడ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్, ట్రాన్సిస్టర్ మరియు స్విచ్‌తో సహా మిగిలిన సర్క్యూట్ నిర్మించబడుతుంది. Breadboard 9V బ్యాటరీ శక్తితో బ్యాటరీ క్లిప్లను అయితే.

కాయిల్ గన్ ప్రాజెక్ట్ను పరీక్షించడానికి మెటల్ ముక్కను కాయిల్ లోపల ఉంచి బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లోని బటన్‌ను నొక్కండి. ఇది కాయిల్ వెలుపల ప్రక్షేపకాన్ని ప్రారంభించాలి. ప్రక్షేపకం ప్రారంభించిన తర్వాత కాయిల్‌ను మళ్లీ శక్తివంతం చేస్తుంది మరియు కాయిల్‌ను శాశ్వతంగా దెబ్బతీసే అవకాశం ఉన్నందున బటన్‌ను నిరంతరం నొక్కకుండా చూసుకోండి. ప్రాజెక్ట్ యొక్క పూర్తి పనిని వీడియోలో చూడవచ్చు.

మీరు ప్రాజెక్ట్ను నిర్మిస్తారని మరియు అది పని చేస్తుందని ఆశిస్తున్నాము. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, మీరు వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచవచ్చు లేదా ఇతర సాంకేతిక ప్రశ్నల కోసం వాటిని మా ఫోరమ్‌లలో పోస్ట్ చేయవచ్చు.