Fontána s Gaussovou puškou

Abstract

Tato práce se v první části zabývá sestavením funkčního modelu Gaussovy pušku, angl. Coil gun, pomocí které jsou vystřelovány ocelové ložiskové kuličky s průměrem 8.713 mm vertikálně vzhůru. Urychlovací systém je tvořen dvěma cívkami. Další část se zabývá vytvořením elektromagnetického vychylovacího mechanismu, pomocí kterého je možné řídit trajektorii vystřelené kuličky. Vychylovací systém se skládá ze tří cívek. V rámci této práce byl vytvořen automatický podavač, který dávkuje kuličky do hlavně. Tento systém využívá krokový motor, který řadu kuliček posouvá spodem do hlavně, kde je vystřelovaná kulička zachycena servo motorem. Součástí tohoto podavače je i sběrací systém, který zachycuje vystřelené kuličky a odvádí je zpět zásobníku podavače. Kuličky jsou zachytávány pomocí šestice desek, které je možné složit. Součástí práce je návrh i fyzická realizace spínacího obvodu, který poskytuje galvanické oddělení od řídícího systému. Poloha kuliček je sledována pomocí optických závor, které jsou připojeny do obvodu upravující jejich výstupní signál. V závěru práce je zmíněn návrh napájení celého systému.

The first part of the thesis describes the construction of a functional coil gun model which fires steel bearing balls vertically upwards. Each individual ball has a diameter of 8.713 mm. The acceleration system consists of two coils. The next part of the thesis deals with the creation of an electromagnetic deflection mechanism which creates the means to control the trajectory path of the fired ball. The deflection system consists of three coils. For the purpose of this thesis, an automatic serving mechanism was created which serves balls into a barrel. A stepper motor then moves the row of balls down into the barrel where a fired ball is caught by the servo motor. Part of this serving mechanism is also a collection system that captures the fired balls and returns them into the serving tray. The balls are captured by six foldable plates. Part of the thesis is the design and build of a switching circuit, which ensures the galvanic separation from the control system. The position of the balls is monitored by optical barriers that are connected to a circuit adjusting their output signal. A concept which further specifies how the entire system is powered can be found at the end of this thesis.