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« Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux » : différence entre les versions

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Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux (voir la source)

Version du 25 septembre 2024 à 18:55

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==== Qu'est-ce que le pizza-rack ? ====
Atelier de conception d'un pizza-rack pour transport d'objets volumineux dans le cadre de l'événement [[VéloMix]].[[Fichier:Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux.png|vignette|Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux|130x130px]]
Le pizza-rack est un porte bagage prévu pour les vélos et fixé à l'avant du cadre. Comme son nom l'indique, sa plateforme est plate et permet d'accueillir des pizzas, ou des objets volumineux et plats.


==== Le pizza-rack de Vélomix ====
== Résumé du projet ==
L'idée est de fabriquer un pizza-rack :
Nous avons essayé de créer un porte-bagage pour vélo :


- adaptable sur le maximum de vélos différents,  
- adaptable sur le maximum de vélos différents,  
[[Fichier:Pizza rack .jpg|vignette|Pizza-rack]]
- issu de la réutilisation de cadres de vélos non-roulants,
- pouvant transporter une charge de 30kg.
Notre équipe (Boris, Fabrice, Malo, Sarah, Titouan) disposait pour cela de deux journées au FabLab d'IMT Atlantique.
== Qu'est-ce qu'un pizza-rack ? ==
Un pizza-rack est un porte-bagage fixé à l'avant d'un vélo. Comme son nom l'indique, sa plateforme plate permet de transporter des pizzas, ou des objets volumineux.
== Conception ==
Dans ce paragraphe, nous utilisons des termes spécifiques à la géométrie d'un vélo ; ils sont expliqués sur la page Wikipédia [https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9om%C3%A9trie_d%27une_bicyclette_ou_d%27une_moto Géométrie d'une bicyclette ou d'une moto].
Nous avons réalisé le schéma de principe suivant. Le pizza-rack sera fixé en trois points :
* à la fourche à l'aide d'une patte de fixation en utilisant le perçage du Té de fourche ;
* à gauche sur l'axe du moyeu de la roue avant ;
* à droite sur l'axe du moyeu de la roue avant.
[[Fichier:Schéma du pizza rack.jpg|centré|vignette]]
Les vélos ont des formes et des tailles différentes. Nous devons donc être vigilants à ce que la forme des renforts du pizza-rack soit adaptée à géométrie de la fourche (la chasse, l'angle de douille de direction, le cintrage des fourreaux de fourche). Notamment, la longueur des renforts doit être adaptée à la longueur des fourreaux de fourche :
{| class="wikitable"
|+
!Diamètre interne de la jante en mm (ETRTO)
!Lecture française (mm)
!Lecture anglaise (pouces)
!Longueur des fourreaux (mm)
|-
|622
|700
|28<nowiki>'' / 29''</nowiki>
|334 à 375
|-
|590
|650A
|26<nowiki>''</nowiki>
|
|-
|584
|650B
|26<nowiki>'' / 27,5''</nowiki>
|334 à 354
|-
|559
|650
|26<nowiki>''</nowiki>
|334 à 354
|-
|541
|600
|24<nowiki>''</nowiki>
|303 à 312
|}
La patte de fixation sur la fourche doit être adaptée au système de freinage (v-brake, cantilever, étriers, ...).
Nous décidons que la plateforme aura une surface utile de 400 x 350 mm (Largeur x longueur).
[[Fichier:Cote pizza rack.jpg|vignette|gauche]]
[[Fichier:Pliage des tubes par enroulage.jpg|vignette|Schéma de pliage des tubes par enroulage]]
Ne disposant pas de cintreuse, nous décidons de cintrer les tubes de la plateforme selon le schéma suivant. Nous enroulons le tube à cintrer autour d'un tube de même diamètre qui sera ensuite découpé.
== Liste des outils nécessaires ==
*Poste de soudage à l'arc avec baguettes (ici nous avons utilisé des baguettes de diamètre 1.6mm, adaptées à l'acier) ;
*Brosse métallique et marteau à piquer pour soudage ;
*Meuleuse avec disque de coupe pour métal, disque abrasif, et disque à découper ;
*Pointe à tracer et marqueur ;
*Réglet, équerre et mètre ;
*Limes plate et queue de rat ;
*Étau, serre-joints, pinces-étau ;
*Équipements de protection pour le travail du métal :
**gants ;
**lunettes ;
**casque anti-bruit ;
**masque respiratoire ;
*Équipements de protection pour le travail du métal :
**gants en cuir ;
**tablier en cuir ;
**casque de soudure ;
**masque respiratoire.
Pour travailler le métal, n'utiliser que des vêtements 100% coton.
== Liste du matériel nécessaire ==
*2 cadres de vélos non roulants, issus du réemploi. Nous utilisons ici spécifiquement des cadres en acier à double tube horizontal. Ces tubes sont de diamètre extérieur 13mm pour des longueurs d'environ 800mm. Nous utilisons également les haubans des ces cadres, au diamètre extérieur 12mm.
*2 pattes de fourche de VTT.
== Étapes de fabrication ==
[[Fichier:Découpe cadre vélo.jpg|vignette|Découpe du cadre d'un vélo|242x242px]]
=== Fabrication de la plateforme ===
Découper sur les cadres pour isoler les tubes de diamètre 13mm. Attention à couper au plus près des intersections pour garder le maximum de longueur.
Sur un autre tube de diamètre 13mm, couper 4 longueurs de 20mm qui serviront pour le cintrage.
[[Fichier:Velomix PizzaRack tracage tube 1.jpg|néant|vignette|Marquage d'une génératrice à la surface des tubes : positionnement des tubes.]]
Pour tracer une génératrice à la surface des tubes découpés, nous devons les positionner côte à côte sur une table et les fixer à l'aide de pinces-étau.
[[Fichier:Velomix Pizzarack tracage2.jpg|néant|vignette|Marquage d'une génératrice à la surface des tubes : traçage.]]
À l'aide d'un réglet ou d'un plat en métal rectiligne, marquer simultanément une génératrice sur chaque tube, sur toute leur longueur.
[[Fichier:Cote tube pour pliage.jpg|vignette|268x268px|Marquage des tubes pour découpe d'un ovale.]]
Sur un tube de 800mm, tracer les axes des cintrages :
*pour un tube de ⌀13mm , le périmètre du tube est d'environ 40 mm (π  x 13mm) ; le tube sera enroulé au 3/4.
*tracer un  ovale au départ de chacun des centres : 20mm vers l'extérieur du tube ; 10mm vers l'intérieur.
*Couper les ovales à l'aide d'une meuleuse, finissez à l'aide d'une lime queue de rat.
Répétez cette opération pour obtenir les deux cotés de la plateforme.[[Fichier:Cintrage tube.jpg|vignette|Découpe du tube pour le cintrage|néant]]
[[Fichier:Soudure cadre.jpg|vignette|Soudure du cadre |230x230px]]Une fois vos quatre ovales creusés, placer les tubes de 20mm de longueur dans les ovales, maintenir en position à l'aide d'une pince étau et enrouler le tube principal jusqu'à obtenir un angle de 90°. Vérifier l'angle à l'aide d'une équerre.
*A l'aide d'un poste à souder, solidifiez l'ensemble avec des points de soudures.
*Joignez vos deux parties et fixez-les avec un cordon au poste à souder.
*Réalisez l'ensemble du cadre
*Couper les excédent du tube de cintrage


- issu de la réutilisation de cadres de vélos non-roulants,


- pouvant transporter une charge de 30kg max.


==== Plan global ====
Afin d'assurer un maintien optimal de la charge, il est ajouté deux barres de  ⌀13 mm à l'intérieur du cadre. Gruger ces 2 tubes aux 2 extrémités avec l'aide d'un patron et fixez-les avec un cordon au poste à souder. 
 
[[Fichier:Gruge.jpg|gauche|vignette|Tube grugé]]
[[Fichier:Cadre du pizza rack.jpg|centré|vignette|Cadre du pizza-rack]]
 
 
=== Fabrication des renforts ===
*Récupérer les deux pattes d'une fourches à l'aide d'une meuleuse.
*A l'aide d'un disque à ailette, enlevez les résidus de soudure des tubes du cadre sur les pattes.
*Enlevez l'œillet et façonnez votre pièce.
[[Fichier:VeloMix pizzarack renforts.jpg|vignette|Ajustement des tubes de renforts sur un pizza rack mis en position.|322x322px]]
 
* Couper 4 tubes de même longueur (la longueur des tubes dépend de la longueur des fourreaux, du déport de fourche et du déport au sol)
* Gruger une extrémité des chacun des quatre tubes.
* Placer les pattes des fixation dans vos axe de roues, positionner les 4 tubes dans les pattes (coté non grugé sur les pattes) et placer votre plateforme à l'aide d'un serre-joint.
* Marquer la position des 4 gruges sur le support.
 
 
* Démonter l'ensemble
* Immobiliser les tubes et les pattes de cadre
* Fixer l'ensemble avec un cordon au poste à souder.
 
[[Fichier:Fixation pizza rack pour soudure.jpg|gauche|vignette|Fixation des tubes grugés pour soudure]]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
====Fixation de la structure sur la fourche :====
 
 
 
Pour retenir le pizza-rack il est décidé de façonner une pièce à l'aide d'un plat de métal.
* Pour éviter une trop grosse contrainte sur la vis de fixation d'étrier de frein, il est décidé de créer un angle à 90° et de fixer la pièce en butée contre la fourche.
* L'arrondi de la pièce doit être adapté selon le système le freinage.
 
* Meuler un plat de métal d'environ 200mm L x 20mm  l x 5mm E
* Façonner votre plat pour lui donner un angle de 90° et un retour d'environ 20mm
* Façonner l'autre extrémité pour lui donner l'arrondi souhaité
* Positionner plat sur pizza rack et le vélo et marquer vos emplacements de perçage :
** Dans l'axe du perçage sur le Té de fourche au niveau du retour
** Au centre du tube du pizza-rack
 
* Percer le plat de métal et le rack.
* Fixer votre pièce au cadre du pizza-rack à l'aide d'une vis et d'un écrou
* Fixer votre pièce à l'arrière de votre fourche
** Sur un système de frein type Caliper (etrier à tirage latéral) la pièce vient se fixer sur la vis de l'étrier de frein (Attention à avoir la longueur suffisante)
** Sur d'autres système de frein (V-Brake, Cantilever) fixer la pièce à l'aide d'une vis et d'un écrou 
=== Remarques : ===
 
* Le brasage semble plus adapté que la soudure à l'arc pour ce type de projet
* La pièce de fixation du rack sur la fourche n'a pas pu être réalisé par manque de temps
* Le projet n'est pas adapté pour des axes traversants
* En cas de déport au sol et déport de fourche peu important, la position des tubes de renfort fixé à l'axe de la roue doit être réfléchi pour supporter le maximum de contrainte.
* Selon l'étrier de frein il peut être nécessaire de fixer un tube supplémentaire grugé à la perpendiculaire des tubes à l'intérieur du cadre du pizza-rack pour assembler la pièce de fixation du rack sur la fourche
* Sur un freinage type Caliper (étrier à tirage latéral ) si la vis de fixation d'étrier de frein sur la fourche est courte, il peut-être nécessaire de changer l'étrier pour avoir une longueur suffisante pour fixer votre pièce.


[[Fichier:Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux.png|vignette|Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux]]
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Malodos
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