Close
  • מהבאגי הוירטואלית לשלדה אמיתית

    סיכום ביניים של בניית מכונית המרוץ החדשה של קבוצת סרטינה, פרויקט הדגל של אתר ג'יפולוג. השלדה שנבנית בימים אלו בקצב מהיר תוצג לקהל הרחב בתערוכת "אוטומוטור 2008" בגני התערוכה, בחול המועד פסח. (Photographs: )

    בראשית היתה באגי וירטואלית. הכתבה הראשונה התפרסמה לפני שלוש שנים בדיוק (איזה תזמון). תרגיל בתכנון ולא יותר, שהחלטנו לשתף בו את הגולשים. למה? כי זה כיף, מעורר עניין וטוב לביסוס המעמד המקצועי של האתר ושל פורום הבונים בפרט... אבל קודם כל, הבאגי הוירטואלית היתה חכה עם פתיון שנזרקה לאוקיינוס האינטרנט.

     

     

    הרבה יותר מהר ממה שאסף ואני יכולנו לדמיין, החכה העלתה דג, שמן ועסיסי יותר מהציפיות. יום אחד קיבלתי טלפון מבחור בשם לירן סברוב, שקרא על הבאגי והזמין אותי לפגישה במשרדו הצנוע ברמת גן. מהפגישה הראשונה נולד שיתוף פעולה נהדר עם לירן ושותפו לקבוצת המירוץ אייל אפרתי. שלוש שנים חלפו, ולקראת חג פסח 2008 החלום הוירטואלי הופך למציאות, והתכנון קורם שלדה ומתלים. בתמונה למטה נראית השלדה במפעל "בינות-טופז" בקריית שמונה, בשלבי בנייה מתקדמים:

    עכשיו כשהבאגי כבר לא וירטואלית, התפנה מעט זמן כדי לתעד את הפרויקט. שהרי "עשית ולא כתבת - לא עשית", ודווקא יש לנו בהחלט במה להתגאות. הכתבה זאת היא הראשונה מבין שתיים, והיא תתמקד בתיאור של תהליך התכנון, ורובה ככולה תמונות  מתוכנת התיב"ם. הכתבה השנייה תהיה צבעונית פחות, וכולה תמונות של העבודה האמיתית שהחלה להתבצע לפני חודש. אני מצטער מראש על השטחיות  - הקצבתי לעצמי ערב אחד לכתיבה ועריכת התמונות.

    מי עומד מאחורי הפרויקט?

    • מתכנן - נמרוד מלר (הח.מ.)

    • בעלים - קבוצת המרוץ סרטינה-אוטו. נהג - לירן סברוב, נווט - אייל אפרתי.

    • יעוץ מקצועי צמוד - מהנדס הרכב אסף קציר.

    • יעוץ נוסף ועזרה בהיבטים שונים של התכנון -  מהנדס הרכב איתי מליניאק, חברי ניר שליין, רפי חזק.

    • כיפוף צינורות מדויק: סדנת אוברלנד בניהול ארז נכפולגר.

    • בניית השלדה - יוסי בלובשטיין מנהל מפעל המתכת בינות-טופז, שהעמיד לרשותנו את המפעל על כל יכולותיו ואת איש "העבודת המיוחדות" של המפעל - הרתך ואדים המדהים.

    • נותני החסות של הקבוצה:  שעוני סרטינה, מגזין "אוטו"ציוד מירוצים OMP, י.מ. צמיגים, איסכור פלדות.

    מפרט דרישות

    לא סתם השאלה הראשונה שמקבל כל חבר חדש שמתחיל שרשור בפורום הבונים היא "מה המטרה שלך? מה אתה רוצה להשיג בפרויקט הבנייה שלך?".  אין הנדסה בלי להגדיר קודם בצורה ברורה מה היעד. היעד של הפרויקט הזה הוא: לנצח בדירוג הכללי במרוצי ראלי רייד בארץ ישראל, ולהיות תחרותי בקטגורית 2X4 במרוץ ראלי רייד אפריקאי (פרעונים, דקאר). במקרה שלנו, מפרט הדרישות נגזר רובו ככולו מתקן FIA למכוניות T1, כאשר הבחירה בתצורה של הנעה אחורית בלבד היתה מוסכמת על כולם  מראש. למה תצורה זו עדיפה על הנעה 4X4  ניתן לקרוא במאמר של אסף.

    עכשיו תגידו שאסף סיים בקביעה שהתצורה המועדפת היא באגי, בעלת מתלה אחורי נפרד, והנה סרן אחורי חי מככב בכל התמונות...  איך זה קרה?  הלב בכל באגי היא תיבת ההילוכים. כנראה שזה חוק טבע - אין תיבת הילוכים של רכב כביש רגיל, בישראל או בעולם, שתצלח להניע רכב T1 תחרותי בגודל מלא (וחבל שבארץ ישראל כל אחד מתעקש ללמוד את הלקח הזה בעצמו).  גיר מרוצים איכותי מארה"ב, ולא היקר ביותר, עולה 7,000$ - לפני משלוח ומיסים.  הסכום הזה פשוט לא הסתדר בחישובי האקסל שבהם לירן ואני ניסינו להעריך את עלות הפרויקט מול התקציב הנתון. הכסף "הקשה" נדרש למכלולים קריטיים כגון בולמי זעזועים (שניים לכל גלגל, קוילאובר וביפאס) ומסרק הגה מיוחד (2000$), וגיר מנדאולה MD4S, הבחירה הסבירה לבאגי בגודל שעליו אנחנו מדברים, נשאר בחוץ.

    סרן אחורי חי לעומת זאת מאפשר שימוש במנוע ותיבת הילוכים אוטומטית אמריקאית רגילה למדי, המסוגלים לייצר ולהעביר בצורה אמינה הספקים של 400 כ"ס ומעלה. הסרן עצמו הוא עדיין מכלול לא פשוט לייצור, אבל אפילו אם נחליט לקנות סרן מרוצים חדש מארה"ב, מחירו מחצית מגיר "טרנסאקסל" יעודי והוא יכול להוריד לקרקע יותר כוח.

    התנעת התכנון היתה ארוכה. חודשים ארוכים של סקיצות ומשחקים, המתמקדים לחלוטין בגיאומטרית המתלים. גודל הגלגלים (35/12.5) ורוחב מקסימלי (2.20 מטר) נגזרו מהתקנון הטכני, בסיס הגלגלים נקבע על כ3.00 מטרים פחות או יותר, ומכאן גיאומטרית המתלה התחילה ללבוש צורה. תכנון חלקי המתלה התחיל במקביל, בעיני היה זה טבעי לשלב את השניים. השלדה לעומת זאת, נשארה ברמה של נקודות חיבור באויר ולא יותר, כאשר בלוקים גסים המייצגים את המנוע, תיבת ההילוכים ומושבי הנוסעים משמשים לקביעת הפרופורציות. בתמונות הבאות נראות הסקיצות הראשונות ממש:

    לאחר מספר חודשים של תכנון,  ישבנו אסף ואני למה שאפשר לכנות בעגה המקצועית Design Review - שלוש שעות על  המרפסת  בתל-אביב, ישיבה  שבסופה הקפאנו את גיאומטרית המתלים, והיא נותרה 95% ללא שינוי עד הסוף. יש לשים לב שבמילה גיאומטריה הכוונה היא לאורכים של זרועות מתלה ולנקודות וצירי החיבור במרחב - המבנה של הזרועות, המשולשים, הנאבות וכן הלאה השתנו  עוד עשרות פעמים.

    תכנון הגיאומטריה הוא השלב הראשון בתכנון רכב, אבל הוא לא הארוך. תפירת השלדה סביב הגיאומטריה הקפואה יכול לקחת חודשים, שנים. יש פשוט אינסוף דרכים לעשות כל דבר. לא פלא שעולם מכוניות השטח כל כך מגוון וצבעוני... מהר מאד התחלתי להבין למה דברים נראים כמו שהם נראים במכוניות מירוץ אמיתיות. למה ההגה מתחבר כך ולא אחרת, מדוע בולמים ארוכים מאד הם לאו דווקא הבחירה הנכונה לכל מטרה, איך לשלב בין צינורות ישרים, מכופפים, וחלקים שטוחים, איך נכון לגשר בין עוביים שונים של פלדה... גרסאות השלדה הראשונות נראות גסות מאד בעיני היום, ואני מודה לאלוהים שהלקוחות - לירן ואייל - היו סבלניים ואפשרו לתהליך לקחת את הזמן הדרוש. פיתוח לוקח זמן, וכל שעה שמושקעת בתכנון על המחשב חוסכת ימים של עבודה וכשלים מיותרים, משהו שרוב המסגרים ובוני הרכב בארץ (ואני מתאר לעצמי שגם בעולם) נאלצים ללמוד בדרך הקשה.

     

    תוך כדי התקדמות התכנון, מכלולים נוספים נזרקו פנימה (מהגה מרוץ, דרך פנסי דרך, ועד מצברי אופטימה), ומיקומים ותצורות שונות של מיכלי דלק (מקטלוגים של הייצרנים מוסמכי FIA), רדיאטורים, ועיגוני גלגלים רזרביים נוסו...

    בעוד שהמתלה האחורי  היה די ברור וסגור מהתחלה (ובאמת אין ואריאציה משמעותית גם בTT אמריקאיות אמיתיות) המתלה הקדמי הוא עולם ומלואו, ואם תשימו לב לפרטים תגלו כל מיני מיסבים, בתצורות שוכבות ועומדות, מחוברים לזרועות מצינורות מכופפים, בעיבוד שבבי, בריתוכי פחים, בתצורות של משולשים ושל J... גם הבולמים הונחו זה אחרי זה, זה לצד זה, ובשילובים שונים. אפשר לכתוב מאות עמודים על היתרונות והחסרונות של כל פרט, ולאט לאט התגלתה האמת (שכתובה בפרק המבוא בכל ספר הנדסת רכב) - תכנון מכונית הוא אוסף של פשרות.

     

     

    במקביל לתכנון שהלך והתקדם עם כל גרסא, ושאלמנטים ממנו התקבעו (נאבות, זרועות תחתונות, חיבורי מתלה אחורי וכן הלאה) חישבנו והזמננו חומרי גלם - כ100 מטרים של צינורות ST52 במידות 50X2.5 ו45X2.5 מ"מ. בתמונה הבאה ניתן לראות את החלוקה הכללית של חומר הגלם - בצהוב ואדום הצינורות העבים יותר, המהווים את הרצפה וכלוב ההתהפכות, ובסגול צינורות דקים יותר המהווים את השלוחות הקדמית והאחורית.

    בתקופה שאחרי מלחמת לבנון השנייה, קצת יותר זמן פנוי,  והמתלה הקדמי הוקפא, הורד לשרטוטי יצור ויצא למפעל בינות-טופז בקריית שמונה לחיתוך לייזר. זה היה שלב חיוני שבו לפני סגירת השלדה היינו צריכים "להתאמן" - לייצר את הממשק עם מפעל הייצור, ללמוד את הסודות הקטנים של תכנון חלקים לחיתוך לייזר ולחיבור מהיר.

    העיקרון של כל השלדה הוא שהיא תבנה מעצמה - self-jigging ולא תדרוש בניית מתקנים ותבניות. המתלים נועדו להוכיח את הנקודה,  שניתן לבנות גיאומטריה מדויקת רק על ידי החלקים עצמם, ללא מתקני עזר.

    לאחר שקיבלנו לידיים את החלקים הראשונים ובנינו את הזרועות, ולאור הלקחים, ישבתי לתכנן את השלדה בתצורתה הסופית.

     

     

    תכנון גיאומטרית המתלה הקדמי היה קפוא כבר מזמן, וכלל זוית (Rake) של 3 מעלות במתלים הקדמיים, עניין שמראש לא הייתי שלם איתו. זוהי סוגיה יחודית לתכנון של רכב שטח מהיר - נושא שאינו מכוסה בספרות מקצועים כלשהי - ותאמינו לי שחיפשתי... ישנם פורומים אמריקאיים מקצועיים ביותר לתחום מרוצי המדבר, אך גם שם חלוקות הדעות של בוני מכוניות המרוץ האמיתיים. בסופו של דבר תמונה של שלדת הטנדר של רובי גורדון שכנע אותי - מתלה קדמי צריך להיות בעל צירים מקבילים וישרים, פשוט ולעניין. הזוית בוטלה.

    כך התגבשה השלדה הסופית, המכונה אצלי P4 (הרביזיה הרביעית בסדרת P, אבל לא לדאוג, היו סדרות קודמות עם אותיות אחרות, בסך הכל למעלה מ30 תיקיות סולידוורקס המייצגות רביזיות נפרדות, ותופסות ביחד יותר מחצי ג'יגה של מקום על הכונן הקשיח). בשלב זה קיבלתי לידי לראשונה שרטוטים מדויקים של מסרק ההגה (Howe 2.5) שגילו לי, לחרדתי, שהמסרק הולך לשפשף את הקפיץ הקדמי במצבים מסוימים... כדי לתקן זאת, עבר בולם הקויל-אובר מעט לאחור, ומספר חלקים הוספו לזרוע התחתונה שכבר רותכה במציאות כדי לאפשר את העיגון המחודש. תופעת לוואי חיובית היתה שהצלחתי, על ידי הזזת המסרק אחורה, לייצר היגוי עם זוית אקרמן טובה, בניגוד לאקסיומה השולטת בקרב בעלי המקצוע, שהדבר לא אפשרי או לא נדרש ברכב שכזה.

    מתכנון הטנדר של רובי גורדון קיבלתי השראה לתכנון הסופי של הזנב, המוט המייצב האחורי ועריסת מיכל הדלק  - אזור שהשארתי לסוף בהנחה שהוא קל יותר. עוד הנחה שהתגלתה כמוטעית.

    פחות או יותר לפני חצי שנה הוקפאה השלדה סופית. הורדת השלדה לייצור - ניהול רשימה של מאות חלקים שונים, הפקת שרטוט של כל חלק ופריסה דו-מימדית של כל צינור, הוא ללא ספק גוזל הזמן הגדול ביותר. התהליך אינו ברור מאליו, ולקח זמן רב לגבש אותו. עכשיו זה מה שנקרא סוד מקצועי, ואת הרכב הבא אוכל להוציא הרבה יותר מהר.

    העיקרון של תכנון השלדה נראה בתמונה הבאה - הרצפה האדומה היא חלק אחד חתוך בלייזר שממקם את תושבות המתלה הקדמי והאחורי במדויק אלו ביחס לאלו.

     

     

    קובץ הרכבת השלדה הנקי הנראי בתמונה האחרונה, אוסף של כ300 ומשהו חלקים שונים שכולם מתחברים ומרותכים יחד למקשה אחת, שימש את לירן לניהול הייצור בפועל במפעל בינות-טופז. זה עוד אחד מהדברים שהוכיחו את עצמם - בנייה של מבנה מורכב ללא שרטוטי נייר, ישירות ממודל תלת מימדי שרץ על מחשב נייד ברצפת הייצור. בניגוד למחשבה המקובלת, זה עובד מצויין.

    בנקודה זו נגמר הזמן...  אחרי פסח נמשיך עם החלק השני של הכתבה, שבו נתאר את ישום התכנון הממוחשב במציאות.

    הזמנה פתוחה

    השלדה הערומה תוצב בביתן אירו-אסיה, יבואנית שעוני סרטינה,  בתערוכת אוטומוטור בחול המועד פסח - אתם מוזמנים לבוא ולהתרשם בעצמכם... ואם תבואו ביום שלישי בערב, בין השעות חמש לשבע, תוכלו לפגוש את העומדים מאחורי הפרויקט. ראו את ההזמנה כאישית.  מי שלא יכול להתאפק, מוזמן לצפות בתמונות בשרשור הפרויקט בפורום הבונים.

     

     

     

     

    Untitled Document