Train tricycle François COLLET


Une réflexion sur le train avant, par François COLLET.



Tout a commencé avec les déboires de la première roue construite.
L'axe vertical de cette roue s'est avéré vulnérable et le diamètre de la roue incapable de franchir les petits obstacles avec les honneurs de la guerre.

Qualités recherchées:
1-Pas trop lourde
2-retour au neutre automatique
3-Eviter le shimmy
4-Bonne maniabilité au freins.
5-capacité supérieure à franchir les obstacles

1-Poutre de support en Dural (à cet égard je projette aussi un bras oscillant en dural mais c'est une autrre affaire.)
2-voir rapport chasse / déport. Pour que la roue revienne dans sa position neutre il faut, de manière dynamique c'est à dire au roulage que le point de contact de la roue avec le sol soit en arrière de l'aboutissement de l'axe de la fourche au sol.




Parmi les causes relevées du shimmy:
- Mauvais angle de chasse
- Jeu excessif dans les articulations
- Roues déséquilibrées
- Pneus déformés




L'ancienne roue ci-dessus.
Première version, faussée après un choc sans doute pas si fort car non clairement detecté.




Après réparation (tubes verticaux plus gros en diamètre 40mm pour l'extérieur) La roue a tenu le(s) choc(s)


Mais pour une roue plus grande il fallait trouver autre chose.

Le problème cependant n'était pas facile à résoudre car comment placer une plus grande roue sans avoir un grand déport de cette roue sur l'arrière, diminuant le triangle de sustentation.

C'est en regardant un pendulaire que l'idée m'est venue.
Il me fallait arriver à "greffer" une poutre en alu à l'extrémité du bras oscillant (modèle Balligand en profilés acier 27x40), qui me permettrait d'installer une fourche du genre de celle des pendulaires.

Ci-dessous le bras oscillant en Y sans la fourche:




Et la partie que j'ai "gréffé" sur le bras oscillant (cliquez pour agrandir):



Ci-dessous le plan en profil de la partie gréffée.
Elle est constituée de 3 pièces principales:
Une poutre Dural Au4g 40x60 en 2.5 mm d'epaisseur, deux flasques en Dural Vissées d'une part dans le bras oscillant et d'autre part dans la poutre en dural.



Enfin la fourche de la roue installée à cheval sur la poutre en dural constituée de tubes en acier doux section carrée, 30x30 en 2mm d'épaisseur.
Les différentes portions soudées à l'arc.




L'antishimmy. ou "anti-Wobble" (source: wikipédia):

"Wobble, shimmy, tank-slapper, speed wobble, and death wobble" sont les mots qui désignent une oscillation rapide (4–10 Hz) qui concerne principalement la partie avant (roue avant, fourche et guidon pour un vélo). le reste du vélo n'est pas affecté. Cette instabilité apparait principalement à grande vitesse et un bon exemple est l'oscillation subie par les roues de caddies de supermarché, les roues de train avant avion,et les roues avant voitures.

Si ce phénomène peut être facilement réduit par un contrôle de la vitesse, la position ou la prise du guidon, il peut s'avérer très grave lorsqu'il est hors de contrôle.
Le shimmy apparait lorsque des irrégularités par ailleurs minueures, telles qu'une disymétrie de la fourche, accélère la roue d'un coté. La force de rappel est d'autant plus grande que le défaut, et la roue repart dans l'autre sens pour un nouveau cycle.
S'il n'y a pas un amortissement suffisant dans les oscillations, elles s'amplifient jusqu'à destruction d'un élément. La fréquence peut être changée en changeant la vitesse, en rendant la bicyclette plus rigide ou plus légère, ou en changeant la raideur de la direction (dont le cycliste est un élément - mais pas dans notre cas). Une étude a montré que les ondulations de la route peuvent déclencher le phénomène en virage si la fréquence propre correspond avec la vitesse du véhicule et ce phénomène peut être réduit ou rester sous controle par un amortisseur d'oscillations."

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Parmi d'autres systemes le frein de direction utilisé autrefois sur les motos (un peu comparable au systeme par friction que j'ai installé. Sinon, beaucoup plus cher et plus compliqué mais théoriquement meilleur: l'amortissement hydraulique. Pourquoi meilleur? La friction liquide est proportionelle au carré de la vitesse, donc l'amortissement est beaucoup plus grand dès que le phénomène s'amplifie, et il laisse toute maniabilité à basse vitesse. Un autre ennui: c'est assez cher (voir accessoires motos).

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Ci-dessous la représentation de l'installation de la fourche sur la poutre en dural avec la retenue d'axe,et le dispositif antishimmy.



Ci-dessous, détail de la vis de friction pour l'antishimmy (le trou dans l'écrou sert à retenir à l'aide d'une goupille le palteau de friction rondelle en en acier).



La vis antishimmy est retenue par une goupille qui la laisse librement tourner grace à une saignée circulaire sur la vis. Cette goupille passe à traver le bord de l'écrou qui est solidaire de la plaque de friction (mobile avec la fourche) A droite une autrre formule peut être plus facile (le perçage précis de l'écrou n'est pas aisé)c'est cette formule que j'ai adopté. Quoi qu'il en soit compte-tenu du débattement de la fourche, cette plaque de friction est "prisonnière".

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J'ai d'autres idées pour l'antishimmy, que je mettrai peut-être en oeuvre. Mais pour l'instant restons-en là, ça fonctionne bien et c'est l'essentiel.


Remarques: sur la photo, la barre supérieure A est un profilé carré. Si c'était à refaire je ferais comme sur le dessin un plat de 3mm éventuellement avec une légère équerre (juste pour cette barre). Plus léger, et cela ménagerait plus de place entre le haut de la fourche et le capot moteur.
Si le besoin se fait sentir de rehausser l'avant pour donner au fuselage un angle plus prononcé par rapport à l'horizontale, Il suffit de retailler les plaques B de fixation de l'axe de roue (afin de conserver l'angle de chasse. En effet, si on joue sur la longueur de l'amortisseur, cet angle n'est plus conservé).

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Projet futur: remplacer le bras oscillant par une structure en Dural (encore à l'étude, pas encore testé, et ne sera intéressant que si je gagne du poids, pas calculé).

.François COLLET



Origine de l’article
: François COLLET(janvier 2010)
Shémas, illustrations: François COLLET
Mise en ligne: Thibaut CAMMERMANS


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