Conception et réalisation d'un bent en bois

bon, j'ouvre le bal pour la conception d'un vélo en bois.

je propose qu'on commence par rassembler les liens utiles qu'on a, comme celui-ci, qui est à l'origine de l'idée:
http://mysite.verizon.net/res88kr1/

ensuite, cahier des charges...

les choix à faire:

- usage du vélo (pour moi, ca sera urbain et utilitaire)
- low racer ou high racer (ou medium, on peut essayer cà aussi)
- design complètement nouveau ou inspiration d'un bent existant (je pencherais pour une copie du M5 city racer http://www.m5france.com/cityracerhtm..html ou city cruiser (même cadre). en fait, ca serait plutôt une copie du shock proof, vu la section qu'on va devoir mettre).
- la masse finale de l'engin, il va falloir estimer la masse des divers organes et du cadre
- la taille des roues, je pencherais pour un 20/26, on passe en 20/24 si on veut être plus couché et plus bas...
- la stabilité. est-ce qu'on veut un veau, un truc instable? on va avoir besoin d'aide pour déterminer les bons angles et l'empattement.
- amorti ou pas?
- siège intégré au cadre comme pour le M5 carbone low racer ou rapporté?
- .......

y'a du boulot, commencons par choisir le type d'engin (low, high) et le type de design (nouveau ou copie et copie de quoi)

à vos cervelles!

:velo1:

tu comptes utiliser quoi comme méthode de construction?
"tu vas tailler dans le bastaing" ou tu nous fais un truc plus "high tech"?moi, ça m'intéresse A FOND......

si ca t'intéresse, on va avoir besoin de toutes lers bonnes volontés!

je compte utiliser plus ou moins la même méthode que le texan qui a fait son cadre à base de poutres de 2*4", mais avec des lattes plus fines et plus de couches. je pense utiliser des planches de 15mm d'épaisseur par 120mm de large, et faire du lamellé collé, sans doute même avec quelques feuilles de fibre entre les lattes de bois. tout ceci reste à déterminer, ca sera après avoir déterminé le design et les caractéristiques qu'on veut.
pour le bois utilisé, je pense que le pin blanc classique type "ikéa" suffira, le mieux serait de trouver du stika, mais là, je sèche. y'a un constructeur amateur d'avions ici?

donc, si je comprends bien, tu fais du "massif"..... tu ne penses pas que l'on puisse gagner en poids en utilisant une autre méthode?
j'ai pas spécialement d'idée, je ne me suis à vrai dire pas trop penché sur la question, mais faire du "plein" ça me fait me questionner......

Pour ma part, la technique "aile d'avion" parait intéressante au niveau du rapport poids/rigidité. Toute la difficulté du bois massif réside dans son séchage optimum pour ne pas avoir de retrait, de fente.... Les deux techniques sont intéressantes.
Dans un premier temps je tenterais bien la construction d'un 20/26 avec le maximum de pièces très standart (facile à trouver en récup. ou si il faut dans le commerce) du type :



Construction sandwich : http://www.blids.nl/gallery/PlywoodRecumbentBuildingworkshop2003


http://www.manytracks.com/recumbent.htm
http://web.archive.org/web/20050307182441/http://www.edwards200.freeserve.co.uk/trike.htm
http://woodenbikes.com/
http://homepages.nildram.co.uk/~talizmar/xntrick/2x4.htm
http://tor8.de/index.php?current=Experimentell
http://www.pet2002.net/liegerad/index.htm
http://hebike.borec.cz/stavba.htm
http://woodenbicycle.freeservers.com/index.htm
http://liegerad.franken.de/bau/holzlieger/index.html
http://www.lehokolo.com/view.php?cisloclanku=2005121201

Pour le design plein d'idées sur :
http://www.flickr.com/photos/saholm/

Et je n'arrive plus à remettre la main sur des photos d'un tandem dos à dos en bois...

Pour plus tard, pour mes enfants un trike du type :




Carenca

Merci pour tous ces liens !

Carenca a écrit:

Je n'arrive plus à remettre la main sur des photos d'un tandem dos à dos en bois...

Peut-être celui-ci ?

Merci.
La fourche avant est sublime ! Une très belle réalisation.

Carenca

le sandwich n'a pas l'air de gagner en poids
le sokuholma n5 est beau aussi
gare à la température pour l'epoxy..

c'est un sujet qui m'est cher, je me suis dejà attaqué à 1 proto. Pour moi il n'y a rien à inventer, TOUT a dejà été posé pour la construction aero bois il y a plus de 70 ans.
j'avais dejà donné des references dans l'ancien forum velo couché.
les principes de construction/abaques sont compilés dans la norme ANC18 (june 1951) design of wood aircraft structures, qui ne fait que synthetiser de nombreux documents (certains emis par la NASA dans les années 30).
construire en bois massif est completement prehistorique et donne un resultat ultra mauvais à tous points de vue (lourd, pas rigide, pas fiable dans le temps, se tord de rire à chaque changement climatique)
les bois à utiliser: du sapin pour les semelles de poutre, du contreplaqué de boulot pour les ailes/peaux de poutre.
la poutre doit être dimensionnée en flexion et torsion, et un certains nombre de raidisseurs doivent y être incorporés afin de stabiliser les peaux en CP pour le flambement. Bref, ça s'apparente à de la lutherie plus qu'à du meuble en chêne. Mon premier proto est en dessous de la barre des 10 kg en roues de 26" tout en étant suspendu grâce à la souplesse du bois.
Comme j'envisage de commercialiser dans le futur un tel velo en kit, j'entame en ce moment la conception d'un autre proto (plus leger). Mon premier proto est truffé de defauts et je dois repartir sur une base saine. En effet le processus de conception a été assez iteratif pour moi (j'ai du faire au moins 3 versions) pour des problemes de geometrie (c'est un traction direct) puis de solidité et à chaque fois il fallait remodifier la poutre puis rajouter des renforts qui au fur et à mesure rajoutent du poids inutilement.
L'interêt de travailler avec du bois c'est que si on ne s'y connait pas en resistance des materiaux il est facile et pas cher d'experimenter avec du CP de qualité quelconque et du sapin en tasseau de chez casto.
Mais pour passer en dessous de la barre des 10kg il faut vraiment se creuser les meninges et on ne peut plus se passer de la RDM classique.
Pour les non anglophones, un equivallent de l'ANC18 peut être trouvé dans un bouquin de conception aero paru au sortir de 1945 pour compiler le savoir faire français en la matiere: il s'agit du celebre VALLAT et peut être des vieux pépés dans des clubs aero peuvent vous en fournir une photocopie. Quelques ouvrages du BTP comportent des abaques pour le calcul de charpentes bois, mais je les trouve inadaptées pour la conception d'une poutre de bent.
Pour ma part j'utilise la classique methode de calcul de poutres en materiaux composites, puisque le bois est rangé dans cette famille. D'ailleurs c'est rigolot, le calcul des contreplaqué dans les années 30 a servis de base pour la theorie du calcul des stratifiés composites 40 ans plus tard toujours pour la NASA. (taper techreport langley server sur google) il y a une mine d'infos.

ouaouuuuu!

bien les liens!

j'ai fait un peu le tri, j'en retiens 4 pour ce qui est de la pertinence et des infos pratiques:

http://homepages.nildram.co.uk/~talizmar/xntrick/2x4.htm
http://www.flickr.com/photos/saholm/
http://www.blids.nl/gallery/PlywoodRecumbentBuildingworkshop2003
http://woodenbicycle.freeservers.com/index.htm

je suis ok pour partir sur un 20/26.

le sandwich avec du contreplaqué m'a l'air sympa pour la facilité de construction, mais le CTP, c'est lourd... ce qui explique le gain de poids minime.
ca m'a l'air d'être la meilleure méthode pour une construction amateur, mais c'est moche. j'aurais aimé pouvoir arrondir les angles.

je comptais pas vraiment faire du masif, l'avantage du lamellé, c'est que les lames du centre ne sont pas forcément pleines... le gros inconvénient, c'est qu'on peut difficilement faire des courbes comme celle qu'on peut faire avec du CTP...

je pense que pour notre construction, le meilleur système c'est le sandwich avec des tasseaux pour fermer la "boite", un habillage en planche de pin ou bois plus léger (peuplier, samba...) et des coups de rabot pour arrondir. ca permettrait d'utiliser un CTP (coontreplaqué) plus fin, donc plus léger, et ca aurait un minimum de gueule.
pour l'arrière, fourche en lamellé-collé trois ou quatre couches de pin 10mm/CTP 2mm, massif, faut que ca soit solide. à la limite, triangulaire ajourée pour faire plus léger et beau.
pour la fourche avant, récup' de BMX et habillage bois léger.
la baume, j'ai pas encore d'idées. faudrait que ca soit réglable...

pour la construction "aile d'avion", si tu penses à des nervures, longerons, bord d'attaque, bord de fuite et entoilage, y faut oublier. à la limite, nervures gros longerons de psychopates et coffrage CTP de 3mm, ca peut le faire, mais ca va être long et difficile! du moins si tu veux obtenir une section de forme un peu arrondie.

pour la construction sandwich, on peut remplacer le polystirène par des entretoises, et mettre du CTP fin pour faire une boite, puis un habillage... genre cà:


j'aurais tendance à m'orienter sur cà

l'avantage du sandwich, ou de la boite, c'est le passage facile des tubes et le positionnement, ainsi que les courbes. l'inconvénient, l'aspect boite, peut être camoufflé avec un bois léger genre peuplier, noyer ou samba. (le balsa ca peut le faire, si on met une couche de fibre importante dessus. vu que c'est pas le but, faut oublier, ou se lancer dans une construction tout fibre ). on peut même envisager un habillage en lamellé collé dont les couches centrales ne sont que des contours...
ca reviendrait à faire un poutre centrale type caisson, et un habilage creux autour... mais faut vraiment avoir envie et vouloir gagner du poids.

merci pour les conseils gluondufou et bravo pour les moins de 10 kg!! , je crois qu'effectivement, il va falloir se repencher sur les calculs de RDM...(naaaaaan! pas les cours d'ing1 naaaaan!!! )
d'ailleurs, si t'as des plans, calculs, photos, erreurs comises sur tes protos (très instructif les erreurs!!), ou quoi que ce soit qui puisse nous éclairer, ton aide sera la bienvenue.

ton message soulève une question supplémentaire pour le cahier des charges:
traction ou propulsion? moi je vote pour propulsion. c'est lourd, mais pas compliqué à faire.

Plus rustique !

ok j'sors !

Le travail du bois demande équipement, travail, expérience... bref : métier.

Carenca a écrit:

... http://www.lehokolo.com/view.php?cisloclanku=2005121201 ...

ça c'est simple, rustique, sûr, facile à embellir, aisément allégeable etc... , et ne demande pas de compétence "professionnelle" poussée.
Faut juste faire un peu gaffe au sens des fibres.
Pour la finition, suffit d'imaginer des angles arrondis et un vernis un peu foncé


A+

c'est pas faux, au moins, ca prendra peu de temps à fabriquer, et on pourra modifier (refaire) le cadre en quelques heures à peine...

je parle pas le russe, c'est pour cà que j'avais écarté ce lien. quelqu'un a plus d'infos sur ce vélo? le poids par exemple, la rigidité aussi...
c'est vrai qu'en y regardant de près, c'est très simple à faire.

ca ressemble assez au vélo du texan comme concept. c'est de la poutre de pin toute bête.

petit calcul rapide: le pin a une densité de 0.42 soit 420 kg/m3.
on peut estimer qu'il y a environ 1.8m de cadre et 1.5m de fourche arrière (répartis sur les deux bras), le tout en bois de 2*4 pouces soit 5*10cm (1"=2.54cm). ca nous fait un volume total de 0,0165 m3 donc une masse de bois de 6.93 kg.
on peut arrondir à 7kg avec la colle et la visserie, on rajoute les roues, pédalier, chaine, vernis, siège, guidon, ferrures, tout cà.... je dirais à peu près 12kg (à une vache près, hein, c'est pas une science exacte..) pour le bent complet. c'est pas mal pour un truc fait en quelques heures.

en revanche, de la poutre de 5x10 cm, ca doit pas être super rigide en torsion. on va perdre de l'énergie. et comme le disait gluon, ca va travailler avec le temps et aussi avec le temps... j'vous laisse réfléchir à la dernière phrase...

maintenant que vous avez saisi ce jeu de mots pourri pour lequel je me serais bien sorti moi-même, je pose LA question qui tue:

on fait quoi? une machine compliquée, à peine plus légère, dont on ne sait pas si elle sera meilleure, et non refaisable facilement?
ou on joue les bourrins qui veulent pas se prendre la tête sur un truc compliqué, on tente la poutrelle en bois (toujours dormant, aïe! pas la tête!), et on trouve des feintes pour l'alléger un max et rigidifier le tout en torsion?

une solution intermédiaire serait la poutre en planche de 10mm lamellée-collée, donc creuse à l'interieur, plus légère, se déformant moins avec les temps (oui, je sais, j'aurais pu la refaire, mais y fait froid dehors), prenant un temps intermédiaire à construire et rigidifiable en torsion par le drappage d'une chaussette de fibre de verre (tresse tubulaire, de densité...je dirais au pif 180g/m²), qui servirait également de finition/protection. cette poutre serait pour le cadre, et la fourche arrière serait en pin massif comme sur le site russe. mais articulée, en tous cas sur le mien; je veux un amortisseur.

à vos méninges les gens, y'a des choix à faire et des solutions à trouver

euuuuh.....PS: Cafouille ==>

le lamellé collé des lattes de sommiers c'est pas mal et pas cher...
Sinon siège intégré c'est mieux, mais il faut une bome réglable.
ps si on peut réserver le baume pour les massages c'est mieux (pas taper, c'estle navigateur qui parle)

Bon, j'ai bien envie de m'en mêler aussi ...

Voila ce que j'envisagerai bien sur base de la géométrie de v-rex de rans: je suis toujours a la recherche de l'utilitaire citadin léger... hum...


voila,
flan en contreplaqué bouleau, + une couche de fibre de verre. Base comme la fourche en acier, cela résous plusieurs problème d'un coup: fixation des tasseaux de frein, passage de chaîne, fixation du dérailleur...


Laurent

c'est quel bois les lattes de sommier? c'est pas trop lourd par rapport au pin?

vi,vi, je suis d'accord, le siège doit être intégré au cadre, ca fait plus léger et plus facile à fabriquer. le seul problème, c'est qu'on ne pourra pas régler l'angle d'assise... et qu'il faut une baume réglable, ou un cadre pile poil à la bonne taille (et avoir terminé sa croissance)...
moi je suis pour, mais faut trouver comment faire une baume réglable sur une poutre de pin ou un lamellé collé... si y'en a qu'ont des idées...

pour laurent:

je préfère m'embêter un peu et avoir un beau cadre tout bois. même si ca risque d'être plus lourd au final. c'est bien plus joli.
tiens, c'est vrai cà... le passage de chaine j'vais aller zieuter chez les russes pour voir comment y ont fait.

le bois je ne sais pas mais vu qu'il y a de la colle pas de bp d'humidité, c'est costaud (fait en usine!).
réglage par déplacement du pédalier fixé par un U sur le dessus ou dessous de la poutre(bome), ca sefait déjà..;

Inspiration de ceci
ou ceci

Voir ici http://www.xylonbikes.com/models.html

Ceux qui seraient tentés par une construction bois/fibre de verre doivent savoir que la résine à utiliser doit être de l'époxy et non polyester.
L'époxy n'a pas d'odeur et paraît inoffensive, mais en réalité c'est un véritable poison. Il convient de l'utiliser avec précaution.
La construction d'un canoë en cèdre/époxy, en hiver, dans un atelier chauffé à 20 degrés mais sans ventilation m'a conduit tout droit aux urgences. Il est indispensable de s'équiper d'un masque ou d'effectuer ces travaux en plein air, en été.
Speddy Malric pourra peut-être nous en dire plus à ce sujet.



Salut à tous.

Sont superbes ces canoes.
domage pour tes poumons.
Je m'en suis fait un en fibre (peau sur ossature bois) et c'est le + leger au monde! (j'en ai fait 2 en fait. le 1er a meme plié à 90 degrés sur un rocher avec un bruit de bouteille plastique .: 3 trous réparés le lendemain)
Bonnes balades

En ce qui me concerne, ce n'est pas la respiration qui me posait problème, mais simplement la lymphe qui me dégoulinait sur toute la longueur des bras. Quand on voit suinter son propre plasma à grosse goutte, je peux vous dire que ça fait une drôle d'impression.
Sur la photo, le canoë fait maison est en premier plan. Il est construit sur la base, légèrement modifiée du CHESNUT Prospektor.
L'autre canoë vient du Canada.
Au plaisir!

T'aurais pas les plans des fois?

je pense que s'affranchir d'une bome réglable est intéressant.....
facilité la conception etla fabrication.....
voir les bacchetta et autres volae.....
il suffit juste qu'à la fabrication, on connaisse notre X-seam, et que l'on coupe l'avant à la bonne longueur, il y a quand même qques centimètres de réglages au niveau du siège.

mouais, ca serait la solution de facilité de s'affranchir de la baume...
autant pouvoir ajuster, juste au cas où t'aurais foiré une mesure et qu'il te manque 1 cm.. ca serait ballot quand même. mais rien n'empêche, en effet, de faire un baume réglable après s'êtyre planté avec un léger rajout de matière.

pour la résine, je confirme, la polyester ne prend pas bien à cause des phénols du bois. je vous conseille quand même de passer du bouche-pores avant, histoire d'être sûr de pas vous retrouver avec une epoxy molle à jamais.
et je confirme pour la toxicité. je suis modéliste, et je commence à conaitre ce genre de produit. on peut faire cà en hiver, mais dans une pièce chauffée à 25° et avec une bonne ventilation, des masques, et y faut pas rester plus d'1/2h dans la pièce. sinon, mal au crane le lendemain, pas faim, malade....

pour avoir déjà construit mon bent ( http://oldtimer.chez-alice.fr/highracer.html), je pense sincèrement qu'il faut privilégier la solution de facilité..... c'est garant d'une réalisation plus facile, plus soignée, plus performante, moins longue...... etc......
enfin, je n'y vois que des avantages..... j'avais quelques réticences à faire un vélo sans réglages de baume, et finalement, pour un vélo perso, ça va largement bien.....
A+
olivier