Vélo de ville

Edit:09 janv. 2019, Cre:08 janv. 2019

Velassi

Le Velassi, un vélo pas vraiment couché.

Projet en cours…

Spécification du vélo des images (petite taille, pour entrejambe inférieure à 75 cm):
Empattement : 1640 mm
Diamètre de roue avant 20” (jante 406)
Diamètre de roue arrière 26” (jante 559)
Siège à 540 mm du sol
Pédalier 140mm plus bas que le siège (à 400mm de haut)
Manivelles de 152mm
Chasse 75mm → pour savoir comment choisir la chasse voir un calculateur en ligne en anglais

Transmission simple plateau sur moyeu à vitesses.

Il y a plusieurs types de cadres programmés dont un monopoutre mais en pratique, deux cadres treillis en ciseaux, l’un en bois et l’autre en acier semblent les plus pratiques en restant relativement légers. Les efforts sur un cadre de vélo a empattement long sont très importants et j’ai peu confiance dans un cadre monopoutre.

La construction en bois:
C’est un peu un choix par défaut car un cadre en acier serait un peu plus léger et moins sensible aux intempéries. C’est plus simple pour moi car j’ai déjà une petite expérience de la construction bois-époxy et des ennuis qui vont avec alors qu’il faut que j’apprenne à braser.
Je trouve aussi l’idée d’une construction en bois assez sympathique.

Une structure en chêne ?

L’usage du chêne en construction de structure légère est rare car ce n’est pas le bois qui a le meilleur rapport poids/résistance et par ailleurs c’est un bois qui travaille beaucoup lors des changements hygrométriques et il y a risque de décollage. Pour cette raison, les nœuds seront sécurisés par des tiges filetées en inox. Il faut absolument bloquer toute modification hygrométrique en imprégnant le bois avec de l’époxy (3 couches) et le protéger avec de la peinture ou deux couches de vernis polyuréthane anti-UV. Il est hors de question pour une structure collée de laisser le bois ‘respirer’ et on ne doit pas utiliser de produits microporeux (et notamment pas d’époxy solubles à l’eau). Par ailleurs le chêne contient des tanins et il faut le ‘rincer’ à l’acétone avant collage (masque impératif et travail dehors car l’acétone sature assez vite les cartouches).
L’avantage du chêne est que c’est un bois dur et on peut y insérer paliers et roulement sans passer par un insert intermédiaire métallique. Ceci peut compenser son poids plus élevé. Les bois de structure utilisés dans l’aéronautique (Spruce et contreplaqué de bouleau) sont très chers et difficile à trouver. Les vélos en bois du commerce utilisent parfois des bois exotique comme le Moabi (plus lourd que le chêne mais plus résistant) mais c’est impossible à trouver pour un amateur.

On ne colle pas à l’époxy comme avec les autres colles à bois et il faut serrer de manière très modérée car un joint trop serré peut manquer d’époxy car celle-ci va pénétrer dans le bois et du coup le joint risque de manquer. Pour l’imprégnation, si on utilise un solvant, c’est celui du fournisseur et surtout pas de l’acétone. Une bonne solution est de chauffer l’époxy pour la rendre plus fluide mais ça va dramatiquement diminuer le ‘temps ouvert’. Pour le choix de l’époxy, il faut utiliser une époxy la plus souple possible, mais les époxy les plus appropriées sont complexes a mettre en œuvre (post cuisson) et ont une température de transition vitreuse trop basse. Certaines colles ‘souples’ ne sont pas en réalités plus flexibles, en fait elles contiennent une charge (par exemple la G/flex 655 de west system). Aussi on prend ce qu’on peut utiliser.

D’après un papier (lien ?) l’élasticité idéale pour une colle souple pour éviter la délamination à la jonction du collage doit être au alentour de 500 Mpa
Valeurs d’élasticité :
Sicomin SR8500 : de 3400 à 3500 MPa Résine pour époxy-bois
Sicomin SR5500 : de 2500 à 3000 MPa Résine pour époxy-bois

Une colle idéale en terme d’élasticité serait par exemple la Sicomin SR8160 (élasticité de 150 à 380 MPa) mais sa température de transition vitreuse est de 33 à 37°C, facilement atteinte si on laisse le vélo dehors et il faut faire une post-cuisson de 60 à 100°C

Pour le moment mon choix est:

Un papier en anglais sur le collage du chêne (n’oubliez pas que le chêne américain recouvre en fait plusieurs types de bois qui sont différents des chênes européens). C’est intéressant mais n’oubliez pas que l’auteur est un vendeur de résine et qu’il cherche a vendre sa marchandise.

Soudage/Brasage structure acier

La brasure doit toujours être préférée au soudage à l’électrode ou au soudage au fil fourré pour une question de résistance et de qualité métallurgique. Quand elle est bien réalisée (pas d’abus de chauffe), une brasure à l’avantage de ne pas entrainer de modification thermique de l’acier. Le soudage TIG permet des soudures de grande qualité mais il faut de l’argon. Pour avoir un soudage MIG de qualité il faut à la fois du gaz ET du fil fourré, sinon le MIG seul favorise les inclusions. Attention, le métal d’apport pour une brasure sur acier n’est pas le même que pour une brasure sur cuivre, il faut des baguettes spéciales et c’est souvent très mal expliqué.

Projet développé sur OpenSCAD et entièrement paramétrable, mais pour le moment, il n’y a qu’une seule taille (petite).

(c) Pierre ROUZEAU
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Page mise à jour le 09/01/2019 21:17