技術領域

本發(fā)明涉及一種在科教試驗和娛樂活動中使用的裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于科教試驗的電磁發(fā)射演示裝置。

背景技術：

電磁炮利用電磁力（洛侖茲力）沿導軌發(fā)射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關三部分組成。能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。當前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發(fā)電機，其中單極發(fā)電機是最有前途的能源。加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發(fā)電機供電的軌道炮加速器和離散或連續(xù)線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個可在其中滑動的滑塊組成。

現(xiàn)有技術中用于科教試驗的電磁炮存在如下缺點：一、應用于軍事等研究領域，普通學習參觀者不容易體驗到電磁炮的實驗和展示過程；二、且成本投入巨大，制造工藝復雜,非專業(yè)機構不足以制作和生產電磁炮；三、無防護措施，“炮彈”容易傷到人，且“炮彈”回收裝置，無法循環(huán)使用；四、能量損失較大，輸出功率不足，容易造成“炮彈”出膛初速度較小，不足以演示出電磁炮的威力；五、整個電磁炮結構穩(wěn)定性較低，不能滿足長時間的循環(huán)演示，易損壞，返修率高。

如何設計出一款電磁發(fā)射演示裝置，利用電磁效應原理，發(fā)射“炮彈”， 展示效果好，可實現(xiàn)對“炮彈”的回收利用，循環(huán)使用，且結構穩(wěn)定，使用壽命長，這是急需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，公開了一種電磁發(fā)射演示裝置。

本發(fā)明的一個目的在于，設計出一種電磁發(fā)射演示裝置，利用電磁效應原理，發(fā)射“炮彈”， 展示效果好，且結構穩(wěn)定，使用壽命長。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種電磁發(fā)射演示裝置，包括：

炮管，其具有炮彈的入射口和出射口的管狀結構；

炮臺，其內部中空，用于放置金屬炮彈，所述炮彈的入射口連通炮臺內部，所述炮管活動安裝在炮臺上，炮管在炮臺上實現(xiàn)多角度調節(jié)；

放電電路，其具有線圈和第一電容，所述線圈兩端連接在第一電容的正負極板上，所述線圈繞在炮管上；

充電電路，其具有橋堆，所述橋堆的兩輸入端連接電源，橋堆的兩輸出端連接在第一電容的正負極板上；

其中，所述炮臺上設有填彈口，用于將炮彈放進炮臺內部。

優(yōu)選的是，所述第一電容兩端連接電壓表。

優(yōu)選的是，所述橋堆的輸入端上連接第二電容。

優(yōu)選的是，所述炮臺相對位置設有標靶。

優(yōu)選的是，所述標靶由PVC板材和橡膠墊復合形成。

優(yōu)選的是，所述炮臺與標靶底部之間連接軌道連接。

優(yōu)選的是，所述軌道設為斜面，在標靶處的軌道端高于在炮臺處的軌道端。

優(yōu)選的是，所述線圈通過風扇吹風散熱。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：由于放電電路中的第一電容具有高電壓，第一電容放電使得線圈中瞬時大電流通過，線圈產生強磁場吸引金屬炮彈，金屬炮彈在強磁性吸引下獲得大的初速度，金屬炮彈在慣性作用下順著炮管飛射出去，因此利用電磁效應原理，產生較大的磁性，使得炮彈獲得動能飛射出去，結構巧妙，操作簡單，增加趣味性，提高學習效果，可反復進行展示，提高展示效果；由于炮臺上設有填彈口，炮管入射口位于炮臺內，因此便于填彈迅速快捷，保證炮彈準確定位在炮管入射口處，結構新穎、穩(wěn)定，定位方便、準確，調試率低；由于第一電容兩端連接電壓表，因此可根據(jù)電壓表判斷第一電容電荷存儲是否達到最大值，具有指示作用，提高操作的準確性；由于橋堆的輸入端上連接第二電容，因此防止浪涌電流瞬時過大，具有保護電路的作用；由于炮臺相對位置設有標靶，因此避免射炮彈射出，具有防護作用，使用更佳安全可靠，同時打靶訓練增加趣味性，提高學習效果；由于標靶由PVC板材和橡膠墊復合形成，因此提高標靶的彈性，標靶緩沖效果更佳；由于炮臺與標靶底部之間連接軌道，且軌道設為斜面，在標靶處的軌道端高于在炮臺處的軌道端，因此射出的炮彈落在軌道高端，炮彈在重力勢能作用下順著軌道滾回位于軌道低端的炮臺處，構成完整的炮彈回收裝置，避免循環(huán)演練過程中的人力輸出，省時省力；由于線圈通過風扇吹風散熱，因此線圈產生的熱量能快速的散去，避免溫度過高燒毀線圈。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例中電磁發(fā)射演示裝置的整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例中電磁發(fā)射演示裝置的電路圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中電磁發(fā)射演示裝置炮臺的內部結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例中電磁發(fā)射演示裝置炮管的調節(jié)裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

圖1至4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)形式，其中包括：炮管1，所述炮管1具有炮彈的入射口11和出射口12的管狀結構，所述炮管1活動安裝在炮臺2上，炮管1在炮臺2上實現(xiàn)多角度調節(jié)，所述炮臺2內部開設彈腔21，所述炮臺2的彈腔21的外壁上開設填彈口22，所述炮管1上纏繞線圈L，線圈L連接在2200uf的電容C2兩端，電容C2兩端還連接橋堆的兩輸出端，橋堆的兩輸入端連接外部電源，所述電容C2的一端連接單刀雙擲開關S2的C觸點，單刀雙擲開關S2的A、B觸點分別連接橋堆的一個輸出端和線圈L的一端，與橋堆輸入端連接的火線上設有開關S1。本發(fā)明的放電電路中的第一電容具有高電壓，第一電容放電使得線圈中瞬時大電流通過，線圈產生強磁場吸引金屬炮彈，金屬炮彈在強磁性吸引下獲得大的初速度，金屬炮彈在慣性作用下順著炮管飛射出去，因此利用電磁效應原理，產生較大的磁性，使得炮彈獲得動能飛射出去，結構巧妙，操作簡單，增加趣味性，提高學習效果，可反復進行展示，提高展示效果。

炮管1用于纏繞線圈，控制炮彈發(fā)射方向；入射口11炮彈的進口；出射口12炮彈的出口；炮臺2用于固定炮管，并存儲炮彈；彈腔21用于放置和存儲炮彈；填彈口22用于將炮彈放進炮臺內部，便于填彈迅速快捷，保證炮彈準確定位在炮管入射口處，結構新穎、穩(wěn)定，定位方便、準確，調試率低；線圈L利用電磁效應原理，讓其產生磁性將炮彈獲得動力飛射出去；電容C2用于存儲大量電荷，獲得高電壓放電至線圈L中；橋堆具有整流濾波的作用，交流電輸入直流電輸出。

在這種技術方案中，將金屬炮彈通過填彈口放入炮臺的彈腔內，調節(jié)炮管角度，先閉合開關S1，再將開關S2閘刀閉合至A觸點，對電容C2充電，待充電結束后，將開關S2閘刀閉合至B觸點，電容C2對線圈L放電，電容C2放電使得線圈L中瞬時大電流通過，線圈L產生強磁場吸引金屬炮彈，金屬炮彈在強磁性吸引下獲得大的初速度，金屬炮彈在慣性作用下順著炮管飛射出去，因此利用電磁效應原理，產生較大的磁性，使得炮彈獲得動能飛射出去，結構巧妙，操作簡單，增加趣味性，提高學習效果，可反復進行展示，提高展示效果。

在另一種實例中，所述電容C2兩端連接電壓表。采用這種方案可根據(jù)電壓表判斷第一電容電荷存儲是否達到最大值，具有指示作用，提高操作的準確性的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述橋堆的輸入端上連接35uf的電容C1。采用這種方案具有防止浪涌電流瞬時過大，具有保護電路的作用的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述炮臺2相對位置設有標靶3。采用這種方案具有避免射炮彈射出，具有防護作用，使用更佳安全可靠，同時打靶訓練增加趣味性，提高學習效果的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述標靶3由PVC板材和橡膠墊復合形成。采用這種方案具有提高標靶的彈性，標靶緩沖效果更佳的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述炮臺2與標靶3底部之間連接軌道4，且軌道4設為斜面，在標靶3處的軌道端高于在炮臺處的軌道端。采用這種方案使得射出的炮彈落在軌道高端，炮彈在重力勢能作用下順著軌道滾回位于軌道低端的炮臺處，構成完整的炮彈回收裝置，具有避免循環(huán)演練過程中的人力輸出，省時省力的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述炮臺2內的彈腔21上部大下部下部小，彈腔21上下兩部分通過順滑面連接，整個彈腔21呈現(xiàn)近似漏斗狀，所述彈腔21底部連通一截彎管5一端，彎管5另一端向上延伸，所述彎管5與炮管1的入射口11之間連通一截軟管6，所述炮管1中部放置在支撐片7上邊，支撐片7下邊契合在滑軌8內，所述支撐片7立在在滑軌8內任意滑動。采用這種方案的彈腔內科存儲多個炮彈，炮彈在重力作用下順著順滑面自動滾入彈腔底端，保證彈藥充足，能夠連續(xù)射擊，提高演示速率和學習效果；炮管與彈腔軟連接，使得炮管隨著支撐片在軌道上移動，達到射擊方向任意調節(jié)的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

在另一種實例中，所述線圈L通過風扇吹風散熱。采用這種方案具有線圈產生的熱量能快速的散去，避免溫度過高燒毀線圈的有利之處。并且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但并不局限于此。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于放電電路中的第一電容具有高電壓，第一電容放電使得線圈中瞬時大電流通過，線圈產生強磁場吸引金屬炮彈，金屬炮彈在強磁性吸引下獲得大的初速度，金屬炮彈在慣性作用下順著炮管飛射出去，因此利用電磁效應原理，產生較大的磁性，使得炮彈獲得動能飛射出去，結構巧妙，操作簡單，增加趣味性，提高學習效果，可反復進行展示，提高展示效果；由于炮臺上設有填彈口，炮管入射口位于炮臺內，因此便于填彈迅速快捷，保證炮彈準確定位在炮管入射口處，結構新穎、穩(wěn)定，定位方便、準確，調試率低；由于第一電容兩端連接電壓表，因此可根據(jù)電壓表判斷第一電容電荷存儲是否達到最大值，具有指示作用，提高操作的準確性；由于橋堆的輸入端上連接第二電容，因此防止浪涌電流瞬時過大，具有保護電路的作用；由于炮臺相對位置設有標靶，因此避免射炮彈射出，具有防護作用，使用更佳安全可靠，同時打靶訓練增加趣味性，提高學習效果；由于標靶由PVC板材和橡膠墊復合形成，因此提高標靶的彈性，標靶緩沖效果更佳；由于炮臺與標靶底部之間連接軌道，且軌道設為斜面，在標靶處的軌道端高于在炮臺處的軌道端，因此射出的炮彈落在軌道高端，炮彈在重力勢能作用下順著軌道滾回位于軌道低端的炮臺處，構成完整的炮彈回收裝置，避免循環(huán)演練過程中的人力輸出，省時省力；由于線圈通過風扇吹風散熱，因此線圈產生的熱量能快速的散去，避免溫度過高燒毀線圈。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域。對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。