Construction d'un quadricycle !

Dernier dessin:


Détail pont avant gauche, ami-family.

Comme vous pouvez le constater les colonnes de direction sont en acier. Donc il y a aussi de la soudure pour ceux qui en demande

Ne pas oublier que les métaux et le cabone ne font pas bon ménage. Il existe un phénomène de corrosion. Les boîtiers de pédalier sont préimprégnés d'Epoxy pour créer une couche isolante. La visserie est isolée avec des rondelles en plastique spéciales.

Le plus important, malgré les critiques de ci de là, est de rester cohérent. Après avoir imaginé un véhicule tel que celui ci, il faut absolument le dessiner dans les moindres détails. Une fois les épures satisfaisantes, la réalisation vieindra. Je sais que pas mal de gens sont impatents de voirent des éteicelles, mais qui va piano, va sano et va lontano...

Bad news et good news.

Le bad c'est que le carbone et beaucoup plus cher que ce que j'avais imaginé. En 11 couches comme je l'avais calculé c'est dans les 758 €. De plus, comme c'est du tissus, il n'y a que 50% de fibres qui travail dans le sense de la poutre. Alors j'ai refait tout mes petits calculs avec Excel cette fois. Le résultat en est surprenant et là est le good. Au détriment d'une flèche de 17 mm par raport aux 8 mm prévu, avec moins de couche et avec un acroissement de la section de 40 x 80 à 50 x 100, j'arrive à un prix de 344 €

Fichier pdf.

Derniers dessins:


Section de poutre à paroies sandwich.

0.4 mm de carbone, 3.2 mm de polystyrène extrudé et 0.4 mm de carbone. Ce qui fait une paroie de 4 mm. Dimentions extérieurs de la poutre 58 x 108 mm.


Extrèmité de poutre, prise en sandwich, et assure la fixation des ponts.

Dernières nouvelles:

J'ai reçu mes roues 20 pouces et mes freins. 200 mm hayes pour l'avant et 160 mm bb5 sram pour l'arrière. Ils sont à câbles. Une poignée par pont. Les moyeux sont des true axle 20 mm, 111 mm mesuré d'entre axe. Jante alexrims 406 x 19 mm. Pneus maxxis 20" x 1.85" 7.5 bars.


Roue 20 pouces.

J'ai aussi un peu avancé avec la transmission, elle intègre la marche arrière manuelle. Dans une seconde étape où des gens voudraient implémenter une assistance électrique, cela permet la récupération qui serait impossible avec mon système de différentiel à cliquets.


Transmission simple.


Transmission avec deux moteurs auxiliaires de 250 Watts chacun.

J'ai un système de dérailleur et de poulies libre pour brancher mécaniquement le moteur avec les arbres qui permettent la propulsion ou la récupération. Ce système ne me plait pas surtout pour l'esclave, la chaîne est trop zigzagante. Je vais développer une idée qui consiste à dégager la chaîne du pignon dans l'axe de celui ci.


Dégagement chaîne.

Ce système peut paraître trivial. Aï les accous lors de l'engagement. Il faut certainement mettre un amortisseur sur les pignons.

Pour débrayer léger et efficace, une transmission à courroie. La motoculture en use et abuse

Et pour une transmission complexe, récupérer une boite avec différentiel de miniquad ou voiturette ?? Bien que beaucoup de quad sont en arbre rigide.

C'est vrai que les boites pour la gamme de puissance inférieure à 5CV c'est pas légion.

Géniale l'idée de la courroie, je n'y avait pas pensé

Aujourd'hui, j'ai passé la deuxième grosse commande.

Prix à la pièce:
2 pédaliers 53 - 39 carré à 149.-
2 boîtiers bsa 1.37 x 24 à 39.-
2 cassettes 11 x 32 à 49.-
2 moyeux de roue arrière avec fixation pour disque à 49.-
4 roues libres à 30.-
2 poignées 7 vitesses à 25.-
2 poignées 3 vitesse à 19.-
2 dérailleurs avants à 39.-
2 dérailleurs arières à 39.-
2 jeux de colonne à 28.-

+

2 roues achetées en 2007 à 390.-

+

2 roues à 479.-
2 freins 160 mm à 76.-
2 freins 200 mm à 130.-
5 pneus à 29.-
4 fonds de jante à 5.-
4 chambres à air à 8.-

TOTAL en francs suisses: 3'339.-

Il reste:
Les poignées de frein environ 30.-
Les câbles environ 20.-
Le carbone pour 650.-
L'Epoxy pour 115.-

TOTAL: 4'154.-

Voici les dernières nouvelles:


Matériel pour la transmission.

Le tout pèse 5.75 kg et 910.-

J'ai ajouté quelques documents à mon site: www.velo-mobile.ch

http://www.velo-mobile.ch/Archives/Cahier%20des%20charges.pdf

http://www.velo-mobile.ch/Archives/Liste%20des%20pieces.pdf

http://www.velo-mobile.ch/Archives/Photos.pdf

amidesign a écrit:

Section de poutre à paroies sandwich.
0.4 mm de carbone, 3.2 mm de polystyrène extrudé et 0.4 mm de carbone. Ce qui fait une paroie de 4 mm. Dimentions extérieurs de la poutre 58 x 108 mm.

Il me semble préférable d'utiliser un noyau en mousse de polystyrène extrudé et de faire une construction monolithique pour une section aussi petite.
La construction en sandwich ne t'apportera pas grand chose.
De plus, la sandwich en polystyrène n'est pas une bonne idée car l'époxy colle très mal sur ce type de mousse et la peau risque de flamber de toute façon. Tu auras également le problème d'un enfoncement local de la mousse car une peau de 400g marque très vite.
Si tu veux absolument faire un sandwich, il faut utiliser du PVC 3mm-60 ou 80Kg/m3 comme l'HEREX C70.75 ou la Divinycell H80.

Je ne sais pas trop ce que tu as fait dans ta feuille de calcul mais si tu utilises un module E=240GPa, j'espère que tu n'as pas oublié que c'était pour de la fibre sèche et de l'UD. Il faut que tu réduise ton module en fonction de ta quantité de résine (disons 4Mpa pour la résine à une fraction massique de 50%, tu as un module moyen de 122MPa et une contrainte maxi en compression de 0.69% donc une résistance à la rupture en compression de 840Mpa).
Il faut que tu combines des UD pour la compression et la tension de ta poutre et du bi-biais (+/-45deg) pour la torsion et le cisaillement.

Bonne chance.

Le suis tombé sur ça en cherchant les mousses que tu me proposes et des articles connexes:

EPLF

Il y est dit que les mousses sont abandonnées au profit du bois de peuplier pour les skis et les boards.
Je pense délors qu'une bonne solution serait de faire le sandwich avec du balsa vu sa faible épaisseur et la bonne masse volumique de ce bois.

Pour la feuille de calcul j'ai pris un module de 240 GPa, mais au lieu de prendre une épaisseur de 0.8 mm comme calculé, j'ai pris une épaisseur de 0.4 mm car la toile de fibre n'a que 50% des fibres dans le bon sens.
c'est de la 193 gr/m2, 12 K, 0.2 mm d'épaisseur.

Je n'ai pas pensé à la compression, merci de m'apporter cet éclairsissement.
Mais par contre j'ai intuitivement décidé que la couche du dessus serait doublée. En effet je vais prendre un noyau en mousse comme contre forme pour l'intérieur de la poutre. Ce noyau sera évacué une fois la polymérisation terminée. Ensuite je vais poser 2 couches de fibre de 0.2 mm, le balsa et deux autres couches de fibre. Je vais poser cette composition sur la contre forme. Je vais placer le tout dans le moule en caisson en agloméré 19 mm. Le flanc droite de sandwich sera refermé sur la contre forme. Le flanc gauche sera à sont tour appuié sur la contre forme. Ainsi en compression il y aura 200% de fibres.


Je ne veux surtout pas mettre du +/- 45°, car le véhicule n'a pas de suspension et quatre roues. Bien au contraire je cherche une certaine souplesse en torsion.

Je te remercie chalereusement pour ton intervention que j'attendais.
Merci encore.

Speedy Malric a écrit:

...La construction en sandwich ne t'apportera pas grand chose...
Bonne chance.

La structure sandwich tel que j'ai choisis les proportions apporte un gain de 61 sur le moment d'inertie.

Le bois est utilisé dans les ski pour apporter de la nervosité dans une construction en sandwich de faible épaisseur. Il n'apporte presque rien en torsion contrairement à ce qui est écrit dans cet article. (comme beaucoup d'autres choses d'ailleur).
Le balsa est une bonne alternative à la mousse PVC mais il faudra l'encoller pour éviter qu'il ne boive la résine du tissus.
Ta méthode de construction n'est pas bonne. Les fibres de carbone n'aiment pas faire des angles droit donc il faut faire des congé de 10mm minimum sur ton noyau en mousse. Je pense que tu va avoir beaucoup de mal à glisser le noyau stratifié dans ton moule à moins de faire une dépouille de 1 à 3deg. En referment le couvercle, tu est certain de faire des plis dans les coins.
Je pense qu'il est préférable de stratifier ton cadre sur une table, en réalisant 1 coté puis l'autre avec un recouvrement. Tu peux coller ta forme en mousse avec du double face pour pas qu'elle glisse.

193g/m2, tu as du payer ça une fortune alors que ce n'est pas très utile pour la construction d'un cadre. Les 285-300g/m2 sont deux à trois fois moins cher.

Si tu n'utilises que du 0/90deg, ton cadre risque de se comporter comme un serpent.
Le plus simple est de l'essayer et de le renforcer si nécessaire.

61% de gain, tu as fait une erreur quelque part. I =(bd^3)/12 hors avec une structure sandwich, l'une de tes peaux se retrouve plus proche de l'axe neutre donc tu perd en inertie par rapport à une structure monolithique. La structure sandwich sur les flanc est uniquement bonne pour empêcher les peaux de flamber. Lorsque tu fais des essais, tu te rends compte que la colle + l'âme du sandwich pèse plus lourd que de mettre 2 couches d'UD à 90deg pour stabiliser la peau.
Pourquoi retirer le noyau en mousse? (Si tu utilises de l'acétone ou de l'essence pour fondre la mousse, celle-ci va se transformer en mastic collant qui va rester dans ton cadre et peser le même poids mais en assurant plus la stabilité de section.

Speedy Malric a écrit:

...Ta méthode de construction n'est pas bonne. Les fibres de carbone n'aiment pas faire des angles droit donc il faut faire des congé de 10mm minimum sur ton noyau en mousse...

Oui j'ai simplifié le dessin car je voulais te répondre rappidement. Mais j'avais prévu des congés de 6 mm. 10 c'est mieu. Merci.

Speedy Malric a écrit:

...Je pense que tu va avoir beaucoup de mal à glisser le noyau stratifié dans ton moule à moins de faire une dépouille de 1 à 3deg. En referment le couvercle, tu est certain de faire des plis dans les coins...

Le moule est démontable. Les flancs sont serrés une fois l'objet dedan. puis pour le démoulage, les vis sont retirées et il faut désolidariser chaque panneau individuellement.

Speedy Malric a écrit:

... 193g/m2, tu as du payer ça une fortune alors que ce n'est pas très utile pour la construction d'un cadre. Les 285-300g/m2 sont deux à trois fois moins cher...

Pas chez mon fournisseur. La 193 est à 69.- et la 285 est à 89.- le mètre linéaire.

Speedy Malric a écrit:

... Si tu n'utilises que du 0/90deg, ton cadre risque de se comporter comme un serpent.
Le plus simple est de l'essayer et de le renforcer si nécessaire...

C'est ce que je cherche.

Speedy Malric a écrit:

... 61% de gain, tu as fait une erreur quelque part. I =(bd^3)/12 hors avec une structure sandwich, l'une de tes peaux se retrouve plus proche de l'axe neutre donc tu perd en inertie par rapport à une structure monolithique. La structure sandwich sur les flanc est uniquement bonne pour empêcher les peaux de flamber. Lorsque tu fais des essais, tu te rends compte que la colle + l'âme du sandwich pèse plus lourd que de mettre 2 couches d'UD à 90deg pour stabiliser la peau...

Un gain de 61 c'est 6100%. C'est pas la poutre qui a ce gain, c'est la parroie. La dimmenssion de base est 50 x 100, la poutre avec le sandwich a 58 x 108.

Speedy Malric a écrit:

... Pourquoi retirer le noyau en mousse? (Si tu utilises de l'acétone ou de l'essence pour fondre la mousse, celle-ci va se transformer en mastic collant qui va rester dans ton cadre et peser le même poids mais en assurant plus la stabilité de section...

Je vais le retirer mécaniquement avec un tube en fer un peu chaud. Et je vais finir avec une sorte de grattoir. De plus la contre forme en mousse serra emballée avec du cellophane.

Le carbone va me coûter 650.- et l'Epoxy 115.-

J'ai l'intention de vendre le tandem pour financer un projet qui commencera mi 2009.

www.alekscar.ch

Le tandem devra être testé à deux fois la charge sur des routes en mauvais état.

Le tandem en état de marche pèsera 325 kg. Deux adultes de 80 kg, deux enfants de 35 kg, 60 kg de bagages et 35 kg pour le tandem.

Je change de configuration:

J'abandonne l'idée du châssis poutre.

Je choisis la coque autoporteuse.

amidesign a écrit:

Je change de configuration:

J'abandonne l'idée du châssis poutre.

Je choisis la coque autoporteuse.

Pourquoi ?

C'est plus performant.
De plus, j'ai besoin d'accérir de l'expérience pour mon prochain projet de voiture électrique.

Derniers développements:

Pour tenir les roues sur leur axe de 20 mm:

4x écrous M20 x 1.5 x 10 mm, clef de 30 mm.

Pour réaliser le filetage:

Filière M20 x 1.5 mm.

Pour tarauder la fixation des dérailleurs arrières:

Taraud M10 x 1 mm.

Matériel divers:

Manettes avants et arrrières , leviers de frein et pédales.

Avant de commancer quoi que ce soit, je vais réaliser un prothotype au 1:10. (ne pas oublier qu'un échelle 1:10 sur les longueurs entraine une échelle 1:1000 sur les masses).

Adultes: 180 mm de haut et 80 gr.
Enfants de moins de 7 ans: 120 mm et 30 gr.
Bagages: 60 gr.
Total: 280 gr.

J'ai alors demandé 140 gr de farine et 140 gr de sel à ma maman pour créer ces objets en pâte à sel.

Placement des personnages en CAO:

Placement.

Coque avec verrière:

Coque et verrière.

La coque est assez carrée car les épaules et les pieds sont considérés avec le minimum de surface frontale. La longueur du véhicule n'est pas encors déterminé avec précision car je n'ai pas fini le placement des personnages.

Taille des adultes:
Taille maximale: 2'000 mm.
Taille minimale 1'200 mm.

Last news:

Chaîne:

Chaîne 1/2 pouce, 114 axes, attache rapide, 1447.8 mm de longueur, 315 gr.

1) La maquette au 1:10 va me permettre de déterminer la hauteur du véhicule. En CAO, j'ai de la peine à placer les centres de gravité des personnages.
La meilleure adhérence se fait entre du pneu et du béton ou du pavé de granit: µ' = 0.7
La maquette, non roulante, aura à la place des contacts avec le sol, de petit morceaux de puneu récupéré sur un vieux vélo. Le béton est facile à se procurer dans une décharge. Il suffit d'incliner le béton, pour mettre la maquette en dévers, la hauteur des ponts de la maquette étant réglable. Le dévers maximal est de 35° soit 70%.

2) La maquette sera recouverte de petits bouts de fil à coudre régulièrement espacés. La maquette sera plongée dans la baignoire ou testé à la picine communale ou au lac Léman. Cette phase validera le choix aérodynamique. Certains me diront que ma coque resemble à une caisse à savon. Bien mal leur en aura pris. Il faut savoir que le Cx des avions n'a que très peu évolué depuis les débuts de l'aviation et aujourd'huis.
Je vise un Cx de 0.1, ceci grâce au fait que le fuselage doit être le plus loint possible du sol. Près du sol le Cx maximal d'un mobile est de 0.15 .

Un Cessna 172 à un Cx de 0.027, c'est carrément grandiose!

3) La construction de la maquette en fibre de verre va me permettre de valider le processus de fabrication du grandeur nature: création d'un forme, réalisation d'un moule négatif et moulage du positif.

Je rappel que le véhicule sera monocoque en fibre de verre pour des questions de prix de revient.

Matériaux composites pour la maquette:

Fibre de verre et Epoxy.


18:11

Je trouve que le 1:10 est trop petit pour les tests aérodynamiques. Je passe au 1:5 . Soit une maquette d'environ 80 cm de longueur. Attention: 1:125 pour les masse. 315 kg réel = 2'520 gr maquette.

21:17

Voici un plan de situation des tailles possibles:


Taille 1'200 mm en bleu, taille 1'790 mm en beige et taille 2'000 mm en rouge.

J'ai pris comme facteur constant la hauteur des yeux.
C'est le siège qui se translate et pas la baume. En plus il faut que le siège fasse une certaine rotation. La direction sera dédoublée: deux manches à gauche et deux manches à droite du pilote. Les petits utiliseront les manches de devant les grands ceux derrière.

Mais pourquoi les petits ont seulement 1.2 m de hauteur?
En Suisse les enfants de moins de 7 ans peuvent être transportés sur un siège fixé sur le porte bagage du vélo. Après 7 ans ils sont obligés de pédaler. Il est interdit de transporter un passager si celui ci n'a pas de pédalier. Un enfant de plus de sept ans pourait conduire mon véhicule. C'est pour ça que j'ai pris à partir de 1'200 mm.

Derniers développements:


Placement des géants et des enfants.


Les géants et les enfants dans la coque.

Il faut encore penser aux bagages...

Super gros hic!
Le bébé fait maintenant 5 m de long et 2.85 m d'empattement

Je serai bientôt en dernière année en école d'ingénieur (SUPAERO à toulouse), et je me destine à l'aérodynamique. Si vous voulez, je peux demander à un de mes professeurs d'aéro (il y en a un qui fait beaucoup de vélo droit), pour voir s'il a un peu de temps à vous accorder.

Quand comptez-vous faire des essais en soufflerie? A la fin de la deuxième année nous avons de petit projets sur lesquels nous travaillons à temps plein le mois de juin. A première vue, votre projet semble idéal pour ce type travail. Si cela se cocrétise, vous aurez deux ou trois élèves et des souffleries ainsi qu'un bac à eau de disponible.

Quand à la faible évolution du Cx depuis les débuts de l'aviation... C'est une manipulation très maladroite des chiffres. C'est assez hors sujet, mais je vais essayer de faire court. J'aime l'aéro, j'aime en parler

Tout d'abord, un avion vole . Autrement dit, le coefficient primordial est le Cz, c'est à dire:

effort de portance = 1/2 ro Sref V² Cz

qui doit équilibrer m g , le poids de l'avion.

Hors le Cx d'un avion suit pour votre cessna une loi du type Cx = a +Cz²/b
Autrement dit, le Cx est minimal quand la portance est nulle: l'avion descend, c'est idiot!

Ce qui a fait des bonds énormes, c'est la finesse, définie pour une portance et une vitesse donnée: Cz/Cx

Autrement dit, de combien faudra-t-il que je pousse pour rester en l'air?
C'est là que les progrès ont été ENORMES. La finesse max d'un cessna 172 est d'environ 10, celle d'un airbus autour de 17. Les frères Wright devaient être autour de 5 (je ne me rappelle plus du chiffre exact). Les planeurs de compétition atteignent 70.

EDIT: plus parlant peut-être pour des cycliste: c'est la même chose en F1. Cx pas terrible, mais Cz (= appui sur le sol) démentiel. C'était mon sujet de toute une série de TP l'année dernière. Cz/Cx = 4 à 90km/h en gros.

Je pense réaliser la maquette au 1:5 ( 1 mètre de long) d'ici mi septembre. Du 15 au 26 septembre, je suis sous les cocotiers.
La maquette, sauf imprévu, sera testable en octobre.
Mon expérience en planeurs radicommandés, m'a apprise que le bord de fuite est très important pour la vitesse de pointe. (masse du mobile excepté).
Donc pour moi le plus important est de réaliser un bord de fuite du fuselage assez tranchant. Pour éviter les accidents, les 20 derniers centimètres seront en polystyrène expansé, recouvert d'un film protecteur.
J'ai choisis un profil bissymétrique pour éviter les turbulances.

Ma configuration, avec ses 5 mètres de long est défavorable par vent de travers, mais à vélo, j'ai toujours l'impression, quant il souffle, que ça vient de face.

Lausanne - Toulouse = 750 km! Glups.
Alors que j'ai le Lac Léman à deux pas de chez moi!

Je suis d'accord avec ces histoires de Cx et Cz, mais je n'ai jamais vraiment piocher le sujet. Je pars du principe qu'il n'y a pas de portance, donc pas de traînée induite, et je simplifie au Cx en oubliant le Cz.

Bienvenu dans le forum.

amidesign a écrit:

Je pense réaliser la maquette au 1:5 ( 1 mètre de long) d'ici mi septembre. Du 15 au 26 septembre, je suis sous les cocotiers.
La maquette, sauf imprévu, sera testable en octobre.

En octobre, avec tous les TP, les préparations de divers autre projets (marathon shell, micro drones, et autre) c'est pas facile de trouver une soufflerie ici...

Citation :

Mon expérience en planeurs radicommandés, m'a apprise que le bord de fuite est très important pour la vitesse de pointe. (masse du mobile excepté).

Moins on va vite, plus c'est vrai. L'inconvénient d'un bord de fuite tranchant dans ce cas est un risque de déstabilisation du fuselage: il risque d'avoir tendance à osciller de gauche à droite. Ce projet étant très long (5 mètres) l'ajout d'une petite dérive pourra être utile si des flottements apparaissent à partir d'une certaine vitesse.

Citation :

Je suis d'accord avec ces histoires de Cx et Cz, mais je n'ai jamais vraiment piocher le sujet. Je pars du principe qu'il n'y a pas de portance, donc pas de traînée induite, et je simplifie au Cx en oubliant le Cz.

Mon "cours" un peu pédant était surtout là pour dire que les comparaisons rapide avec les avions sont casse-figure: la géométrie et l'utilisation n'ont rien à voir . Ça serait vraiment bizarre que le Cz ai la moindre influence sur le velomobile.