Close
  • כלוב התהפכות לCJ של נמרוד

    כתבה זו היא השנייה בסדרת "כלובי ההתהפכות" בג'יפולוג. כאן אתאר את כלוב 8 הנקודות בCJ8 הקצר שלי, כלוב ספורט אמריקאי קונבנציונאלי. את הג'יפ שלי קניתי עם "חצי-כלוב" - קשת מרכזית מקורית מסיבית, וקשת קדמית. החיבור בין הקשתות היה על ידי שני צינורות בלבד ושניהם צמודים זה לזה במרכז הג'יפ. נוח, אבל לא מבנה חזק מספיק, ותמיד חשבתי לשפר אותו. אחרי כמעט שלוש שנים מצאתי את הזמן, הרצון, ובעיקר המסגר הנכון שיעזור לי לממש את התוכנית שלי. בכך סגרתי פרק נוסף בטלנובלת השיפורים האינסופית,היא החיים העלובים של הג'יפאי. לפני תיאור הבנייה, מצאתי לנכון לכתוב כמה מילים על הגדרות ועל תקנים. בסוף הכתבה שאלות ותשובות נפוצות. כנהוג בג'יפולוג, אני מוותר מראש על הדיוק בדיון ובמושגים ההנדסיים לטובת הג'יפאות המעשית. (Photographs: )

     

    הגדרות (לא מחייבות):

    קשת התהפכות (Rollbar) – המינימום הנדרש להגנת הנוסעים בג'יפ פתוח. נמצאת בד"כ מאחורי המושבים הקדמיים, ומחוזקת בשני תמוכות אלכסוניים. אמורה להיות ציוד סטנדרטי בג'יפים פתוחים. בג'יפים הארוכים הנפוצים בישראל יהיו בדרך כלל שתי קשתות, אחת מאחורי המושבים הקדמיים ואחת בקצה הרכב.

    כלוב התהפכות (Rollcage) –מבנה צינורות המקיף את הנוסעים. מטרתו להשאר שלם כאשר הג'יפ מתהפך ובכך למנוע את מעיכתם.

    כלוב מירוצים/ כלוב תקני – כלוב שעומד בדרישות הטכניות של גופים המארגנים מירוצים כמו FIA העולמית או SCORE/HDRA למירוצי מדבר בארה"ב.

    כלוב ספורט (Sport Cage) – כינוי לכלוב התהפכות לא תקני.

    שפה משותפת:

    A קשת קדמית

    B קשת מרכזית/אחורית

    C לוח מפזר לחץ (דבלר, Doubler plate)

    D תמוכות לקשת האחורית (Down braces)

    E מוט חיזוק אלכסוני (Diagonal brace)

    F חיזוק צומת (Gusset) ממשולש פח

    G חיזוק צומת מצינור

     

    כלוב תקני? כלוב ספורט?

     

    תקנון טכני שמגדיר מהו כלוב התהפכות מתאים למרוצים הוא כלי עזר חיוני גם בבניית כלוב ספורט לג'יפ טיולים/עבירות חובבני. אני אצטט את תקנות הרלוונטיות לפי תקן של ארגון SCORE האמריקאי, הגוף הגדול והחשוב ביותר בתחום מרוצי המדבר. תקנונים טכניים של גופים אחרים דומים. הכלוב שלי מתבסס על העקרונות המנחים של התקנון אך אינו נצמד אליהם ( התקנות מתורגמות לעברית קלוקלת על ידי,  ושאובות מהמקורות המצוינים בסוף הכתבה).

     

    דרישות מינימליות מהמבנה:

     

    קשת אחורית וקשת קדמית, מחוברות על ידי לפחות שני מוטות אורך עליונים. שתי תמוכות לקשת האחורית בזוית של לפחות 30 מעלות מהאנך. מוט חיזוק אלכסוני אחד.

    כל הצמתים חייבים להיות מחוזקים, ע"י משולשי פח בעובי 3/8 אינץ' (10 מ"מ)  ובמידות 3X3 אינץ' (75X75 מ"מ), או על ידי צינורות קצרים בעובי שאינו פחות מעובי הצינורות הראשיים (ישנם עוד אפשרויות).

    ברכב פתוח (ללא דלתות פח ) חובה להתקין צינורות צד אופקיים ( Side Bars  ) בין הקשתות.

    הכלוב חייב להיות מתוכנן כך שכאשר הנהג והנווט יושבים חגורים, יש מרחק מינימלי של 3 אינץ' (75 מ"מ) בין הקסדות לבין חלק כלשהו של הכלוב.

     

    התכנון שלי עונה על חלק מהדרישות. יש קשת מרכזית וקדמית, 4 במקום 2 חיבורי אורך מקדימה, 3 מאחור, תמוכות בזוית הנכונה. לא התקנתי מוט אלכסוני בתוך הקשת המרכזית, מכיוון שהוא היה הופך את מעבר הנוסעים למושב האחורי לקשה מדי. הכלוב מורחב לאחור ומגן גם על היושבים מאחור, ומוגדר ככלוב 8 נקודות.

    הקשחה רבה מאד של המבנה הייתה מתקבלת על ידי "סגירת משולשים" בכל מקום אפשרי. חשבתי רבות איך אפשר לעשות את זה אבל בסופו של דבר ויתרתי. הבעיה עם משולשים היא הקרבה לראשי הנוסעים. ברכב מירוץ, בו מיקום הנהג והנווט מוגדר, והם חגורים ברתמות מרוץ וחבושים קסדות, אפשר לתכנן מבנה צפוף וקומפקטי מאד, למעשה תיבה קשיחה בכל הכיוונים. הג'יפ שלי הוא ג'יפ טיולים לארבעה נוסעים, שלא יחבשו קסדות ואני מקווה שיחגרו את חגורות הבטיחות הרגילות, לכן דאגתי להקטין את הסיכוי למפגש ראש/ברזל למינימום. חיזוקי צמתים התקנתי רק במקום אחד, בין שני מוטות האורך המרכזיים - החיזוק הזה הוא קונסולת מכשירי הקשר. "בגלגול הבא" (הומור!) של הכלוב יתכן שאחזק את הצמתים, ואוסיף צינור אופקי לאורך הדשבורד. על ה side bars ויתרתי לחלוטין, כי אני אוהב את זה שהג'יפ שלי בלי דלתות.

     

    חיבור הכלוב לג'יפ:

    כלוב תקני יכול להיות מחובר לשלדה או למרכב. חיבור למרכב (רלוונטי יותר לגבינו החובבים) חייב להיות דרך לוחות מפזרי לחץ, בעובי 3/16 אינץ' (5 מ"מ) לפחות, אחד מעל ואחד מתחת לרצפת הרכב. אסור לחבר את הכלוב ישירות למרכב ע"י ריתוך, אלא רק ע"י לוחות וברגים. חובה לוודא שהנקודות או האיזורים בהם מתחבר הכלוב למרכב יכולים לשאת עומס ולא יקרסו או יגזרו תחת משקל הרכב בהתהפכות. החיבורים יהיו עם ברגים בקוטר 3/8 אינץ' (  10 מ"מ ) לפחות מסוג 5.

    בנושא החיבור אין מה לעגל פינות. תמונות של נקודות החיבור למרכב בהמשך הכתבה, לגבי ברגים - אין שום בעייה להשיג ברגים גרייד 5, אנא אל תשתמשו בברגי פח/ מגלוונים למיניהם מחנויות קנה ובנה. בורג גרייד 5 מאופיין בשלוש פסים בולטים על הראש המשושה ובדרך כלל בגימור זהוב.

    חומרי גלם:

    חובה להשתמש בצינורות פלדה עגולים (אסורים פרופילים מלבניים) בקוטר ועובי מינימלי עפ"י משקל הרכב:

    לרכב במשקל 1000 עד 1500 ק"ג קוטר הצינור המינימלי הוא 1-3/4  אינץ' (45 מ"מ) לרכב פתוח, 1-1/2   אינץ' (40 מ"מ)  לרכב סגור. עובי דופן מינימלי 0.120 אינץ' ( 3 מ"מ) 

    לרכב במשקל עד 2000 ק"ג, הקוטר המינימלי הנדרש הוא 2 אינץ' (50 מ"מ) עבור רכב פתוח, ועבור רכב סגור 1-3/4  אינץ'. עובי דופן נשאר 3 מ"מ.

     

    עבור רכב במשקל של יותר מ2000 ק"ג, נוסף עוד ¼ אינץ' לקטרים. העובי 3 מ"מ.  הצינורות המתאימים הם צינורות מאיכות גבוהה, ללא תפר, מפלדות-פחמן רגילות או פלדת כרום-מולי (4130). 

     

    לג'יפאי החובב החומר האיכותי הוא צינורות ללא תפר, משוכים בקר, (באנגלית DOM)  מפלדה ST37 או ST52. צינורות אלו יקרים יחסית ופחות זמינים. צינורות עם תפר (באנגלית Hot rolled electric weld , או HREW ) זולים וזמינים הרבה יותר בכל בית מסחר לברזל. צינורות אלו ראויים לשימוש לפי דעתי בכלוב לג'יפ טיולים, או לפחות בחלקו, תוך התחשבות בעובדה שהם חלשים יותר בשלב התכנון. כמה חלשים יותר? במובנים מסוימים, עד 50 אחוז. איך מתחשבים בעובדה זאת בתכנון? משתמשים בצינור גדול ועבה יותר, ביותר צינורות וביותר חיזוקים.

    בג'יפ שלי קשת מרכזית מסיבית מצינור 2.5 אינץ' בלי תפר. שאר המבנה בנוי בחלקו מצינורות עם תפר ובחלקו צינורות בלי, כאשר את כל חומר הגלם קניתי במגרש ברזל במפרץ חיפה ב80 אגורות לקילו. כל הצינורות הם בקוטר 2 אינץ' ובעובי 3 מ"מ.

     

    בנית הכלוב

     

    הערה לפני שנתחיל בתיאור הבנייה - נדבר קצת על ריתוך. הרבה אנשים יודעים לרתך, סך הכל מדובר בכישור מועיל, קל ללמידה ולדעתי מהנה מאד. אבל, וזה אבל ענק, יש הבדל עצום בין ריתוך מתקונים, פגושים, או מתלים לכוסות יין - שאת כולם אני עושה לבד, לבין ריתוך מבני של כלוב התהפכות.

    כל עבודות הריתוך שאני מרשה לעצמי לבצע, מאופיינות בזה שהעומסים ידועים וקטנים ו/או שלכשל לא יהיו משמעויות חמורות. על כלוב ההתהפכות, פועלים עומסים זעירים ביום-יום, אבל ברגע המבחן פועלים עומסים אדירים ובלתי ניתנים לחיזוי, וכשל עלול להיות בעל תוצאות קטסטרופאליות. אין בעיה לחבר צינורות עגולים עבים "בכאילו" עם רתכת ביתית, ואחרי זה לשייף ולצבוע, התוצאה תראה בדיוק אותו דבר, אבל העסק יתפרק רק ממשקל הג'יפ...

    את עבודות ההתאמה והריתוך ביצעתי בעזרת חברים, אבישי ועודד, בסדנא הקטנה של אבישי בקיבוץ גבת. אפשר ליצור קשר עם אבישי בטלפון 051234394 לשאלות והצעות מחיר לעבודות מסגרות בסגנון זה - כלובים, פגושי צינורות, מדרגות צד, גגונים וכולי.

     

    התחלנו לבנות את קשתות הצד האחוריות מצינורות באורך 2 מטר. את הצינור הראשון כופפנו בהדרגה עד שהגיע לזווית הרצויה. עודד מקפיד למדוד בדיוק את המרחק שהבוכנה דוחפת את הצינור ע"מ שניתן יהיה לשחזר כל כיפוף בדיוק גבוה.

    לאחר הכיפוף הצינור נחתך למידה. החיתוך בשלבים. תמיד אפשר לחתוך עוד ס"מ, אבל אי אפשר להחזיר חומר שנחתך, והמידה הסופית לא ידועה מראש.

    פלטות החיבור למרכב נחתכו לצורה והחורים נקדחו. השיקול למיקום החורים לא נראה בתמונה, הוא מהצד התחתון של הכנף. את הברגים יש לחבר במידת האפשר דרך קורת חיזוק שמחזיקה את הכנף מלמטה ולא דרך הפח הדק. כאשר אין ברירה ולא ניתן להתחבר לאחת הקורות, חובה להשתמש בפלטה נוספת לצד השני, ולסגור את הפח בסנדוויץ'.  הפלטה הזאת מונעת מהברגים לנקב דרך הפח תחת עומס .

    שלב ההתאמות, Fitting באנגלית, הוא מרכיב חשוב מאד ביצירת ריתוך איכותי. כמה שהמרווח בין הצינורות שאנו מחברים קטן יותר, כך קל ומהיר יותר להשיג ריתוך, והחיבור יהיה יותר חזק. ישנם שיטות ממוכנות שונות לבצע את התאמת הצינורות, בהעדר מכונות השתמשנו בניסיון של עודד שחתך והשחיז כל קצה צינור.

    את קשתות הצד התאמנו על הג'יפ לפלטות האחוריות שמחוזקות בברגים לכנף, ולקשת המרכזית. הקשת חוברה לפלטה בפיקים. לאחר מכן פרקנו את הפלטה והריתוך הסופי לפלטה התבצע במלחציים, תוך סיבוב הצינור לפי הצורך כדי ליצור ריתוך מושלם ועמוק על כל היקף הצינור (מה שהיה קשה עד בלתי אפשרי על הג'יפ). את איכות הריתוך ניתן לבדוק ע"י התבוננות בצד האחורי של הפלטה - עיגול כהה על מתכת שהתחממה בדיוק בצורה של הצינור מצביע על חדירה טובה של הריתוך.

    עודד מרתך, אבישי משחיז ומגמר את הריתוך הקודם. לא רואים בתמונה את הריכוז על הפנים המיוזעות. עבודה קשה, במיוחד ביום חם...

     

    ריתוך היקפי מושלם, נקי ומושחז.

    לאחר חיבור קשתות הצד, עודד ואבישי משתמשים בראטצ'ט כדי לכווץ את הקשתות ביחד בכוח ולסגור על המוט הרוחבי. אבישי על הרצפה בודק בעין ובעזרת מטר את הסימטריות של המבנה לפני הריתוכים הסופיים.

    על הקשת המרכזית וצינור האורך המרכזי ריתכנו פלאחים עם חורים לקליטת מתקון גלגל רזרבי.

     

     

    חיבור שתי הנקודות האחוריות למרכב.

    חיבור הקשת המרכזית למרכב. חיבור חזק מאופיין בשטח מגע גדול מאד ובריתוכים איכותיים.

    ה"סיפון" האחורי, הוא הגג והקירות של תא המטען. משרת אותי נאמנה כשנתיים, אפשר להתרשם מהגרסא המקורית בכתבה על מתקן לגלגל רזרבי (שהורד בדרגה לשולחן צביעה עלוב...). בהזדמנות שכל הג'יפ מפורק, ריתכתי מסגרת מברזלי זווית 40 מ"מ בתור מתקון רב שימושי לג'ריקנים, צידנית, וכולי. נקודות הקשירה עשויות מחוליות שרשרת מרותכות.

    את מושב הרוחב האחורי הנמכתי בעשרה סנטימטרים, על מנת להרחיק את ראשי הנוסעים מצינורות הכלוב. הסנטימטרים האלו באים על חשבון נוחות הנוסעים שעכשיו צריכים לכופף את הברכיים יותר. זו עוד אחת מהפשרות מחויבות המציאות שגיליתי במהלך הבניה. האם הייתי יכול לבנות את המבנה כולו פשוט גבוה יותר? התשובה היא כן, אבל אז הייתי חורג מעבר למימדי גג פיברגלאס רגיל של ג'יפ, ולא רציתי לוותר על האופציה הזאת.

     

     

    הג'יפ מורכב בחזרה. הכלוב לאחר צביעה בצבע יסוד ומגומר בצבע אפור. השתמשתי בבקבוקי ספריי רגיל, שעולים 10 שקל. נזקקתי ל6 פחיות לצביעת הכלוב והסיפון האחורי בשתי שכבות.

    שימו לב, בתמונה זאת ובאחרות, לצינורות האורך החיצוניים שמחברים את הרשת הקדמית והאחורית. הם מכופפים צורתית ומותקנים במישור בזוית של 45 מעלות מהאופקי, כל זה כדי להרחיק אותם מראשי הנהג והנווט ולאפשר כניסה נוחה לג'יפ.

     

    הגלגל הרזרבי במיקומו החדש. מצד אחד נוח מאד ואפילו מצל במידה רבה על היושבים מאחור... מצד שני מעלה את מרכז הכובד. אם לא ימצא חן בעיני יחזור הגלגל למתקון האחורי.

    ריפוד כל צינור שראשי הנוסעים עלולים להתקרב אליו, חשוב, חשוב, חשוב! השתמשתי בספוג בידוד לצינורות  שנקרא "וידופלקס", במידה 13X48. המחיר 8 שקלים למטר, השתמשתי ב5 מטר. עבור הציפוי התלבטתי, קצת, והלכתי על האופציה המהירה והזולה, איזולירבנד חבלה שחור. שני גלילים וחצי (18 שקלים לגליל)  הספיקו לצפות את הכל בשכבה כפולה.

    מעל המראה ריתכתי "קונסולה" לעניים. תאורת תא הנוסעים עברה לקונסולה, ובעזרת ברזלי זווית פשוטים יש מתקון למכשיר הקשר.

    חזרה לטבע!

    שאלות נפוצות:

    ש. איך משתלבת חגורת הבטיחות בג'יפ עם כלוב?

    ת. חובה להשתמש בחגורת הבטיחות, על אחת כמה וכמה בתוך כלוב! הצינורות קרובים לראשי הנוסעים הרבה יותר מאשר גג רגיל, ונוסע לא מרוכז בעצמו במהלך נסיעה מהירה מתעופף וחוטף מכות בראש. מנסיוני זו דרך נהדרת להרוס טיול... ובעת התהפכות, כל נפילה מהג'יפ עלולה להסתיים במעיכת הנוסע על ידי הכלוב שנועד להגן עליו.

    ש. האם יש תקן מחייב לבניית כלובי התהפכות?

    ת. אין תקן מחייב. למעשה במדינת ישראל הכלוב הוא "שינוי מבני" ולכן כנראה לא חוקי. מוזר, חמורי, אבל אין לנו מדינה אחרת. אבל מניסיוני,  כנראה שהשכל הישר מנצח, וכלוב ,שהוא בפירוש אביזר בטיחות ללא השפעות על מערכות הרכב לא מהווה בעייה בטסטים. 

    ש. האם יש צורך בכלוב התהפכות ברכב סגור?

    ת. התשובה שלי היא "בדרך כלל לא". רכב כבישטח מודרני מתוכנן בדקדקנות להגן על הנוסעים בהתהפכויות חמורות, במהירות כביש, ויספק הגנה מצוינת בהתהפכויות שטח נמוכות האנרגיה בדרך כלל. בכל מקרה בניית כלוב ברכב סגור קשה ויקרה הרבה יותר מאשר בג'יפ פתוח, ולכן לדעתי שווה את המאמץ רק איפה שחייבים - מרוצי מהירות.

    ש. מה לגבי סמוראי פתוח? קשת ההתהפכות המקורית נראית חלשה...

    ת. שאלה נפוצה מאד, והתשובה שלי היא שהקשת המקורית של סמוראי חזקה הרבה יותר משנדמה, ובפעמיים שהתהפכתי עם סמוראי בשטח לא נגרם לה  כל נזק.

    ש. האם כלוב התהפכות מפריע לנוחות?

    ת. כן. הקשת הקדמית הפנימית מצמצמת את מרווח הברכיים ומפריע לתפעול בלם החירום הרגלי בג'יפים אמריקאים. אני נוסע כך 3 שנים, והתרגלתי מזמן מזמן. פירוק הדשבורד קשה יותר, וכנראה יחייב חיתוך הדשבורד מתחת להגה או לחילופין פירוק הכלוב.

    ש. מה לגבי כלוב התהפכות חיצוני?

    ת. כלוב חיצוני נחות באופן עקרוני משתי סיבות. משום שהוא חיצוני, הוא חייב להיות גדול יותר בכל מימד, וזה בא על חשבון החוזק. כמה שהמבנה יותר קומפקטי והנפח המוגן יותר קטן, הכלוב יהיה בעל יחס חוזק/משקל טוב יותר (בכל מובן של חוזק). בעיה עקרונית שנייה היא חוזק החיבורים. נדמיין שהג'יפ הפוך ועומד על הכלוב. כלוב פנימי מפעיל כוחות לחיצה, על פני שטחים נרחבים יחסית, על רצפת הג'יפ שהיא החלק החזק והמחוזק ביותר במרכב. זו צורת החיבור למרכב האידיאלית. כלוב חיצוני, מהגדרתו, לא יכול להתחבר בצורה כזאת, והפתרונות הנפוצים לא אלגנטיים. אבל זה בהחלט אפשרי, ראו כתבה על כלוב חיצוני לסופה שבנה אייל גונן, פה בג'יפולוג.

    ש. איפה אפשר ללמוד עוד על הנושא?

    ת. בספרים הבאים יש פרקים טובים על כלובי התהפכות. עוד פרטים בנושא ספרות טכנית אפשר למצוא במדור הספריה.

    Jeep owner's bible, Moses Ludel, Robert Bentley publishers 1998

    Jeep 4x4 performance handbook, Jim Allen, MBI 1998

    Welders handbook, Richard Finch, HPBooks 1997

    את המידע הרציני ביותר שאבתי מהספר הבא - מומלץ בחום.

    Metal fabricator's handbook, Ron Fournier, HPBooks 1990

    תודות...

    לאבישי יריב ועודד וגמיסטר מקיבוץ גבת, לחנן שנתן יד ועצה טובה כמו תמיד, וליעל שלי על שעות העזרה בגימור הכלוב והרכבת הג'יפ בחזרה.

    Untitled Document