Формулы (Объединенный топ)

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Формулы (Объединенный топ)

Страницы: << Prev 1 2 3 4 5  новая тема

Автор Сообщение

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 30-06-2009 23:54
Реал. магнитная проницаемость получается выше. Давай чтобы не путаться в терминах будем говорить только об индукции и напряжённости магнитного поля в нек-й области, ладно?
Можно попробовать допустить, что экранирования нет. Нужно сравнивать, считать, измерять. Есть пара идей о вычислении индуктивности, но руки не доходят их проверить:
1)каждый цилиндрический слой доменов вмещает определенное колличество энергии. Может так можно достучаться до истины?
2)А может индукцию в каждой точке принять равной индукции в центре? Пля, какой-то ненаучный подход, но мало ли.
Цепь искомого (справа налево): индуктивность <- полныи магнитный поток <- магнитный поток через площадь каждого витка <- индукция в каждой точке\средняя индукция

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 46
Добавлено: 01-07-2009 13:20
Только давай сначала разберёмся с этими терминами. Магнитная проницаемость материала должна измеряца в той же размерности, что и магн. прониц. вакума т.е. в (Гн/м). Например, для чистово железа - 400 (Гн/м), а для каково-то сплава я видел 45000!
Теперь я понял, почему в центре снаряда напряжённость магнитново поля (наверн. эт так называеца) будет больше - из-за того, што 450>1! А если считать, што экранирования нет, это все-равно, што брать магн. прониц. материала пули равной 1. Это слишком грубое допущение!
Но есть и радостная новость: здесь никакая не кубическая, не квадратная, а линейная зависимость - y=kx+b, где у - напряжёность магнитного поля в центре снаряда; х- напряжёность магнитного поля в центре соленоида, если в нём нет снаряда; k - (магнитная проницаемость материала снаряда * радиус пули); что будет b ещё не решил :-D .
P.S. Я наверн. напутал с терминами (особено с напряжённостью магнитного поля), но надеюсь общую мыслю ты понял.
P.P.S. А ещё у мя радостная новость: я поступил в заочную школу при МФТИ!

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 02-07-2009 07:59
Относительная магн. проницаем-ть не имеет размерности.
B=H*mu0 - индукция в вакууме
B=H*mu0*mu - индукция в нек.-й среде
Теперь я понял, почему в центре снаряда напряжённость магнитново поля (наверн. эт так называеца) будет больше

Нет,чета ты напутал.
Что-то берут сомнения по поводу линейности... Но вообще насыщение по слоям напоминает множество лунок, соединённых на некоторой высоте каналами; когда лунка заполняется, уровень воды доходит до канала, и вода устремляется в следующую лунку... Когда заполнены все лунки - это и есть полное насыщение!
Твоя формула по своей идее хороша, но должна быть несколько иного вида имхо. Вчера, вооружившись мозгами, ручкой, новым взглядом на дело и кофеваркой, принялся за рассуждения о слоях. Но чёта бред вышел - накопляемая снарядом энергия зависела от толщины слоя. А не должна была, это же абстракция.
Кофеварку и мозг из списка исключил. Перерасчитываю.
P.S. С поступлением поздравляю! В зачотную школу)))))

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 46
Добавлено: 02-07-2009 17:53
Значит относительная магнитная проницаемость показывает во сколько раз магнитная прониц. некоторой среды больше (меньше) вакума?
Я подумал, что она имеет ту же размерность, что и магнитная постоянная (это вроде и есть магнитная прониц. вакума).
В гауссовке снаряд не успевает войти в насыщение?
Как изменяеца магн. прониц. материала после входа в насыщение?
P.S. Пасиб за поздр.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 02-07-2009 18:35
Относительная магнитная проницаемость - да, просто число. Правда я не понял - нахера ты переспросил. Веришь моим постам лишь через один?
В гауссовке снаряд может насыщается, может и не разу - зависит, как я понимаю, от ампервитков и площади поперечного сечения снаряда и его положения.
Про изменение магнитной проницаемости - а ты посмотри на петлю гистерезиса, на начало моего предыдущего поста и подумай. Голова у тебя светлая, полагаю, что додумаешься.
P.S. При всей моей благосклонности я согласен поделиться знаниями, какие сам имею, о расчёте ЭМ-оружия, но обучать основам физики - это уж увольте. Без обид :)

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 46
Добавлено: 02-07-2009 21:22
Пока проветривался от тупых вопросов, возникла идея. Если расчитать кпд преобразования электрической энергии в энергию магнитного поля и умножить на кпд преобразования энергии магнитного поля в кинетическую энергию, то получица кпд выстрела.
Кпд преобразования энергии из электрической в магнитное поле = (
(LI^2/2)/2)/((CU^2)/2)*100 %=LII/CUU*100%. L= q*N^2*Sкат/lкат, где Sкат- площадь поперечного сечения соленоида (м); lкат - длина соленоида (м); q- магнитная проницаемость материала сердечника (снаряда), наверно абсолютная т.е. магн. прониц. вакума*отн. магн. прониц. материала.
I=U/R= (U*Sпр)/(p*lпр), где Sпр - площадь поперечного сечения провода (м); р - удельное сопр. провода (Ом*м); lпр- длина провода (м); U - напр. на кондере (В)
Итак, получаеца, LII/CUU*100= (N^2*q*Sкат*Sпр^2)/ (lкат*lпр^2*р^2*C)*100.
P.S. Твою формулу для дульной энергии я не стал использовать так как там есть средний ток. Кстати она учитывает потери энергии на нагрев проводов?
P.P.S. Если вышенаписанную формулу применять к цилиндрическому соленоиду, её можно преобразовать в (пи*(Rствола+dy)^2*d^3*q)/(4^2*p^2*(2Rствола + dy)^2*x*C) , где пи - это 3,14159...; Rствола- радиус ствола (м); d- диаметр провода (м); у- кол-во слоёв в соленоиде; х- кол-во витков в слое; С- емкость кондера (Ф); р - удельное сопр. провода (Ом*м); q- магнитная прониц. материала снаряда (Гн/м). Ухх...
Так сказать, жду критики.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 07-07-2009 12:26
Так, критика подождет. Я вспомнил хорошую ссылку на расчет электромагнитов :
http://www.bibliotekar.ru/teh-tvorchestvo/58.htm
Там правда отсканировано и распознано ужасно, но понять можно. Это кажись тоже для дела пригодится.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 46
Добавлено: 09-07-2009 12:41
Помоему это не очень поможет, но зато подтверждаеца то, что отн. магн. прониц. материалов и снаряда, и магнитопровода должна быть как можно больше. Хотя мне кажеца здесь есть подвох: наверно у таких материалов как пермалой, имеющих офигенную отн. магн. прониц., есть какой то нодостаток...
Может всётки посмотришь, плиз, формулки из моего прошлого поста, как думаешь, они не кривые?
Не знаешь, как можно расщитать кпд перехода энергии магнитного поля в кинетическую энергию снаряда?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 09-07-2009 19:16
Критиковать твоё не буду - сразу напишу свой вариант. Хотя он тоже не совсем верен.
Общий КПД nu равен nu1*nu2, где nu1 - коэффициент при переходе электрической энергии в эм-поле, nu2 - при переходе из энергии магнитного поля в кинетическую.
nu1=(Lmin*I^2/2)/(C*U^2/2)=Lmin*I^2/(C*U^2)=Lmin*/(C*R^2)
НО тут меня настораживает применение закона Ома. Lmin-индуктивность без снаряда.
nu2=E/W, E-дульная энергия, W-энергия эм-поля. E=(Lmax-Lmin)*I^2/2 - собсно формула, которую я уже выводил. Lmax - индуктивность со снарядом в центре.
nu2=((Lmax-Lmin)*I^2/2)*(2/(Lmin*I^2))=(Lmax/Lmin - 1)
nu=nu1*nu2=(Lmax-Lmin)/(C*R^2) => E=(Lmax-Lmin)*Ecap/(C*R^2)=(Lmax-Lmin)*U0^2/(2*R^2), Ecap - энергия конденсатора, U0 - начальное напряжение на конденсаторе. В более общем варианте: E=(L2-L1)*U0^2/(2*R^2), L2 - индуктивность с конечным положением снаряда,L1 - с начальным.
Опять всё упирается в расчёт индуктивностей. Твоя формула для нашего общего случая не подходит.
ЗЫ Что-то не то - в результате энергия снаряда не зависит от емкости (?).

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 10-07-2009 10:04
Решил собрать вместе посты(а не держать их в голове), над которыми стоит подумать.
Слова Дмитрия(о 20ступе):
пуле на каждой ступени передавалось в 6.66 раз меньше энергии, чем вмещала катушка, независимо от номера ступени и скорости пули. В итоге имеем, каждая ступень имела 3 Дж, отдавала в пулю около 0.45 Дж. 20 ступеней давали пуле в общей сумме 9 Дж. На практике чуть выше было - ровно 10.

ЗЫ
запротоколированную таблицу с временами срабатывания датчиков в микросекундах я нашел в архиве, но вот размеры пули и ее массу вспомнить так сразу и не могу, не могу вспомнить и длину ступеней. Вроде как пуля весила 4 грамма или 4.5 грамма а результирующая скорость была около 70 м/с. По остальным ступеням можно пересчитать какие скорости были примерно.
катушки мотаны толстым проводом и в качестве ключей феты а не тиристоры, поэтому сопротивление цепи по постоянному току очень мало, около 0.6 ома. Индуктивность каждой катушки порядка 170 мкГн Токи там были порядка 170 ампер. Такой величины ток достигал примерно через 300 мкс после включения ключа - длительность переходного процесса.

Слова ADF`а:
Самый прикол в том, что это такой глюк восприятия: ускоряющую силу определяет НЕ индуктивность и НЕ энергия магнитного поля - а только интенсивность магнитного поля. Интенсивность (и сила) пропорциональна ампер-виткам. Тупейшая линейная зависимость! Думаете я вру или ипанулся под старость лет? :) Подсказали разработчики электрических машин, говорят довольно типовая формула для определения момента (когда усилие вращательное). Ну в линейном двигателе - просто сила...
А энергия, переданная снаряду, зависит от силы помножить на длину разгона.
Правда, ампер-витки не учитывают свойства ферритового сердечника и линейную зависимость дают только ДО насыщения.

[quote="Белый Шаман"]...на ступени 2Дж прибавки энергии...[//quote]

Проблема в том, что насыщение наступает гораздо раньше, для некого гипотетического снаряда массой (навскидку) 5 грамм предельный прирост энергии с одной ступени без насыщения будет от силы 0.2 Дж.... Конечно все примерно - но величины именно такого порядка. Даже от аккумуляторов, если специально не ограничивать ток, материал снаряда будет успеваться входить в насыщение.

Цитаты из разных ветвей.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 489
Добавлено: 14-07-2009 19:33
есть гипотеза:
для определённых кондеров есть оптимальная площадь продольного сечения катушки при определённом калибре и диаметре провуда
что об этом думаете?

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 69
Добавлено: 14-07-2009 20:25
есть гипотеза:
для определённых кондеров есть оптимальная площадь продольного сечения катушки при определённом калибре и диаметре провуда
что об этом думаете?

Я думаю, что для определённой геометрии снаряда и катушки и определённого начального положения первого относительно второго есть определённый ход снаряда, при котором сила, действующая на него, ускоряет его. Следовательно, есть определённое время, которое требуется для прохождения снарядом этого пути, которое зависит от действующей на него силы при определённой его массе. Сила и её изменение во времени в основном зависит от свойств катушки - механических, магнитных и электрических, ёмкости конденсатора и общего паразитного сопротивления. Это для случая когда конденсатор разряжается на катушку полностью. Ещё время действия силы очень зависит от того, зашунтирована ли катушка в обратном направлении диодом.
Так что IMHO факторов, определяющих оптимальность системы, несколько больше...

.:Штатный Телепат:.
Группа: Участники
Сообщений: 3786
Добавлено: 14-07-2009 20:29
для определённых кондеров есть оптимальная площадь продольного сечения катушки при определённом калибре и диаметре провуда
что об этом думаете?

все равно, что сказать - для определенного кондера есть определенная катушка, подходящаяя только к этому кондеру

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 14-07-2009 20:40
Образно говоря, существует треугольник конденсатор-снаряд-катушка,стороны которого - взаимосвязи. Есть гипотеза, что имея определенные две точки, можно достроить третью. По взаимосвязям? Да, наверно. И можно построить оптимальным образом - рассчитать, подобрать в фене итд. Ты же утверждаешь, что по одной точке можно построить треугольник. Как? Для этого понадобятся все стороны, т.е. все взаимосвязи (конденсатор-снаряд,конденсатор-катушка,снаряд-катушка). Но одна из связей неминуемо должна решаться в общем виде, что чертовски сложно.
И вот всетаки кажется, что по двум таким точкам можно построить оптимальную систему. Например, для снаряда и конденсатора подобрать катушку :) А для одной точки - имо имеет множество решений.
Здесь вот исчо проблема - либо КПД, либо кошелек. Для большего КПД нужны поболе калибр => конденсаторы на копеечку н-го порядка. А скорость то все равно одинакова.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 489
Добавлено: 15-07-2009 00:07
ну во первых я говорил про кондеры и снаряд
во вторых кондеры для ККГГ в копеечку не влетают,так как ККГГ имеет кпд больше 10%и при этом одноступ
я щас работаю над 20мм гауссом с кондерами 900в 705мкф скорость 25м/спредварительно,после окончательных расчётов думаю будет 30

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 861
Добавлено: 15-07-2009 00:31
хуясе! 56 Дж при длине снаряда 5 см. Fe

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 489
Добавлено: 15-07-2009 02:20
пардон не 705,а 735
ты неправильно щитаешь - у меня пуля полая
получается в районе 15-25Дж
но я за энергией самой пули не гонюсь для меня больше интересует скорость => дальность полёта

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 861
Добавлено: 15-07-2009 09:51
я правильно считаю, только ты не писал, что пуля полая.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 46
Добавлено: 15-07-2009 11:15
У мя есть идея, как расчитать индуктивность соленоида, с вдвинутым ЧАСТИЧНО снарядом. Соленоид в этом случае можно сравнить с дросселем, с частично вдвинутым сердечником, который вдвигаеца со скоростью движения снаряда. К вечеру, надеюсь найду, как расчитать индуктивность дросселя.
Кинетическую энергию снаряда (хотя бы в одноступе) можно вычислить другим способом: построим график F=f(S) т.е. сила, действующая на снаряд в зависимости от его растояния до центра соленоида. Теперь расщитаем интеграл этой функции начиная от включения катушки и до отключения тока в катушке (навер это совпадёт с нулевым расстоянием между носом снаряда и центром соленоида; интеграл будет находица во второй четверти коорд. плоскости). Значение этого интеграла и есть работа совершённая магнитным полем соленоида - кинетическая энергия снаряда, после прохождения этой катушки. Всё упираеца в расчёт градиента индуктивности соленоида, блин! Нарыл, што Сноу звали Чарльз Перси, жил он в начале двадцатого века и кроме того што физик, был писателем-фантастом, но ничего не нашёл про его формулу. Теперь, вижу форум правда разморозился, народ, может вы тоже поищете 'формулу Сноу'?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 648
Добавлено: 24-01-2010 19:10
Любопытне попытка вывести верную формулу:
http://4hv.org/e107_plugins/forum/forum_viewtopic.php?46457.post


Группа: Участники
Сообщений: 2
Добавлено: 30-07-2014 12:29
Буду очень благодарен если кто-нибудь ответит и поможет разобраться!
Насколько я понимаю:
1) Сила, действующая на снаряд, пропорциональна объёму снаряда, магнитной восприимчивости материала снаряда, напряженности внутри снаряда=> мю материала снаряда и индукции поля=>току в катушке, который и создаёт это поле, градиента напряженности поля внутри ствола.
2) Индукция поля создаваемого током пропорциональна плотности витков(n=N/l) и индуктивность катушки также пропорциональна этой характеристике (степени я не уточняю), т.к. сила действующая на снаряд зависит от индукции, а следовательно и от плотности витков,то она "косвенно" зависит от индуктивности катушки!
3)В гауссе существует много противоречий, одним из которых является противоречие между силой(которая зависит от индуктивности из (2)) и временем нарастания тока из-за индуктивности. И для каждого Гаусса это противоречие решается по-разному!
4)Т.к. сила зависит от плотности витков а не от индуктивности какой смысл в магнитопроводе?
5)Для достижения макс. силы из-за макс. градиента следует использовать плоскую катушку, но т.к. при этом ток не успевает нарасти до максимума до того как снаряд пересечёт точку 0градиента, нужен компромисс-квадратная катушка, в которой и значение градиента достаточное и время нарастания тока удовлетворительное.
6)Самый лучший вариант для достижения кпд -загнать снаряд в насыщение за счет тока и поддерживать его на одном уровне, когда пропорциональность квадратная=>нужно рассчитать когда произойдёт насыщение. По идее подойдёт формула для дросселя без зазора http://www.gerelo.dp.ua/index/info_ras_indukt.html
7)В многоступенчатой системе вследствие повышения скорости снаряда на последних ступенях следует удлинять катушки, но некоторые гауссоделы наоборот укорачивают, зачем?
8)В системе со стабилизацией тока, где среднее значение тока поддерживается на протяжении почти всего времени пролета снаряда, сила намного больше, чем в тиристорной системе, где ток поднимается до предела и потом спадает.
Пока что это все но я буду очень благодарен если получу ответы, подтверждения, опровержения хотябы части утверждений!

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 129
Добавлено: 31-07-2014 13:02
...Насколько я понимаю:...

1. да
2. да
3. да
4. никакого
5. да
6. да, нет
7. ни то ни другое.
8. нет
ИМХО.


Группа: Участники
Сообщений: 2
Добавлено: 31-07-2014 22:12
Ну и за ИМХО спасибо, вот только почему формула для насыщения не подходит?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1503
Добавлено: 31-07-2014 22:33
ну как бы считают через фемм так положение снаряда величина переменная
так что если при одном значении насыщен а при другом нет
тес более формула не для цилиндрической катушки же

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1287
Добавлено: 01-08-2014 09:52
3) да
4) в уменьшении магнитного сопротивления и концентрации поля. Но эти эффекты теряются в виду низкой скорости ориентации доменов в магнитопроводах с хорошей индукцией насыщения и значительных потерях на перемагничивание.
5) нужно много плоских катушек
6) да, но только для КПД
7) х.з.
8) да, ток необходимо удерживать, КПД будет максимален. Но с ускорением снаряда мощность накачки должна нарастать пропорционально скорости снаряда.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1503
Добавлено: 02-08-2014 02:17
4) в уменьшении магнитного сопротивления и концентрации поля. Но эти эффекты теряются в виду низкой скорости ориентации доменов в магнитопроводах с хорошей индукцией насыщения и значительных потерях на перемагничивание.

какието слоупочные домены

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1287
Добавлено: 04-08-2014 11:19
Какие уж есть, можно сделать элементарные прикидки.
Предположим есть железная труба в качестве внешнего магнитопровода ствола и шайбы. Пусть у нас Гаусс со скоростью вылета 50м/с, т.е. с вполне реальными параметрами. Пусть толщина шайбы 5мм, таким образом время на перемагничивание не должно превышать 5е-3/50 = 1е-4 сек т.е. 10кГц. Думаю у вас не вызывает сомнения, что на такое способны только ферриты, у которых индукция насыщения на превышает 0.5 Тесла.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 06-08-2014 05:54
А так же пермаллой, у которого индукция насыщения до 1Тесла, и способен работать , во всяком случае 25 кгц потянет, пермаллоевые магнитофонные головки были. Есть еще спец. сорта стали. У перминваров достигает 1.55, так же способен работать при больших частотах.
http://www.ngpedia.ru/id254373p1.html

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1287
Добавлено: 06-08-2014 09:14
Есть ещё и нанокристаллические сплавы, но один хрен индукция мизерная (1.2-1.5Тл). Да и частота. Нужны сотни кГц, 10 кГц получились при условии, что за время прохождения всей шайбы она перемагнитится, НО, это очень грубая прикидка и для нормальной работы шайба должна перемагнититься, когда снаряд в неё только входит, т.е. хотя бы 10% от её толщины. Таким образом нужно уже не 10 кГц, а 100кГц. И это всего при 50м/с. Можно конечно учитывать инертность магнитопровода и пытаться накачать заранее, но эта затея мне кажется сложной инженерной задачей, в виду кучи параметров и зависимостей от чистоты сплава, температуры, величины индукции и т.д. и т.п.
Но, как говорится, раньше считалось, что железные корабли не могут плавать, а летать могут только птицы, дерзайте.

Страницы: << Prev 1 2 3 4 5  новая тема
Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Формулы (Объединенный топ)

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи

KXK.RU