Construction d'un quadricycle !

Non au différentiel entre les roues.
J'ai un quadricycle à cadre rigide. Dans certaines configurations le véhicule vat se retrouver sur trois roues. Et plus particulièrement une des deux roues motrices sera en l'air. Avec un différentiel la roue en l'air vat tourner dans le vide et la roue au sol vat perdre toute motricité.

Non au pédalier sur chaque roue.
Si je suis seul et que ma roue motrice est en l'air, je ne vais plus avancer.

Non au différentiel entre les pédaliers.
Si dans un démarrage en côte le maître exerce une force sur sont pédalier et que l'esclave ne veut pas pédaler. Et bien ce dernier doit quand même exercer une force sur sont pédalier sinon il tourne à l'envers.

J'attends mes roues et j'ai avancé un peu sur le concept.


Châssis ami-family.

Pour le châssis, j'ai fait au plus simple. Tube carré de 40 x 40 x1.5 en fer de construction. J'ai trouvé un site qui vend les boîters de pédalier.
Boîtier de pédalier.


Coque ami-family.

L'avant de la coque ne me plaît pas encore, mais j'ai le temps de l'améliorer. Je trouve qu'il resemble à un hippopotame. La longueur est de 4320 mm. Le véhicule fait 1000 mm de large et 1030 mm de haut.

Je mesure 1.79 mètres. Ma distance fond de siège - axe de pédalier est de 860 mm. Je vais étudier les sièges pour qu'ils soient réglables en avant et en arrière de ± 100 mm.

L'angle ouvert axe de pédalier - dossier est de 125°.

On peut faire le tube principal par la ligne droite et établir au-dedans l'arbre de transmission avec la transmission conique de la couple moteur des pédales pour les roues de derrière. On peut utiliser le mécanisme de la perceuse de main...

N'oubliez pas de m'inscrire aux coauteurs du projet!

J'ai finalisé le passage des chaînes.
Chaque moteur Humain possède sont pédalier indépendant qui arrive sur une cassette intermédiaire. Chaque cassette est montée sur un moyeu normal avec trous pour disque de frein. A la place du disque il y a un pignon. Les deux pignons, maître et esclave, sont décallés d'une dixaine de centiimètres. Chaque pignon est relié à l'arbre de transmission général. C'est le long axe transversal à l'arrière du véhicule.

L'avantage de cette configuration est que chaque moyeu intermédiaire peut être remplacé par un moteur roue, évidement sans les rayons et la jante.


Triptyque ami-family. En rouge la transmission du maître et en bleu celle de l'esclave.

Hauteur de siège de 250 mm.
Hauteur de pédalier de 450 mm.

amidesign a écrit:

Je trouve qu'il resemble à un hippopotame.

C'est exactement ça. J'ai commencé par regarder l'image, évidemment je me suis dit "quelle drôle de bête ... à quoi ça me fait donc penser?" ... et effectivement, l'ensemble a de forts airs d'hippopotame mâtiné de basset ... ou de triton.

Enfin bref, il y a peut-être moyen d'améliorer le look global .

tu n'ira pas loin avant de toucher le sol

40x40x1.5 sur 4.3 m de long dont plus de 3metres de portant entre essieux. soit tu n'embarque que des moucherons, soit tu n'aura pas besoin de suspension, car la poutre sera au minimum dans sa zone "élastique"

il manque au moins une triangulation avec une 2eme poutre parrallele.

Les tandems VD utilisent deja des tubes renforcés sur des cadres diamant qui en plus sont triangulés. Je ne connais pas de métal suffisement costaud dans cette section pour assumer les contraintes à travers une seule poutre en 40x40x1.5.

Calcoran a écrit:

l'ensemble a de forts airs d'hippopotame mâtiné de basset ... ou de triton.

moi ça me semble un joli non pour un ami-familly "tri'ton"!
thierry

Dernier dessin:


Aspect extérieur de l' ami-family.

Arafolie, si mon machin plie en deux, je te téléphonne

Je vais quand même essayer de calculer ça

01:20
J'ai calculé ça et la flèche de la poutre en statique avec 320 kg réparti, avec un empattement de 2500 mm, est de 55 mm. Donc, arafolie, tu as raison, la poutre touche presque le sol

Je vais doubler la poutre.

Petit cours de résistance des matériaux:

Moment quadratique poutre:

Poutre rectangulaire:

Ix = 1 / 12 * ( a * b^3 - c * d^3)

Poutre: 80 x 40 x 2, a = 40, b = 80, c = 36, d = 76 mm

Ix = 1 / 12 * ( 40 * 80^3 - 36 * 76^3) = 389.7 * 10^3 mm^4

Poutre avec charge répartie entre deux appuis.

Flèche maximum:

fmax = 5 * q * l^4 / (384'000 * E * Ix)

q = charge / longueur = m * g / l

q = 3'200 / 2.5 = 1'280 N / m

fmax = 5 * q * l^4 / (384'000 * E * 389.7 * 10^3)

fmax = 7.9 mm

Moment fléchissant:

Mfmax = q * l^2 / 8

Mfmax = 1'280 * 2.5^2 / 8 = 1'000 N * m = 1 * 10^6 N * mm

Tension maximum:

t = Mfmax / Wx

Module de résistance:

Wx = 1 / 6 * ( a * b^2 - c * d^2)

Wx = 1 / 6 * ( 40 * 80^2 - 36 * 76^2) = 8.011 * 10^3 mm^3

t = 1 * 10^6 / 8.011 * 10^3 = 124 N / mm^2

tmax de l'acier 37 = 240 N / mm^2

Facteur de sécurité:

k = 240 / 124 = 1.92 ≈ 2

amidesign a écrit:

J'ai calculé ça et la flèche de la poutre en statique avec 320 kg réparti, avec un empattement de 2500 mm, est de 55 mm. Donc, arafolie, tu as raison, la poutre touche presque le sol

Les bassets aussi, parfois ils ont le ventre qui trainent . Comme quoi la comparaison n'était pas si mauvaise que ça .

(P.S.: J'aimerais bien avoir des notions en physique/résistance des matériaux pour contribuer de manière plus constructive à ce topic, mais à part quelques très vagues et très sommaires notions de prépa, je n'y connais rien, donc je me cantonne au support comique ).

Et une forme de cadre de Ducati, ou de tour Eiffel, donc une structure légère en renfort entre les 2 poutres, tu as essayé?
J'avais un VTT comme cela, c'était impressionnant. Un rockrider 9.5 je crois.
C'est très efficace au regard du poids.

Voilà à quoi ressemble le cadre:


Châssis ami-family.

Là il y a un hic!
Le profilé 40 x 80 x 2 mm d'acier 37 a une masse de 3.643 kg/m. Il m'en faut environ 5.5 m. Donc la masse du châssis va avoisinner les 20 kg. C'est deux fois ce que j'avais prévu

La solution de remplacer la poutre par une structure en treillis ne me tente pas. Tous pleins de soudures avec des tubes fins, je ne veux pas passer mon été à souder et question prix de revient ça va gicler dans les 1'000 € avec les heures de travail

La solution est de changer de matériaux et le choix est tout fait: ce sera du carbone à l'époxy.

Pas écologique, non recyclable, sous produit du pétrole, il n'a que des désaventages, mais bon, une fois les moules réalisés, je pourai en produire comme des petits pains.

Je ne pars pas dans l'idée d'une commercialisation, mais je n'écarte pas les questions financières du projet. J'aimerai savoir quand même combien ça va coûter assez précisément. D'ailleur, je vais ajouter dorénavant les heures de travail à 50 €.
J'estime que j'ai déjà passer 5 heures entre les dessins et les téléphonnes.

Je ne veux pas te fâcher, mais quel est l'intérêt de ton projet face aux trikes tandems ?

La société virtuel et open source "amidesign" a pour but de construire une automobile quadriplace répondant aux quatre critères suivants:

- Bon marché............. Prix de vente ≤ 15'000 €
- Léger....................... Masse ≤ 400 kg
- Roulant.................... µ' ≤ 0.015
- Aérodynamique....... Cx ≤ 0.15

Visite mon site et tu en sauras plus

Il y a un point auquel j'attache une très grande importance: la sécurité.

J'ai déjà présenté, en 1996, mes projets à Franco Sbarro. Il m'a dit que ma voiture était trop longue et de continuer à bricoller dans mon atelier. Je l'ai assez mal pris.

Pour le calcul de la masse du châssis en carbone:

C450.........cliquez sur comparer les produits.

Masse: 193 gr/m^2.
Epaisseur: 0.2 mm.

Vérification dimensions poutre 80 x 40 mm:

Module de Youg

Module de Youg fer: 210'000 N/mm^2.
Module de Young carbone: 190'000 N/mm^2.

Intuitivement, épaisseur poutre de 2.2 mm.

Moment quadratique:
Ix = 1 / 12 * ( 40 * 80^3 - 35.6 * 75.6^3) = 424.8 * 10^3 mm^4

Flèche maximum:
fmax = 5 * 1'280 * 2'500^4 / (384'000 * 190'000 * 424.8 * 10^3) = 8 mm

Moment fléchissant maximum:
Mfmax = 1'280 * 2.5^2 / 8 = 1 * 10^6 N*mm^2

Module de résistance à la flexion:
Wx = 1 / 6 (40 * 80^2 - 35.6 * 75.6^2) = 8.756 * 10^3 mm^3

Tension maximum:
t = 1 * 10^6 / 8.756 * 10^3 = 114 N/mm^2

Donc pour en revenir à la masse:

5.5 m en 80 x 40 mm = 1.32 m^2
11 couches = 14.5 m^2
14.5 m^2 à 193 gr/m^2 → 2.8 kg

50% Epoxy et 50% carbone donnent environ 5.6 kg

Je sors les formules d'un petit formulaire techique pour les apprentis suisses, c'est le Fortec, EDITEC-OULENS par Charles Pasche, 23 francs en librairie.

c'est bien beau des calculs, des dessins, des schémas etc ... mais tu as déjà auto-construit ?

tu verras, de vrais photos d'une auto-construction et ses fesses sur un vrai siège c'est bien mieux que du virtuel

a quand le début de la construction ?

https://velorizontal.1fr1.net/le-coin-du-constructeur-amateur-f10/construction-trike-t972.htm

y as du calcul et de la construction !

( y as en qui calcul et qui contruisent pas , d autres qui construisent sans calculer et qui vendent pas )

Sbarro, il devais s etre levé du mauvais pieds ( son fils est plus sympa ) ( il y as aussi des eleves tres doué )

y as moyen de faire des quad tandem a ces gouts

un peu de ce genre .


Comme tu en es au design du chassis ( 10 kg pour deux , t as visé tres bas, un chassis perimetrique en treillis en tube Crmo d' origine aero, tu pourrais atteindre les 15 kg )( les sieges en toile tendu reglable )

Tu pourrais mettre le "stocker" en porte a faux, ca reduis ton empattement = moins de flexion = moins de matiere + rayon de braquage plus court .

Désolé, mais il me semble que les quadricycles ne sont pas légaux en France .
Les Rosalies vues en bord de mer circulent avec, je crois, une dérogation accordée par le Préfet (quelqu'un a plus d'infos ?)
Sont reconnus les bi et tricycles ainsi que les remorques.
Pour être légal le quadricycle pourait peut être se composer d'un bicycle à roues côte à côte (!) et d'une remorque à deux roues, avec un chassis articulé entre les deux, la direction faisant en même temps attache remorque (je ne sais pas si ça fonctionnerai bien !)
Je sais c'est un peu tordu mais ce peut être un moyen d'être "dans les clous".
Sinon en cas d'accident l'assureur se fera un plaisir de rappeler la loi...
Le tricycle avec remorque semble sympa.

En pédalage couché le tandem est très très long, le côte à côte augmente beaucoup le maitre couple mais celui ci peut être sensiblement réduit par le décalage des deux pédaleurs de manière à ne pas être géné aux épaules tout en restant convivial (Solution utilisée par quelques constructeurs aéronautiques).
Une fois caréné, type Twike l'ensemble peut être plus aérodynamique qu'un tandem plus long (bien compact et moindre surface mouillée).
Remarquez aussi que les tricycles ça fonctionne, comme les vélomobiles, j'ai aussi des souvenirs de voitures anglaises, il existe une étonnante voiture electrique Aptera, superbe, http://www.aptera.com/ ou le Flytheroad http://www.flytheroad.com/
alors, pourquoi vouloir s'imposer le quadricycle ?

François 41

Voilà comment je compte réaliser la poutre:


Schéma moule de poutre.

@ François 41: Les quadricycles à pédales sont légaux dans le monde entier.

@ Tioub: Le porte à faut est difficile à réaliser pour la transmission à chaîne. En effet, une chaîne ne peut fonctionner que si le brin tendu est dessus.

Le châssis nu devrait peser 8 kg.
Les accessoires: roues, sièges, transmission... environ 12 kg.
Il reste 10 kg pour la coque.

19:16

Les extrémités de la poutre seront réalisées ainsi:


Moulage des extrémités de la poutre.

Honnêtement, pour faire costaud et léger et facile à maquetter.
metal noble style acier allié 25cd4 avec un module de young entre 650 a 800 000N/mm2

+ anti-flexion basique par cable acier tendu entre les points d'appuis (ancrage des essieux) et une fleche au milieu de la poutre; de facon à creer un V en tension sous la poutre.

parce que compenser un defaut de structure sur un choix initial en composant basique, par un changement radical de materiaux et de technologies haut de gamme, c'est uniquement changer de budget, pas la solution.
Le changement me semblerait être de changer la géometrie (poutre longue) par autre chose (triangulation ou profil coque) afin de faire leger et costaud.

Il me semble important de toujours garder le choix des matériaux sophistiqués comme les fibres de carbone pour la phase optimisation//allégement ou créer un effet de gamme.

*** Attention ceci n'est pas un troll baveux *** ON
Apple est mon exemple favori avec ses portables et ses ipods, ils fournissent toujours les premiers modèles d'une série avec une carte graphique d'un autre âge et seulement 1 port USB (ou presque), pour avoir la capacité à faire des évolution de gamme à peu de frais ;-)
Ainsi ils valident le concept et le marché autour d'un design généralement innovant, puis montent en gamme avec presque rien et des marges indécentes !
*** Attention ceci n'est pas un troll baveux *** OFF
*** mais ce n'est pas non plus le sujet du fil *****
*** juste un exemple ponctuel ;-) qui n'attends pas de commentaire ***

L'idée du carbone ou de la fibre de verre, pour moi, ne date pas d'hier, en août 2007 j'ai déjà pris contacte avec Composite solutions AG.


Tableau pour choisir le matériau de construction optimum.
Référence: Conception des machines, principes et applications. Volume 3, dimensionnement. Presses polytechniques et universitaires romandes, page 243, source Ashby.

Au niveau densité versus module de Young, le 25 CD 4 est un excellent choix concurntiel avec les meilleurs composites unidirectionnels. Mais ce sont les caractéristique trempé revenu.

Pour en revenir au débat poutre versus treillis. J'aimerais que quelcun me donne un exemple dans la nature où le treillis existe. Seule la coque avec l'œuf, le nid d'abeils avec les structures alvéolaires et la poutre avec la tige de jonc existent .

Comme tout le monde sait que les Ingénieurs sont des fénéants. La structure en treillis permet de transformer les calculs de flection et de torsion en de simples calculs de traction et compression.

23:27

Modification du châssis.


Châssis ami-family.

Le châssis est entièrement démontable.

Oups! Je reviens sur les propos sur les treillis. La nature regorge de systèmes triangulés: la clavicule et les systèmes os muscles en général.

et a l interieur des os , c est un systeme geodesique aleveolaire assimilable au treillis , mais c est vrai que le treillis " triangle d or " est une invention humaine .

Pour avoir bossé en 2000 sur un projet de maison (Lunaire, mais passons...) ultralégère, je suis toujours impressionné par la construction en nid d'abeille à alvéoles profondes emballées dans de la fibre de carbone. Cela faisait des briques élémentaires incroyablement rigides et pourtant si légères. Encore plus dingue que les bras de plieuse à cartons en carbone à noyau mousse de l'EPFL, pourtant déjà très impressionnantes.

Il y a sûrement plein de voies à explorer dans ce domaine.