C'est clair !
FrançaisConception du moskitOS et évolutions
17 jours plus tard
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moskitOS v4
Après quelques centaines de km et une grosse pluie (bois non protégé), les roues arrières sont un peu de travers…
Après plusieurs centaines de km parcourus je me rends compte que:
le parallélisme des roues arrières est vraiment important pour limiter l'usure des pneus (voir ici)
la maintien actuel des axes des roues arrières manque de rigidité et nuit à la stabilité à haute vitesse et donc au sentiment de sécurité (même si c'est assez rigolo de piloter un truc moyennement stable, c'est pas le but ici)
la maintien actuel des axes des roues arrières ne me semble pas suffisamment rigide pour tenir dans le temps
Pour toutes ces raisons et après réflexion le moskitOS va probablement passer en version 4 avec un tube d15 traversant sur toute la largeur du moskitOS en lieu et place des deux axes courts actuels et tant qu'à faire en remplacement du tasseau supérieur :
Cette évolution a pour avantages de:
- garantir un très bon parallélisme des roues puisque sur le même axe
- supprimer toutes les contraintes en torsion dans les pièces Essieu 02 qui tiennent l'axe (il ne reste que les contraintes radiales beaucoup plus faibles) et donc réduire considérablement le risque de déformation dans le temps et de casse
- augmenter largement la rigidité du train arrière et donc la stabilité et le sentiment de sécurité à haute vitesse
Concernant les désavantages:
- Les tubes D15 de 1m de long sont difficile à trouver et à expédier (souvent trop long pour un colis standard)
- Idéalement un tube acier D15-12 au chrome molybdène avec limite élastique à 500 Mpa serait l'idéal mais il rouille donc à traiter. Un tube alu sera peut-être trop mou, à tester…
Enfin la modification est à peu près compatible avec les moskitOS v3 (détails à venir) et la possibilité de plier le moskitOS pour prendre le train est conservée bien que légèrement modifiée. Pour appliquer la modification il faudra 1 tube D15x1100, 4 bagues de serrage D15, 1 noix D15-15.
Bref, je vais tester tout ça dés que les pièces arrivent et vous tient au courant 😉
Du coup l'ajout du tube traversant me donne des idées de nouvel essieu :D
- bras plus long donc trapèze plus étroit et moskitOS plus stable (entraxe bras-roues augmenté)
- plus de tasseaux à percer en bout (pas simple)
- esthétisme accru? (moi j'aime)
- …
chouette ! 🙂
en effet percer les tasseaux en bout est délicat (javais passé plus de temps à préparer des gabarits et canons de perçage qu'à finalement percer tellement je craignais de me rater !)
tu as augmenté la hauteur des "maisons" pour allonger les bras ?
j'aime assez la forme en U mais je n'ai pas compris pourquoi ? c'est pour gagner un peu en garde au sol au milieu ?
Perso, en général j'aime les congés (ça limite les amorces de ruptures, on se fait moins mal aussi si on se cogne), en CNC on doit pouvoir s'amuser à faire une forme plus organique.
Oui, des bras plus longs pour un trapèze plus stable (cf. rapport sur la géométrie).
En effet je tiens à une garde au sol d'environ 100 mm.
Aucun souci pour mettre des congés sur la version CNC, mais pour la découpe à la main c'est looonngg xD
9 jours plus tard
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En attendant que la v4 soit validée j'ai fait une petite modification aux bras de la v3 pour faire passer facilement le tube traversant pour les roues:
Si on rajoute le tube sur la v3 le tasseau en bas des bras rentre dedans lorsqu'on braque complètement.
Un petit coup de lime devrait suffire mais pour éviter ce souci sur les moskitOS v3b qui seront fabriqués la semaine prochaine au stage à Bressuire j'ai abaissé ce tasseau de 10 mm sur les nouveaux plans Bras v3.pdf:
Ca touche plus :)
Voilà c'est tout. Je reçois les pièces pour tester ce tube tout bientôt et la suite suivra 😉
4 jours plus tard
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Premier essai rapide de mon v2.9 (petites différences avec la v3.0) avec un tube acier chrome-molybdène (plus rigide qu'un acier standard) D15-12.
En comparant avec mes souvenirs du dernier trajet (sans le tube) la différence semble flagrante: la rigidité est bien meilleure, la conduite bien plus sécurisante et je n'arrive même plus à lever une roue ! Bref, c'était le but et je m'y attendais un peu mais pas autant, ça change vraiment tout!
Édit: le moskitOS semble aussi avancer avec moins d'énergie. Peut-être grâce au fait que les roues sont mieux alignées et causent alors moins de frottement en roulant. Ou c'est juste une impression…
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un tube 15-12 ça fait lourd non
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dsmrs C'est surtout qu'il ne faudrait pas moins rigide je pense et 1,5 mm de paroi par 1,05 m de long ça fait pi*(7,5²-6²)/10⁶ mm²/m²* x 1,05 m x 7850 km/m3 = 524 g seulement. Rien de critique donc 😉
Edit: Après vérification il semblerait que l'acier 25CrMo5 ne soit pas plus rigide que les autres (module de Young E = 210 GPa), c'est juste sa limite élastique (=~force à partir de laquelle il se déforme de manière irréversible) qui est plus importante (800 Mpa contre 300 Mpa pour l'acier basique et 1000 MPa pour le Columbus XCr qui permet donc de faire des vélos plus léger en mettant moins de matière, mais aussi plus mous !!! Voilà maintenant on sait qu'un vélo en Columbus XCr est un ressort léger qui se déforme beaucoup mais dans tous les cas aussi lourd qu'un vélo en acier basique à rigidité égale…) #scandale ?
On comprends pourquoi l'acier revient en force dans le gravel: le vélo acier se déforme plus et encaisse donc mieux les chocs…
PS: pour l'alu on a E = 70 GPa et Re = 100-500 suivant l'alliage. 3x plus mou quand même. Il faudrait donc un tube alu avec une paroi de 5 mm (D15-5) pour arriver à une rigidité à la flexion qui tend vers celle d'un tube acier. Et encore on y serait pas car la rigidité en flexion des petits diamètres intérieurs est beaucoup plus faible que celle des diamètres proches de D15 (pas envie de faire le calcul maintenant ;) ) et on serait donc aussi plus lourd qu'en acier puisqu'en plus que triplant le volume on compense largement la plus faible masse volumique de 2700 kg/m3 de l'alu (2,9x moins lourd à volume égal).
Bref, alu à tester mais à première vue l'acier semble recommandé. Plus qu'à choisir un traitement contre la rouille (j'ai galvanisé à froid à la bombe pour l'instant) ou trouver un tube D15 en inox (E = 203 GPa donc à peine moins que l'acier standard. Ça ferait parfaitement l'affaire).
8 jours plus tard
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Première biellette alu avec un tube d7-12 c'est nickel:
- Couper le tube à la longueur désirée avec le coupe-tube ou une scie à métaux
- Faire deux légers plats à la lime pour pouvoir le serrer avec une pince sans qu'il tourne OU le serrer dans un étau sur sa longueur (= à l'horizontal, sinon il va tourner ou être écrasé)
- Mettre une pointe d'huile sur le taraud et tarauder à la profondeur souhaitée des deux cotés
- Insérer un écrou sur les rotules et les visser de chaque coté afin d'avoir la distance et l'orientation désirées entre les deux rotules
- Serrer l'écrou contre le tube alu pour figer l'orientation et la distance
Solide, plutôt simple et peu encombrant! Le d7 interne va très bien même si il faudrait un 6,75 d'après la norme. Mais vu la difficulté qu'il y a à tarauder ça doit tenir 200 kg sans souci 😉
Par rapport aux biellettes en bois on gagne:
- en solidité : j'ai fini par fendre la mienne et on ne peut pas se permettre de perdre la direction à 50 km/h ou plus…
- en encombrement : possible de laisser plus de matière autour des trous du triangle de direction sans risque de collision avec la biellette par exemple, donc triangle plus solide
- en facilité de réalisation: plus besoin de percer les tasseaux en bout ce qui était vraiment pas simple
- en pièces: plus d'écrous cylindriques en M8
- en look: ça fait pro
On perd:
- en prix: compter ~20 € de tube pour les 3 biellettes contre 5 € de tasseau bois
- en outillage: besoin d'avoir des tarauds M8 (5€) et un tourne à gauche (5€) pour le tenir (quoique on pourrait le tenir autrement, à voir). Après n'importe quel atelier correct devrait être équipé…
- en bilan carbone: l'alu c'est terrible par rapport au bois mais toujours un million de fois moins qu'une voiture donc on accepte
Bref, on y gagne beaucoup et sur des points essentiels comme la sécurité. Plus qu'à mettre le guide de fabrication de la direction et la liste matériel à jour.
Super !
Moi j'avais utilisé un tube en 12/5 et des rotules de 6mm (ça évite le reperçage du tube). A voir au niveau global du bilan poids (les rotules de 8mm sont très lourdes) et si les petites de 6 ont suffisamment de dégagement.
10 jours plus tard
Hop nouvel essieu v4 collé 😊
La découpe de la partie centrale prend un peu de temps mais à la CN (machine à commande numérique) ce ne sera pas un souci. Pour le reste ça fonce!
D'ailleurs mon nouvel objectif est de pouvoir fabriquer un moskitOS en un week-end avec les pièces prédécoupées à la CN 😁
Très zoli !
en plus à la CNC, les trous seront arrondis ça évitera les amorces de rupture dans les angles vifs.
Yes, c'est jouable en 1 week-end !! Il faut organiser un challenge :)
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nov Réflexion sur cette axe traversant:
Maintenant qu'on est beaucoup plus rigide. Qu'est-ce qui nous empèche de faire de la récup' de roue de BMX d'axe 14mm (et donc un tube de 14mm de diam, voir même pourquoi pas du 12mm pour de la récup de roue de vélo d'enfants). à vérifier, mais c'est possible que l'acier soit assez rigide non ? J'ai l'impression d'avoir déjà vu des véhicule à padale avec deux roues arrières et axe traversant et il s'embellait que c'était du 12mm (mais sans doute plein). ça permettrait de faire + de récup et donc de réduire les coûts.
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dsmrs ben on est plus rigide entre les bras et l'axe mais la roue est toujours tenue que d'un seul côté…
Les roues de BMX avec axe de d14 ou d12 intègrent un axe fixe non? Comme ça:
Du coup soit tu arrives à tenir un tel axe d'un seul côté (foireux) soit tu remplaces cet axe par un autre d'1 m de long qu'il faut fileter sur ~12 cm de chaque côté, et quand tu veux enlever une roue tu as les billes à l'air et au remontage tu dois refaire ta précontrainte des billes? Non franchement je ne vois pas comment faire ça proprement.
Après si c'est un moyeu creux pas de souci:
En effet les 14mm en général ne semblent pas "traversant". Par contre du 12mm en traversant ça existe, à voir si un barre d'acier de 12mm c'est assez rigide. Par contre il existe aussi des moyeus traversant BMX a 20mm. à ce moment là on peut aussi utiliser un tube aluminum de d20-16 qui a une rigidié equivalente à un acier d15-12 avec 200gr de moins. L'avantage c'est qu'on pourrait éventuellement voir si la direction peut pas passer en tube 20mm aussi, ce qui simplifirait (un peu) la liste de materiel, en gros on utilise un max de d20-16 partout où on peut. Mais pour tenir les accessoires vélos ça peut etre chiant (le standard c'est 22,5mm pour les guidons…)
Le standard guidon c'est 22,2 (7/8"), donc arrondir à 22,0 ça va mais espérer serrer un sélecteur de vitesse/levier de frein sur du d20 c'est illusoire.
Il me semble que tous les moyeux traversants (d12, d14, d20) sont très récents, donc si le but était de faire de la récup c'est râpé. Et tant qu'à choisir un standard autant prendre le d15 qui est le plus courant (large choix de moyeux pas chers, même chez shimano) 😉
Si une bonne âme veut bien faire du stock et livrer des kits de vis et tubes un jour ce genre de souci d'appro ne seront plus d'actualité 🙂.
Je sais que c'est difficile à imaginer mais j'ai déjà bossé dur pour réduire au maximum la quantité de composants différents, type de vis, etc. sur le moskitOS. J'ai peut-être omis 1-2 choses mais à part ça je doute qu'on puisse faire beaucoup mieux 😉
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Processus de validation du moskitOS v4
Afin de s'assurer que cette nouvelle version n'amène pas de nouveaux problèmes et ne cause pas davantage d'accidents.
Modifications et buts :
Le moskitOS v4 comprends avant tout la modification de l'essieu arrière dans le but d'améliorer la rigidité du train arrière et donc d'augmenter la stabilité à haute vitesse en limitant le risque d'oscillation globale du véhicule. Ce gain provient du remplacement des deux axes indépendants des roues arrières par un unique axe traversant, améliorant aussi au passage l'alignement des roues et réduisant ainsi le frottement de roulement et donc l'usure des pneus arrières tout en nécessitant moins d'énergie pour avancer. L'insertion de tubes taraudés aux extrémités du tube traversant permet de faire tenir les roues avec deux vis M8x50 déjà utilisées sur le moskitOS (détails à venir). Niveau outillage des tarauds M8 sont désormais requis.
L'utilisation d'un axe traversant permet aussi de se passer d'un des trois tasseau reliant les deux côtés de l'essieu devenu redondant. Les deux tasseaux restants sont remplacés par une pièce unique découpée dans un panneau de tripli (voir ci-dessous) et collée-vissée aux côtés de l'essieu, permettant de se passer des tasseaux complexes à réaliser (fini les perçages en bout et écrous cylindriques).
Le nouvel essieu sans son axe traversant (mettre à jour photo avec axe traversant dés que possible)
De même au niveau de la direction, les tasseaux servant aux 3 biellettes sont remplacés par des tubes métalliques taraudés M8 aux extrémités, avant tout pour une question de fiabilité de ces éléments critiques (fendu sur mon moskitOS et inacceptable de perdre la direction en roulant), mais aussi dans un souci de simplification (fini les perçages en bout et écrous cylindriques).
Pour finir les bras sont légèrement allongés afin d'améliorer théoriquement le comportement du trapèze et réduire la "tombée en butée" du moskitOS à l'arrêt.
Toute la partie avant du moskitOS demeure identique. Le rétrofit des moskitOS v3 demandera donc le remplacement de l'essieu, des biellettes (optionnel mais recommandé) et des bras.
Analyse de risques :
Les techniques nouvelles, les risques induits imaginés et la validation prévue sont les suivantes:
- Fixation des roues arrières avec vis en bout. Risque de dé-serrage et perte des roues. Vérifier au cours du temps (100 km mini), ajout frein filet ou goupille de sécurité si besoin
- Autre souci non envisagé: tester sur 100 km
A priori cette mise à jour ne comporte pas de risque important (garder un œil sur le serrage de roues) et pourrait donc être publiée rapidement.
Tâches et planning approximatif :
Je devrais recevoir les dernières pièces me permettant de monter le nouvel essieu rapidement. J'ai une biellette alu qui a déjà 100 km dans les dents sans souci. Les nouveaux bras sont prêts. Restera donc:
- Assembler cette v4 (me manque encore 2-3 composants) et valider les concepts mécaniques
- Publier les nouveaux plans (sont prêts si tout se passe comme prévu)
- Mettre à jour la liste matériel : plusieurs retraits (vis m4, supports axes, axes 100, écrous cylindriques M8) et quelques ajouts (tubes, noix d15, rondelles d15, …)
- Fournir des tubes traversants inox: j'ai contacté deux fournisseur donc un qui a de bons prix mais ne livre pas en-dessous de 12 ml (mètres linéaires), je vais avoir du stock…
- Valider cette v4 (voir risques)
Qu'en pensez-vous?
Normalement je devrais pouvoir fournir les plans et un tube pour le Gros weekend de bricolage d'août ;)