Trike carrossé (cadre en structure tubulaire, toile tendue)

Je ne veux pas te décourager mais les 2 modèles ont des similitudes. Presque tous les tubes ont plusieurs fonctions et donc le poids final est optimisé sur les 2. Ce qui veut dire que le Masa pèsera plus lourds que l'autre. C'est pour moi mathématique.

C'est sûr qu'une multitude de tubes, à résistance égale, seront plus lourds qu'un seul gros tube fin. Mais je compte sur les possibilités de fixation (à la manière d'un cadre de moto ou de quad) pour rentabiliser ce surpoids. Un petit schéma (un peu à l'arrache) pour illustrer mes propos:

Une structure en alu/PVC (en rouge) avec de la toile (en vert/bleu), du Plexi et du coroplast (bleu foncé) venant coiffer le trike, avec un pivot à l'avant (en jaune). Une certaine souplesse/fragilité de l'ensemble serait admissible, vu qu'il reposera sur le cadre une fois en place (possibilité de le maintenir avec des aimants par exemple).
Et la toile tendue avec des cerceaux sur les côtés.
Bref ça se rapproche un peu des carrosseries porteuses automobiles.

Alors qu'avec un trike classique il faudra rajouter un "nez" assez conséquent, trouver où le fixer, faire une "cabine" laissant un peu d'espace pour bouger,... C'est jouable aussi, mais pour obtenir quelque chose de rigide le poids risque d'être assez important (les carrosseries pour trike existantes tournent dans les 15kg, en fibre de verre).
Il y a aussi la solution d'un simple "pare-vent" mais en cas de pluie latérale c'est inefficace, et j'ai peur de la réaction en cas de coup de vent.

Edit 10/02: précision sur les couleurs du schéma

Dans le cas de la conception de chassis, quelle que soit leur destination, en treillis tubulaires, une règle de base est à respecter lors de la conception : tous les tubes doivent être rectilignes et ils ne doivent être soumis qu'à des contraintes de traction / compression. Partant de là, des épaisseurs de tube très fines peuvent être utilisées car ce qui confère sa raideur à ce style de profilé c'est son diamètre extérieur avant tout. De même un tube rond est souvent préféré car sa résistance ne dépend pas de son orientation.

Merci pour cette règle. En gros c'est le principe de la triangulation non ? L'effort est réparti au mieux sur plusieurs tubes et dans leur axe, pour pouvoir les sous-dimensionner en gardant une bonne résistance. Un peu ce qu'on retrouve dans le cadre "en diamant" des vélos droits.
Mais dans le cas d'une structure assez longue comme un trike ça risque d'être coton... On finit rapidement par avoir des efforts en flexion.

Dans le même genre il y a les flèches de grue:

Exactement, c'est le principe de la triangulation et des structures géodésiques dont la flèche de grue à tour que tu présentes est un très bon exemple. Ca s'applique également à des structures longues en permettant d'enrayer la flexion. Un très bon exemple, que tout le monde connait est la structure arrière, supportant le rotor anticouple,de l'hélicoptère Alouette 2, qui fut longtemps l'appareil des forces de l'ordre et de la sécurité civile. donc dans le cas d'un chassis de trike, ça ne pose aucun problème. Il faut simplement optimiser la conception et soigneusement dimensionner les tubes. A noter que comme la flèche de grue, les tubes composant la triangulation sont d'une section inférieure aux tubes principaux.

Il y a aussi le Moulton qui reprends un peu ce principe


Maintenant, la triangulation c'est "le top" pour avoir un bon rapport rigidité/solidité/poids, mais dans le cas du Slingshot par exemple ce principe n'est pas respecté, et à-priori compensé par des tubes un peu surdimensionnés (d'où un poids conséquent). Est-ce vraiment gênant en pratique ? Contrairement à une grue, ou une queue d'hélico, la charge sera au centre de la structure, cette dernière étant supportée par 2-3 points d'appui (alors qu'une grue est schématiquement une poutre fixée à une extrémité, et supportant une charge à l'extrémité opposée, comme un exercice de RDM ).

Pour trianguler correctement le cadre sans trop l'alourdir le mieux serait du tube dans les 15x1mm, or actuellement je ne peux pas les souder, et dans l'idée j'aurais souhaité avoir des tubes cintrés sur les flancs (les bleu clair sur le schéma) pour conserver un espace intérieur correct (du fait du cadre triangulaire), ce qui ne va pas dans le sens de la triangulation idéale... Ou il faudrait abandonner la forme triangulaire du cadre pour un demi-hexagone afin de laisser de la place pour le siège.

Un exemple de châssis triangulé,



@+,Willy

Il ressemble pas mal à l'Atom


Il s'agit de châssis à section rectangulaire, à terme ça serait vraiment pas mal pour avoir un bon espace intérieur et pouvoir respecter une triangulation correcte sur les côtés (et éventuellement le dessous), mais il faudrait que ça soit assorti d'une diminution sensible de l'épaisseur des tubes pour avoir un poids correct (le moteur n'est pas aussi puissant que sur les engins en photo ).

Salut

Auriez-vous des formules ou règles pour la géométrie des vélos couchés (de façon générale) ? Hauteur et éloignement du pédalier par rapport au siège, positionnement du cintre, angle et dimensions du siège,...

Il existe pas mal de méthodes pour déterminer ces cotes sur un vélo droit, mais dans le cas d'un vélo couché j'ai cherché mais sans grands résultats... D'autant plus qu'on n'utilise pas forcément les mêmes longueurs de manivelle en couché et en VD pour des raisons pratiques (ce qui joue pas mal sur le mouvement des jambes, et les réglages de position).

Merci

Edit: pour le choix des solutions techniques (direction,...) ce PDF est une vraie mine d'infos, je suppose qu'il tourne déjà sur le forum mais ça ne coûte rien de le remettre:
http://www.hellbentcycles.com/trike_projects/Recumbent%20Trike%20Design%20Primer.pdf
par contre je n'ai pas vraiment trouvé d'infos sur les cotes du vélo.

A défaut de cotes théoriques j'ai fait un "mannequin" à ma taille pour limiter les grosses boulettes de dimensionnement.

J'ai laissé tomber la suspension arrière, pour gagner en rigidité et en poids (beaucoup de trikes n'en ont pas).

Voilà où j'en suis, j'aurais aimé avoir votre avis sur le cadre, les éventuelles améliorations et corrections avant de finaliser la conception   (dimensionnement final, angles de direction,...):



Les tubes sont en 1,5mm, à part la poutre centrale en 2mm (parce que j'ai ça en stock, passer en 1,5mm me ferait gagner 500g, à voir si ça se justifie), on arrive donc à un poids pour le cadre de... 13kg !

Si je me base sur 4kg pour un groupe complet (genre Deore, freins compris), 1kg par roue (à la louche) + 500g/pneu, 2kg pour le siège complet (dossier "hamac" + bas en dur/mousse réglable), et ~4kg de tringles/cintre/fusées/roulettes, ça me donne... 28kg    !
Donc même avec une carrosserie légère (toile tendue + mousse + coroplast, armature alu/PVC) dans les 5-6kg, j'aurais quand même un bestiau de ~33kg. Ce qui en soit n'est pas délirant comparé à un vélomobile standard (proche d'un Quest ou un Alleweder), mais pour me passer d'assistance j'aimerais grappiller un peu de poids; 2 ou 3kg ce serait pas mal.

Je pense avoir un peu surchargé l'avant (pas mal de trike se contentent d'un seul tube en 35x2mm). Ceux venant de l'arrière pour trianguler la direction (actuellement en 25x1.5) pourraient éventuellement être remplacés par des tubes moins gros (15x1.5mm) ?
De plus, vu la poutre centrale conséquente les tubes latéraux pourraient être plus légers (ils devraient supporter assez peu d'efforts, et ça semble possible d'ajouter des renforts au milieu, servant aussi d'arceaux pour la toile).
Il doit y avoir matière à gratter aussi du côté de la "bôme", et des tubes autour du siège.

Pour les renforts n'ayant pas une fonction critique de l'alu emmanché/collé dans un raccord acier pourraient apporter un bon gain de poids.

Restera à intégrer une petite batterie et l'éclairage.


Merci d'avance pour vos conseils et remarques

As-tu essayé de remplacer ta poutre centrale par 2 tubes plus petits qui partiraient du train avant? Ce serait peut-être moins lourd.
Je pense qu'au niveau du train avant, les tubes arrières du triangle inférieur vont te gêner pour le pédalage.
Bonne cogitation!

Normalement un tube ayant un plus grand diamètre sera plus rigide (même en étant assez fin), il faudrait que je fasse quelques calculs de résistance pour voir si l'équivalent avec 2 tubes peut être intéressant au point de vue du poids.

Il y a des chances que le tube en bas gêne effectivement le pédalage, mais je n'arrive pas bien à le visualiser avec le 3D. Du coup, un agencement des tubes de cette façon me semble plus optimisée (moins lourd, pseudo-triangulé), un petit schéma vu du côté de la bôme et des haubans de direction:

En espérant juste que le tube bleu-clair en bas ne vienne pas à son tour entrer en collision avec la pédale...

Edit: modif faite, je gagne en théorie 1kg sur le cadre



Il doit y avoir moyen d'optimiser encore un peu en réunissant les 2 tubes en V à l'avant, et en raccourcissant la bôme.

@Pulsar33: ce trike utilise un système de pignons intermédiaires http://forum.atomiczombie.com/showthread.php/6770-New-member-New-build-in-Brisbane/page4

(voir en milieu de page)

L'idée de souder un pignon sur le moyeu même pourrait être intéressante à reprendre également. Ou, de façon plus moderne, un pignon percé vissé sur le côté disque d'un moyeu arrière de VTT.

Ce serait surtout utile si l'on souhaite décaler la ligne de chaîne (pour un delta par exemple) et utiliser la K7 entièrement.
Ou pour une assistance électrique (profiter de la roue libre pour pédaler indépendamment du moteur).

concernant les grandes roues

Même si ce n'est pas encore l'heure de l'apéritif, j'aime bien le très imagé "pringle profile" de la roue qui a trop souffert d'un virage à plat.

Intéressant ce site . Effectivement, la construction d'une caisse à savon s'apparente pas mal à celle d'un trike (roues, direction, freinage,...).
Dans ce cas ci, j'aurais tendance à dire que c'était une roue "cheap" (moyeu de petit diamètre, axe de 9mm, simple paroi... genre VTT 1er prix) qui n'a pas supporté les contraintes. C'est sûr que comparé à une roue de BMX c'est fragile. Une bonne roue de VTT aurait peut-être tenu ?

pour la toile tendue voir le tyvek et "l'ov'bike" sur le forum

Merci pour le conseil, je vais étudier ça !

Si vous avez des remarques/conseils/idées par rapport au châssis n'hésitez par à m'en faire part, je suis preneur de tout ce qui peut faire avancer le schmilblick !
Je suis en train de réunir des matériaux et je pense pouvoir attaquer la construction d'ici cet été.

Hello

Je vais attaquer le design "définitif" pour faire les plans et passer à la fabrication, quitte à ajuster des bricoles en route. Je me base sur ces infos pour la direction:
https://velorizontal.1fr1.net/t9496-trike-l-essentiel-pour-ne-pas-se-planter-en-construction
http://www.eland.org.uk/steer_intro.html

J'ai à-priori en stock ce qu'il faut (pas mal de vélos à sacrifier, du tube de différent diamètre,...), c'est du tube basique et lourd mais au moins je ne devrais pas avoir trop de problèmes à souder.

Il me reste ces problèmes:

Quelles roues AV ? Je souhaiterais faire au plus économique (vu la part de récup', j'essaie de limiter le prix du projet à <300€), sans sacrifier la sécurité et la tenue de route. Je n'ai retenu que ces solutions:
-moyeu de VTT 20" à monter sur un cercle de BMX: environ 40 de moyeu + 60 de cercle et rayon, soit ~100€/pièce. Il y aurait moyen de gratter en trouvant une paire de moyeux d'occasion, mais c'est rare d'arriver à une paire identique...
-roue AR de BMX, axe en 14 et adaptateur: une bonne idée, mais les roues arrières en axe de 14 ne sont pas si communes, et sont souvent à 70+€, ce qui limite l'intérêt de la solution. Il y a des modèles plus cheaps, mais souvent le port (depuis l'UK,..) ramène le prix a ~60€ ... Idem pour l'occasion, c'est dur de trouver une paire.
A condition de trouver une roue avec roulements scellés, il serait possible de changer ces derniers pour gagner en diamètre intérieur et passer un axe de 14 lisse.
Reste l'adaptateur pour disques, j'en ai vu à ~3-5€.
-roue toute faite (Catrike,...) mais ça tourne dans les 130€/pcs.
-utiliser des fourches et des roues classiques à disque (30€ en 20"), mais outre le surpoids il faut voir si la roue supportera les efforts latéraux.
Si vous avez des solutions alternatives je suis preneur. Dans l'idéal j'aimerais rester dans les ~70€/roue, quitte à avoir quelque chose d'un peu lourd (de toutes façons j'aurais un tank au final   ).

Quel tissus utiliser pour le siège ? Une sorte de toile à hamac ferait le boulot ? Ce qui me gêne, c'est que ce tissus va encaisser pas mal d'efforts (au pédalage, dans les virages, secousses sur la route,...).

Merci

Tu peux utiliser des moyeux Bitex - ils font des moyeux pour trices.
Tu peux prendre un moyeux avant VTT pour axe de 10 (exemple Shimano Deore) et changer l'axe (autoconstruction) pour 12mm ou même changer des roulement pour axe de 15. Un copain sur le Forum Polonais a eu des roulement use dans ça roue avant et sans démonter il a commander des roulement de 6000 (10x26x8 - axe de 10) et au démontage il c'est aperçue, que ce sont des roulements 6001 (12x28x8 - axe de 12, mais réduits au 10 dans les pattes). Si dans le moyeux tu a des roulements 6001, tu peux les changer pour 61902 (15x28x7 + rondelle).

J'avais aussi repéré les Shimano (Zee en 20mm, malheureusement en centerlock, XT 15mm) et il y a des Halo 20mm dans les 40€.
J'ai déjà un Halo spin doctor 32H 20mm en stock, donc ce serait une solution, mais le coût pour en trouver un 2e et les éléments pour le montage reste important (à voir...). Et les cercles en 20" 32h ne courent pas les rues. Va falloir que les fabricants se réveillent   !

Les moyeux Shimano (et la majorité des moyeux d'entrée de gamme) sont en roulements à billes libres (non scellés), mais passer à un axe de 12,14 voire 20mm serait peut-être envisageable en effet (en diminuant la taille des billes, et selon le diamètre interne du moyeu). Si c'est le cas, ça pourrait être une solution très intéressante et économique pour utiliser des roues toutes faites (20" à disque, ou de BMX).
Je n'ai pas d'axe de 14 sous la main, mais je vais déjà vois s'il y a suffisamment de place dans le moyeu.

Une autre possibilité, dérivée de celle dont tu parles, serait de mettre en force des roulements scellés dans un moyeu prévu pour un système cônes/billes. L'idéal serait de pouvoir passer un coup de tour, mais si une fois les cuvettes chassées on arrive à un diamètre standard de roulement ça pourrait être faisable. Je vais mettre un coup de pied à coulisse sur un moyeu classique.

Edit: le coup de remplacer un axe de 10mm par du 14 semble faisable: http://forum.atomiczombie.com/showthread.php/8816-How-I-used-Standard-BMX-and-MTB-parts-to-make-my-pair-of-front-Disc-hubs/page2?highlight=mtb%20disc%20hubs

Je parle des moyeux a roulements scellés. Tu prend un bon moyeux a disque avec axe standard de 10mm et t’enlève l'axe et tu te rend compte que les roulement sont en 12, mais l'axe est réduit.
L’exemple du Copain: moyeux Shimano Novatec, axe de 10


Roulements scelles 6001 pour axe de 12 , tu dégage l'axe, tu te fait un a toi et voila. Ou tu change le roulement du coter disque pour un 61902 + éventuelle rondelle de 1mm et tu utilise axe conique 15mm =>12mm.

J'avais compris l'idée , mais pour que ce soit avantageux il faut trouver une roue 20" à disques ayant des roulements scellés. S'il faut rayonner la roue, autant partir directement sur un moyeu en 15/20mm .

J'ai mesuré deux moyeux basiques que j'avais sous la main, et je trouve une surface cylindrique de 26x6mm pour accueillir un roulement. Par exemple: https://www.123roulement.com/roulement-15267-2RS.php
A voir ce que ça donne avec un moyeu sur lequel ont peut retirer les pistes de roulement.

Le petit problème étant un rétrécissement à 12mm avant d'arriver à la partie centrale du moyeu, ce n'est qu'une mince paroi mais vu la dureté de la matière je n'ai pas réussi à le percer tel-quel (il faudrait passer par un recuit local).

Si ça peut permettre d'utiliser une roue arrière de BMX quelconque avec une vis de 14mm comme axe (à visser dans la fusée, comme ça pas de problèmes pour retirer la roue), on pourrait arriver à un compromis intéressant (et un coût de revient <40€/roue).
Ou cette roue que j'avais repéré, mais j'ai des gros doutes quand à la possibilité de faire la modif sur le moyeu: https://www.taylor-wheels.fr/roues-de-velo/roue-20-pouces/taylor-wheels-20-pouces-roue-avant-velo-gruenert-double-paroi-6-trous-disque-noir

Edit: cette opération a été faire ici (message du 4 mars): https://velorizontal.1fr1.net/t15370p30-le-cinci-mobile

C'est une question des prix - moyeux axe 10 (roulements 6001) + changement axe coûte moins chère qu'un moyeux axe 15
Moyeux Bitex

Bonjour Celika,

Bravo pour ton projet, auquel je vais tenter d'apporter ma pierre (pas trop lourde j'espère). Mes commentaires seront plutôt sur la structure que tu as choisie.

Le fait de repousser les roues avant loin à l'avant va intervenir sur plusieurs facteurs qui ne vont pas dans le sens de ton cahier des charges.

1. capacité de prendre des virages serrés : plus tu augmentes l’empattement, plus le rayon de braquage augmente à Iso orientation des roues.
   
2. stabilité dans les virages : plus ton centre de gravité (a peu-prés situé au niveau du nombril) est loin derrière l'axe de l'essieu, plus tu risques un retournement dans un virage ou en cas de coup de guidon rapide.
   
3. aérodynamique : plus tes roues seront loin du volume principal de ton véhicule, plus il te faudra rajouter de super-structure pour les enrober.
   
4. poids : plus ton empattement augmente plus la longueur de tes poutres triangulées augmente et plus elles seront lourdes pour porter la même charge.
   
5. rendement pédalage :  plus ton pédalier se trouve loin des superstructures de ton véhicule moins il sera rigide et plus il te consommera de l’énergie de pédalage pour danser au lieu d'avancer.
   

Après les critiques, je propose une vision alternative basée sur les raisons qui m'ont amenées à choisir le waw. Le waw est constituée de 3 sous ensembles : 1 nez + 1cellule centrale + 1 queue.

1. Le nez et la queue ne sont que des pièces de carrosseries extrêmement légères démontables (acces mécanique ou refection suite accident).
   
2. La cellule centrale est un concentré de bonnes idées : elle est monobloc, très rigide et elle supporte la totalité de la mécanique (transmission + direction + siege + manettes de pilotage et ... les roues).
   
3. Elle a une géométrie qui prend en compte les points précédents (comme beaucoup de tadpoles : vélomobiles ou trikes).
   

Le waw a quand même quelques voies d'amélioration comme 

1. un gros défaut d'accessibilité pour moi qui suit grand,
   
2. un démontage des appendices (nez et queue) assez fastidieux lors de l'entretien,
   
3. un acces peu ergonomique aux zones de stockage pour tes 2 sacs de courses
   

Bonnes réflexions
JFL