Construction d'un Delta TD (Style "Mosquito")

Je m'étais inscrit il y a maintenant quelques années en 2012 il me semble mais pris par les impératifs de la vie de famille, je n'avais pas pu entreprendre mon projet de vélomobile.
Les enfants ont grandit et c'est tant mieux , je vais pouvoir me consacrer à mon projet de conception et de réalisation d'un trike caréné et peut être assisté.
Avant tout chose, un grand bravo pour le Mosquito, je ne compte plus les fois que j'ai parcouru les différents posts sur la réalisation de ce projet, c'est tout simplement magnifique, que se soit esthétiquement parlant mais aussi techniquement.
Mon projet donc est de m'inspirer du mosquito concernant la géométrie et le carénage, et peut être apporter quelques modifications concerant la direction.

Mon cahier des charges est le suivant:
-Le plus léger possible. (je serai tellement heureux de faire aussi bien que le Mosquito!!
-Empattement le plus court possible.
-Largeur contenue (tout en conservant une marge de sécurité sur le fameux renversement   )
-En delta.
-Roue AR normales au sol
-Possibilité d'ajouter un carénage. (mon r^éve serai de faire comme le mosquito, enfin son premier proto, à moitié transparent avecarmature bois, comme les ailes des avions d'avant!!! tout simplement magnifique  
-Possibilité de monter un moteur roue à l'AVT bien sur pour une éventuelle assistance éléctrique.

-Je vais donc m'inspirer au maximum du Mosquito qui réuni tous les points que je souhaite avoir, je vais néanmoins modifier la direction par un Trapèze en X pour avoir les bénéfices de sa direction tout en ajoutant la dérive du CG vers l’intérieure de la trajectoire, pour éviter le souci principal des Delta )
Je ne sais pas si ça marche   , et je suis tout ouie quand à vos idées sur la question.

-Pour apporter quelques précisions sur mon projet, je vais prendre le temps sur la conception, je dispose de moyens en CAO, de machine outils traditionnels et à CN. Je réaliserai surement une maquette en Impressions 3D pour valider le concept.

J'ai réalisé une première modélisation pour valider juste la géométrie, en copiant les dimension du Mosquito, c'est à dire:
-Empattement: 1100mm
-Largeur de voie: 1000mm
-chasse ??

Ce n'est pas le design final bien sur...










En avançant sur la CAO, plein de questions me viennent à l'esprit, pardonnez moi mais c'est mon premier trike   .....

-Quel serait l'angle idéale max du chassis/sol qu'il faudrait lorsqu’on braque à fond.(compromis de la prise d'angle sans "tomber" à l'intérieur à faible vitesse mais suffisant pour ne pas non plus être projeté vers l'ext. à haute vitesse!!)
-Quel serait l'angle idéale max du chassis/ axe médian du 3 roues lorsqu’on braque à fond.(pour avoir un rayon de braquage pas trop grand pour le demi-tour!!)
-J'ai vu que sur le Mosquito, la direction n'est pas auto-stable (elle ne revient pas automatiquement au centre!!) faut-il malgré tout qu'elle est tendance à le faire ou non ?....
En jouant sur les angles et les différents longueurs "E" "B"et"L", on peut réaliser une géométrie qui à tendance à augmenter légèrement la garde au sol lorsqu'on tourne les roues, du coup par gravité, le TD aurait tendance à se remettre dans l'axe si on lâchait la direction.....

Bien sur j'ai 10 000 autres questions, mais j'en garde pour plus tard   ....


Encore félicitation aux "parents" du mosquito, je ne me lasse pas de disséquer les moindres détails de ce superbe engin.......une belle réussite d'un projet mené de A à Z, c'est tellement rare....



A+
Xavier

Essaye de faire moins de 90cm de large, parce que 90<= vélo, 90> pas vélo. Ce sera plus simple dans la vie.

Bonjour,

Pardonnez ma question de novice mais de quel diamètre faut-il disposer pour faire un demi-tour avec cet engin par ailleurs très intéressant ?
En bref, comment ça tourne ?

Bonne journée
Pulsar33

bonjour !
merci pour les compliments et bon courage pour ton projet qui semble partir avec serieux,
je confirme qu'il faut essayer de rester en dessous de 90cm pour la voie, c'est beaucoup plus pratique a l'usage. Sur le dernier mosquito on est a env 85cm.
sur le mosquito on a explore differents angles de direction et chasse, en gros de 35 a 40 deg et env 80-100mm de chasse cela fonctionne.
Plus l'angle est releve (proche de 45deg) et plus le rayon de giration sera reduit, mais plus l'engin sera sensible a plus grande vitesse, donc c'est un compromis.
Il faut bien veiller a ce que le CdG soit au plus bas, je dirais meme que c'est la premiere contrainte dont tout le reste decoule.
Je suis impatient de voir ce que cette direction en W va donner.
Pour info sur le mosquito le CdG se translate aussi vers l'interieur du virage tout en se translatant de quelques mm vers le haut. Tout est fonction de la position du Cdg par rapport a l'axe de direction/roulis.
Ensuite pour le carenage il va falloir veiller a ce que pour des incidences fortes (vitesse relative de l'air par rapport a la vitesse de deplacement du vehicule) le centre de poussee soit derriere ou pas trop loin du CdG pour beneficier de l'effet auto stabilisateur girouette.
En examinant au premier abord la vue de cote cela ne va pas etre le cas, les volumes du carenage sont trop importants a l'avant. Il y a une facon de le calculer: l'axe de roulis partage la surface projetee du carenage en vue de cote en 2 surfaces. il faut alors egaliser les moments quadratiques de ces 2 surfaces par rapport a l'axe de roulis. (egaliser les surfaces est un bon depart, mais ce n'est pas sufisant)

Ah enfin un autre fou qui s’intéresse à cette géométrie.
Pour le croisement des bras arrières, c'était une suggestion de Lorenzo. J'ai tenté ce type de construction mais j'ai vite été dépassé par le manque de moyen d'usinage. Je construisais avec de la récup pour limiter les frais et j'ai dû jeter l'éponge, provisoirement je l'espère.
Pour la géométrie en W je suis arrivé à la conclusion qu'il faut bien placer le corps du pilote car il conditionne la difficulté ou facilité de braquer ou redresser l'engin lors de rayon court.
Suggestion que je n'ai pas essayé : pour la commande de direction, le "guidon", ne serait-il pas plus simple de reproduire la même géométrie que l'arrière, de la positionner sous le siège dans le plan horizontal, la transmission entre les 2 serait aussi en câbles bien sûr. Le gros avantage que j'y vois c'est que les déplacements angulaires seraient identiques donc pas de soucis de tension des câbles.

Bon courage.

Merci pour vos remarques   , effectivement je vais me tenir à 900 mm de largeur de voie pour rester dans la catégorie "vélo", je ne connaissais pas cette subtilité.....
Je prends note pour l'angles de direction de 35-40° et les 80-100 mm de chasse. J'ai déssiné avec 45° (un peu au hasard...), je vais modifier tout ça.
Je suis parti sur des roues de 20" pour les trois mais j'ai vu que 16" pour l'AR semblait possible et plus adapté finalement...Je pense que si le carénage ne touche pas lors de la prise d'angle, je resterai en 20 mais si je réduis la voie à 900mm, ca pourait être juste...et le passage à 16 sera peut être obligatoire.
Je ne vais pas perdre de vue de baisser au maximum le CG en conservant un garde au sol de 100mm (est ce suffisant?). J'avais remarqué que sur le mosquito, le CG penchait à l'int. de la trajectoire, ce qui doit donner le côté agréable à la conduite, enfin j'imagine. Par contre, je ne savais pas pour la prise de quelques mm en hauteur, je vais partir la dessus, naturelement je pense qu'il vaut mieux que l'engin soit autostable , quitte à "forcer" un peu pour tourner.

Question tringlerie de direction pour répondre à "jagut", j'avoue ne pas m'être encore penché dessus. 1 manche, 2 manches, commande par cable, par biellette, j'en sait rien du tout à vrai dire. Comme ça à blanc, je partirai sur un manche unique entre les jambes(si il y à la place!?) mais ça reste à préciser.

Après simulation en CAO: voici ce dont je me suis rendu compte.
Comme le dit "gluondufou",
Plus l'angle de chasse est important, et plus le trike tourne sérré.
+ la longueur E se rapproche de L et plus la cellule s'éloigne de l'axe de départ lors du virage.
+E est petit et + la prise de roulis est important et du coup, la cellule reste pratiquement centrée entre les roues AR.
La longueur B des biellettes n'ont pas trop d'incidence par contre. De toute façons, celles-ci sont imposé par tout le reste et je n'aurais pas trop le choix qd à leurs longueurs.

Question carénage, je suis d'accord avec toi "gluondufou", elle n'est pas "équilibrée", je l'ai déssiné "bêtement" juste pour m'assurer qu'elle ne touche pas lors de la prise d'angle, je travaillerai dessus dans un second temps en prenant en compte tes remarques sur la prise au vent.


Lundi, je posterai des jpg du travail de la direction en X, ou en W je ne sais pas comment on peut l'appeler....
J'ai fais un comparatif avec le Trapèze du mosquito, c'est assez amusant de voir la différence de comportement et bcp plus parlant qu'en  texte!!!

Bonne soirée..
Xavier

faut-il malgré tout qu'elle ai tendance à le faire ou non ?
à mon avis (après avoir roulé sur différentes configurations) il est inutile de s'imposer cette contrainte dans le cas d'un trike (sur un 2 roues oui).
La première raison est que la route est très souvent bombée, donc en trike on penche toujours d'un coté ou de l'autre, ce qui fait que la direction part toujours d'un coté ou de l'autre, et ce qui oblige à tenir le manche.
La seconde est que dans ta configuration tu vas avoir de grosses forces de frottement dans ta direction, donc ta direction ne reviendra de toute façon pas toute seule dans l'axe sur route plate.

@ pulsar33 : je m’aperçois que nous n'avons pas répondu à ta question ; voici donc de la saine lecture qui devrait dégrossir le sujet. Nous sommes toujours dispo pour d'autres explications si besoin.

Bonjour,

Merci jagut pour ta réponse. Je connaissais ce sujet mais je n'avais parcouru que les dernières pages.
Je viens de me fader les 17 + 8 pages (en lecture rapide je l'avoue, j'ai pu rater un truc)
J'avais le sentiment d'avoir compris intuitivement (pratique du VD) comment négocier des courbes en m'inclinant.

Cette image mentionnée à divers endroit explique bien les choses :


En revanche, même si on ne peut transposer directement le comportement d'un VD, on sait bien que pour faire un demi-tour au plus court, il faut une faible vitesse et un fort braquage du guidon, et que dans ce cas l'inclinaison est nuisible. Je n'ai rien trouvé concernant la première formulation de ma question. Quelles sont les limites (chiffrées) d'un tel système ? Quel diamètre faut-il pour faire un demi-tour au ralenti ?

Pour info : ce n'est que pure curiosité de ma part. Les objectifs de ces modèles ne sont pas compatibles de mes contraintes d'utilisation d'un trike ou VM.

Cordialement
Pulsar33

@Xavier: est-ce que ta simulation permet de calculer le rayon de braquage ? J'ai le sentiment que la config en X braque moins que la position non croisée des bras du mosquito.
Ce serait pas mal d'arriver à faire un modèle (de calcul) complet qui donne la position du CDG, le rayon de braquage, l'accélération centrifuge supportable sans verser.. en fonction des paramètres de construction (longueurs "E" "B"et"L"..) et de la consigne de virage donnée. Ca devrait se faire sous excel en utilisant le solveur (prévoir une paire d'heures et d'aspirines), mais peut-être que ça existe déjà, ou probablement une bonne CAO 3D peut le faire.
Ensuite, tout dépend surtout de l'application souhaitée: est-ce juste pour la campagne, ou aussi en ville ?
J'ai l'impression que cette géométrie Delta séduisante exige un compromis fort entre rayon de braquage (ville) et stabilité en descente rapide (col) et je doute qu'il soit possible de faire mieux que Mosquito, et cela avec un CDG très bas.
Pour réduire cette contrainte, l'idéal serait de découpler le déplacement latéral (et un chouia vertical) de la barre E, de son inclinaison (qui détermine l'inclinaison du siège). En ayant par exemple un levier de réglage avec une position "ville" ou "vitesse", dans cette dernière position, l'inclinaison étant bien plus forte. (facile à dire, mais je ne vois pas comment le faire)
Ou alors un mécanisme genre "glissière" (un peu comme ici https://velorizontal.1fr1.net/t23079-trike-td-delta-avec-essieu-arriere-a-glissiere) qui inclinerait assez rapidement pour des petits angles de braquage (nécessaire à haute vitesse), mais n'inclinerait pas plus lorsqu'on braque beaucoup (en ville). Il faudrait donc à la fois une glissière (solidaire du bloc roues arrière) + un axe de rotation (lié au déplacement le long de la glissière pour avoir la relation inclinaison/braquage souhaitée). Là encore, facile à dire.

durbin a écrit:

faut-il malgré tout qu'elle ai tendance à le faire ou non ?
à mon avis (après avoir roulé sur différentes configurations) il est inutile de s'imposer cette contrainte dans le cas d'un trike (sur un 2 roues oui).
La première raison est que la route est très souvent bombée, donc en trike on penche toujours d'un coté ou de l'autre, ce qui fait que la direction part toujours d'un coté ou de l'autre, et ce qui oblige à tenir le manche.
La seconde est que dans ta configuration tu vas avoir de grosses forces de frottement dans ta direction, donc ta direction ne reviendra de toute façon pas toute seule dans l'axe sur route plate.

C'est là ou mon inexpérience en Trike est criante, je n'avais pas pensé qu'il faudrait sans cesse corriger finalement la trajectoire à l'inverse du vélo classique...sans parler du frottement effectivement...
Plus j'y réfléchi et plus je pense que je vais faire un "mini proto" en impression 3 D à l'ech 1/10 peut être, et dans un second temps, un proto "lourd" ech:1/1 en mecano-soudé avec les 3 réglages possibles, sur les différents entraxes et angles qui définissent la géométrie. Cette étape je pense est indispensable à la compréhension du mécanisme, même si on peut dégrossir en CAO, un proto avec réglage sera une bonne approche pour ressentir en vrai les effets de telle ou telle modification....

@pf26: Pour la simulation dynamique, en principe oui, mais pas pour l'instant, j'en suis au début de la conception, et il faudrait que je change de module de conception pour apprécier une simulation de mouvement...que se soit pour le renversement, pour la trajectoire ou pour les effets de la force centrifuge. Ton idée des 2 positions route/ville est vraiment géniale, ça ne va pas vraiment avec la contrainte de poids mais l'idée d'avoir 2 configs possibles sur le même engin est très séduisantes (peut être pas entièrement automatique mais juste par un repositionnement des biellettes par exemple!!)


Petits jpg pour comparer (dans le plan des biellettes!!) le Mosquito et la direction en X pour une inclinaison de 25° de la nacelle.

sur le mosquito nous avons la possibilité de varier le point de tirage des cables sur les bielles et "par expérience" nous avons défini une valeur qui semblait "nous convenir" (il ne nous semble pas sérieux de livrer un vélo qui tourne dans un mouchoir de poche mais s'avère dangereux à 30km/h...)
chacun peut bien sur, à sa convenance, privilégier le rayon de braquage au détriment de la stabilité ou l'inverse. et trouver son bon compromis
si mes souvenirs sont bons, je crois qu'on est dans les 5m de rayon. gluondufou confirmera (ou pas!)

Après quelques modif en prenant en compte toutes vos remarques,  largeur de voie, angle de chasse....

Bonjour,

Merci olivier pour cette réponse indirecte à ma question concernant le rayon de braquage (~10m pour un demi-tour selon réglage)

Est-ce que je comprends bien ces schémas :  le déplacement vertical de la nacelle n'est pas le même pour les deux systèmes ?
A droite, elle descend faiblement => pas d'effort pour braquer mais reste en position et il faut effort léger pour revenir
A gauche, elle monte => effort plus conséquent pour braquer et retour automatique en ligne droite

Important lorsqu'on pèse ~100kg ...

Bonne journée
Pulsar33

Sur les 2 jpg pour comparer dans le plan des biellettes, on voit que le milieu de la barre "E" se déplace vers la gauche dans le cas X, et vers la droite dans le cas "Mosquito". Quand on manipule une brouette et qu'on veut aller à droite, il faut enmener les bras vers la gauche et incliner à droite (sens aiguille d'une montre).
J'ai l'impression qu'avec la config "X", on recule l'axe vertical de direction (que l'on voit bien sur les vues de dessus) et idéalement situé vers la roue avant. Ici, on a vraiment plus une direction "arrière".
Est-ce que ça te serait possible de faire une vue (3D) de dessus avec les bras classiques Mosquito, pour comparer ?

Pulsar33 a écrit:

Bonjour,

Merci olivier pour cette réponse indirecte à ma question concernant le rayon de braquage (~10m pour un demi-tour selon réglage)

Est-ce que je comprends bien ces schémas :  le déplacement vertical de la nacelle n'est pas le même pour les deux systèmes ?
A droite, elle descend faiblement => pas d'effort pour braquer mais reste en position et il faut effort léger pour revenir
A gauche, elle monte => effort plus conséquent pour braquer et retour automatique en ligne droite

Important lorsqu'on pèse ~100kg ...

Bonne journée
Pulsar33

Effectivement, par contre je n'avais pas mis le repère en pointillé concernant la hauteur au bon endroit du coup, on a l'impression que la nacelle monte bcp mais ce n'est pas le cas...
En corrigeant, on le voit mieux,le milieu de "E" reste à la même hauteur....  alors que sur le Mosquito lui, descends légèrement. Attention, je dis pas que c'est mieux, j'en ai aucune idée, et en plus je n'ai surement pas les dimensions exactes du mosquito , je me suis inspiré des photos pour faire le comparatif.




Mais, comme vous l'avez dit, il faut surement faciliter la prise d'angle pour au moins vaincre les frottements mécaniques des liaisons pivots, je vais voir si je peux modifier les proportions pour que ça aille dans se sens.....Je cherchais tellement à ne pas modifier l'assiette générale pendant la prise d'angle que je suis peut être tombé dans l’excès inverse...à voir...

Bonjour XDG,

Je t'encourage vivement à avancer dans ce projet.
Etant entre Aix et marseille je serais heureux un jour de pouvoir voir cette machine si ce projet se concrétise.

Pour réduire les frottements au niveau des pivots, il y a l'idée de remplacer les bras "B" par des triangles, un peu comme ici: https://velorizontal.1fr1.net/t19247-petit-moustique-est-ne

à "djiji", j'espère bien aller au bout, mais la phase CAO va me prendre pas mal de temps.....plus j'aurais dégrossi l'étude et moins j'aurais de mauvaises surprises pour la suite.

pf26 a écrit:

Pour réduire les frottements au niveau des pivots, il y a l'idée de remplacer les bras "B" par des triangles, un peu comme ici: https://velorizontal.1fr1.net/t19247-petit-moustique-est-ne

Oui tout à fait, j'avais vu cette version avec triangle qui doit diminuer les frottements de la liaison pivots, c'est sur...mais du coup partie AR très rigide...
Je vais peut être pour le proto en mecano-soudé monter des rotules pour les liaisons qui sont lourdes certes mais qui donne la possibilité de réglage, à voir....
Je vais travailler sur le 1/10 pour l'instant.....  
A+
XDG

pf26: ce serait genial une position ville (verouillable) pour diminuer le rayon de braquage.

ici des precisions sur la geometrie mosquito
et bien sur j'ai dis une connerie quelques posts plus haut , le CdG se translate de quelques cm vers le bas dans un virage, ce qui signifie en theorie que la position ligne droite n'est pas la position d'equilibre. En fait a l'usage ce n'est pas le ressentis, certainement du a la preponderance d'autre facteurs, comme la chasse, l'angle de direction, la friction de la direction (a mon avis benefique), la hauteur du cdg entre autres

On voit bien le Cdg a l'interieur du virage ici







entre les debuts et la derniere iteration figee en 2015 ce qui a progressivement change ce fut de placer le Cdg le plus pres possible de l'axe de roulis afin d'avoir un comportement assez neutre (deplacements du Cdg assez faibles)

@ pulsar : le poids a tirer quand on est immobile et qu'on souhaite redresser (pour le mosquito) est impressionant en effet. Si la masse est telle autant poser un pied a terre pour aider. Je ne pense pas que ce soit un probleme dimensionnant pour la conception car il suffit de commencer a rouler et a peine les premiers km/h ca tourne tout seul.

Magnifique...
Merci pour les .GIF, rien de plus parlant qu'une belle animation....
Il faut que je vois comment faire pour en enregistrer à partir de ma CAO, je ne sais pas faire  
Effectivement, on voit très bien que le CG bouge très peu finalement, que se soit latéralement ou verticalement, c'est surement pourquoi il est si sain à la conduite!
Dans ma configuration, j'ai bien peur que le CG est tendance à très légèrement monté verticalement lors d'un virage (la configuration en "X" ne donne pas le choix sur ce point), on serait donc dans le cas contraire en ce qui concerne la position stable, se serait en position droite, mais du coup l'effort pour tourner sera surement bien plus important que sur le mosquito, il reviendra dans la position d'équilibre plus facilement en principe...On peut toujours après adapter une démultiplication sur la commande de direction qui permette un effort contenu pour effectuer la manœuvre...

J'ai imprimé une version au 1/10 du mien avec quelques réglages possibles pour tester physiquement ce que ça donne, je vous met des jpg dès que je l'ai monté.

A+
XDG

Bonjour,

Merci pour ces confirmations et explications. Effectivement, les images sont très parlantes.

Bon courage pour ces projets motivants
Pulsar33

Alors voilà un modèle au 1/10 (en impression 3D)avec les 2 réglages principaux, l'angle de direction, et la longueur E variable en 3 positions pour essayer d'apprécier les répercutions de ses 2 valeurs.
J'ai réalisé juste le montage, ce soir, je fais les mesures de giration et de prise d'angle.
Largeur de voie 10cm.
Empattement, de 10 à 11.5cm.
Diam de roue: 3x 2"
Vous me pardonnerai les pneus "slics"...

L'impression 3D permet d'obtenir un prototype fonctionnel très rapidement sans passer par des phases d'usinage longues et fastidieuses, c'est vraiment un excellent outil. Les modifs éventuelles ne posent plus de problèmes et le temps gagné est plus qu'appréciable. Je suis avec beaucoup d'intérêt ton post, pour le projet très prometteur et novateur qu'il décrit et également pour la précision des explications ainsi que des choix techniques et ceci de la part de plusieurs intervenants. C'est réellement passionnant.