Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux

Conception d’un pizza rack pour transport d’objets volumineux

Atelier de conception d'un pizza-rack pour transport d'objets volumineux dans le cadre de l'événement VéloMix.

Résumé du projet

Nous avons essayé de créer un porte-bagage pour vélo :

- adaptable sur le maximum de vélos différents,

- 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 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.

Plan du rack à pizza

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 :

Diamètre interne de la jante en mm (ETRTO)	Lecture française (mm)	Lecture anglaise (pouces)	Longueur des fourreaux (mm)
622	700	28'' / 29''	334 à 375
590	650A	26''
584	650B	26'' / 27,5''	334 à 354
559	650	26''	334 à 354
541	600	24''	303 à 312

Enfin, la patte de fixation sur la fourche doit être adaptée au système de freinage (v-brake, cantilever, étriers, ...).

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 décper ;
• Pointe à tracer et marqueur ;
• Réglet, équerre et mètre ;
• Limes plate et queue de rat ;
• Étau, serre-joints ;
• 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 ;
• 2 pattes de fourche de vtt ;
• Vernis de finition type Rustol.

Etapes de fabrication

Fabrication de la plateforme

Le cadre fait 400mm sur 400mm.

Découpe cadre vélo

- Découper sur les vieux cadres des tubes de même diamètre. Ici nous avons du diamètre 13mm

- Prendre un tube de longueur 800mm et ⌀ 13mm pour le cadre du rack.

- Marquer l'axe des tubes sur toute la longueur et de chaque côtés

- Sur un autre tube, coupez à la meuleuse des longueurs de tubes de 20mm sur ⌀13 mm pour le cintrage.

Découpe du tube pour le cintrage

- Pour le cintrage le choix s'est porté sur un pliage à l'aide d'un deuxième tube ; pour une question d'esthétique, de praticité (pas besoin de plieuse) et de solidité.

• Tracer sur le tube principal (800mm) vos axes de pliages : 3 sections dans cet ordre 200mm, 400mm, 200mm

• Pour un tube de ⌀13mm : le périmètre du tube est de 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. Le plat de l'ovale doit faire 10mm au dessus et en dessous pour que le tube puisse s'enrouler.
• 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 votre plateforme.
• Une fois vos quatre ovales creusés : placer vos tubes de 20mm de longueur dans vos ovales, serrez à l'aide d'une pince étau et enroulez votre tube principal pour obtenir un angle à 90°.

• 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

Soudure du cadre

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.

Tube grugé

schéma du patron

Les renforts :

• Récupérer les deux pates 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.