Programme du Projet Long André

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Programme du projet

Etapes principales restantes jusqu'à l'atteinte d'un régime de croisière d'ateliers

  1. Construction documentée du prototype de Long André puis corrections du programme de l'atelier
  2. "Atelier d'essai" avec 3 autoconstructeurs-trices , avec développement d'un protocole de contrôle qualité et corrections du programme de l'atelier
  3. Passage à un "régime normal" d'ateliers, avec 3 ou 6 autoconstructeurs. Un atelier est constitué de:
    1. Session préalable (5 h)
    2. Atelier (10 x 3 h), y-c. essais

To Do List

pas exhaustive

Liste d'achats à faire

outils d'atelier:

  • disques à lamelles: [1], [2]
  • coupe-tube compatible 48 mm

acier:

quincaillerie:

pièces de vélo:

  • phare avant DC (Velok)

autres:

  • peinture
  • alcool ispopropyl 90% (nettoyage disques)

Dessin/CAD/géométrie

Mettre en place une méthode de planification de la géométrie de chaque Long André.

Logiciel RattleCAD:

  • une discussion est en cours avec Manfred Rosenberger, le créateur de RattleCAD. la création d'un template de vélo cargo n'est pour le moment pas prévue puisque le temps de travail requis serait dans les 150 h.
  • une utilisation envisagée de RattleCAD est le dessin de la géométrie du cadre récupéré, puis l'export du fichier (SVG ou DXF par exemple), puis le dessin avec un autre logiciel de l'extension. Exemple: ce dessin qui apparemment est le fruit d'une combinaison avec le logiciel payant Rhino.

Autres logiciels, notamment les suivants: à considérer

  • AutoCAD: plusieurs personnes en relation avec le projet sont au bénéfice de licences étudiant
  • SolidWorks: question de la licence à résoudre
  • Rhino: il est possible que l'atelier ait une/des licence(s)
  • FreeCAD: si quelqu'un arrive à l'utiliser...


Essais

Comme spécifié ici:

  1. [lâcher de l'avant du cadre, inspiré de ISO 4210-6 §4.2] sans roue arrière, avec l'axe de la roue arrière maintenu (libre en rotation) par un BikeBench et avec les masses spécifiées plus loin: soulever la roue avant d'une hauteur de 200 mm puis lâcher. Masses:
    1. M_1 = 50 kg, Position: à la place de la selle, à une distance d = 75 mm du bord du tube de selle
    2. M_2 = 10 kg, Position: à la place de la potence
    3. M_3 = 30 kg, Position: à la place du pédalier
    4. M_4 = charge admissible (p. ex. 150 kg), Position: milieu de la surface de chargement
  2. [choc frontal, inspiré de ISO 4210-6 §4.1] "collision" frontale contre une bordure de trottoir à 5 m/s et à pleine charge
  3. [essai avec bosses, inspiré de ISO 4210-3 §4.3] trajet de > 1 km à pleine charge, avec notamment un pseudo-équivalent à 75 passages à 7 m/s sur des planches de hauteur 25 mm (avec chanfrein 12 mm) et de largeur 50 mm, espacées de 2 m (ce qui vient après la première virgule est proposé par Annex C (informative) de EN 14764, qui est remplacée par ISO 4210)
  4. [freinage, inspiré de ISO 4210-4] ce qui concerne le freinage, voir plus bas
  5. [essai de durée, inspiré de ISO 4210-3 Annexe A] utilisation de 6 h à env. 8 km/h (à cumuler sur plusieurs étapes!) sans que les composants se détachent ou se désalignent

L'ordre prévu est celui présenté ci-dessus.

Essai 1 lâcher de l'avant du cadre

L'essai 1 [lâcher de l'avant du cadre] devrait être effectué avec un minimum de composants assemblés, pour éviter de passer trop de temps à construire quelque chose de pas assez solide. Evidemment, en cas de défaillance, des modifications doivent être apportées jusqu'à réussite de l'essai sans défaillance. Ce principe (procéder à l'essai le plus tôt possible) est applicable avec différentes intensités, entre:

  • les premiers véhicules (application "intense") et
  • les véhicules autoconstruits lors des ateliers (application moins intense étant donné qu'une méthode jugée satisfaisante est reproduite).

Ainsi, avant même la fabrication du prototype, un "pré-prototype" devrait être construit:

  • sans cadre
  • avec tube inférieur (peut-être extra-long là où devrait être le cadre)
  • avec sa prolongation montante et son renfort
  • avec le tube de direction court
  • avec la fourche et la roue avant.

version pré-16.9.2015: Ce pré-prototype serait alors soumis à l'essai 1. Compte tenu des risques qu'ils soient détruits, les composants constituant le pré-prototype devraient être disponibles en plus et indépendamment du matériel nécessaire aux prototype et 3 véhicule du premier atelier. Ainsi, on commanderait les composants précités 6 fois au lieu de 4, permettant la défaillance d'un pré-prototype et le succès d'un autre pré-prototype.

version post-16.9.2015: Seul l'acier est prévu en plus pour les pré-prototypes (70 CHF). Les composants (>900 CHF pour 2 de chaque) seront empruntés au prototype en espérant qu'ils ne cassent pas.

Le prototype, ainsi que tous les véhicules autoconstruits, seraient soumis à l'essai 1 [lâcher de l'avant du cadre] dès que l'étape de fabrication "soudures" juste après "premiers ajouts" est effectuée, i.e. avant "direction".

Essais 2 et suivants

Les essais 2 et suivants ne peuvent être effectués qu'à partir du moment que le véhicule est "roulable", i.e. dès que l'étape de fabrication "soudures" juste après "direction" est effectuée, i.e. avant la fabrication de la surface de chargement. Il est aussi nécessaire de monter les composants tels que transmission, etc. Les essais 2 [choc frontal] et 3 [essai avec bosses] sont alors effectués.

Etant donné que la surface de chargement est aussi sollicitée (et testée) lors de l'essai 3 [essai avec bosses], il conviendrait de le réeffectuer une (dernière) fois un fois que la surface de chargement est présente et avant que la peinture soit appliquée. Il devrait être judicieux de procéder aux essais 4 [freinage] au même moment.

Sachant que les essais précédents auront probablement déjà permis de corriger ce qui devrait l'être, le risque pourrait être pris de procéder à l'essai 5 [essai de durée] quand on en aura le temps et de lancer la production avant de l'avoir terminé. Si malgré tout l'essai 5 révèle des défauts, ils doivent être corrigés.

Mesures à prendre si les résultats sont insuffisants

  • rupture d'une soudure: mieux souder ou mieux concevoir l'assemblage (p. ex. renforts)...
  • si c'est un profil (p. ex. tube inférieur rectangulaire 60 x 40 x 2 mm) qui casse, ce qui est a priori moins probable que la rupture d'une soudure: explorer la voie du traitement thermique de certaines pièces, éventuellement en passant par l'une de ces entreprises.


Freinage

le point sensible est la partie avec seulement le frein arrière. la conséquence est qu'on risque bien de devoir équiper le véhicule d'un frein à disque arrière, y compris la roue compatible.

OETV annexe 7

3 Mode d'expertise et prescriptions relatives à l'efficacité de freinage des véhicules non soumis aux prescriptions internationales

31 Frein de service, frein auxiliaire et frein de stationnement

311 Dispositions générales

311.1

La décélération doit être atteinte par le véhicule vide, et par le véhicule complètement chargé, sur une route horizontale et sèche, à revêtement dur. [...] On mesure la décélération moyenne, définie comme la diminution moyenne de la vitesse en m/s2 sur le trajet parcouru entre la mise en action du système de freinage (y compris le temps de réponse) et le moment où le véhicule est arrêté. Si un appareil mesureur ne permet d'enregistrer que la décélération maximale, celle-ci doit être de 20 % plus élevée que la décélération moyenne prescrite. [...]

311.2 Vitesse d'essai

Pour le contrôle du frein de service, [...] le contrôle est effectué à la vitesse maximale du véhicule.

315 Cyclomoteurs et cycles

La décélération du frein de service doit atteindre au minimum:

  • pour les deux freins ensemble 3,0 m/s2 (à 25 km/h: 7 à 0 m/s en 8,2 m, ISO 4210: 7 m)
  • pour un frein 2,0 m/s2 (à 25 km/h: 7 à 0 m/s en 12,3 m, ISO 4210: 15 m)

ISO 4210 (parties 2 et 4)

à pleine charge

arrêt sur une distance inférieure à celle spécifiée plus loin, sans:

  1. vibrations excessives;
  2. blocage de la roue avant
  3. culbutage du vélo (levage incollable de la roue arrière)
  4. perte de contrôle du véhicule par le conducteur (invalide essai)
  5. dérapage latéral excessif forçant le conducteur à poser son pied à terre pour regagner le contrôle (invalide essai)

ratio distances humide-sec tel qu'expliqué plus loin est aussi une condition de réussite.

vitesses au début du freinage:

  • sec: 23,5 à 26,5 km/h
  • humide: 14,5 à 17,5 km/h

avant série d'essais, 10x >3 s de freinage à env. 16 km/h

puis avec repos <3 min entre chaque essai, si pente <0,2 %:

  1. 5x sec
  2. 2x acclimatisation humide (sans enregistrement des résultats)
  3. 5x humide

si pente entre 0,2 % et 0,5 %:

  1. 6x sec (changer de direction)
  2. 2x acclimatisation humide (sans enregistrement des résultats)
  3. 6x humide (changer de direction)

résultats:

a) sec: moyenne des distances s_d

  • Both brakes in use: <7 m (loi: 8,2 m)
  • Rear brake in use only: <15 m (loi: 12,3 m)

b) humide: moyenne des distances s_w

  • Both brakes in use: <5 m
  • Rear brake in use only: <10 m

c) ratio humide-sec (vitesses différentes): (16^2/s_w):(25^2/s_d) > 4:10

Programme / diagramme de Gantt d'un atelier

Versions:

L'acquisition des composants ne se fera a priori pas par les autoconstructeurs (ils peuvent y participer mais ils deviendraient alors plutôt des "contributeurs"...).

Rappel: lien vers la documentation de la fabrication même

Contrôle qualité

[à décrire ici]

idée: sous-traiter par une personne/entité indépendante

cf. paragraphe correspondant dans le contrat d'autoconstruction

Opérations effectuées séparément des ateliers

Il est prévu que certaines opérations soient effectuées par les autoconstructeurs-trices lors de la session préalable...

  • non pas "tout le monde la même chose, chacun-e pour son véhicule", mais
  • "une opération répétée pour les véhicules de tout le monde, effectuée par une seule personne".

Cette modification devrait permettre de gagner en temps global, en qualité ainsi qu'en durée de l'atelier d'autoconstruction.

Un éventuel inconvénient consiste en la réduction de part d'autoconstruction (moins de charme, moins de fierté). Outre les avantages précités, il convient de réaliser que même selon la méthode originale "complète", le matériel initial est le fruit d'un travail préalable considérable (à commencer par l'extraction du minerai par exemple...).

Potentiellement, il pourrait y avoir des "opérations effectuées séparément des ateliers" avant et après les ateliers. Dans la pratique cependant, il s'agit pour le moment exclusivement d'opérations "pré-atelier".

Les opérations pré-atelier devraient principalement se résumer (à de la logistique et) à de l'usinage. L'atelier, quant à lui, devrait principalement se résumer à de l'assemblage, y compris soudage, ainsi qu'à de l'usinage qui n'est pas vite fait de manière répétée

Opérations pré-atelier

Il s'agit d'opérations a priori confiées aux autoconstructeurs lors de la session préalable. Ainsi, l'acquisition du matériel n'en fait pas partie (fait partie de l'atelier selon le programme original de Werkstatt Lastenrad). Pour un "batch" de 3 à 4 Long Andrés, les opérations préalables devraient être accomplissables en <3h par un groupe de 3 autoconstructeurs performants et encadrés.

description du profil coupes (souvent associées à ébavurage/polissage: à voir)

convention des angles: 90° = coupe droite

perçages (en règle générale après coupe) autres (en règle générale après coupe)
tube carré 60 x 40 x 2 mm
  • Prol. montante du tube inf.: 2 découpes: à ce bout désormais coupé à 60°, découpe de chaque côté de 40 mm du tube rectangulaire en forme de "bout d'ellipse" correspondant à l'intersection avec un cylindre de diamètre 48 mm désaxé de 30° (axe du cylindre // à la coupe précédente). Ceci devrait permettre d'épouser la forme du tube de direction.
tube rectangulaire 30 x 20 x 1,5 mm
  • Cadre de la surf. de charg.: 2 coupes à 56° et 2 droites
  • long bras de direction: 1 coupe droite à 140 mm
  • avant-bras: 1 coupe droite à 140 mm
  • long bras de direction: 1 perçage (à travers tout) ⌀13 mm verticalement à 15 mm du bout
  • avant-bras: 1 perçage (à travers tout) ⌀10 mm verticalement à 10 mm du bout
  • avant-bras: 1 perçage (à travers tout) ⌀8 mm horizontalement à 10 mm de l'autre bout
  • long bras de direction: éventuellement arrondi au bout
  • avant-bras: depuis le bout proche du trou ⌀10 mm, les parois verticales sont retirées (par sciage) sur une profondeur de 100 mm (valeur à confirmer)
tube carré 20 x 20 x 1,5 mm
tube 32 x 1,2 mm
tube 48 x 2 mm
feuillard/bande/acier plat 40 x 2 mm
profil rond plein ⌀16 mm inox
  • coupe droite à 10 mm
  • perçage à 6,65 mm au centre
  • taraudage M8
profil six pans inox, 19 mm (côté env. 11 mm)
  • coupe droite à 50 mm (valeur à confirmer)
  • perçage ⌀8 mm
  • bout tourné à ⌀16 mm sur une longueur de 10 mm, pour pouvoir plus tard l'insérer dans le tube de direction 22 x 2 mm et l'y souder
  • scier longitudinalement de manière à transformer la longueur de 40 mm de section hexagonale en une section quasi-rectangulaire 19 x 13 mm, sur une longueur d'au moins 30 mm (valeur à confirmer). les 10 mm de transition entre les sections rectangulaire et ronde sont à scier de biais, éventuellement limer après.
fourche 26" à sacrifier
total pour 1 Long André
  • 14 coupes droites
  • 6 coupes à 45°
  • 5 coupes à angles divers
  • 6 coupes "spéciales"
  • 1x ⌀40 mm (mèche cloche)
  • 4x divers uniques (⌀13; 10; 6,65; 4,9 mm)
  • 2x ⌀8 mm
  • 6 découpes/sciages
  • 6 soudages+taraudages écrous M6
  • 2 tournages
  • 1 taraudage M8
  • 1 meulage
total pour 4 Long Andrés
  • 56 coupes droites
  • 24 coupes à 45°
  • 20 coupes à angles divers
  • 24 coupes "spéciales"

estimation: 2 h-homme

  • 4x ⌀40 mm (mèche cloche)
  • 16x divers quadruples (⌀13; 10; 6,65; 4,9 mm)
  • 8x ⌀8 mm

estimation: 1 h-homme

  • 24 découpes/sciages
  • 24 soudages+taraudages écrous M6
  • 8 tournages
  • 4 taraudage M8
  • 4 meulage

estimation: 5 h-homme

Session préalable

"0ème" session (une bonne demi-journée, facturée une centaine de CHF, sans engagement, obligatoire pour la suite), dont le programme devrait être le suivant:

Avant la session préalable

Avant la session préalable, prise de connaissance d'une documentation à définir (remplace cours théorique):

Lors de la session préalable

Il est envisageable de trouver une combine pour se faire financer des efforts de sécurité routière par le Fond de Sécurité Routière (formulaire).

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