Adaptation du design du Long André

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complément: énumération des avantages et inconvénients de plusieurs types de décisions lors du choix d'un vélo de transport

= Prioritaire =

Modifications de la direction
cf. Modifications de la direction (page du wiki Werkstatt Lastenrad).

Long bras de direction
demander aux expérimentés (cargobikeforum.de, ...) si rigidité/résistance problématique en version originale (épaisseur 3 mm) et si la version 2 mm risque de poser problème. une version complètement différente est de toute façon envisageable (éviter achat de bande de 3 mm pour le moment). voir ces images http://werkstatt-lastenrad.de/index.php?title=Long-Andr%C3%A9:_description_en_fran%C3%A7ais#Arbre_de_direction_rallong.C3.A9_.28prolongation_du_tube_de_fourche.29

Tubes de direction
A priori, la seule contrainte dimensionnelle est que le jeu de direction puisse y être pressé, ce qui se traduit pour une taille 1" (ce qui est attendu dans la majorité des cas) par un diamètre intérieur entre 29,9 et 30,1 mm. La version originale prévoit un tube de 33,7 x 2 mm, donnant un diamètre int. de 29,7 mm (léger alésage nécessaire).

Il est prévu d'alléger le véhicule en utilisant des parois plus minces. Options (produits Debrunner):


 * Tubes de précision en acier clair, + CR1, soudé et laminé selon cotes, Léger cordon de soudure à l'intérieur, En longueurs d'usine d'env. 6 m, EN  10305-3, E235:
 * Tubes de précision en acier clair, + C, étiré blanc / dur, Exécution soudée, Etiré à froid, Intérieur et extérieur lisses, Longueurs d'usine de 4-7 m, EN  10305-2, E235
 * Tube d'acier de précision étiré blanc,    + C, étiré blanc / dur,     Sans soudure,     Etiré à froid,     En longueur d'usine de 4-6.5 m, EN   10305-1, E235

Bras court de direction
"soudure 08+16" (fourche+bras court de direction) réputée critique, idée retenue pour améliorer la sécurité en ce point, si c'est considéré nécessaire: acheter des fourches pour longjohn (fourches Bullitt).

Long bras de direction / cône-siège des roulements
Teil 11... Dieses wird von einer Gabel recyclet und je nach Gabel kann es sein, dass diese Teil aus 2 ineinander gesteckten/verpressten/hartgelöteteten Rohren besteht. Für das Lenkrohr wird das äußere/unterere Rohr mit dem Hebel (#12) und das oberere/innerer Rohr mit der Stange (#10) verschweißt. Beim Einstellen des Steuerlagers oder über Zeit zieht sich dann das innere aus dem äußeren Rohr heraus, so geschehen hier bei 2 Lastenrädern - aber zum Glück beidemal rechtzeitig bemerkt...! Wie erkennen: Wenn hier ein feiner Ring (=Grenze zwischen den beiden Rohren) erkennbar ist handelt es sich um eine solche gesteckte Gabel. Wie beheben: Einfach eine Schweißnaht entlang der Grenze ziehen und dann erst den Hebel ranschweißen.

Ajout d'un amortisseur de direction

 * Comme d'autres longjohns rencontrés (en particulier le Bullitt, dont l'amortisseur est d'ailleurs réglable)
 * Réduit le "guidonnage" (tremblement), améliore le confort de conduite
 * Chercher composant (commencer à chercher parmi les pièces de moto, semblerait-il), "Lenkungsdämpfer":
 * shop.larryvsharry.com: 115 EUR, Obst&Gemüse 129 CHF
 * Maagtechnic: ressorts à gaz (e-shop actuellement HS (18.6.2015)), http://stabilus.cadclick.com/index.asp?la=100
 * Angst-Pfister: ressorts à gaz
 * HPC

Freins
Variantes prévue: frein à disque avant seulement:


 * cf. 4 freins à disques avant
 * frein arrière V-brake (selon cadre original)
 * fourche 20" faite pour:
 * 1er exemple, permet d'éviter la soudure critique du bras court de direction, demande travail d'adaptation.

Variantes envisagée: frein à disque avant avec fourche récupérée

modification d'une fourche pas faite pour: voir Scheibenbremsaufnahme nachrüsten (allemand)

Variantes envisagée: freins à disques avant+arrière:


 * cadre de vélo récupéré fait pour freins à disques ou alors modifié pour
 * plus "harmonieux" (matériel d'un seul type pour la maintenance, etc.)

Variante à assistance électrique: frein moteur

cf. Assistance électrique.

Les différents moteurs ont des performances de freinage différentes, il vaut la peine de se pencher dessus (cf. notamment Projet Remorque Solaire pour Vélo de l'ADER/Daniel Lador).

Matériaux
Voir quels sont les choix disponibles d'aciers, leurs coûts, performances...

cf. Acier_pour_3_BikeBenches_et_4_Long_Andrés

groupe 1.03xx, aciers avec C < 0,12% ou Rm < 400 MPa
Etats de livraison selon EN 10305-5:

Etats de livraison selon selon Tableau 18 de EN 10027-1:


 * +C: écroui à froid
 * +CR: laminé à froid
 * +N: normalisé ou laminage normalisant
 * +U: non traité

Soudabilité selon extrait de normes VSM:

Traitements thermiques
Si nécessaire (pas pour le moment), adresses:


 * Brocard à La Sarraz, peut enfourner jusqu'à 1 m de longueur...
 * Laubscher à Täuffelen BE
 * Gerster à Egerkingen SO
 * Studer à Courroux JU
 * Reinhard à Niederwangen BE
 * Schmid à Dulliken SO

Amélioration de la visserie
Voir pour faciliter/accélérer la manipulation: passage en torx ou éventuellement imbus, suppression du six pans

Éventuellement: passage de M8 (BikeBench) + M10 (Long André) à M10 partout

Révision de la rigidification du tube inférieur

 * Méthode originale: cf. Anschweißen des Verstärkungsband et Bandstahl zur Aussteiffung.
 * Discussion:
 * André: also bei meinem Rahmen hatte ich unten einen senkrechten Flachstahl drangesetzt...ist statisch nicht so sinnvoll( danke RadCam). Besser an den entsprechenden Stellen Bleche flach auf beiden Seiten, also gegenüberliegend, anschweißen. Wird bei LKW Fahrgestellen auch so gemacht.
 * dsc0080: Flachstahl seitlich anschweißen ist ein super Idee, das mache ich vielleicht. Das Thema mit Verstärkung senkrecht vs. vertikal hatte ich schon gelesen, ich hätte jetzt glaube ich einfach ein relativ breites U-profil genommen und flach unten draufgeschweisst. Mal sehen.
 * Clemens ("RadCam"): Nicht seitlich, sondern das Flacheisen oben und unten auflegen. Dein Unterrohr ist technisch gesehen ein reiner Biegebalken. Deshalb muß dein Interesse sein, möglichst viel Querschnitt oben und unten in möglichst großem Abstand vom Profilschwerpunkt anzuordnen. Die Schweißnähte dann seitlich legen und auf Quernähte an den Enden der Flacheisen verzichten. So wär's jetzt richtig. Richtiger wäre es jedoch gewesen, das Profil gleich hochkant zu stellen.
 * '''Conclusion: remplacer le profil creux carré 40 x 40 x 1,5 mm par un rectangulaire/carré b x h x e mm pour le tube inférieur, avec h > 40 et e = env. 1,5.
 * Exemple Debrunner: 55 x 55 x 1,5 mm, no. 190.103.080 10003438, 16.60 CHF/m'''

Evaluation du comportement en flexion
Evaluer comportement en flexion avec divers cas de chargement pour 100-150 kg (cas de dimensionnement de la Mise en Bière) ou plus.

Rigidité en flexion


 * rigidité proportionnelle à E*I*l^-3 avec le module d'élasticité E [MPa], le moment d'inertie de la section de la pièce I [mm4] et la longueur entre appuis l [mm]
 * E = env. 210 GPa pour tous les aciers, variations faibles sont négligées
 * il n'est pas prévu de changer la longueur l = env. 1500 mm
 * dans le cadre des modifications envisagées, seule la géométrie de la section a donc une influence sur la rigidité, à travers le moments d'inertie I [mm4] = (B*H^3-(B-2t)*(H-2t)^3)/12:
 * version originale, avec un centre de gravité 10,5 mm plus bas que le centre du profil carré: I = env. [(40^4 - 37^4)/12 + 10,5^2*(40^2 - 37^2)] + [3*20^3/12 + 19,5^2*3*20] = [5.7e4 + 2.5e4] + [2e3 + 2.3e4] = 1.1e5 mm4
 * la masse linéique mu [kg/m] est proportionnelle à l'aire de section F [mm2]: version originale: F = env. 40^2 - 37^2 + 20*3 = 291 mm2
 * profils carrés et rectangulaires simples, cf. tableau suivant:

Charge admissible


 * la contrainte admissible sigma_adm = Rp0,2/S_F avec Rp0,2 la limite élastique du matériau et S_F le facteur de sécurité. prenons S_F = 1,5 pour le moment. Rp0,2 = env. 235 MPa pour la matière E235+N et env. 700 MPa pour la matière 25CrMo4+QT. ainsi:
 * sigma_adm,E235+N = 157 MPa
 * sigma_adm,25CrMo4+QT = 467 MPa
 * en flexion simple, la contrainte maximale sigma_max [MPa=N/mm2] = y_max [mm]*M_max [N*mm]/I [mm4], avec y la distance à la fibre neutre (y_max sa valeur à la position la plus éloignée), M_max le moment de flexion maximal et I le moment d'inertie de la section. donc M_max [Nm] = sigma_max [MPa]*I [mm4]/(1000*y_max [mm]). y_max = H/2 dans le cas d'un profil rectangulaire et le moment de flexion maximal admissible est M_adm [Nm] = sigma_adm [MPa]*I [mm4]/(500*H [mm]).
 * deux cas de chargement "poutre sur deux appuis" sont évalués:
 * charge ponctuelle (verticale vers le bas) au milieu de la pièce (sur l'axe de déplacement du véhicule) P [N]. M_max [Nm] = P_max [N]*l [m]/4 donc la charge admissible P_adm [N] = 4*M_adm [Nm]/l [m]
 * charge répartie (verticale vers le bas) p [N/m], d'équivalent ponctuel P_eq [N] = p*l. M_max = p_max*l^2/8 = P_eq,max*l/8 donc la charge admissible P_eq,adm [N] = 8*M_adm [Nm]/l [m] = 2*P_adm

le tableau suivant donne des évaluations de charges admissibles:

(*): flèche [mm] = P [N]*(l [mm])^3/(48*E [N*mm^-2]*I [mm4])

(**): charge admissible P_adm ponctuelle au milieu de la "poutre sur deux appuis" de longueur l = 1,5 m.

Assistance électrique
cf. Normes_et_homologations_du_Long_André

Intéressant (démontré avec le Bullitt de Défi Vélo), surtout dans les régions au relief accidenté.

Avantages:


 * aide précieuse à la montée
 * aide appréciable sur les longues distances (créneau où le carénage serait plus judicieux)
 * frein additionnel (en plus régénératif) non-négligeable dans les grandes descentes

Inconvénients:


 * surcoût, notamment de conso électrique [serait intéressant à évaluer]
 * complexification du système (conséquences en maintenance, réparation, etc.)
 * poids
 * freinage quand les batteries sont à plat (situation très handicapante)
 * certains produits peuvent décevoir en autonomie et en dégradation
 * risque de développer une "mentalité d'assisté", impliquant notamment une négligence (quantitative et/ou qualitative) de l'entretien et de la maintenance, puisque les effets d'une telle négligence sont moins ressentis
 * danger augmenté
 * [à évaluer] conséquences juridiques (véhicule motorisé)

L'assistance électrique est presque plus intéressante sur un vélo de transport que sur un vélo normal, puisque son impact relatif sur les points cités précédemment peut être considéré moindre.

Exemples de produits:

Selon Daniel Lador:
 * éviter Golden Motor et si je l'ai bien compris, aussi éviter BionX
 * pour des utilisations comme celles de la Mise en Bière (Lausanne, chargement d'une centaine de kg), la puissance de beaucoup de systèmes n'est pas satisfaisante

Méthode adoptée par Daniel Lador:
 * fourniture séparée des moteurs et des cellules (batteries) ainsi que des contrôleurs de charge
 * batteries Li-Fe et non Li pour sécurité (combustion violente, explosion)
 * Bullitts: batteries logées dans un caisson sur mesure:
 * intégré à la surface de chargement (entre les deux barres principales)
 * fait de plaques de laminé stratifié "multiplex revêtu" ("maritime") dessus+dessous: 12 mm, latéral: 8 mm.

Ressources

 * http://www.pedelecforum.de/forum/index.php
 * http://www.pedelecforum.de/wiki/doku.php
 * http://www.velomobilforum.de/wiki/doku.php?id=velomobil:elektro
 * http://werkstatt-lastenrad.de/index.php?title=Datei:MarcWright00.jpg (demander à Christophe Vaillant ("Admin") qui est ce Mark Wright et si c'est bel et bien un Long André équipé d'un moteur avant mais sans batteries qu'on voit là)

= Priorité moyenne =

Pare-boues
50 CHF chez Obst&Gemüse

Béquille double
exemple de fabrication maison: Ladeflächenständer

sinon devrait facilement se trouver dans le commerce. exemples: déterminer si ça implique des travaux et lesquels.
 * Bullit CroMo Kickstand ( €98.00 ), Obst&Gemüse 110 CHF
 * Bullit Aluminium Kickstand ( €78.00 ), Obst&Gemüse 90 CHF
 * voir aussi http://werkstatt-lastenrad.de/index.php?title=Long_Andr%C3%A9

Transmission optimale
suggestions de points de départ:
 * Getriebenabe/ Nabe für hohe Lasten über 200 kg (Gesamtmasse)
 * chaîne:
 * 9-er Ketten im Verschleisstest
 * kettentest

peut-être un truc à essayer: Kettenschutzrohre: Gardena Micro-Drip-System „Verlegerohr“, Artikel/Bestell-Nr.: 1346-20

Câbles de rigidification en torsion
Examiner la possibilité de tirer deux câbles en croix à quelques dizaines de cm au-dessus de la surface de chargement. Effet escompté: rigification en torsion.

Il est nécessaire de trouver un système qui allie rapidité/facilité de (dé)montage et facilité de réglage de la tension. Déterminer les tensions recommandée et admissible.

Points d'attache
Lors de la fabrication du prototype ou alors avant, réfléchir aux possibilités d'ajouter des points d'attache (avant la peinture).

Exemples sur des vélos standard:
 * points d'attache à la fourche pour porte-bagages avant
 * points d'attache pour porte-gourdes

idées:
 * http://www.cargobikeforum.de/forum/index.php?threads/bullitt-im-selbstbau.845/page-3

Autres réflexions sur la surface de chargement
Certains domaines (utilisateurs de vélos de transport) emploient des emballages de dimensions bien déterminées. Exemples:
 * fruits/légumes: IFCO 400 x 300 mm et 400 x 600 mm.

Remplacement des tubes carrés/rectangulaires par des tubes ronds
Résoud un problème de disponibilité, en particulier quand on recherche des dimensions optimales (p. ex. fine paroi) et des matières plus intéressantes que du E235 (p. ex. 25CrMo4, 15CDV6).

exemples de longjohns autoconstruits sans tubes rectangulaires:
 * http://www.instructables.com/id/2-Wheeled-Cargo-Bike-from-old-mountain-bike-frame/?ALLSTEPS
 * http://www.instructables.com/id/build-a-2-wheel-cargo-bike/?ALLSTEPS

= Moins prioritaire =

Prolongation montante du tube inférieur: modification pour loger le phare avant
La trouvaille d'une solution augmentant le niveau de protection du phare est probablement "proche", cf. Prolongation montante du tube inférieur: perçage en biais et coupe en biais.

Clignoteurs/indicateurs
Puisqu'il peut être plus délicat de lâcher le guidon qu'avec un vélo léger non-chargé, il pourrait être intéressant d'installer des clignoteurs.

Loi

Exemples:


 * http://www.instructables.com/id/DIY-Bicycle-Turn-Signals/
 * http://www.instructables.com/id/Simple-turn-signals-for-a-bicycle/
 * http://www.instructables.com/id/Bike-Turn-Lights/
 * http://www.instructables.com/id/DIY-Bike-Flasher/

Carénage
Pas prioritaire mais si quelque chose de "spécial" devait être tenté, c'est probablement assez haut dans la liste.

Avantages:


 * Moins de traînée aérodynamique: efficacité nettement améliorée aux vitesses plutôt rapides
 * Protection partielle ou quasi-totale de la pluie (contribue à remplacer l'utilisation de la voiture)

Inconvénients:


 * Véhicule plus cher, plus compliqué à faire globalement
 * Augmentation plus ou moins importante de l'encombrement, légère augmentation du poids
 * Diminution plus ou moins importante de la facilité du (dé-)chargement et des dimensions du chargement transportable
 * Normalement pas, mais si certains choix sont mal faits, le confort de conduite pourrait être diminué (mobilité, visibilité, surchauffe)

Le carénage est presque plus intéressant sur un vélo de transport que sur un vélo normal, puisque son impact relatif sur les points cités précédemment peut être considéré moindre.

Points de départ concernant le carénage:


 * aricles Wikipedia sur les carénage: fr, en, en (motos), de (utiliser le terme pour de plus amples recherches)
 * aricles Wikipedia sur les vélomobiles: fr, en, de

Possibilité de plier/démonter le véhicule
Intéressant mais la réunion des 4 conditions suivantes semble peu probable:


 * 1) bientôt
 * 2) assez bon marché
 * 3) assez performant
 * 4) assez solide

Exemple de longjohn démontable, plus d'infos.

Calculs de résistance

 * au cas où la solidité suffisante d'une certaine géométrie est mise en doute
 * ou alors si des allégments sont envisagés (moins de matière à certains endroits)

... alors des calculs de résistance sont envisageables. il est possible (mais pas garanti) que certains logiciels MEF de l'industrie puissent être employés. ce genre de travail est conséquent. il implique aussi de caractériser les sollicitations.

= Idées =

Autres longjohns autoconstruits, à consulter:

En allemand

 * "Frankenstein": Extra-Long André
 * Einspurer by Markus Öttl
 * Lasti aus Hamburg

En anglais

 * http://drewsminiblog.blogspot.ch/2010/09/making-cargo-bike.html
 * http://www.wackosgarage.com/2014/01/bakfiets/
 * John Muir's:
 * http://www.francescycles.com/new-page/
 * Mixtehaul gallery
 * Smallhaul gallery
 * toms cargo bikes
 * links
 * projects by others

Instructables:


 * Long John Cargo Bike
 * 2 Wheeled Cargo Bike from old mountain bike frame
 * Another Homebrew Bakfiets (or Cargo Bike, if you don't speak Dutch)
 * Build a 2-wheel cargo bike
 * How to Design and Build a Bamboo Cargo Bike (Box Bike - Bakfiets)