Autoconstruction et fatigue en structure

Ma machine est basée sur un vélo droit (course cadre junior).
La perche (que tout le monde appèle probablement à juste titre un boom) est composée de deux morceaux de VTTs de récupération : une partie mâle côté cadre et une partie femelle côté pédalier.

1330 km comme ça.

Mais au départ de ma nouvelle balade, j’ai poussé un braquet un peu fort pour partir et le métal du tube la partie mâle, côté tube de direction, s’est déchiré autour de la soudure constructeur qui, sur le vélo d’origine, assemble le tube « de selle » et le boîtier de pédalier.

Le hauban a aidé au maintien en place de l’ensemble et a facilité la réparation.

J’ai soudé au niveau de la déchirure mais, à terme, ça ne suffirait pas et je pense que la déchirure pourrait se faire de nouveau à côté de la soudure.
J’ai donc renforcé latéralement le début de la perche en soudant de chaque côté un demi-tube qui épouse à l’avant le tube mâle de la perche ; puis j’ai soudé ce demi-tube aplati sur la colonne de direction du vélo support.

Après réparation,je suis allé attaquer des pentes locales de 8 à 10% avec des sections à 12% pour tester le comportement de la machine : dans les petits braquets, je ne sens plus la « mollesse » de la traction comme avant, mollesse due à la souplesse de la perche, et souplesse qui a fatigué le tube jusqu’à la déchirure.


Analyse :
Le boîtier de pédalier d’un vélo droit est tenu par trois points : tube oblique avant + tube vertical « de selle » + fourche arrière. Les efforts sur les tubes se font dans le sens de la longueur des gros tubes (du moins pour l’essentiel me semble-t-il)

Lorsqu’on transpose un boîtier de pédalier comme je l’ai fait pour fabriquer la perche de mon VH, il n’y a plus qu’un seul tube qui travaille. Sur ce tube sont concentrés les efforts de traction, les efforts latéraux et les efforts vers le bas.
Ces efforts ont eu raison de la structure ; sans le hauban qui absorbe en grande partie les efforts verticaux, la rupture aurait probablement eu lieu beaucoup plus tôt.


Conclusion :
A l’intention de ceux qui ont apprécié mon explication sur

http://pageperso.aol.fr/pascalmerzeaud/mapage/cyclisme.html

et qui m’ont demandé des infos et des photos pour pouvoir dupliquer :
- lors de la construction il s'avère préférable d'envisager une perche fixe non réglable et de ne baser l’ajustement de la longueur de la perche en fonction de la longueur des jambes du cycliste que sur le positionnement du siège ; ça permet de soutenir plus facilement la perche par des renforts latéraux (demi-tube ou fer plat) relativement longs.
- celà dit, si l’on veut garder la possibilité de réglage longitudinal, il vaut mieux placer la partie femelle de la perche du côté cadre car la section étant plus grosse, elle devrait mieux encaisser les fatigues dues au bras de levier. Il semble cependant préférable de renforcer ce tube.
- si je refaisais une telle construction, je placerais également un renfort au-dessus du tube : cette structure de renfort « en pyramide » de la base de la perche, côté tube de direction, devrait apporter une rigidité suffisante et éviter les mauvaises surprises... tout en restant bon marché.
- ce petit incident ne change en rien mon enthousiasme de la chose VH perso en auto-construction (50 km depuis la réparation) car c’est pour moi la seule façon d’accéder à la vélorizontalité.

A+

Salut,

Voila comment je m'y suis pris:



Quand on part de tubes de vélos traditionnels, je pense qu'il est nécessaire de tout trianguler; les tubes de ces vélos sont dimensionner pour être des élément d'un cadre.

Bonne continuation!

Laurent

Ces petits désagréments font partie des joies et des peines de l'autoconstruction , surtout quand c'est le premier modèle , et soulignent peut etre les limites de l'hybridation . Si l'on utilise de tubes issus du vélo traditionnel il faut , comme Laurent , trianguler . Il y a moins de contraintes a partir d'une feuille blanche en utilisant des tubes au diametre adapté en privilègiant , au moins au début , la solidité plutot que la legèreté .

Y a t-il quelqu'un qui pourrait redonner les coordonnées de fabricants de kits pour transformer les velos droits en vélos couchés J'avais apperçu cela sur l'ancien forum mais comme tout a disparu.Merci d'avance.

Bonjour,

en voici deux:

http://www.dutchbikes.nl/uk.htm

http://www.cruzbike.com/

à+

le velo de laurent à l'air indestructible avec ses 2 tubes!
la principale contrainte sur ce tube c'est la flexion due au pedalage (le reste est negligeable), pour une telle "poutre" libre côté pedalier et encastrée côté jeu de direction, les contraintes de flexion sont maximales à l'encastrement, puis decroissent lineairement jusqu'à zero au niveau du jeu de pedalier.

donc s'il ya casse, c'est bien sûr au niveau du raccord avec le jeu de direction,
mais en plus en velo couché on peut -en theorie- exercer un effort 2 fois plus important sur les manivelles (comparé avec un velo droit), et ça fait doublement plus mal (double de contraintes à l'encastrement, facile, proportionnel à l'effort appliqué), et ça pas un tube de velo droit n'a connu ça dans sa jeunesse!
pour assurer une bonne resistance en fatigue à un effort alterné , il est d'usage de prevoir la structure de telle sorte qu'elle puisse resister à un effort au moins 6 à 10 fois superieur. ça veut dire que si tu veux être sûr que ça tienne en fatigue, dimensionne le tube et sa soudure comme si il devait resister à un effort de 150Kg x 6 =900Kg sur le pedalier! (si t'as un pote champion alterophile)

Citation :

lors de la construction il s'avère préférable d'envisager une perche fixe non réglable et de ne baser l’ajustement de la longueur de la perche en fonction de la longueur des jambes du cycliste que sur le positionnement du siège

je suis d'accord, mais la répartition des masses change en fonction du recul ou de l'avance de la selle.
si ce recul se règle sur 5 à 10cm, c'est négligeable, si le vélo est prévu pouvoir être utilisé par des personnes avaec une grande différence de taille, ça ne l'est plus!