מחפרון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

מחפרון. מצד ימין נמצא המחפר האחורי ומצד שמאל נמצא היעה הקדמי.

מחפרון, שנקרא גם מעמיס דו-כפי (Backhoe Loader), ומכונה לעתים בפשטות "שופל" או "טרקטור", הוא כלי צמ"ה הכולל יעה קדמי (כף) ומחפר קטן בירכתיים, המותקנים על גבי מרכב של טרקטור ייעודי. יחסית לכלי צמ"ה אחרים כגון דחפורים ומחפרים המחפרונים קטנים למדי. קומפקטיות זו, והמגוון הרב של הדברים אותם הם יכולים לעשות הפך אותם לכלי הצמ"ה הנפוצים ביותר באתרי בנייה, במיזמי הנדסה עירוניים ובתחזוקה שוטפת של כבישים ותשתיות אורבניות.

[עריכה] מבנה

מחפרון של קטרפילר מעמיס עפר באמצעות המחפר האחורי על משאית בלב תל אביב. להגדלה לחץ כאן.

המחפרון בנוי משלושה חלקים עיקריים:

• הטרקטור - זהו המרכב המכיל את תא הנהג, המנוע והגלגלים. עליו מותקנים כלי העבודה של המחפרון.
• יעה קדמי - זוהי כף עמוקה שנועדה לעבודות עפר קטנות והטענת חול וחצץ למשאיות. היא נשלטת בידי 4 זרועות הידראוליות.
• מחפר אחורי - זוהי זרוע תלת-מפרקית המצוידת ביעה אחורי, בדומה לזו של מחפר - רק קטן יותר. זרוע זו נועדה לביצוע עבודות חפירה קטנות, שבירת אספלט והכנת תשתיות לקווי מים, חשמל וביוב.

המחפרון הוא אחד מכלי הצמ"ה (ציוד מכני הנדסי) הנפוצים ביותר שנגזרו מהטרקטור. כפי שהשם הלועזי מרמז, המחפרון נושא יעה קדמי בחזית ומחפר קטן בירכתיים. כאשר מותקנים עליו יעה ומחפר קבועים, לא נהוג לקרוא לכלי טרקטור. בגלל המחפר, המחפרון בדרך כלל לא נושא עליו PTO (מתקן העברת כוח). המחפרון נחשב לכלי קומפקטי יחסי, כאשר הרוחב המקסימלי שלו הוא 2.5 מטר ואורכו הוא כ 4-5 מטרים.

את היעה הקדמי או המחפר האחורי ניתן להחליף בכלים ייעודיים כגון מקדח, פטיש אוויר ועוד. ישנם מחפרונים שבהם המחפר האחורי הוחלף בוו גרירה המאפשר למחפרון לגרור אחריו עגלה או קרון עם חומרי בניה או ציוד בניה חשמלי.

[עריכה] הטרקטור

מחפרון של "קייס" חונה עם עפר ביעה. ניתן לראות את מרכב הטרקטור, עם תא מפעיל אטום מזכוכית, גלגלים קדמיים קטנים וגלגלים אחוריים גדולים לאיזון המשקל. כמו כן ניתן לראות את הרגליים המייצבות שנפתחות בעת עבודה עם המחפר האחורי.

הטרקטור הוא המרכב המכיל את המנוע, הגלגלים ותא המפעיל ועליו מותקנות הזרועות ההידראוליות המפעילות את הכלים ההנדסיים של הכלי. גלגלי המחפרון הם צמיגים רחבים וגדולים במיוחד, כאשר הזוג האחורי גדול וכבד יותר. המנוע עצמו ממוקם בחזית כלי הרכב. כיום, רוב תאי המפעיל הם תאים סגורים בעלי חלונות זכוכית גדולים. האיטום של התא, בתוספת מערכת מיזוג אוויר, נועדו להגן על המפעיל מפני חום, רעש ואבק. הנהיגה בכלי נעשית באופן דומה לנהיגת מכונית: ההיגוי נעשה באמצעות הגה (הכולל ידית בולטת כך שאפשר לסובבו ביד אחת), דוושת גז, דוושת בלם וידית הילוכים. כיסא המפעיל בנוי בצורה ארגונומית על מנת להקנות נוחות מרבית למפעיל.

מערכות השליטה בכלי מתקדמות וכוללות חיישנים אלקטרונים, והן מיועדות לשפר את הספק העבודה ואת יעילות הכלי (הקטנת תצרוכת דלק ועוד). מערכות אלה מתבססות על קבלת משוב ממערכות המחפרון (למשל: יש מערכת החשה כמה כוח מופעל על כל זרוע הידראולית) ובהתאם לכך מכוונות את עבודת המנוע כך שהכלי יצרוך מינימום דלק וכוח מנוע לביצוע המטלה הדרושה.

הפעלת הזרועות עצמן מתבססת על העיקרון של בוכנה הידראולית המנצלת את עקרון אחידות הלחץ בנוזל בלתי-דחיס (חוק פסקל). הזרמת הנוזלים לבוכנות נעשית באמצעות מערכת של שסתומים וצינורות הנשלטים על ידי המפעיל. שאיבת הנוזלים נעשית באמצעות כוח המנוע.

[עריכה] המחפר האחורי

המחפר האחורי

בדרך כלל, תפעול המחפר נעשה כאשר הטרקטור נייח. במחפרונים רבים מותקן זוג חצובות הידראוליות ("רגליים מייצבות") שאותן פורש המפעיל לפני החפירה - וזאת על מנת לייצב את המחפרון ולהקטין את התנודות של הזרוע שנוצרות בעת החפירה. בדרך כלל, כיסא הנהג במחפרון יכול להסתובב כ-180 מעלות, כדי שהנהג יוכל לתפעל את המחפרון המצוי בירכתי הכלי. תפעול המחפר נעשה באמצעות שתי ידיות "ג'ויסטיק", כל אחת שולטת בחלק אחר של הזרוע. יש מחפרונים בעלי מחפר הניתן להסרה או התקנה בעת הצורך.

מלבד היעה הבסיסי אפשר להתקין על זרוע המחפר כלי עבודה שונים ומתקדמים במקום היעה הקטן. בחלק מהמחפרים, ניתן להתקינם ולהחליפם גם בשטח, באופן קל ומהיר יחסית.

על הזרוע של המחפר ניתן להתקין:

• מקדח - לחפירת בורות וקידוחים
• פטיש אוויר - לריסוק אבנים גדולות
• צבת - לתפישת חפצים כמו מוטות וגזעי עצים והזזתם/הרמתם.
• מדחס קרקע - לדחיסת הקרקע.

[עריכה] היעה הקדמי

היעה הקדמי במחפרון על חלקיו

היעה הקדמי (ה"כף") המותקן בחזית המחפרון מאפשר לו לתפקד כיעה אופני קומפקטי. היעה הקדמי נשלט בידי 4 זרועות הידראוליות: זוג אחד מרים ומוריד את הכף וזוג שני מסובב אותה (הסיבוב הוא פנימה או החוצה) כך שמחפרון יוכל לגרוף חומר מהקרקע (פתח הכף פונה קדימה), לשאת אותו (פתח הכף פונה כלפי מעלה) ואז לשפוך אותו לתוך משאיות (פתח הכף פונה כלפי מטה). הפעלת היעה הקדמי נעשית בדרך כלל תוך כדי תנועה של הטרקטור. היעה משמש לדחיפת חומרים, עבודות עפר קטנות, נשיאת חול וחצץ וחומרי גלם וכן הטענתם על משאיות. כפות מסוימות באות עם תחתית נפתחת, דבר שמקל ומאיץ על פעולת שפיכת העפר למשאיות ומאפשר להשתמש בכף גם ליישור והחלקה של משטח אחרי שהוא נסתם ונסלל, וכן לגרד חול ובוץ מהכביש.

מלבד היעה הבסיסי אפשר להתקין על הזרועות ההידראוליות במקום היעה מספר כלים הנדסיים נוספים ומתקדמים. בחלק מהמחפרונים, ניתן להתקינם ולהחליפם גם בשטח, באופן קל ומהיר יחסית.

על הזרועות של היעה הקדמי ניתן להתקין:

• מלגזה - מדובר ב"שיניים" של מלגזה שעליהן אפשר להניח משא כבד והרמתם נעשית באמצעות הזרועות ההידראוליות של הכלי. תוספת זו הופכת את המחפרון למלגזה אפקטיבית.
• מטאטא אוטומטי - מברשת מסתובבת גדולה המשמשת לניקוי הדרך או אתר הבנייה מחול ולכלוך.
• מנוף - זרוע עם וו וכבל המאפשר נשיאת משאות כבדים והרמתם.
• כף דחפור בעלת יכולת הטיה זוויתית.

[עריכה] מפרט טכני וביצועים

להלן מפרט טכני ונתונים על יכולותיו של מחפרון אופייני. הנתונים עצמם מתייחסים למחפרון (קטן) מדגם 416D ולמחפרון (גדול) מדגם 446D של קטרפילר.

[עריכה] שימושים

מחפרון של JCB בפעולה.

כאמור, המחפרונים נפוצים ביותר וניתן להשתמש בהם למגוון משימות ומטרות: בנייה, הריסות קטנות, העברת חומרי בנייה ממקום למקום, נשיאת חפצים ביעה והעברתם ממקום למקום, אספקת כוח לציוד בנייה, חפירת חורים, שבירת אספלט, סלילת דרכים ומדרכות, חפירת תעלות לצורך החלפת הצנרת, סתימת חורים ועוד. המגוון הרב של דברים שהם יכולים לבצע וגודלם הקטן יחסית הפכו אותם לפופולריים ביותר בכל הקשור להנדסה אזרחית והנדסה בשטח עירוני. בנוסף, בניגוד לכלי צמ"ה כבדים יותר כגון דחפורים ומחפרים, התלויים בסמי-טריילרים להעברתם, המחפרון יכול להתנייד בכוחות עצמו גם בדרכי עפר וגם בכבישים עירוניים. הוא נע על גלגלים עטויי צמיגים הוא לא גורם נזק לכביש שעליו הוא נוסע ויכול לנסוע במהירות של כ-30 קמ"ש למרחקים גדולים.

[עריכה] ראו גם

מיזמי קרן ויקימדיה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: מחפרון

• ציוד מכני הנדסי
• יעה אופני
• מחפר
• דחפור

[עריכה] קישורים חיצוניים

• כיצד מחפרון עובד?
• כיצד מחפרון עובד - מולטימדיה: ריכוז קטעי מולטימדיה, סימולציות פלש וסרטי וידאו מהאתר HowStuffWorks
• עשרים שנה למחפרים של קטרפילר, כולל סרט וידאו של מחפרון בפעולה (אתר קטרפילר)
• המחפרים של JCB, כולל מצגת פלאש על המחפרונים שלהם
• סקירה על מחפרונים, מגזין Better Roads

   

ערך מומלץ