ExpErimentations_Simples

Vitesse en pente OK,mais au bout de combien de km ?
Je peux même t'envoyer une trace GPS...

Pomme d'Happy a écrit:

Vitesse en pente OK,mais au bout de combien de km ?Je peux même t'envoyer une trace GPS...

Bonsoir...
On a besoin, pour calculer la traînée , de la vitesse stabilisée ,en fin de pente.. quand la pente est encore constante et connue ...
Stabilisée cela veut dire l'unité des km/h ne bouge plus pendant 3 secondes.(à revoir..... c est insuffisant!!!!)
Il est préférable de pédaler de manière à approcher au mieux la vitesse asymptotique le plus tôt possible si on en a une petite idée au préalable.
On passe en roue libre quand on l'a atteinte.Ainsi on a besoin d'une pente moins longue.
Une pente de 200m peut suffire en faisant une ou 2 répétitions.
çà dépend si la pente est forte alors il est difficile de pédaler pour atteindre une vitesse trop élevée.mais la mesure est plus précise.
Le moins fatiguant c est une courte pente très très forte pour atteindre la vitesse rapidement puis une courte pente normale bien connue.
Pour avoir un majorant de l erreur commise on peut faire un essai en s approchant en survitesse.
Alors la stabilisation se fait par valeur décroissante de la vitesse.
3km/h en 3 sec ~= à 0.1m/sec² soit 1/100de g c est parfait.(non insuffisant!!!! voir plus loin!!!!!)
La plus grosse erreur vient de la vitesse de l'air.
La seule façon de la prendre en compte est d embarquer un anémomètre.
Si on veut un majorant de l erreur due au vent il faut faire 2 mesures avec vent contraire.
un vent faible typiquement 1 m/s soit 3.6km/h produit une erreur inacceptable.(10% d erreur sur la vitesse==> 20% sur le SCx.)
C est le plus gros pb.
La pente connue et constante est difficile à trouver. Il est préférable qu elle soit rectiligne pour être sûr de la constance.
On le vérifie comme pour une règle qu'on regarde dans le prolongement.
La mesure de la pente se fait soit optiquement soit en relevant les côtes sur l ign.
---
Oui pour la trace gps si çà ne fait pas trop de boulot pour vous.
Tout m intéresse.
J ai même des modelés dynamiques mais il faut connaître toute la pente et les conditions initiale ...
Avec les ign çà suffit de savoir le lieu où se situe cette pente (ex :latitude et longitude.)
Merci bp.
======================================================================= doublon!!!!!!! à revoir
PS:
Si la traînée (et donc le scx) est divisée par 2
La puissance consommée par les frottement sur l'air est divisée par 2
La vitesse en pente .............................................est multipliée par 1.4
La vitesse à plat................................................. est multipliée par 1.26
en négligeant les frottement secs.....
......
La précision de mesure du scx serait meilleure en mesurant la puissance consommée à vitesse constante
et moins bonne en mesurant la vitesse obtenue à puissance constante.
Or dans la pratique on a tendance à comparer les vitesses ...qui sont moins sensibles à la variation du scx.
==============================================================!!!!!!ATTENTION!!!!!
...................................................................ERREUR CLASSIQUE......
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On compare l aéro de 2 mobiles en les lâchant à vitesse nulle dans une pente.
La précision de cette méthode est insuffisante et tellement mauvaise que les résultats peuvent s inverser....!!!!!!
Il y a un chaos de principe ...
Si vous connaissez le problème des 3 corps en astronomie alors sachez que c est pareil.......
Il faut mesurer des vitesses stabilisées asymptotiques....IMPèRATIVEMENT!!!!

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Débuts des bricolages.( En réponse à la question des dimensions du top gun 406)
(C'est le petit vélo bleu qui à des roues de 20" 820mm d'empatement 450mm de hauteur de siége et de pédalier.)
Voici une variante parmi bien d autres...
Il faut rappeler que ce sont des maquettes jetables et non des proto.....


le guidon dessus oblige un écartement des genoux important.
Il rend pénible les arrêts d urgence.
sa traînée est importante.
...........................
Dans les versions suivantes:
Le guidon dessous s efface sous les fesses.
Le relevage en cas d urgence est immédiat et alors la conduite se ramène à celle d un vélo d enfant.. un jeu d enfant en quelque sorte.
Le siège peu incliné n interdit pas d écraser les pédales car les bras sont en tension sur le guidon bas.
Contrairement au guidon dessus où la traction sur les bras décolle le dos du dossier et ne permet pas un effort maximun...
La vision de la route est parfaite en raison de la hauteur du pédalier / siège 450/450.les genoux montent moins haut.En réduisant la longueur des manivelles on réduit le brassage d air par les jambes en améliorant la visibilité.
Le guidon plat ne gène en rien les manoeuvres.(aucune chute dans cette configuration contrairement à la version guidon dessus...)
La preuve ci dessous...



Dernière photo prise avec zoom et retardateur.
La position crispée vient du sprint de 10 secondes avant de se placer.
Les épaules sont plus basses en régime de croisiére.
La photo est prise en cours de placement....
L appareil était posé un peu trop bas.
(J'ai essayé de photographier autrui mais il y a eu chute!!! d'où l'usage du retardeur! )

fichier envoyé....

Pardonnez-moi, Cebd, mais votre dernière photo (celle au T-shirt bleu) est très trompeuse...

Elle n'illustre en aucune manière un exemple de maître couple minimal, puisque la photo n'est à l'évidence pas prise à l'horizontale : la prise de vue est manifestement en nette contre-plongée, et, par surcroît, en assez grand angle. Pour mettre en évidence de façon honnête et convaincante la surface frontale de ce cycliste, il faut :
- positionner l'appareil photographique à la même hauteur que lui (celle de ses épaules, par exemple), et
- reculer l'appareil photo le plus loin possible du sujet en zoomant.

C'est la seule manière de montrer la surface qui s'offre réellement au vent apparent, lequel se déplace horizontalement.

Jéjon a écrit:

Pardonnez-moi, Cebd, mais votre dernière photo (celle au T-shirt bleu) est très trompeuse...
Elle n'illustre en aucune manière un exemple de maître couple minimal, puisque la photo n'est à l'évidence pas prise à l'horizontale : la prise de vue est manifestement en nette contre-plongée, et, par surcroît, en assez grand angle. Pour mettre en évidence de façon honnête et convaincante la surface frontale de ce cycliste, il faut :- positionner l'appareil photographique à la même hauteur que lui (celle de ses épaules, par exemple), et
- reculer l'appareil photo le plus loin possible du sujet en zoomant.C'est la seule manière de montrer la surface qui s'offre réellement au vent apparent, lequel se déplace horizontalement.

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Bonjour,
Très juste il y a 10 degrés d erreur!!Et la distance de prise de vue est mauvaise.
Et il aurait plus honnête de faire une photo de par l'avant avec les jambes en mouvement.
Je fais mes excuses...
Dès que possible je fais la correction....
Le but de la photo n était pas montrer la surface frontale mais une position du corps favorable pour la diminuer.
Le but de cette photo était d'abord de montrer la position de tête équivalente à la position ventrale pour la visibilité de la route.
Et là encore je me suis trompé car la supériorité de la position ventrale ne vient pas du maître couple mais du cx.(un traite couple donc).
Merci de rester vigilant sur la rigueur scientifique de mes propos.
à bientôt...
PS:
La photo est prise au retardeur .Le temps pour se placer est de 10 secondes. Donc photo faite à la va vite.....
J ai corrigé aussi le message sur le sujet PAD où apparaissait aussi cette photo....
Pour être plus précis sur les 10° d inclinaison du corps ,il faut remarquer que l inclinaison générale d un corps allongé augmente peu la traînée
sauf en présence d'effet de sol.Le maître couple croît lui avec l inclinaison mais le cx décroît et la traînée reste constante et même peut décroître si le corps est assez aérodynamique. Bon ,ici on n'a pas affaire à un corps très aérodynamique.
Mais en présence d une pointe comme on le voit sur une photo ci haut (page 4) l inclinaison générale n'affecte pas beaucoup le traînée alors que le maître couple est élevé.
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Autre sujets en cours:
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Traitement des données GPS pour en déduire le SCx.
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état des lieux de l'analyse de la traînée aérodynamique....pour véhicule non caréné....
ATTENTION!! on ne cherche pas ici la Puissance maximum mais Le RENDEMENT maximum.
Un peu comme la consommation d'un véhicule....
Il n y a aucune course qui utilise ce critère ( il faudrait l'inventer)
::::::::
Hauteur du centre du maître couple. ( de l'ordre de sqrt(Surface frontale) trop bas ==>effet de sol ; trop haut ==> augmente S.
Hauteur pédalier siège tête mains. ( le plus alignée et horizontaux possible.) (alignés plus important que horizontaux....!!! si on est assez loin du sol)
Pieds pédalage avec les talons..pointes de pieds vers l avant.
Pieds proches ==> pédalier compact
Genoux proches ==> pas de roue entre jambe.
Genoux bas ==> manivelles courtes ou pédalage en alternance ( comme les moteurs du record de conso qui travaillent épisodiquement à leur régime d adaptation )
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======================================================================= doublon!!!!!!! à revoir
PS:
Si la traînée (et donc le scx) est divisée par 2
La puissance consommée par les frottement sur l'air est divisée par 2
La vitesse en pente .............................................est multipliée par 1.4
La vitesse à plat................................................. est multipliée par 1.26
en négligeant les frottement secs.....
......
La précision de mesure du scx serait meilleure en mesurant la puissance consommée à vitesse constante
et moins bonne en mesurant la vitesse obtenue à puissance constante.
Or dans la pratique on a tendance à comparer les vitesses ...qui sont moins sensibles à la variation du scx.

Pomme d'Happy a écrit:

Vitesse en pente OK,mais au bout de combien de km ?
Je peux même t'envoyer une trace GPS...

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SUITE DE LA REPONSE......( détaillée plus haut)
.......................
Bonjour...
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Temps de stabilisation de la vitesse d un tricycle.
En pente et roue libre.
masse 123kg
pente 5.3%
air 11°
vent nul.
scx = 0.353 m²
------------------------------- ---------------------------
t= 0 sec | x= 0.0 m| v= 0.00 km/h
t= 5 sec | x= 5.9 m| v= 8.42 km/h
t= 10 sec | x= 23.2 m| v= 16.49 km/h
t= 15 sec | x= 51.4 m| v= 23.94 km/h
t= 20 sec | x= 89.3 m| v= 30.56 km/h
t= 25 sec | x= 135.9 m| v= 36.26 km/h
t= 30 sec | x= 189.6 m| v= 41.03 km/h
t= 35 sec | x= 249.4 m| v= 44.93 km/h
t= 40 sec | x= 314.1 m| v= 48.05 km/h
t= 45 sec | x= 382.6 m| v= 50.51 km/h
t= 50 sec | x= 454.1 m| v= 52.43 km/h
......................................................................
t= 80 sec | x= 917.4 m| v= 57.45 km/h
t= 85 sec | x= 997.4 m| v= 57.73 km/h
t= 90 sec | x= 1077.8 m| v= 57.94 km/h
...................................................................
t= 135 sec | x= 1807.2 m| v= 58.53 km/h
t= 140 sec | x= 1888.5 m| v= 58.54 km/h
t= 145 sec | x= 1969.8 m| v= 58.55 km/h
v asympt = 58.58 km/h
--------------------------------------
On voit la nécessité de pédaler pour s' approcher de l' asymptote.
Et de s'approcher aussi en survitesse pour avoir un encadrement de la valeur.
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La loi de chute dans l air a une formulation assez esthétique.
Il y apparaît des fonctions hyperboliques.
La voici pour les curieux...
...............
k .5*r*s*cx
f frottements
g gravite
m masse mobile
p pente de la route
q acceleration
r masse volumique de l air 10 15 20 1.25 1.225 1.2
scx s*cx aire equivalente.à ne pas confondre avec k
t date
x espace
......
scx=.35;
r=1.25;
f=0.005;
p=0.053;
g=9.81;
m=123;
q=g*(p-f);
k=.5*r*scx;
ksm=k/m;
a=sqrt(q/ksm);
b=sqrt(q*ksm);
printf("\n ---------------------------");
x=0;v=0;
dt=5.;
for(t=0.;t<150;t+=dt){
v=a*tanh(b*t); x=a*log(cosh(b*t))/b;
printf("\n t=%7.0f sec | x=%7.1f m| v=%7.2f km/h",t,x,v*3.6);
}
}
-----------------------------------------------------------------------------
Le Scx du tricycle de Florent est calculé avec ses données GPS échantillonnées avec une période de 1 seconde.
Les mesures sont tres bruitées à cette fréquence.
Il faut les filtrer et établir un modéle de la descente pour retrouver la vitesse significative.
Les cartes IGN (geoportail.fr) sont utiles pour vérifier les lieux.
Lignes de niveau, arbres qui faussent le gps, courbure de la route....
Le modéle pour tracer le tableau ci dessus ne tient pas compte de la variation de pente.
Il est là pour donner un idée du temps de stabilisation de la vitesse.
-----
Le CX est de 0,8 .. il n intervient pas dans la loi de descente.il traduit la finesse des formes.
Je soupsonne sa valeur augmentée par l effet de sol....normal pour un tricycle....
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Sujets en cours:
0- Tension des rayons et deformée de la jante..
.........................................................
1- pignons de 11 12 13 14 dents : équilibre de la chaîne.
...............
2-Test des pneus DAHON 20x1.5 et TIOCA power bloc 20x1.6........
Premiers résultats à 5 bars f<0.005.....
La mesure est faite au peson à ressort et puis par la méthode de la cale biaise décrite en page 3....
....................
3-Roue motrice de 20" ... tendeur de chaîne par élévation du brin mou.(plateaux 24 34 64) ==> 40+14 .....
La roue motrice de 20" dans le cas de la transmission indirecte ne pose aucun problème.
Pour un entraînement direct le grand plateau est un handicap.
Le tendeur de chaîne doit résorber la différence entre entre les cas extrêmes.
Alors le bras du derailleur est trop long et frôle le sol...
On peut y remedier en utilisant l élévation du brin mou de la chaîne par un ressort de rappel.
Le rendement est meilleur qu avec un 2iéme tendeur.
....
J'aimerais faire une maquette pour tester les 2 configurations ....
J'y pense...
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il faudra aussi connaître le densité de l'air car parfois on doit pédaler pour ne pas s'arrêter dans certains faux plats descendants et sans vent

Si la seule viscosité de l'air vous arrête en descente, Serge, il est temps de démonter tous les roulements !

La vitesse du vent surtout ; la densité, bof, pour le record de l'heure

BONJOUR,
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Déformée des jantes.
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Au contact du sol le pneu se déforme et produit des forces sur la jante.
Le roue reçoit le poids d'une partie du mobile sur son axe.
Il s en suit une déformation des rayons et de la jante.
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Les jantes souples sollicitent les rayon de façon progressive.
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Les résultats suivants sont des exemples parmi bien d autres.
Il servent à savoir les risques de rupture de roue en fonction de la tension des rayons.
La jante est sollicitée en compression dans un mode plus complexe que le flambement.
C est du déversement...
Les jantes en tube sont nécessaires pour être robustes dans ces modes instables...
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VALEURS CENTREES ET DONNANT UNE FORCE DE 40 DAN
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Jante souple.
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numero du rayon..... allongement en mm .... force en DAN
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0 0.09039 3.51
1 0.08514 3.306
2 0.07335 2.849
3 0.05812 2.257
4 0.04172 1.62
5 0.02572 0.9987
6 0.01111 0.4314
7 -0.001553 -0.06031
8 -0.01205 -0.4679
9 -0.0204 -0.7921
10 -0.02677 -1.04
11 -0.03143 -1.221
12 -0.03469 -1.347
13 -0.03685 -1.431
14 -0.03819 -1.483
15 -0.03897 -1.513
16 -0.03938 -1.529
17 -0.03958 -1.537
---
Jante moyenne
---
0 0.07341 2.851
1 0.07067 2.745
2 0.06394 2.483
3 0.05457 2.119
4 0.04366 1.696
5 0.03208 1.246
6 0.02048 0.7952
7 0.009331 0.3624
8 -0.001029 -0.03996
9 -0.0104 -0.4038
10 -0.01867 -0.725
11 -0.0258 -1.002
12 -0.03182 -1.236
13 -0.03676 -1.427
14 -0.04069 -1.58
15 -0.04368 -1.696
16 -0.0458 -1.779
17 -0.04709 -1.829
---
Jante Raide
---
0 0.06517 2.531
1 0.06357 2.469
2 0.05916 2.298
3 0.05259 2.042
4 0.04444 1.726
5 0.03521 1.367
6 0.02535 0.9844
7 0.01524 0.5919
8 0.005206 0.2022
9 -0.004492 -0.1745
10 -0.01363 -0.5295
11 -0.02204 -0.8561
12 -0.02959 -1.149
13 -0.03615 -1.404
14 -0.04166 -1.618
15 -0.04606 -1.789
16 -0.04929 -1.914
17 -0.05134 -1.994 /*

VOICI LE TEXTE QUI PERMET CE CALCUL....
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IL S ADRESSE À CEUX QUI SONT CURIEUX DE SAVOIR D OÙ ÇÀ VIENT.
AU CAS OÙ ÇÀ POURRAIT SERVIR À QUELQU'UN...
Si le texte du programme ne sert à rien je l effacerai dans qq jours...
Merci....
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| ÉTUDE DE LA DÉFORMÉE D UNE JANTE DE ROUE A RAYONS
| ON SUPPOSE LA JANTE INCOMPRESSIBLE
| ON CONSTATE QUE LA DÉFORMATION DES RAYON EST FAIBLE QQ MICRONS
| ON SUPPORTE DES JANTES TRÈS RAIDES
| UNE JANTE SOUPLE TRAVAILLE ET ENGENDRE DES MOUVEMENTS DE RAYONS CAR LA
| DÉFORMATION EST LOCALISÉE
| SI LES RAYONS SE TOUCHENT SANS TROP FROTTER
| LE RENDEMENT EST AUSSI BON QUE POUR LA ROUE RAIDE
| IL N Y A PAS INTÉRÊT A LIGATURER LES RAYONS SUR LES JANTES SOUPLES
| ILS FROTTENT ET BAISSENT LE RENDEMENT
| LES RAYONS SOUPLES LIMITENT LE TRAVAIL DES JANTES SOUPLES
| On constate qu il existe un rayon de longueur inchangée par l application
| de la charge = FORCE
| Suivant le numéro de ce rayon on peut calculer la raideur de la jante
| C est un bon exercice
| notons x l allongement du rayon de longueur RAYON en m
| équilibre de la jante en bout de rayon
| xi*E*S/rayon =K_jant*(delta4 xi)
| VOIR CAHIERS W ET MAISON
| pour trouver ce résultat il faut modéliser la jante avec des parallélépipèdes
| rigides articulées en "aaa" sur l arête ou tire le rayon "xxxxxxx" élastique
| et relies par des ressort "rrr" en périphérie
| on suppose tout les x fixes connus
| e aaa du rayon x0 on a 3forces
| celle du rayon
| celles des 2 parallélépipèdes voisins
| chacun de ces 2 parallélépipèdes tourne autour de l articulation aaa 1 / -1
| et est soumis a la force de 2ressorts de jante
| d ou les résultats évidents maintenant j espère
|.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! à refaire pas beau....
rrr ressorts discrets donnant la raideur de la jante
aaa articulations des éléments rigides.
xxxxxxx rayons...
rrrr==========rrrr===========rrrr==========rrrr==========rrrr
___==========___===========___==========___==========___
___==========___===========___==========___==========___
___==========___===========___==========___==========___
___==========___===========___==========___==========___
aaa==========aaa==========aaa==========aaa==========aaa_
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x
_x__________________x___________________x__________________x___________________x

_-2________________-1_________________0__________________1___________________2

_0__________________1___________________2__________________3___________________4

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! fin de !!!
| K_jante en DAN pour x en mm comme les mécanos
| 1 kgf pour delta4=1 en mm pour une porte entre rayons..
|
| équilibre en aaa articulation en bout de rayon
| effort /rayon = effort sur jante
|
| (E*SECTION/RAYON )*x[i]=K_JANTE*delta4(xi)
| (E*SECTION/RAYON/K_JANTE)*x[i]=delta4 (xi)
| (E*SECTION/RAYON/K_JANTE)*x[i]=-6*x[i]+4*(x[(i+1)]+x[(i-1)])-x[(i+2)]-x[(i-2)]
| KK= (E*SECTION/RAYON/K_JANTE+6.)
| x[i] =(4*(x[(i+1)&31]+x[(i-1)&31])-x[(i+2)&31]-x[(i-2)&31])/KK
|
| équilibre de la jante en bout de rayon au point de roulement
| x0*E*S/rayon =K_jant*(delta4 xi)+FORCE
|
| incompréhensibilité de la jante
| sigma xi=0
|
| réaction sur l axe
| sigma E*s/Rayon*xi* cos(2pi*i/n)=FORCE
|
| */
#include
#include
#define NBRAY 36 /* nb de rayons*/
/*------------------------------------------------------- iterative d ordre 4*/
main(){
float x[NBRAY];
float xmoyen,xprojection;
unsigned int k,i;
/*............................... parametres et constantes */
float E,PI,RAYON,FORCE,SECTION,K_RAYON_PUR,K_RAYON_JANTE,K_RAYON,K_JANTE,KK;
// NBRAY = 36; /* nb de rayons*/
E =20000.; /* module de young dan/mm2 unite mecanos*/
PI =3.1416;
RAYON =30. ; /* longueur en mm */
FORCE =40. ; /* en dan */
SECTION= 2. ; /* en mm2*/
K_RAYON_JANTE= 40.0; /* raideur de jante a l ancrage du rayon en DAN/mm */
/*............................... consequent */
K_RAYON_PUR= (E*SECTION/RAYON); /* raideur du rayon comme ressort*/
K_RAYON= (1.0/(1.0/K_RAYON_PUR+1.0/K_RAYON_JANTE)); /* raideur du rayon virtuel incluant l encrastrement dans la jante*/
/* en dan pour delta4 x =1mm*//* pour x0-4x1+6x2-4x3+x5 = 1 mm */
/* c est la constante de raideur en flexion (N/mm en aaa en supposant les 2voisines fixe ) */
K_JANTE= 55000; /* jante normale 5000 */
// K_JANTE= 5000; /* jante normale 5000 */
// K_JANTE= (K_RAYON_PUR*3.75); /* jante normale 5000 */
// K_JANTE= (K_RAYON*3.75); /* jante normale 5000 */
KK= (K_RAYON/K_JANTE+6.);
for (i=1;ix[0]=0.1;
for (k=0;k<4000;k++){
for (i=1;ix[i]+=((4*(x[(i+1)%NBRAY]+x[(i+NBRAY-1)%NBRAY])-x[(i+2)%NBRAY]-x[(i+NBRAY-2)%NBRAY])/KK -x[i])*.5 ;
// x[i]+=((4*(x[(i+1)%NBRAY]+x[(i+NBRAY-1)%NBRAY])-x[(i+2)%NBRAY]-x[(i+NBRAY-2)%NBRAY])/KK -x[i])*.1 ;
// x[i]=(4*(x[(i+1)%NBRAY]+x[(i+NBRAY-1)%NBRAY])-x[(i+2)%NBRAY]-x[(i+NBRAY-2)%NBRAY])/KK ;
}
}
/*------------------------------------------------enleve la moyenne*/
xmoyen=0; for (i=0;ifor (i=0;i/*------------- projection des allongements x sur l'axe de la force */
xprojection=0; for(i=0;i}
/* ------profite de la linearite pour atteindre la force appliquee*/
for (i=0;iprintf("\n \n \n VALEURS CENTREES ET DONNANT UNE FORCE DE%15.6g DAN \n", FORCE);
printf("\n numero allongement en mm force en DAN " );
for (i=0;i// for (i=0;iprintf("\n %2d %10.4g %10.4g ",i, x[i],x[i]*K_RAYON);
}
return(0);
}
[.....img]https://qzetsg.bay.livefilestore.com/y1ptvkB1RnD1w9nBV03uzXbs3wBFQCZz05TRkOe-x2gIZNELyVs5paTlEAolhAeR4yGk80cwgn7mc7fy-uegEKIeuevt0zk2LD6/pizza.gif?psid=1[/img]
Maquette pour expérimentation des roues à rayons......

Autres expérimentations en cours:
Mesure des frictions de la chaine sur les gaines.
Comportement de la chaîne sur des roulettes ou des galets.

Bonjour,
Aprés 2 bonnes heures de travail de recupération voici une maquette jettable .
Elle roule .
Pèse 10 kg dans cet état.
En premier elle va servir pour des essais en pente pour tester l aérodynamisme en fonction des 4 hauteurs:
Pédalier guidon siège tête.
(Il manque un frein une mousse et un repose tête.et des pédales pour poser les pieds)
D'autres essais suivront...

============================================================================================= fin de Maquette
Autre sujet: en cours
---
Faut il avoir peur de la rupture d une fourche avant utilisée en porte à faux à l arrière???
---
On voit souvent ce montage.
Je l'ai moi même expérimenté et testé..
Avec plusieurs types de fourches.
---
Les fourches comme toute construction sont calculées pour le cas de "RUINE". c est à dire le cas le plus sévère entraînant la rupture :la plus grave.
( Ensuite viennent les contraintes de rigidité de vibration fatigue ......)
Pour une fourche (utilisée normalement.) La charge la plus importante est le choc frontal.
Ce cas apparaît en cas de rencontre avec un mur ou par blocage des freins.
Or c'est cette configuration qui est utilisée en montage en porte à faux à l arrière.
Le passage dans un nid de poule pour un tel véhicule est donc dans les limites prévues à la conception.
D autant plus que la masse portant sur la roue arrière est la moitié de la masse totale alors que pour une utilisation normale la fourche est prévue pour la totalité de la masse en mouvement...
Le fourches de VTT en acier n' ont bien sûr pas les mêmes risques de "Ruine" que celle en alliage ou en carbone.
Par contre l énergie entraînants la rupture est différente suivant les matériaux.
La rigidité ne fait pas bon ménage avec la résilience.
Une fourche en acier peut se déformer sans casser brutalement .....
Pas fini...
Voilà ... ceci n est qu' un simple avis personnel sans prétention....
Merci d'avoir lu.
Attention en cours d édition, Soyez indulgents Merci...!!!!!
======================================================================================= Transmission indirecte
Expérimentation de transmission indirecte pour utiliser des petites roues avant motrices...


Comparaison de transmissions indirectes.
les deux photos présentent 2 bancs d essais rudimentaires pour tester le propriétés de 2 principes.
Le but est de déterminer les positions des galets pour avoir le plus de libertés d angle de braquage du guidon.
Plusieurs dizaines de configurations ont été testées.
---
Le montage à un seul galet et 2 chaînes , le premier sur les photos , permet des rapports de transmission plus grands .
il évite le grand plateau pour entraîner des roues de petit diamètres.
Le dérailleur se trouve sur la chaîne primaire.Les pignon sont gênants à cet endroit .ils gênent la visibilité et imposent un passage écarté des jambes.
il faut se limiter à 4 rapports pour laisser la place au plateau secondaire.
si on veut un faible rayon de braquage la contrainte est encore plus sévère sur l'encombrement des pignons....
---
Le montage classique à deux galets nécessite un positionnement des galets assez précis.
la chaîne est en conflit avec la fourche.
le brin mou de la chaîne passe prés du pneu.
pour aligner la chaîne avec les pignons de la roue il faut écarter le galet du plan de symétrie du cadre.
il s en suit un encombrement important à un endroit qui gène la visibilité et l aérodynamisme.
en cours de test et de rédaction.....
Il exite une autre architechture avec arbre intermédiaire intéressante.
Le dérailleur en bas, l arbre intermédiaire ne servant que de multiplicateur.
il y a moins de pignons au niveau des genoux.
============================================ 20 dec 2011
les galet de renvoie de chaiîne à 90° conservent la chaîne plane.
à moins de 30 degres la chaîne deverse et doit être conduite en vrillage...
L emploi de roue dentées comme galet fou à des avantages par rapport aux simples poulies.

Transmissions indirectes (suite)
Expériences sur les galets.

Bonjour,

Dans le cas de la transmission indirecte à 2 chaînes il y a peu de latitude pour le placement de l' arbre intermédiaire.
Deux degrés de liberté de translation de l arbre.
2 degrés de liberté pour la placement des pignons sur l arbre.

Par contre La solution à une seule chaîne et 2 galets permet plus de combinaisons.
ci joint des photos d expériences pour tester les galets flottants. ou poulies flottantes.

En laissant les galets se placer suivant la tension de la chaîne on gagne en angle de braquage de la direction.
La torsion de chaîne se répartit sur les 2 brins.
De plus la chaîne arrive de façon tangente sur les 2 brins.
(Pour bien le décrire il faut penser à une poulie d écoute de voilier....)

Un des galets est chargé et l autre ne reçoit que l'effort du tendeur de chaîne du dérailleur.
Le brin chargé reçoit la poussée des jambes.
Le seul qui peut s user et faire chuter le rendement est le brin tendu.
Le galet sur le brin mou pourrait être remplacé par un patin en Téflon comme sur les chaînes de distribution de moteurs thermiques.
Le rendement ne serait pas plus affecté que par les pertes dues au tendeur de chaîne du dérailleur.

L'utilisation de pignons avec flasques éventuels est moins bruyant que des poulies simples et leur rendement est supérieur.
Le roulement à bille d une roue libre n est pas dimensionné pour ce type de fonctionnement.
Après démontage de plusieurs types de roues libres on constate que celles de grand diamètre ont des chemins de roulement
convenable pour un usage normal .
Une simple roue libre devient un galet universel.Après avoir enlevé le cliquet....

Le galet sur le brin de retour peut avoir 4 degrés de liberté ou 5 si la tension est donnée par un ressort.
Alors il sert de tendeur de chaîne et s ajoute au tendeur du dérailleur.
Cette disposition me convient particulièrement.
Je l utilise déjà pour couvrir la grande dynamique entre plateaux multipliée par celle des pignons. 24/64 x 14/28...
On pourrait ainsi aller jusqu'à 11/33....
Malheureusement les roues de 20 " sont plus faciles à équiper en roue libre à vis limitées à 14 ou 13 dents.

enfin ceci est un avis très personnel..
Sans certitudes bien sûr!!!



Expérimentation en cours....

Bonjour,
Suite des expérimentations sur les architectures.
Rappel du contexte:
Après publication de la vidéo """"Mon nouveau vélo...""".PAR Mr LOWRACER
Il semblait bon de connaître les raisons des performances de ce bolide.
D où les mesures suivantes..........
(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((
Cette architecture semble excellente pour la résistance à l'avancement....
---
Avec les résultats de mesure en pente Le SCx est de l'ordre de 0.18 m²..à .01m²prés
L effet de sol ne semble pas être sensible malgré la faible hauteur du siège...
...
La vitesse de 73 km/h.
pente 5%
Masse en mouvement 95kg
air 18°C
vent nul....
Valeurs confirmées à posteriori...
Merci pour les mesures.
))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
La maquette dont la photo est jointe sert à expérimenter certains paramètres.
Elle n est pas encore profilée mais le but est de comparer avec d autres variantes.
---
Les caractéristique au moment de la photo sont les suivantes:
Masse 15kg.
empâtement 134
Hauteur du siège 30cm.
hauteur guidon 68 cm
hauteur pédalier 40.
tête 68
SCX 0.21m² ( sans précautions vestimentaires et avec casque.)
---
Cette architecture est aussi en concurrence avec celle de la maquette précédente, à savoir:.
masse 13kg
empâtement 82cm
siège 45
guidon 45
pédalier 45
tête 80
Scx 0.22m² ( mêmes conditions)
---
Les mesures sont faîtes dans les mêmes conditions avec respect des coefficients de frottement secs au sol....et de la température de l air.....et de la masse en mouvement...
---
Conclusions :::::
1-Le" Nouveau vélo" de Monsieur LOWRACER est trés trés aérodynamique...
2-Le gain en baissant le siége est insensible sur mes maquettes...
---

Guidon fait avec des potences:

PS:
Suite des experiences.....
De nombreuses variantes peuvent être testées avec cette maquette.
Comme elle est en bois on peut facilement modifier les angles et certaines dimensions fondamentales.
D'abord il faut profiler la poutre centrale.Sa résistance et sa raideur est surdimensionnée (il s agit encore d une ébauche.).
Variantes prévues:
Le guidon peut passer en position basse.
La bôme de 60 cm passera à 50cm pour reculer le centre de gravité.
La roue arriére de 24" devient du 20" pour agir sur l inclinaison générale.
Deux transmissions sont en cours de test: avant sur roues de 20" avec plateau de 64 ou 72 dents.et arriére sur roue de 24" avec plateau de 52 dents.
La chasse et le déport donnent une stabilité excellent on n est pas obligé d en changer....
----
Comparaison avec la version précédente ( maquette compacte).
Pilotage plus mou et hyper stable.
Raideur excellente pas de guidonnage.
suspension plus dure ( condamnée en début...)
Encombrement important (ne contient plus dans le coffre de la voiture)
....

.

Bonjour,

Voici une nouvelle configuration de la maquette de test.
La roue arrière est en 20" au lieu de 24".
Les poutres sont un peu plus profilées mais pas trop pour tester la rigidité.avant l allégement final.
La transmission du jour utilise une roue libre ancienne de grand diamètre ou j ai ajouté des billes et enlevé le cliquet.
Le galet sur le brin fou est un simple galet de dérailleur bien huilé à l huile de tronçonneuse.
Les 2 galets de renvoi de chaîne sont montés flottant pour ne pas les contrarier.
Les raccordement entre les 2 poutres est fait par assemblage pour ne pas condamner l angle encore susceptible d évoluer.(en final collage à l araldite.)
La rigidité est assurée par une âme en inox prise en sandwich entre les 2 poutres.
---
Les caractéristiques du jour sont les suivantes.
hauteur du siège 25cm
du pédalier 43cm
du guidon 68 cm
de l appui tête 60 cm min
empâtement 128cm.

---
étapes suivantes.
1--- mesures le scx de cette configuration pour voir le gain par rapport à la version précédente.( s il est mesurable....)
2--- commencer les finitions du siège.changer les pneus , la chaîne etc.....
3--- fabriquer un plateau diviseur de 2x36 positions avec une jante pour percer un plateau de 72 dents....
4--- ajouter peut être un peu de déport à la direction..(en configuration 20" à l arrière la chasse plus grande supporte plus de déport.)
ensuite ....
tester la roue arrière motrice ...La fourche arrière est prévue pour cela.
Restaurer la suspension provisoirement condamnée....
Tester le guidon en position basse.
racourcir la bôme.
alléger la bôme et la fourche avant
ajouter les guides d engagement de chaîne sur les galets poulies.

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....................................................Comparaison de deux architectures....(suites)
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L ancêtre(hors concours)

Version 24" à l arrière (en lice)
Comparaison de deux architectures....(suites)
Bonjour,
---
Le but est  d'identifier les contributions des paramètres géométriques sur l aérodynamisme.
Les maquettes sont utilisées toujours dans les mêmes conditions avec correction éventuelle des différences....
La photo montre l état du jour de 2 vélos:
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à gauche la version compacte stable :(plusieurs milliers de kms depuis la dernière modif))
masse 13kg
empâtement 82cm
siège 45
guidon 45
pédalier 45
tête 80
Scx 0.22m² ( mêmes conditions)
---
à droite la version rase motte  en cours d évolution...(première sortie normalement motorisée)
Les caractéristiques du jour sont les suivantes.
hauteur du siège 25cm
du pédalier 43cm
du guidon 68 cm
de l appui tête 60 cm min
empâtement 128cm.
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très à droite l ancêtre pour mémoire ... tests inutiles
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Nouveautés depuis la dernière mesure de scx:
passage en 20 " à l arrière
abaissement du siège
abaissement du pédalier
abaissement de la tête.
Profilage des poutres et des proéminences.
utilisation de manivelle courtes pour évaluer l influence des turbulences dues aux jambes
ajout de la transmission indirecte.plateau de 34 et 72 dents
augmentations du déport pour compenser la nouvelle chasse de la direction.
La mesure est tj faites sur la même pente avec les 2 vélos.
L anémomètre est porté par le vélo à l avant comme on le voit sur un photo précédente.
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Conclusion des essais:
Le Scx est tj de 0.21 m²  à peu prés comme dans la version moins rase motte.......
Le passage en 20" à l arrière n a rien changé alors que le siége est plus bas....
Cette surface semble incompressible...
J explique ceci par le fait que les variations produites par la géométrie sont mineures par rapport au pertes par les traînées dues aux fardages majeurs que constituent la fourche grossière,le pédalier et le guidon et surtout le bonhomme....
A vue d oeil sur les 0.21m² les 3/4 sont dûs au bonhomme.(maître couple habits inclinaison du corps)  (variable suivant la position des jambes)
10 à 20% sont dûs au fardages par "l acastillage"
Et seulement les reste pour l effet de sol et autres effets tordus.....
Pour la hauteur du pédalier je ne suis pas sûr qu il le faille aussi haut qu on le dit dans la littérature classique...)
Conclusion il faut que tout soit parfait pour faire des mesures fines...
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Remarques d'ordre général ( hors résistance à l air).
La version compacte rentre dans le coffre de ma voiture.et permet de monter des côtes de 23%(le 30 nov 2011)
La version rase motte est très agréable à grande vitesse >75 km/h
Le guidon au dessus permet moins les gros efforts  sur les pédales car le dos décolle en tirant sur le guidon.
Les constantes de temps de pilotage de la version compacte sont "paradoxalement" plus faible que celles de la version rase motte.
en raison de la hauteur du centre de gravité  (paradoxe expliqué en page ...3 de  cette chronique....)
La vision du paysage est meilleure dans la compacte.
Les genoux sont moins gênés en version compacte ils peuvent même se toucher ...(fardage moindre).
La transmission de la version compacte permet une grande dynamique dans le rapport des vitesses.
24 34 64  et 14...28  soit 5.33. grâce au tendeur de chaîne que procure le guide de chaîne très efficace !!!!!.
Par contre dans la version "rase motte" la transmission directe ne permet pas cette dynamique..
les plateaux 34 72 ne sont pas toléres par le tendeur de chaîne complété par le tendeur de guide chaîne....
Ledit tendeur est contrarié par le grand plateau (le trajet de chaîne passant par le petit plateau est plus court que celui passant par le grand.
Merci à celui qui lit....
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....................................................   Usinage  Plateaux
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Une chaîne autour d un carton rigide donne l outil de pointage des axes des maillons donc des perçages du plateau....

plateau brouillon avant le passage au titane....Plateau de 72 dents fait avec une vielle poêle tefal....

Plateau en alliage de titane en service sur plus de 2000km sans usure le 10juin2012

Les pédaliers élliptiques, ou autres, ne posent aucun problème avec cette méthode.
Seule contrainte nombre pair de dents.....
.....
Attention si la chaîne étalon n est pas neuve on produit un plateau plus neuf que neuf....
Je m explique ,la chaîne usée est plus longue et seules les chaînes vieilles s engraineront sur un plateau avec ce pas.
il faudra attendre qu il soit usé pour y monter des chaînes neuves.....
Remarques.....
On peut se demander pourquoi faire des plateaux si grand....
C est à cause du filetage des roues libres des roues de 20"...Il n est pas facile d y monter des cassettes ayant un pignon de 11 dents....
Les roues de BMX ont des axes de 20 mm autorisant le monobras mais avec filetage de rour libre.
Le rendement du pignon de 11 dents est faible.

Le plus rationnel serait une transmission indirecte avec arbre intermedaaire pour avoir 2 étages de multiplication.
Mais la position de ces pignons est génante au niveau des genoux et diminue la visibilité en version basse.sans parler de la trainée...
Il y a deux variantes pour l architecture indirect suivant que le dérailleur est sur la première chaine ou la seconde.
Dans tout les cas il y a au moins  2 pignons côte à côte alors que dans la version à une chaine les 2 poulies peuvent être dans le même plan.
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....................................................   Essai de vidéo avec caméra portée....caméra normale (sans stabilisateur).
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Essai de vidéo avec caméra portée....
caméra normale (sans stabilisateur).
Pour éviter les vibrations la caméra est posée sur un plateau pendulaire...
Ainsi il ne reste que de mouvements à basse fréquence qui génent moins le spectateur.....(au mal de mer prés)
(Vidéo tournée avec le petit vélo compact l an dernier)

======================================================================== mercredi 30 nov 2011
....................................................  Annexe à propos de de la chasse et du déport de direction.
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Bonjour,
---
Une fois l angle de chasse choisi on choisit le déport.
à deport nul la chasse = Rayon x tg(90° - angle de chasse.)
exemple 70° r=250mm donne   ~ 250 x 20/60  =~ 90mm
---
On coupe la poire en deux 45 mm de déport 45 mm de chasse.
---
il y a une façon simple pour voir si la direction est stable quel que soit le diamètre de la roue .
L AXE DE LA DIRECTION DOIT PASSER PAR LE MILIEU DU RAYON INFERIEUR DE LA ROUE....
---
Pourquoi ce choix????
---
Le guidon au repos prend une direction de 45° à la moindre inclinaison.
Cette valeur donne un paramètre primordial dans la boucle de stabilité.
(c est une constante de temps d un premier ordre...)
(voir à ce sujet le texte en page 3 sur la stabilité de la direction.)
un déport de 100% soir 90° donne une indifférence sans gain.
un déport nul produit au repos une direction de 90) le guidon est perpendiculaire au cadre...

cebd a écrit:

Merci à celui qui lit....

De rien, c'est toujours intéressant et les sujets sont variés.
Bonne continuation.

Bonjour,
...
CORRECTION LE 10 avril 2012
...
Rendement des transmissions à chaînes.
---
Préalables :
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4 piéces différentes dans la chaîne: axe,galet,flasque interne,externe.
---
3 MODES D ENGRÉNEMENT suivant que l arbre est moteur , fou ou recepteur.
---
2 Modes fou avec dent et ss dents
---
2 modes d échappement ou d'engagement de chaîne suivant maillon interne ou externe.
---
2 modes de fonctionement suivant le nb de dents du pignon ( un seul maillon à l engagement ou plusieurs.)
---
2 modes suivant chaîne neuve ou usagée.
----
L énergie mécanique transportée par la chaîne est transformée partiellement en chaleur en certains points de contact.(très peu au sein de la matière.)
Ces points de dissipation d énergie sont localisables par ordre d importance:
1--- les galets frottent sur les bossages ses maillons internes .(diamètre 5 mm)
2---les axes frottent sur les alésages des flasques des maillons internes . (diamètre 3 mm)
3---les flasques frottent entre elles quand la chaîne n est pas plane.( pignons non alignés.)
4---Les flasques frottent aussi latéralement sur les dents. (comme en 2 :d autant plus que le plateau et pignon sont décales)
5---les galets roulent sur la dent au moment de l échappement d autant plus longtemps que la chaîne est plus usée et détendue.
6---de l énergie se perd aussi au roulement du galet sur la dent.
Les points précédants donnent des pertes proportionnelle à la puissance.
Les galets de dérailleur produisent des pertes constantes faciles à calculer ou à mesurer:
de l ordre de 2watts.en fonction du diamétre et de la tension.
---
Deux cas sont à envisager:
--
A---Si la chaîne est neuve et parfaite les axe décrivent des cercles de rayon multiples du pas de la chaîne.
en général pour les diamètres utile 1 à 2 pas interviennent.
ces courbes sont des approximations de développantes de cercles.mais ici les vrais cercles sont parfaits...
Pour mieux visualiser ces trajectoires il faut faire abstraction des galets.
Le problème se résume à un axe très fin s engrenant dans une fente infime.
cette fente est un arc de cercle centré sur la ou les axes précédant
La forme de la dent s obtient par l enveloppe d un cercle du diamètre du galet décrivant la trajectoire de ce petit axe.
--
B---Dés que la chaîne s use chaque axe prend du jeu .1/100 de mm sur un axe est déjà sensible pour le bon fonctionnement .
Si le nb de dents du pignon est grand ça se passe pas trop mal.
La chaîne se trouve un point d équilibre proche du point théorique.
( j aimerais le dessiner mais plutard...je l ai sur mes cahiers...).
l échappement se fait sans heurt.
si le nb de dents est faible. les 2 fines fentes ne sont plus de cercles parallèles et l axe est éjecté plus violemment vers l extérieur.La tension de la chaîne est localement plus forte d où l augmentation des pertes par frottement et de l usure.Les craquement éventuels viennent du fait que l axe sort de la zone de roulement du galet sur la dent.
L augmentation de tension sur une chaîne trop usée accroît la vitesse d usure et une réaction en "chaîne" pour ainsi dire.
----
FROTTEMENTS DES AXES DES MAILLONS.
pour une chaîne neuve la tension de chaîne est constante (à peu prés).
Le frottement de l'axe est le même que celui d une roue de charrette sans roulement à bille dont le diamètre est celui du pignon ou du plateau et le diamètre de l axe 3mm.ou 5mm suivant pa parité du maillon.
Si le coef de frottement de l acier de l axe est de 0.33 suivant l état de graissage(0.1 à 0.4)
le rendement de cette charrette est de 0.33 x 3 / 100 =0.001 pour un rayon de pignon de 100mm
donc le rendement est excellent.
Une voie ferrée à un pente comparée de 0.002. difficile de faire mieux.
Si la chaîne est usée la tension locale augmente et peut doubler cette valeur...
===================================Remarque Importante:(12 fev 2012)
Pour une chaîne neuve le frottement a lieu seulement à l échapement en sortie du pignon. et à l engagement sur le plateau.
Pendant le mouvement circulaire les axes sont fixes / maillons.
L angle de frottement est de pas/rayon radians.. pas 1/2" rayon= rayon du pignon .
Soit 6.2832/nb de dents.
Donc un plateau de 53 dents fait frotter les axes pendant 360°/53 alors qu un pignon de 11 dents 360/11 = beaucoup!!!!
autre conséquence remarquable.: pour une poulie de renvoie d une transmission indirecte les pertes ne dépendent pas de l angle de déflection mais seulement du diamétre de la poulie.(pour ce type de pertes aux niveau des axes de la chaîne.)
évidemment pour des déflections inferieures à 360°/nb dents la perte depend alors de la déflection...
======================= 14 fev 2012
l axe de 3mm est approximatif.. car il dépend des chaînes et surtout il n est pas le seul à frotter sur les maillons.
pour être plus précis il faut tenir compte des contacts entre rouleau et maillon interne.
il y a 2 types de frictions suivant le maillon interne ou externe....à finir....
Les AUTRES FROTTEMENTS sont très dépendants des conditions de fonctionnement(usure alignement graissage propreté)
============================================================== 1 juillet 2012
...........................................................Alignement
______________________________________________________________________________________________
Les jeux relativement importants des axes même sur une chaîne neuve ,permettent le fonctionnement non aligné.
Ce n est pas trés mécanique.On accepte cette dégradation en raison des faibles puissances véhiculées dans le cas de la propulsion humaine.
Les motos et les autos ne se permettent pas cette liberté.
Les vélos ont tendance à en abuser en utilisant de cassetes de plus en plus larges.
----
Le rendement mécanique est souvent confondu avec la sensation de puissance qu on peut tirer du pédalage......
ci dessus il est question seulement des pertes sur des structures rigides et supposées indéformable.
Mais l efficacité du pédalage dépend du confort et de l utilisation dynamique des élasticités..
Voici ci après une partie du texte en réponse à un propos sur ce sujet.
Certains cadres semblent plus propices à l économie d énergie du pédaleur que d autres.....
.............................
On peut y voir deux aspects.
:::::::
d une part.
1---Le travail des forces extérieures au système sera positif si les produits F.V sont positifs. (Forces x Vitesses)
D autre part
2---les matériaux élastiques contrairement aux matériaux visqueux ne perdent pas d énergie dans les frottements internes.
---
2---Les matériaux utilisés sont quasi élastiques aux fréquences des oscillations des cadres.
1---Le masses et les ressorts constituent des oscillateurs en translation ou en torsion.
Dans notre cas ces oscillateurs ne sont pas amortis (car 2 :pas de pertes interne).
Les fréquences d oscillation dépendent des raideurs et des masses donc des matériaux.
Les oscillateurs en torsion ou autre déversement se ramènent à des oscillateurs en translation plus faciles à se représente et à modéliser.
Donc on peut prendre le cas simple d une balançoire ou d un pendule ou d une masse et d un ressort.
Dans le cas de la balançoire pour ne pas perdre d énergie il faut pousser quand le mobile s éloigne.
Ainsi l énergie interne du pendule croît et les muscles du bonhomme pousseur ne travaillent pas en pure perte.
Suivant la fréquence de l'oscillateur le rôle du pousseur doit s adapter.
Le cerveau humain à des aptitudes énormes à compenser les phénomènes instables .(comme un servo mécanisme ....d où son nom!!!)
C est le cas du pilotage des vélos.( mais aussi des avions et autres systèmes.)
Ainsi le pédalage en danseuse est un exemple du profit qu'on peut tirer des oscillateurs excités à la bonne phase.
Autre façon de dire qu il faut pousser la balançoire au bon moment...
Dans le cas des structures élastiques complexes le raisonnement reste valable et il existe des modes de pédalages économiques auto apprentissables...
----
PS:
La mise en résonance d un vélo se décompose en modes de vibration propres assez complexes.
Le premier mode, celui de plus basse fréquence, apparaît souvent lors du phénomène de guidonnage de basse vitesse.
La très forte tension de la chaîne produit des déformées importantes directement sensibles au pédalage.(d autant plus importante que la vitesse de la chaîne est faible : nb de dents du pignon et du plateau faible ainsi que la fréquence de pédalage)
Il faut imaginer un bonhomme qui pédalerait avec des ressorts sous les pieds.
Alors au moment de la libération de la force la décompression du ressort conduit au un travail en pure perte que l automatisme humain arrive à compenser.
---
((((Toutes ces réflexion sont purement personnelles et sans prétention bien sûr.))))
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Annexes.


====================================================== 1 fev 2012
rendement transmission indirectes.
La poulie ou galet de renvoie d angle consomme t il de l énergie ?
si la chaîne roule sur du caoutchouc il y a absorption d énergie par visquosité de la matière.
si la chaîne s engrène sur un pignon fou et flottant le roulement se fait sans frottement il n y a pas de mouvement relatif.
Dans les 2 cas les axes des maillons subissent chacuns à leur tour une rotation de moins de (180°/nb de dents) en pleine charge.
Du moins pour le brin tendu.
les axes frottent en rotation et produisent une perte d énergie comme pour un engrènement sur une poulie motrice et receptrice.
donc pour la chaîne complète il y a 35 à 40% de plus de perte d énergie par rapport à une chaîne directe pour ce mouvement.
Mais il faut rappeller que cette perte est inférieure à 1% donc même si c etait cela on passerait de 1% à 1.4% avec l indirection ce qui est imperceptible!!.
=================================================== 8 fev 2012
Rendement des poulies (suite).
Il faut préciser ce qui précède :
pour un pas de chaîne donnée (1/2") les pertes par frottement des axes (de 3mm ) dépendent seulement du rayon.(ne pas oublier les galets/bossages!!)
Comme l axe décrit un cercle à l engrénement, l angle pendant lequel il y a frottement est de pas/rayon radians.
Ceci dit pour sentir l influence du rayon dans le rendement.
L approche plus synthétique mais plus intuitive est de considérer qu on a une roue de même rayon ayant un axe de diamètre 3mm.
Le calcul du rendement est alors immediat.
C est comme cela que j ai fait ci haut...
=================================================le 10 avril 2012
Rendement et angle de déflection de la chaîne
....
On s intéresse au du galet fou sur le brin tendu ,donc le brin actif.
Sachant que le brin mou à un rendement excellent puisque il ne travaille pas.( pas de transport d énergie mécanique.)
Pour un angle de déflexion > 360°/nombre de maillon les pertes sont indépandantes de l angle de déflexion.
Ainsi pour une poulie ou galet de 20 dents sur un lowracer les pertes sont identiques à celles d un raptobike.
Il existe un diamétre de poulie qui rend le raptobike au moins aussi bon que le lowracer.
Pour s'en convaincre on peut constater que les axes des maillons sont immobiles pendant la phase de rotation stationnaire.ils forment entre eux un angle constant.
Seulement à l engagement leur rotation produit de la chaleur par frottement (durant 360°/nb dents).
La rotation lors de l échappement se fait sans tension donc dans travail.
=============================================le 12 avril 2012
Tension de chaîne et déformation du cadre.
....
On a vue plus haut l effet des élasticités sur la sensation d efficacité de pédalage.
Le trajet de la chaîne produit des déformations du cadre dans le cas des longues chaîne rectilignes.(lowracer à roue arriére motrice.)
Si on utilise des plateaux et des pingons petits et de grandes manivelles la tension atteint des valeurs élevées.
courament 100 à 200dan et plus pour un haltérophile.
Pour un TD ou TI L 'avant est triangulé et s accommode bien de ces forces.même si la partie arrière du cadre est souple.
Un M5 non!
===================================================================== 13 juin 2012
.................................... Rendement des engrenages vs chaînes
________________________________________________________________________________________________________________________________
Une partie de l'énérgie mécanique transportée par la rotation des engrenages se transforme en chaleur par friction entre dents.
Ce frottement depand de la nature des surfaces en contact (huile).
De la distance de contact .
la distance pendant laquelle çà frotte est liée au nombre de dents et à la taille des engrenages.
Plus le nb de dents est petit plus le parcours est grand.
Il existe des tailles où le contact est ponctuel pour des engrenages hélicoïdaux mais ils ne permettent pas de transmettre des fortes puissances.
il servent pour des appareils de mesure.
Dans le cas des trains épicicloïdaux Les pertes sont amplifiées par le circulation de puissance interne supérieure à la puissance nominale.
L 'engrenement chaîne sur pignon tend vers la perfection quand le rapport des diamètre axe / diamètre des galets tend vers 0.
Pour un rapport courant de 2 à 3 la chaîne est 2 fois meilleure qu un engrenage pour ce type de frottement et pour un mm nb de dents..

tiens en passant, pourrais-tu nous mettre une photo de ton support de camera ? comme cela est efficace, on pourrait en profiter au cas ou...

Merci

Pomme d'Happy a écrit:

tiens en passant, pourrais-tu nous mettre une photo de ton support de camera ? comme cela est efficace, on pourrait en profiter au cas ou...Merci

Bonsoir ,Je l ai démonté et comme il est tard je ferai une photo demain, aprés en avoir remonté un, car cela est très rapide et simple.
Il s agit d'un plateau en bois de 10 à 20cm pendu par 3 fils de 50cm environ.
La caméra est vissée sur un pied russe vissé ou serré sur le plateau.
Les 3 fils sont ramenés sur une poignée qui donne l orientation de la prise de vue.(comme on anime une marionnette.)
2 à l avant et à l arriére par exemple.
la poignée est tenue à la main pour viser dans une direction ...ou fixée au mobile...
sur le site http://www.wizzz.fr/cebd il y a des essais de caméra embarquée
un exemple de pendule

On aperçoit les 3 fils mais ici sans poignée.
La caméra est posée sur le plateau à coté d un verre avec de l eau.
rien n est fixé simplement posé.
Le miroir à 45° permet de voir la main qui fait faire au verre 2 loopings en sens inverses.
Ce qui prouve la stabilité de la caméra ...et le verre d eau mesure les bruits d accéleration tangentielle.

Pomme d'Happy a écrit:

pourrais-tu nous mettre une photo de ton support de camera ?

Bonjour,
Comme promis hier j ai refait un support sommaire avec une chute de contre plaqué.
Il s est photographié lui même..
Il n y a pas de poignée de contrôle.
La corde est grossière pour mieux voir.
elle passe dans 2 trous sur l avant.et est bouclée sur l arrière.
La taille du plateau et la longueur des cordes peut être réduite.
---
Les fréquences de coupures des vibrations sont données par la longueur des cordes et le moment d inertie du plateau.
Donc les oscillations de roulis et de tangage pourront être ajustées par la longueur des cordes.
Les oscillations de lacet par le moment d inertie du plateau.
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Certaines fréquences sont désagréables et donnent le mal de mer.....on peut ainsi les contourner.
Les vibrations de translation horizontales sont les seules filtrées.
Les translations verticale passent en direct.
Si la caméra vise l horizon ces vibrations sont imperceptibles sur la prise de vue en général.
---

Cette photo est floue parceque la prise de vue est faîte au retardateur et dans un miroir....(dommage)
De plus le plateau est artificiellement incliné pour mieux le voir.
----AUTRE SUJET----
Bonjour,
Évolution de la maquette rase motte.
L appui tête abaissé de 5cm.
le guidon abaissé de 10cm et reculé de 15cm.
Pneus city plus fins moins de surface frontale.
Poutres mieux profilées.
Manivelles de 150mm.
( plateau de 40/72 au lieu de 34/72 sans incidence sur la traînée mais permet la remontée de la pente.)
Conclusion:
Nouvelle mesure de Scx dans ces conditions :gain de 0.02m² à confirmer. soit prés de .19m² en tout.
L allongement de la potence rend le pilotage imprécis.

PS: l amélioration du coef de roulement est pris en compte.
Le vent pas parfaitement de face produit une légère erreur sur l anémomètre embarqué et sur l écoulement non pris en compte dans le calcul.
Mesure à confirmer donc.....
***** SUJET EN COURS....Lundi 5 dec 2011 23h52
Rase motte décevant.

Bonjour,

...
"Rase motte décevant".
...
Configuration du jour de la maquette "rase motte.":
Modifications:
Courbure de la bôme.
Pédalier à 34 cm du sol
Retour à un potence courte pour avoir un pilotage plus précis.
profilage des poutres (suite).
Suppression du renfort de bôme proéminent.
---
Inchangé ou peu modifié:
siège 27 cm
appui tête 60 cm
guidon 68 cm
empâtement 124 cm
plateau 78 dents
---
Essais de traînée:
en raison du fort vent latéral je n ai pas fait de mesures absolu de Scx.
J ai comparé les 2 version en parallèle. version compacte( inchangée) et version rase motte(du jour).
---
SURPRISE!!!! le Scx est le même à mieux que 5%prés.
Donc voilà une série d essais qui convergent vers un match nul!!!!
HISTORIQUE:
Monsieur "LOWRACER" a publié une vidéo d un engin particulièrement efficace aérodynamiquement.
Après mesure de ses performances j en ai conclu que l architecture de son bolide devait être testées.
J ai attribué sa performance à la géométrie et en particulier à la hauteur du siège..
je pensais mettre en évidence cette différence entre 2 maquettes de hauteur différentes.
Sachant que je ne pouvais égaler la version acier mieux profilée pour la fourche et les poutres.
déception pas de différence....ma seconde maquette ne sert à rien.
Dans un sujet très intéressant on peut lire ceci:
Low racer siège 23 degrés pneus course SCx 0.158 m²
High racer siège 23 degrés pneus course SCx 0.209 m²
Une différence de 0.05m² devrait être décelable même en conditions dégradées pour les 2 config.
Autre remarque à la suite de tous ces essais :
Le pédalier à hauteur du siège ne semble pas accroître la traînée.contrairement à ce qu on peut lire sur le sujet.
........
.......
============================================================= Suite non publiée.... réédité le mercredi 7 dec 2011
Expérimentation du jour. .
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Configuration du jour du vélo rase "motte":
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Hauteur du siège 27
du guidon 64
du pédalier 32
---
distance pédalier guidon 80 cm
distance siège pédalier 87 cm.
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Nouvelle disposition du guidon.
Manivelles de 150mm.
Les manivelles de 105 mm donnent des solution plus efficaces et plus aérodynamiques.et un agrément de pédalage non négligeable.
Plateau titane fait de frais ce matin retour à 64 dents pour que le tendeur de chaîne tolère le plateau de 40..
---
essai sur du plat 30km fort vent.
Premier essai consistant...
Le plateau de 64 dents limite en vitesse à 45km/h .. le 72 dents était mieux adapté..pour le vent arrière et les descentes mais ne cohabite pas avec le 40 dents..
---
La position du guidon du jour est la seule qui permette de pousser fort sur le jambes sans appui dorsal.
Les bras sont tendus et le long du corps.
si on change un tant soit peu les positions du guidon c est pas bon.
les bras repliés sur le ventre ne permettent pas de pousser....
On arrive donc à un paradoxe:
soit on vise l aérodynamisme soit l efficacité de pédalage.
Corps trés ouvert== aérodynamique mais peu de solution permettant une forte puissance.
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La position guidon dessous est négligée à tord.
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Guidon minimaliste , frein inversé, traînée faible...

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Plateau titane de 64 dents fait en 2 heures.(Le précedant de 72 dent était fait avec une poêle tefal)

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Cercles d encombrement :
1= guidon dessus au plus efficace. version actuelle "rase motte"
2=guidon dessous. vélo dit "compact" et peut être du futur "rase motte"

Avec les manivelles de 105mm les genoux génént moins et on gagne en trainée.
=== le jeudi 8 decembre 2011.
Bonjour au lecteurs éventuels,
---
Voici la nouvelle configuration du jour du vélo "rasemotte".....
---



==== le jeudi 8 decembre 2011.
Guidon "vite fait" en position basse.(environ 25cm)( le reste inchangé...siège 27 pédalier 34)
Montage du plateau en titane de 64 dents avec protège chaîne en bois et guide chaîne ... pour changer de plateau en position couchée..
Ajout d un flasque en bois sur la poulie sur le brin mort de la chaîne.
La protection de la poulie sur le brin tendu viendra après.
essai du jour: test du guidon bas.
Conformément à ce que j espérais la position mains sous les fesses est plus propice pour pousser fort sur les jambes.
à longueur de potence égale le pilotage est beaucoup plus précis que en position hamster au dessus du nombril....
RESTE à savoir l effet sur la traînée.
si l écoulement de l air est voisin du vélo compact on ne doit pas perdre en aérodynamisme.
Je crains l effet de sol maintenant que des turbulences vont apparaître sous le siège quoique c est très voisin avec ou sans guidon bas...
une chose est sûre les turbulences au niveau de l ancienne potence sont fortement réduites....
Autre point très positif la visibilité est bien meilleure avec la tête à 60cm du sol et sans la proéminence de l ancienne potence....
Le phénomène de balancement par inertie du guidon en virage n apparaît pas en position basse.
Les mouvements de roulis à ce niveau du sol (25cm) sont bien moins sensible qu à 70 cm du sol.
Donc en conclusion tout est positif.
L ouverture du corps n est pas un handicap pour l efficacité de pédalage.
Le seul reproche est le coté rase motte ......
Merci à celui qui a eu le courage de lire des essais aussi austères... quoique peut être utiles......
PS: j essaye de ne pas publier à chaque édition pour ne pas déranger les personne non intéressées.Mais La réédition de textes longs est plus pénible...
il faudra bien un jours que je prenne une nouvelle page....

=============================================================================le mardi 13 décembre 2011.
..................................................................... INFLUENCE DU VENT
En partant d une remarque simple j ai pensé éditer un tableau de vitesse à puissance constante en fonction de la vitesse du vent...
ceci est un brouillon non publié....
si il est utile je le garderai...
La remarque initiale est la suivante.
Sur le plat en restant à la même puissance ...on va à 40 km à l'heure sans vent.
si on a 10km de vent de face on ne roule plus qu à 34km/h
et si le vent est favorable on roule à 46km/h...
étonnant non!!!
en descente à puissance nulle c est plus logique.
si sur une pente de 6% on va à 73 km/h sans vent
alors avec 10km/h de vent favorable on va à 83km/h...
Tout cela est dit dans une seule formule.
Mais la formule est difficilement inversable.
On a facile à trouver la puissance connaissant la vitesse mais pas l inverse.
D où l idée d une famille de tableaux pour faire apparaître ces lois non linéaires.
des courbes ou de abaques seraient peut-être mieux.
J ai essayé avec de courbes de niveau de puissances mais l interprétation est peu commode....
=======================
CONDITION GÉNÉRALE DES MESURES
frottement sol=0.005 rd
masse = 77 Kg
masse vol air =1.230 kg/m3
scx =0.190 m²
(le vent est supposé de face ou arrière ou nul mais pas de travers....)

===================================================
CONDITION GÉNÉRALE DES MESURES

frottement sol=0.005 rd
masse = 78 Kg
masse vol air =1.213 kg/m3
scx =0.195 m²
|Puissance
|....|Pente
|....|.......|| Vent en km/h Vitesse
|....|.......|| -15| -10| -5| 0| 5| 10| 15|
| 0| -0.050||46.4|51.4|56.4|61.5|66.4|71.5|76.4
| 0| -0.040||39.2|44.2|49.1|54.2|59.1|64.2|69.2
| 0| -0.030||30.8|35.7|40.8|45.8|50.8|55.8|60.8
| 0| -0.020||20.5|25.5|30.5|35.5|40.4|45.5|50.4
| 0| -0.010|| 5.5|10.5|15.4|20.5|25.5|30.5|35.5
| 0| 0.000||-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0
| 0| 0.010||-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0
| 0| 0.020||-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0
| 0| 0.030||-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0
| 0| 0.040||-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0|-0.0
| 100| -0.050||52.3|56.8|61.5|66.1|70.8|75.6|80.3
| 100| -0.040||46.5|50.9|55.4|59.9|64.5|69.2|73.9
| 100| -0.030||40.4|44.6|48.9|53.2|57.7|62.2|66.9
| 100| -0.020||34.2|37.9|41.9|46.0|50.2|54.5|58.9
| 100| -0.010||27.8|31.1|34.5|38.1|41.9|45.8|49.8
| 100| 0.000||22.0|24.5|27.2|30.0|32.9|36.0|39.2
| 100| 0.010||17.2|18.9|20.6|22.4|24.2|26.0|27.8
| 100| 0.020||13.6|14.6|15.7|16.6|17.5|18.3|18.7
| 100| 0.030||10.9|11.6|12.2|12.7|13.1|13.4|13.4
| 100| 0.040|| 9.0| 9.5| 9.9|10.2|10.4|10.5|10.4
| 200| -0.050||56.8|61.2|65.6|70.0|74.5|79.1|83.7
| 200| -0.040||51.8|55.9|60.2|64.5|68.9|73.3|77.9
| 200| -0.030||46.5|50.5|54.5|58.6|62.9|67.2|71.5
| 200| -0.020||41.3|44.9|48.6|52.5|56.5|60.6|64.8
| 200| -0.010||36.0|39.3|42.7|46.1|49.8|53.5|57.3
| 200| 0.000||31.1|33.8|36.6|39.6|42.7|46.0|49.4
| 200| 0.010||26.5|28.7|30.9|33.3|35.7|38.3|40.9
| 200| 0.020||22.5|24.2|25.9|27.6|29.3|31.1|32.7
| 200| 0.030||19.2|20.4|21.6|22.9|23.9|24.9|25.8
| 200| 0.040||16.5|17.5|18.3|19.0|19.8|20.3|20.7
| 300| -0.050||60.7|64.8|69.1|73.4|77.8|82.2|86.7
| 300| -0.040||56.1|60.0|64.1|68.3|72.5|76.9|81.3
| 300| -0.030||51.4|55.1|59.0|63.0|67.1|71.3|75.5
| 300| -0.020||46.6|50.1|53.8|57.6|61.5|65.4|69.4
| 300| -0.010||41.9|45.1|48.5|51.9|55.5|59.1|63.0
| 300| 0.000||37.4|40.2|43.2|46.3|49.4|52.7|56.1
| 300| 0.010||33.1|35.5|38.1|40.6|43.4|46.1|49.0
| 300| 0.020||29.2|31.2|33.2|35.4|37.5|39.7|41.9
| 300| 0.030||25.7|27.3|29.0|30.6|32.2|33.8|35.3
| 300| 0.040||22.8|24.0|25.2|26.5|27.6|28.7|29.7



=============================================================================jeudi 15 dec2011
.............................................................."réinventer la roue"...
c est comme chercher des pépites d or.On ne trouve pas souvent mais quand on trouve c est d autant plus intéressant......

Merci... je testerai la camera à l'occasion...

Bonjour,
---
Je publie une nouvelle réponse car la précédente devient grosse par suite de sur ré éditions....
Voici l état de la maquette "rasemotte" ... à l origine jettable comme les autres.
Celle ci a subi un régime de faveur et évolue encore quotidiennement pour de nouvelles expérimentations....
..............................................................................
ici un mat à 4 fonctions: et un guidon bas...
1--- Support de l anémomètre éloigné des turbulences du mobile.
2--- support du fanion de signalisation
3--- ........... de l éclairage
4--- support du miroir rétroviseur.
Le mat a un profil biconvexe symétrique ayant une traînée insignifiante contrairement à un mat de même diamètre.
En plus d être perturbé l anémomètre perturbe l écoulement et farde...
Après il faut faire scherlok holmes pour retrouver les vraies valeurs des traînées.
On compare ici le guidon en position basse avec l autre version en position haute

..................................................................................................................................
Guidon en position haute avec potence courte les mains sont encore masquées par les genoux avec des manivelles de 150mm

..................................................................................................................................
Inspection de l âme de securité aprés passage dans des nids de poules à vitesse èlevée....
Les poutres ne sont pas encore collées ... simplement assemblées pour pouvoir modifier les angles.
de même la masse actuelle est de 13.5kg .. l amaigrissement commence peu à peu ...à chaque ré usinage...
le design a fortement évolué.
un raidisseur en forme de bec de marabout recouvre le tube de bôme.
Les poulies sont protégées par de flasques en bois.
La masse de la ferraille pourrait être considérablement réduite en prenant un cadre autre qu un vtt....

.............................................................
Suite des opérations::: améliorer la précision de la mesure du scx pour départager la version rasemotte et la version compacte.....
et pour départager aussi la version rasemotte guidon haut /bas...

Bonjour et merci pour tes expérimentations intéressantes.

Si tu ne sais plus quoi mesurer le jour où tu auras terminé ton mat, je te poste un sujet qui me tient à cœur en ce moment : je voudrais connaitre l'influence d'un carénage de roue(s) sur le SCx du vélo, le compact par exemple.

Dans les grandes lignes, je voudrais une mesure du SCx dans les conditions suivantes :
- sans carénage de roues,
- roue avant seule carénée,
- roue arrière seule carénée,
- les deux roues carénées.
Un carénage englobant les rayons suffira, genre chapeau chinois en carton, à peu près équivalent à une roue lenticulaire.