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Création tricycle couché carené monoque en composite

Je sais le titre est un peu long...

Mais c'est comme le temps qu'il faut pour créer un tel engin


Une vue d ensemble de la coque en construction (avant à gauche bien sûr...)

Suivez nous... et n'oubliez pas de positionner le pointeur de votre souris sur de chaque photo pour profiter du commentaire ...et clic gauche pour agrandir

Au départ : l'expérience d'une participation Au Shell Eco Marathon 2006, la volonté de créer un projet fort au collège et puis rouler dans de bonnes conditions vite et propre au quotidien....


Comme il s'agit d'un projet dans le cadre du programme de troisième il faut une certaine méthodologie :
Présenter le projet faire adhérer.

La vidéo de la maquette carton A4

Un projet qui pourrait ressembler à ça :Construction A4

Bon, inutile de vous préciser que l'adhésion à été totale !

Nous allons partir sur une coque en composite mousse de polystyrène extrudé verre carbone epoxy . C'est plus simple pour réaliser une coque de forme complexe plus légère et aérodynamique.

Étude de la législation, des contraintes, écriture du cahier des charges et formation de groupes de travail de 2 à 4 élèves.

Nous avons réalisé une étude sur l’ergonomie, un maquettage grandeur nature en carton (matériau d'avenir) en effet chacun doit pouvoir y trouver place : la plus petite 1, 55m, le plus grand (qui à dit le plus lourd ?) 1,92m (moi). les essais, couché dedans, ont été parfois comiques

Le tricycle s'impose deux roue avants, dont une propulsive par le pédalier, une roue arrière motrice électrique et directrice. Dimensions L, l, h : 2.80m, 0,65m, 0,75m une forme en goute d'eau bien sûr.

Réalisation d une scie à fil chaud pour la découpe du polystyrène extrudé.

La coque


Le matériau choisi la mousse de polystyrène extrudée (la plaque jaune du rayon isolation chez Bricole-tout): le top pas chère, facile a couper, poncer, coller.

La structure que nous allons réaliser est un gabarit en forme mais aussi l’âme de notre matériau sandwich elle sera revêtue de tissus de verre ou de carbone selon les contraintes et stratifiée à la résine époxy.





Traçage du plancher.Traçage et contrôle de l arceau de sécurité sur le dossier du siège.Après les différents débits réalisés au couteau à pain ( que c'est dur de couper droit ou en courbe et d’équerre) j'ai dit couper, pas déchiqueter ou mâcher : c'est pas du pain !









Mise en forme des flancs (épaisseur 20mm) par collage de nervures ( les couples) qui rigidifient la structure.Encollage des flancs à la colle PPU pour fixation sur le plancher.On passe à l'assemblage des panneaux.











collage des flancs sur le plancher.

















Traçage et découpe dans de la mousse de polystyrène extrudé (isolation) du support de dossier de siège. En parallèle on fabrique la structure du dossier du siège, cadre revêtu de carbone, sur lequel sera tendu une toile perforé de chaise longue (genre Mesh de trampoline de catamaran) ici on fait du léger, aéré et confortable Monsieur






Assemblage du dossier du siège.La structure du dossier du siège après ponçage .














Bon c'est pas mal tout ça, mais revenons à notre coque, est ce que ça avance par ici ?

Traçage, découpe et ponçage des bloc du pare choc.La coque: les flancs le pare choc, les cotés avant en avant ponçage en forme. Le gabarit en carton permet de voir la forme définitive.













Une fois poncé...
Bon y en a qui se demandent ce qu'ils sont venus faire dans cette galère : c'est vrai que ça ressemble plutôt à un bateau.






Vue de l’arrière.La coque avec le siège et l arceau.










Une vue d ensemble à l issue du ponçage .La coque dans son ensemble : une mousse blonde; des galbes que je qualifierai de sensuels, quelle douceur, quelle harmonie !!!











Sans carton, pour la pureté de la forme.On commence à voir les galbes , le support rectiligne  au dessus c est un renfort de part et d autre qui sera revêtu de carbone pour rigidifier la coque (un profil ouvert c est pas génial en torsion, en section d omega c est mieux)




Bon, y a de l'abus, on se tue a vous dire que l'avant c'est la partie ronde, faudrait suivre un peu, et là, dans la fond, ya du chahut, oui oui, vous là-bas !







les outils : un règlet, un crayon bien taillé , de la rigueur et de la précision.

Fabrication de la fourche



La fourche est réalisée en matériau multi-composite :
- acier pour les portées d’écrou et de roulement, pas de matage
- bois pour maintenir la géométrie,
- mousse pour parfaire la forme,
- carbone époxy pour la résistance globale de la pièce.

On a récupéré des pièces de vélo à la déchetterie, la techno c'est aussi une éducation au recyclage et aux valeurs dans un monde ultra consumériste.



on est bien appliqué pour tracer la géométrie de la fourche sur du contreplaqué.le contreplaqué à été découpé à la scie sauteuse par nos rigoureux élèves sans accident. Les élément en acier collés sur le bois, la on fabrique des formes en mousse pour donner ne forme définitive et pleine.


Bon pas de portable pour cette photo, juste la webcam : le fourche carbone c est pas du carbone tuning lisse et brillant mais c est du béton.La mousse une fois poncée, tige fileté pour un bon bridage et garantir l entraxe puis le parallélisme des faces d appuis des écrous de roue.


























Stratification et assemblage des composants



On a déjà stratifié au tissus de 75 % carbone 25 % verre (pour la résilience) et résine époxy des pièces maitresses : merci Monsieur DICO pour nous avoir sponsorisé la fourniture des composites.






Une tite vidéo les joies du ponçage .... et du grattage cutané ..après Cliquer ici

La toile du dossier du siège est collée (genre Mesh de trampoline de catamaran) sur son armature carbone, on va procéder à des essais.

Bon il s’agit, prudemment, de savoir si la bête est à la taille de la bête ... Bon ça va tout est là, pas de débordements...














On bâti le projet, tout le monde ne visualise pas bien d’où un maquettage régulier...

le trampoline a été collé et la pointe arrière qui profilera le tout est maquettée avec du bois.Un petit bilan autour du sujet c est pas parce-qu il est bas qu il faut le prendre de haut!















Ici un remontage de la roue sur la coque.
Présentation de la roue sur la fourche non terminée la garde au sol est de 100mm.
Le choix de la roue arrière directrice nous permet une bonne maniabilité et une conception du train directeur extrêmement simple : une fourche, la commande sera faite par une mini guidon réglable en hauteur et profondeur (une trottinette) et des câbles.

Le train avant non directeur permet un maitre couple minimal ici 0,65 m X 0.65 m.
les roue reçoivent un carrossage positif important garantissant la stabilité et permettant réduire encore la surface frontale (la coque est beaucoup plus étroite en haut).

Cette conception est le fruit de mon expérience de l'Eco marathon les roues sont intégralement carénées et on peu attendre un CX d'environ 0.15 avec une surface de 0.32 m2 un SCX de 0.048...

Prévisionnel de performance Cyclurba Le bilan énergétique par rapport aux prévisions aérodynamique laisse augurer d un 60 km/h facile facile. Avec 250w moteur et 200w pédalage je vous laisse jouer de la calculette cyclurba pour calculer V maxi théorique.

Une petite explication : la pente choisie correspond au frottement extrêmement faible des pneus ecomarathon et des roulements de precision utilisés sur un terrain plat , le coefficient aérodynamique de 0.050 à la valeur arrondie de notre prédiction (soit 10 fois moins que votre vtt ) et 5 km/h de vent pour montrer le potentiel et l’intérêt d'une coque profilée .


Allez une tite bouffé de souvenirs Cliquer ici
et oui 53cm de haut et 55 de large aux roues...
Et oui : il y a un pilote dans l'avion !




Découpe du panneau de mousse en trois sections posées avec des angles progressifs, au ponçage cela donne un galbe doux.<br />
On voit aussi le gabarit du pare brise développable : la forme est ventrue. Fabrication du galbe supérieur avant.


On fabrique alors le galbe avant.
















Celui ci terminé on présente a nouveau les composants :

Une vue arrière.l étape suivante : conception et réalisation du support de fourreau de la fourche.la fourche, maintenant revêtue de carbone, reprend sa place avant de repartir au ponçage...


globale de coté. La lame de lambris sur le dessus symbolise le haut de la verrière qui va s ouvrir vers l avant comme un planeur : accès et visibilité xxl.












La forme finale est véritablement autour du corps elle évolue de la goute d'eau au plancher vers un volume plus rectiligne aux épaules tout cela avec une forme galbée en coupe se terminant en haut par la verrière.
Celle ci évolue du carré vers le demi cercle de l'avant à l'arrière.
Toute la coque se terminant en arrière par une ogive.
Un sacré morceau de géométrie descriptive. Lets have a look ...








Le 13/02( vacances ) mon proto est rapatrié à la maison: avancer les composites "délicats avec les élèves".

17.1 kg, je pense que l on est bien pour un objectif fini à 25-27 kg<br />
j'ai aussi effectué une pesé, à la balance de cuisine, de la coque et des différents composants:
Avec 17, 1 kg ont est pas mal la coque va prendre encore 2kg la batterie et le contrôleur +4 kg avec diverses babioles +2kg > l'objectif 25 à 27 kg est réaliste.











Quelques photos à la webcam de l'implantation avant et des réglages ergonomiques : on doit changer d'utilisateur en moins d'une minute ( je vous dévoilerai la cinématique et le circuit de la chaine ultra étudié, par les élèves, qui permet 250mm de réglage sans rien couper)

Vue de la partie avant le tube alu de maintien et réglage du pédalier.La trottinette encore brute qui va se transformer en mini guidons ergonomique les deux leviers de frein sur les bar ends.sommes engagées au 14/02 /2012

















Voici les sommes engagées pour le moment, comme dit j'ai reçu d'un généreux Papa une somme de 150 € HT pour couvrir les composites.
Pour le reste j'autofinance, j’attendais d’avoir un peu de "viande" pour faire appel ou sponsoring, se sera la prochaine activité notée des 3 eme...


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Créé le 08-02-2012 à 22h24.
Modifié le 14-02-2012 à 23h37.

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