Essieu arrière

Outils nécessaires

• Scie égoïne
• Scie sauteuse
• Perceuse-visseuse
• Plane à bois
• kit résine : spatule, pot, balance de précision, étuve si nécessaire, tissu d'arrachage
• longue tige filtée (+ de 80cm) pour l'assemblage

Consommables nécessaires

• Planche de récup' de minimum 7,5cm par 75cm
• Un Contreplaqué de 100x100x0,8mm
• Un Contreplaqué d'aviation de 100x100x2,7mm
• petites vis
• Manchon de fibre de verre (1m de manchon de 8cm environ de diamètre)
• Résine époxy (30g)

Description courte L'essieu arrière est une pièce cruciale car les roues arrières sont fixées sur lui. Il supporte une bonne partie du poids du rider. Il assure notamment le parallélisme des roues arrière.

Couper la pièce de bois (planche de récup') en deux parties. Les tailler en profil d'aile d'avion. Puis assembler les deux parties avec des plaques de contreplaqué collées à la résine époxy puis vissées pour le maintien le temps du séchage. Stratifier le tout de fibre de verre et de résine époxy. Une fois assemblé aux supports de roue, vous obtiendrez une pièce qui aura cette allure: La tige filetée est seulement là temporairement pour s'assurer du parallélisme des supports de roues (cf. à la fin de cette fiche)

Découpe des pièces

Etapes: 1) Couper la pièce de bois (planche de récup') en deux parallélogrammes identiques de 35,4x7,4 cm avec un angle de 78°:

(notez que si vous souhaitez encastrer l'essieu dans les porte-roues, il vous faut plutôt des parallélogrammes de 37,4 cm de longueur. Cf Assemblage de l'essieu aux porte-roues plus bas)

3) Profiler les deux parties en forme d'aile d'avion inversée : sur la face inférieure, bombée sur le bord d'attaque (qui va vers l'avant de la vélomobile) puis en pente légère jusqu'au bord de fuite (qui va vers l'arrière de la vélomobile). La face supérieure reste plane, afin de plaquer le vélo au sol à grande vitesse. La pointe de l'assemblage ira vers l'arrière de la vélomobile. Dessiner sur les faces latérales la forme de demie goutte d'eau que vous voulez obtenir pour ensuite ôter de la matière plus sereinement, à l'aide d'une plane (le plus pratique), d'une lime à bois ou d'une ponçeuse (pour la finition):

3) Découper 2 chevrons de contreplaqué aviation afin d'avoir 5cm de part et d'autre de la jonction sans dépasser des planches de l'essieu. Bien plaquer la plaque fine de contreplaqué sur la face bombée de l'essieu avant la découpe (Du fait du profil légèrement bombé de la partie inférieure de l'essieu, il se peut que vous ayez à ajouter quelques milimètres aux 7,4 cm de hauteur du chevron inférieur). Voici les dimensions des deux chevrons à couper:

Pour utiliser ce schéma, n'utiliser que les dimensions écrites en bleu, les autres ne sont que des calculs intermédiaires (trigonométrie). Chaque chevron est monobloc: l'arête centrale au crayon papier sur ce schéma n'a pas d'existence physique.

Le second chevron aura donc ses fibres perpendiculaires à celles indiquées sur ce croquis. Les deux plaques de contreplaqué doivent en effet avoir leurs fibres perpendiculaires: On aura ainsi lors de l'assemblage un angle de 45° entre les contreplaqués et la jonction des deux planches de l'essieu.

Assemblage et stratification de l'essieu

Etapes: 1) Coller à la résine époxy chaque chevron de contreplaqué pour joindre les deux planches de l'essieu (un chevron dessus, un chevron dessous). 2) Avec 4 petites vis dans les angles extérieurs, visser chaque chevron dans l'essieu afin de les maintenir le temps du séchage de la résine époxy. 3) Découper deux manchons de fibre de verre de 50 cm de longueur. Puis les peser. Mettre des gants. Préparer le même poids en résine époxy (durcisseur exclu). Ajouter 0,3 fois ce poids en durcisseur pour obtenir la solution. Bien mélanger à la chaleur. 5) Enfiler les manchons (un de chaque côté) au milieu de l'essieu en faisant bien attention de ne pas accrocher aux arêtes des planches pour ne pas créer de trous dans la fibre, ce qui nuirait aux propriétés mécaniques: Veillez à ce que le sens de la fibre de verre soit à 45 ° par rapport à la fibre du bois.

Faire dépasser les manchons de 10 cm sur l'autre planche de l'essieu pour qu'ils se superposent sur 10 cm. Cela permettra de bien renforcer la jonction.

6) Enduire la pièce de la résine époxy confectionnée jusquà ce que la fibre de verre s'imbibe et devienne transparente. Si besoin s'aider d'un sèche-cheveux afin de fluidifier la résine pour mieux imbiber. Vérifier que tout l'essieu soit recouvert de fibre de verre imbibée. 7) Mettre la pièce en étuve à plus de 20°C pendant 24h et laisser sécher.

Fabrication des porte-roues

::: à compléter :::

A l'aide du patron de la pièce, percer les trous aux diamètres indiqués, à la perçeuse à colonne, avec un forêt à bois pour les 5 petits trous (3 pour fixer les charnières des bielles de direction et 2 pour ::: à compléter ::: ) et une scie-cloche pour le grand (dans lequel sera accrochée la roue).

Faites de même pour le 2ème porte-roue.

Assemblage de l'essieu aux porte-roues

On assemble l'essieu aux 2 porte-roues, qui doivent être parallèles. Pour cela, on va d'abord fixer un tasseau sur chaque porte-roue, qui supportera l'essieu avant la pose de la fibre de verre et le résinage:

Grâce au patron du porte-roue (on voit que la partie effilée de l'essieu va vers l'extérieur du porte-roue), on voit où placer ce tasseau (une sorte de U est dessinée, initialement prévue pour y encastrer l'essieu): sous l'essieu. Ce tasseau mesure donc 7,4 cm de longueur et 1 cm environ de largeur. Avec deux petit vis, visser le tasseau dans le porte-roue.

Placer un tasseau plutôt que de creuser le porte-roue a dû nous faire gagner un peu de temps. Ceci dit, la pose de la fibre de verre a sûrement été un peu plus délicate de ce fait (3 morceaux à lier au lieu de 2).

Faire de même pour le second porte-roue. Veillez à positionnez le tasseau exactement dans la même position que sur le premier porte-roue: autrement vous aurez peut-être vos deux porte-roues parallèles mais pas superposables dans l'espace.

A l'aide d'une longue tige filetée, de 4 rondelles (pour chaque porte-roue, une qui s'appuie en intérieur et une qui s'appuie en extérieur) et 4 boulons, on s'assure du parallélisme des deux porte-roues: la distance entre les deux porte-roues au niveau de l'essieu (69,2 cm) doit être la même au niveau de la tige filetée. Les écrous et rondelles permettent d'affiner puis de figer la structure avant la pose de la fibre de verre:

Pose de la fibre de verre et résinage

On pose de la fibre de verre à 45° de la courbe de liaison de l'essieu au support de roue: La fibre doit reposer à la fois sur l'essieu et sur le support de roue. On résine la fibre de verre, avec l'aide éventuelle d'un sèche-cheveux ou d'un décapeur thermique à 20 cm pour que la résine se liquéfie bien dans les fibres. On utilise du film de serrage pour maintenir la fibre dans la position voulue. Avec la présence du tasseau, l'opération peut être un peu délicate, le film de serrage ayant parfois tendance à décaler la fibre lors du serrage. Il faut s'assurer que la fibre reste bien au contact des deux morceaux: essieu et porte-roue. Faire de même de l'autre coté sur l'autre porte-roue.

Mettre l'assemblage essieu & porte-roues à polymériser dans une étuve pendant 24h à 20-25°C.