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 Cadre racer , une idée ?

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jeannin



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 16:55

Ben alors, pourquoi nous compares tu du tube 30 x 3 avec de la barre de 30???

Patrick
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Dan42



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 17:05

Parce que tu as parlé de percer une barre pour en faire un tube, c'est là l'ambiguïté ( pour ne pas dire l'embrouille), alors qu'utiliser la quantité de métal donnée pour en faire un tube mince de préférence est logique. Après quelque recherches je n'ai pas trouvé de Reynods en tubes carrés, mais en 25CD4s oui, carrés et rectangles, ils ne précisent pas vraiment s'il s'agit de soudé ou non, on espère non : obtenus par conformage d'un rond sans soudure, peut-être à chaud car  les angles sont pliés à bloc?( chez ULM Technologies). Cadre racer , une idée ? - Page 5 809262
Dan
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MacPepR

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 18:08

jeannin a écrit:
.../...
Tu recalcules ou tu veux et tu trouveras que pour la meme masse, un tube est a peu pres 4,5 fois moins flexible que son equivalent en barre pour un meme poids. .../...

Ca c'est vrai. Et c'est bien la confusion qui nourrit la légende urbaine qui transforme ça en "à diamètre égal un tube est moins flexible qu'une barre pleine".

jeannin a écrit:
.../... Et alourdir un assemblage creux en remplissant le milieu avec le meme materiau est une solution ni viable ni elegante pour renforcer la piece d'origine (donc passer de 30 x 3 a 30 plein pour diminuer la fleche).../...

Certes ce n'est pas élégant. Il n'en reste pas moins que ça renforce l'ensemble, toujours à diamètre extérieur égal, mais à masse globale bien différente.

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Eventuellement au bas d'un post : "Mac" = allumage et carburation orthographiques réglés, continue à mettre du gaz.
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MANETON

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 18:59

Z'avez pas l'impression que cette discussion tourne en rond (plein ou creux)? Cadre racer , une idée ? - Page 5 809262
Je n'ai fait que donner quelques chiffres, que j'espère justes, qui renseignent sur le rapport auquel je faisais référence sans rien en conclure. Après, on peut toujours ergoter pour prouver que quand c'est plus léger c'est moins lourd ou que creux c'est pas plein...
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Gurun

Gurun

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 19:22

jeannin a écrit:


CQFD!!!

Patrick qui ne se couche jamais devant personne!!!

Cadre racer , une idée ? - Page 5 998726
Et qui visiblement n'apprendra rien de personne !Cadre racer , une idée ? - Page 5 412241

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Charly

Charly

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 19:36

Merci Michel pour le topo clair et chiffré du tube rond VS carré.

Un truc spectaculaire dans le match tube / barre, c'est l'évolution des axes de roues depuis les années 80. Des petites barres bien lourdes et flexibles aux gros tubes rigides et legers, les meules modernes ont bien évolué.
Je me demande pourquoi ça a pris tant de temps !?
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Adco

Adco

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 19:42

C’est effectivement un bon exemple de l’emploi de barres ou de tubes pour un même usage dans le domaine qui nous intéresse.
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michel guichard



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 19:57

Désolé de vous faire languir. C'est bien en route, mais je ne peux vraiment pas aller plus vite.
Un petit mot en passant cependant :
MANETON a écrit:
Je n'ai fait que donner quelques chiffres, que j'espère justes...
T'inquiète pas : ils le sont. Cadre racer , une idée ? - Page 5 771973
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jeannin



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:07

Citation :
Charly: l'évolution des axes de roues depuis les années 80. Des petites barres bien lourdes et flexibles aux gros tubes rigides et legers

Possible, mais il y a l'autre paradoxe car tout est question de compromis...

Petit axe de roue = petit roulement = moins de friction

Gros axe creux = gros roulement = plus de friction = un paquet de chevaux en moins

Et sur ta moto, c'est pas l'axe qui definit la rigidite du tout... L'axe n'est la que pour maintenir tout l'assemblage en place...

J'ai eu une Buell dans le passe... Gros axe ... Ben j'arrivais a peine a faire tourner a la main la roue arriere...

Citation :
Gurun: Et qui visiblement n'apprendra rien de personne...

Qu'en sais tu!!!

Patrick
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woab

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:35

Adco a écrit:
Donc comme le dit Woab,l’avenir du cadre treillis,c’est le cadre poutre

ah non! le Woab il dit qu'il faut recharger en soudure par l'extérieur un treillis en tubes afin d'éliminer ensuite par perçage le dit tube  pour en faire un treillis en poutres!
je vais envoyer un CV chez KTM.



jeannin a écrit:


J'ai eu une Buell dans le passe... Gros axe ... Ben j'arrivais a peine a faire tourner a la main la roue arriere...

oui enfin ça, c'est surtout une question de chaine avec plein de joints toriques, voir de joints en X (encore pire)..
faut comparer ce qui est comparable!!!...[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]


Dernière édition par woab le Mer 5 Mai 2021 - 20:47, édité 2 fois
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Gurun

Gurun

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:42

michel guichard a écrit:
Désolé de vous faire languir. C'est bien en route, mais je ne peux vraiment pas aller plus vite.
Un petit mot en passant cependant :
MANETON a écrit:
Je n'ai fait que donner quelques chiffres, que j'espère justes...
T'inquiète pas : ils le sont. Cadre racer , une idée ? - Page 5 771973

Pas de soucis on sait patienter pour les choses qui en valent le coup .
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dga

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:43

Surtout avec une Buell à courroie !
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cat

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:43

Les Buell c'est courroie non ?
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woab

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeMer 5 Mai 2021 - 20:49

oh la grosse boulette!!! oui c'est exact!...[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
mais du coup c'est encore, encore, encore pire niveau pertes par frottements...
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MANETON

MANETON

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeVen 7 Mai 2021 - 13:46

Adco a écrit:
Donc comme le dit Woab,l’avenir du cadre treillis,c’est le cadre poutre:chez Egli,c’était diamètre 100mm,épaisseur 1,5mm. Je plaisante bien sûr,le problème n’est plus la rigidité de la poutre,mais les liaisons avec le reste de la machine.
J'ai idée que c'est le principe qui est recherché ici : grosse section, faibles épaisseurs ; grande rigidité, faible masse...
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Dan42



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeVen 7 Mai 2021 - 17:30

Charly a écrit:
Merci Michel pour le topo clair et chiffré du tube rond VS carré.

Un truc spectaculaire dans le match tube / barre, c'est l'évolution des axes de roues depuis les années 80. Des petites barres bien lourdes et flexibles aux gros tubes rigides et legers, les meules modernes ont bien évolué.
Je me demande pourquoi ça a pris tant de temps !?
Je vois deux ( bonnes ) raisons: l'augmentation des performances, cylindrées, puissances, vitesse nécessitent des roulements plus grands, donc axes plus gros. Une certaine chasse au poids superflu , en particulier sur les sportives a sans doute désigné ces gros axes comme trop lourdingues donc : perçage.
Dan
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MacPepR

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeVen 7 Mai 2021 - 17:51

J'avais en d'autres temps posé la question du pourquoi de ces gros axes résistant fortement à la flexion :
http://www.pit-lane.biz/t6679-technique-comment-se-repartissent-les-forces-qui-font-flechir-un-axe-de-roueun-axe-de-bras-oscillant

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michel guichard



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 15:54

Pourquoi une coque ?
Un cadre de moto, comme tout châssis de véhicule, doit être suffisamment solide pour supporter sans dommage les efforts auxquels il est soumis. Il doit aussi présenter une rigidité suffisante pour répondre aux besoins de la tenue de route.

En même temps, pour des raisons évidentes et multiples, on souhaite qu'il soit le plus léger possible.

Pour cela, il n'y a pas de secret : à part le cas de la traction pure (pour lequel ça n'a pas d'importance), à poids égal un rond plein est moins performant qu'un tube épais et de faible diamètre, qui lui-même l'est moins qu'un tube mince de gros diamètre – que ce soit en flexion, en torsion, et aussi en compression dès que la pièce est un peu longue.

De ce point de vue, la situation idéale c'est quand le tube est le plus grand possible, au point de servir d'enveloppe à la charge transportée : c'est le cas du fuselage d'un avion.
Même s'il n'est pas possible d'arriver à une solution aussi radicale dans le cas qui nous intéresse (la "charge transportée" chevauche la moto Cadre racer , une idée ? - Page 5 809262 ), on peut s'arranger pour que le châssis serve de conteneur pour une partie de celle-ci, en l'occurrence le carburant.

C'est le cas en Formule 1 depuis 1962 (Colin Chapman – Lotus 25).
Idée reprise avec succès en 1967 pour la moto par Eduardo Giro (Ossa de Herrero).

L'intérêt d'une coque est double
D'abord, en répartissant la matière le plus loin possible du centre de la section, elle optimise les rapports rigidité/poids et résistance/poids.

On bénéficie alors d'une plus grande rigidité, accompagnée d'un gain de poids.
Bonus : puisque la coque fait office de réservoir, on économise en outre* le poids de celui-ci.
* je ne vois pas pourquoi je devrais laisser à bubu le monopole des jeux de mot vaseux

Technique d'assemblage
Dans l'industrie navale, où les tôles sont épaisses, l'assemblage se fait par soudure.
Dans l'industrie aéronautique, où les tôles sont minces, l'assemblage fait toujours appel à des rivets.

Par rapport à la soudure, le rivetage présente l'avantage de ne pas affecter les caractéristiques du métal, de ne pas entraîner de déformations et de ne pas induire de contraintes internes.

Tôle alu + tube carré acier
Dans la sélection des options, la recherche de l'optimisation de la performance, exprimée par les rapports rigidité/poids et résistance/poids, est évidemment très importante.
Mais ce n'est pas le seul critère : généralement, on doit également prendre en compte le coût de fabrication – pas toujours, mais dans notre cas, si. Cadre racer , une idée ? - Page 5 809262

Ce n'est pas tout : même si on a la chance de bénéficier d'un budget permettant d'ignorer l'aspect financier, on ne pourra pas pour autant adopter une solution ultra-performante si celle-ci nécessite de faire appel à des sous-traitants travaillant habituellement pour Airbus ou pour Boeing.
Dans le meilleur des cas, ils demanderont un délai de plusieurs mois. Mais, plus probablement, ils déclineront simplement une commande aussi petite.

D'où le choix retenu : tôle d'alu (alliage 2024) rivetée sur tube d'acier carré.
(Le "squelette" en acier a été fabriqué par Lucien Cordonnier, le constructeur des motos Corki).

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Section de coque

Si on fait abstraction des tubes carrés, le moment d'inertie de la coque en alu autour de l'axe Y (celui qui concerne le calcul des contraintes et de la rigidité vis-à-vis des forces situées dans le plan de la moto) est donné par la formule suivante :

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Ce qui donne dans notre cas :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

À ceci vient s'ajouter l'apport des quatre tubes.
Mais, pour bien le comprendre, examinons d'abord la figure ci-dessous qui représente trois poutres (ou trois planches) superposées.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Sous l'action de la force F, celles-ci se déforment et, en fléchissant, glissent les unes sur les autres.
Dans ce cas, les rigidités des trois planches s'additionnent : l'ensemble est simplement 3 fois plus rigide que ne l'est une seule planche.

Maintenant, collons ensemble ces trois planches avant de les soumettre à la force F : elles vont alors constituer une seule poutre, de même largeur, mais 3 fois plus haute.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Comme nous le dit la formule un peu plus haut, le moment d'inertie de cette poutre – et donc sa rigidité – sera cette fois 33 = 27 fois plus grand que celui d'une seule planche.
Donc, quand on empêche ces trois planches de glisser les unes par rapport aux autres, on multiplie la rigidité de l'ensemble par 27/3 = 9.
(Si on avait pris 5 planches au lieu de 3, la rigidité de l'ensemble aurait été multipliée par 25 ; et par 100 dans le cas de 10 planches !)

Explication : quand une poutre fléchit sous les efforts qui lui sont appliqués, la partie située à proximité du rayon extérieur s'allonge tandis que la partie située à proximité du rayon intérieur se raccourcit. La raideur de la poutre vient de la résistance qu'elle oppose à ces extensions et compressions.

Mais ceci n'est possible que si, en même temps, la poutre résiste au cisaillement pour empêcher les différentes couches de glisser les unes sur les autres.
Pour s'en convaincre, il suffit de penser à la facilité avec laquelle on peut plier une rame de papier de 5 cm d'épaisseur une fois qu'elle n'est plus dans son emballage.

Dans le cas de notre coque, ce sont les tôles latérales qui prennent en charge ce cisaillement. Ce qui permet aux tubes de participer très efficacement à la rigidité et à la résistance de l'ensemble – infiniment plus qu'ils ne le feraient en l'absence de tôle.

En effet, les tubes travaillent alors en compression-extension, et non en flexion, et la contribution de chacun d'eux au moment d'inertie global est égale à l'aire de sa section multipliée par le carré de sa distance à l'axe OY : IY = (202 – 182) x 792 = 474 316 mm4
Et pour l'ensemble des 4 tubes : IY =  474 316 x 4 = 1,90·106 mm4

Alors que, pour un tube isolé, on aurait : IY = (204 – 184) / 12 = 4585 mm4
et pour les 4 tubes : IY =  4585 x 4 = 18 341 mm4

La liaison assurée par la coque (et, plus particulièrement, par les tôles latérales) multiplie par plus de 100 la rigidité apportée par les tubes.

Remarque : Comme les tubes sont en acier (module de Young : E = 210 000 N/mm2), métal environ 3 fois plus rigide* que l'alu (alliage 2024 – E = 72 400 N/mm2), leur contribution à la rigidité de la structure est 3 fois plus importante que ne le suggèrent les seuls chiffres des moments de surface.
Comme, en même temps, ils sont aussi 3 fois plus lourds** que s'ils étaient en alu, autant dire qu'ils sont carrément surdimensionnés.
*210 000 / 72 400 = 2,90
**7,8 / 2,77 = 2,82
Mais, comme je l'ai déjà dit, le choix de tubes en acier résultait de considérations pratiques (budget, disponibilité de sous-traitants). Si je n'avais considéré que l'aspect "performances" (rapport rigidité/poids), j'aurais opté pour des tubes en alu.

Rien que ceci aurait permis de gagner 3 kg supplémentaires, ce qui aurait porté à 6 kg (au lieu des 3 kg mesurés) le gain de poids par rapport au Morbidelli d'origine.
Et ceci sans altérer sa très nette supériorité en matière de tenue de route.


Dernière édition par michel guichard le Dim 9 Mai 2021 - 5:04, édité 2 fois (Raison : correction d'une petite étourderie)
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Gurun

Gurun

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 16:39

Merci Michel 👍🏻. Super intéressant.
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dga

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 16:50

Michel a loupé sa vraie vocation : il aurait dû faire prof...
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michel guichard



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 16:55

Oh, c'est juste l'illustration de la citation de Boileau :
Citation :
Selon que notre idée est plus ou moins obscure,
L’expression la suit, ou moins nette, ou plus pure.
Ce que l’on conçoit bien s’énonce clairement,
Et les mots pour le dire arrivent aisément.
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Toop



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 17:11

En aviation elles sont aussi collées et rivetés.
Rivetées pour se poser sur des cadre à distances variables (mais voulues)
Collées pour être étanche.

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Merci Michel Wink Wink Wink
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Dan42



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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 18:11

Super Michel, clair et net comme d'hab. Le principe de rigidification/ poids contenu est le même que sur les structures en treillis : pylônes, flèches de grues, anciennes poutres de pont roulant et de charpente., certains châssis de moto..etc non? Cadre racer , une idée ? - Page 5 809262 Cadre racer , une idée ? - Page 5 980796
Dan
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cat

cat

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Localisation : Normandie
Date d'inscription : 14/04/2011

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 18:36

Très intéressant ! Merci .
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MANETON

MANETON

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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitimeSam 8 Mai 2021 - 19:14

dga a écrit:
Michel a loupé sa vraie vocation : il aurait dû faire prof...

Tu m'étonnes ! Avec un tel prof, mes premiers rapports avec la RdM auraient sans doute été moins pénibles.
Certes, il y a l'intérêt pour le sujet mais la faculté de vulgarisation contribue grandement à la compréhension.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image] Michel.

On constate aussi la présence d'une tôle sur la partie arrière du triangle qui supporte l'axe (frêle et plein  lol! ) de bras oscillant. Si ce n'est pas juste une protection et qu'elle remplit le même rôle que les autres, le "triangle" colonne de direction, fixation des amortisseurs, axe de bras oscillant devait être quasiment indéformable en condition d'usage.
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MessageSujet: Re: Cadre racer , une idée ?   Cadre racer , une idée ? - Page 5 Icon_minitime

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Cadre racer , une idée ?
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