Fabrication d'un manège à pédales

[moissan]

entrainer par l'arbre central sera la solution la plus lourde et la plus couteuse

il est telement plus simple d'entrainer par une roue motrice ... roue a l'envers : chemin de roulement circulaire sous le plateau ... 3 roue fixé sur le sol dont une seule et motrice : elle prendra naturellement 1/3 du poid ce qui est bien suffisant pour entrainer un manege

ensuite il peu y avoir un pivot central pour que ça tourne rond si c'est des roue a pneu ordinaire ... autre solution rail en acier sous le plateau , et 3 roue style chemin de fer au sol : ça centre parfaitement sans besoin de pivot central

ensuite chaine de velo entre l'arbre d'une roue et le pedalier

sur rail et roue en acier ça roulera mieux que sur roue a pneu donc moins fatigant a pedaler

 

[fabthenabab]

@PUSSY, MARECHE :
vos posts répondent directement à mes questions sur les contraintes exercées sur le réducteur :
nécessité d'un chemin de roulement pour stabiliser le plateau et éviter les flexions s'exerçant sur l'arbre en sortie.
estimation de la masse acceptable du plateau (est-ce pour la torsion de l'axe ou pour une éventuelle flexion que tu estimes qu'il y a une différence de comportement de celui-ci entre 200 et 400kg ?

@moissan, kiki86 :
je ne me suis effectivement pas préoccupé du système de renvoi à l'intérieur du réducteur. Je pensais que c'était un simple couple conique et une démultiplication supplémentaire pour arriver au rapport de 1/60. Je n'avais pas pensé au rendement, n'imaginant pas une telle perte de 50%.


@Fred69, Roll :
OK pour l'aspect chemin de roulement, en revanche, pour l'entraînement extérieur, j'ai un peu peur :
1. de ne pas trop comprendre le système que vous proposez exactement
2. que ça modifie beaucoup l'implatation que j'imaginais grosso-modo. Si vous pouviez me faire un simple schéma pour que je puisse un peu mieux appréhender l'idée, ce serait sympa.

@FB29, kiki86 :
Bien vu, cette histoire de réversibilité. L'axe en sortie ne semble pas permettre la rotation de l'axe d'entrée. S'il n'est plus entraîné, l'inertie du plateau risque effectivement de poser problème. Il faut peut-être envisager, dans ce cas, une rotation en roue libre du plateau, non ?

@PUSSY :
par rapport au nb tours/min, c'est vrai qu'il y a une contradiction dans le fait de multiplier et puis réduire. J'ai ce réducteur à ma disposition mais il réduit trop, apparemment. C'est une pièce qui provient d'un atelier de maintenance, j'essaie de voir si je peux en trouver une autre, éventuellement : réversible et facteur de réduction moins important.
Le système de pédalier et dérailleur me plaisait car il offrait la possibilité de modifier les rapports pour augmenter ou diminuer la fréquence de pédalage.
Ceci di, je ne connais pas le rendement d'un entraînement par pédalier, transmission, pignons de vélo : il y a au moins 4 roulements, la tension de la chaîne, la fluidité de celle-ci au niveau de chaque maillon...

@Elvin :
J'avais imaginé des systèmes d'entraînement par la roue arrière, mais pour cette réalisation de manège, je préfèrais que le pédaleur soit face au manège, pédalage en direction axiale, dirigé vers les enfants, pour voir ce qu'il se passe et pour pouvoir interagir avec eux.

@Yakovlev :
Je ne comprends pas trop ce que tu entends par entraînement avec galet tangent ou de roue tangente en périphérie. Pourrais-tu éventuellement faire un petit schéma, stp ?

@jean-yves :
Pour moi, adapter un pont AR de voiture est beaucoup plus compliqué et coûteux que ce que j'imaginais.
De plus, le seul matériel dont je dispose est une (bonne) perceuse à colonne. Je devrai faire réaliser le reste, alors je conditionne les solutions possibles à la facilité et au coût de réalisation, malheureusement.

@JLL_B52 :
Je crois que je ne visualise pas non plus cette solution : "Je mettrais un axe avec une roue tangente à l’intérieur du plateau de 4m et c'est l'axe de ma roue que j’entraînerais avec une courroie"

@MARECHE :
je vais essayer de faire un schéma de ce que tu proposes, tu me diras si c'est ce que tu décris.

@kiki86 :
"une ou 2 roues peuvent être motrice et entrainer le plateau, un peu comme un couple conique la démultiplication me semble plus facile a réaliser qu'avec un renvoi d'angle"
Un renvoi d'angle ne fonctionne-i-il pas comme un couple conique ? Le couple conique présente-t-il une démultiplication en plus ou y a-t-il encore quelque chose de plus ?

@moissan :
la roue motrice dont tu parles, elle est une des roues du chemin de roulement ?

Merci pour vos réponses, j'espère n'avoir oublié personne.

 

[FB29]

Bonjour,

Si ton réducteur n'est pas réversible, il va provoquer un arrêt brutal à l'arrêt du pédalage et casser ... au moindre ralentissement il y aura un effort considérable sur les pignons qui rendra le pédalage presque impossible ... à moins de mettre une roue libre entre le plateau tournant et le réducteur ...

Mais je trouve que c'est bien compliqué et non pertinent par rapport aux solutions proposées par les collègues ...

Cordialement,
FB29

 

[Elvin]

Et un système hydraulique ? Sous réserve de trouver ou récupérer pompe et moteur …
La pompe installée à la place de la roue arrière, tuyaux aller et retour, moteur hydraulique couplé à une roue motrice pour entrainer le plateau .
Possibilité de positionner le pédaleur avec un certain degré de liberté par rapport au plateau .

 

[PUSSY]

Bonjour,

D'après la forme de ton réducteur, il s'agit d'un système roue-vis tangente, donc IRRÉVERSIBLE ! (et avec un très mauvais rendement).

Avec une roue de friction sur la roue entraineuse, on arrive à un truc évolutif, mais quid du rendement ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[JeanYves]

Bsr ,

La realisation technique est bien plus simple techniquement et ensuite l'effort d'entrainement est bien plus faible par une roue tangente .
C'est facile à comprendre , plutot que d'entrainer par une vis au niveau d'un Ø 200 par ex , tu vas l'entrainer par une roue au niveau d'un Ø 3500 !! ....

 

[PUSSY]

Bonjour,
En simplifiant encore :

Cordialement,
PUSSY.

 

[kiki86]

re
ce système à 3 roues peut être utilisé pour le guidage radial : chemin de roulement par exemple
vu le poidsje ne pense pas à un déplacement axial
il suffit de trouver le bon rapport de transmission pour ne pas trop forcer sur les pedales

 

[JeanYves]

Oui le systeme dessiné par Pussy , j'aurais ajouté l'option de deplacer la roue d'entrainement pour faire varier la vitesse .

 

[Yakovlev55]

Bonjour, pour faire tourner un plateau de 4m sur seulement trois roues, il faut un plateau très rigide, il est bien plus simple de multiplier le nombre de roue se sustentation, la présence d'un axe central facilite énormément le centrage et la rotation, tout guidage en périphérie du fait du freinage, fait perdre du rendement.
Pour Fabthenabab, je te ferai un dessin demain, avec une solution simplissime.
Cordialement
Martin

 

[Yakovlev55]

Bonjour, voila un aperçu d'une solution simple, le vélo est posé sur un support genre home trainer, le plateau est remplacé par une poulie dentée, qui en entraine une autre à 90° par l'intermédiaire d'une courroie crantée. L'arbre mené tourne sur deux paliers, de préférence à rotule, fixés pour l'un, au cadre avec un réglage en hauteur, et pour le second sur la fourche, l'arbre est terminé par une roue qui porte sur le plateau. Le poids du "moteur" assure un bon contact. Il ne faut pas oublier les deux cables de reprise d'effort, qui relient la fourche au plateau fixe, ceci afin de maintenir le vélo en position. Il est important de ménager un entre-axe suffisant, entre les deux poulies crantées afin de donner suffisamment de marge à la courroie pour supporter la torsion, en effet cette dernière est quelque peu malmenée dans l'opération et n'attaque pas les dents dans les meilleures conditions. On peut aussi utiliser une courroie trapézoïdale, plus simple d'emploi, mais avec moins de rendement et risque de glissement.
Cordialement
Martin

 

[Yakovlev55]

Rebonjour, j'aime aussi la solution de Pussy qui est superbe mécaniquement, par contre, comme je le disais précédemment, trois roues pour un 4m c'est très peu, ça génère une portée périphérique de plus de 4m, ce qui est très délicat au niveau rigidité du plateau. Il ne faut pas perdre de vue non plus, et ceci pour Jean-Yves dont l'idée du "Variomatic" est séduisante, qu'il n'est pas évident d'obtenir une surface plane en dessous du plateau, car il faut une structure d'assemblage et si on fait un plateau type sandwich, le poids va sérieusement monter, une structure en treillis avec une petite périphérie lisse sera bien moins lourde.
Cordialement
Martin

 

[fabthenabab]

Merci pour ces propositions :
@Elvin :
Je ne connaissais pas les moteurs hydrauliques (hydrostatiques, hein ?). Ça a l'air intéressant, mais je m'éloigne à mort d'une implatation que je pense pouvoir maîtriser, malheureusement.

@FB29 :
J'ai compris le problème pur un réducteur non réversible. Comme j'avais signalé, je débute en mécanique et j'ai imaginé un système à partir d'une pièce qu'on m'a procurée gratuitement. Je pensais naïvement qu'un réducteur comportait en son sein un couple conique.

@PUSSY, kiki86 :
vous proposez d'entraîner directement la roue tangente, et c'est le poids du plateau qui assure le contact. Ne serait-ce pas trop difficile à régler ? La flèche aux extrémités ne risque-t-elle pas de freiner la roue motrice ?
Ne vaut-il pas mieux augmenter le nombre de roues support ?

@jean-yves :
Tu proposes de pouvoir déplacer la roue motrice sur l'axe d'un rayon, n'est-ce pas ? C'est intéressant. Aurais-tu un système en tête pour pouvoir le faire sans aller trifouiller sous le plateau ?

@Yakovlev :
Plusieurs questions pour que je sois sûr de bien comprendre les termes, sans ambiguités :

L'arbre d'entraînement n'est bien qu'un axe, hein ? Quel diamètre faut-il considérer pour ne pas être embêté par le fléchissement de celui-ci lorsque un utilisateur de 60-80kg est assis sur la selle ? Quel diamètre faut-il considérer pour éviter la rupture en torsion ? Acier 12mm ? Plus ?
Pourquoi les câbles de reprise d'effort ? Est-ce pour arrimer la fourche au plateau support ? Si oui, pourquoi des câbles et pas un allongement rigide de la fourche ?
Je suppose que l'entraînement aussi doit pouvoir comporter une roue libre pour éviter les accidents dûs à l'inertie du plateau tournant, non ?


@tous :
Pour le plateau tournant, j'aurais imaginé une structure en triangles de plaques métalliques boulonnées ou soudées sur des bases en tube carrés soudés. Les plaques raccordées les unes aux autres par des boulons traversant les tubes carrés. Chaque plaque idéalement soutenue par un tube de renfort soudé à un tube central.

 

[JeanYves]

Tu proposes de pouvoir déplacer la roue motrice sur l'axe d'un rayon, n'est-ce pas ? C'est intéressant. Aurais-tu un système en tête pour pouvoir le faire sans aller trifouiller sous le plateau ?

Re ,

Je pense qu'il faut mettre plusieurs roulettes support ( 4, 6 ...) , suivant la rigidite du materiaux du plateau ...
A mon avis ce n'est guere possible avec ce systeme de faire varier la vitesse sans aller sous le plateau .
Mais est il necessaire de modifier cette vitesse , une fois que la bonne est determinée ??
et puis le moteur n'est pas à vitesse constante !

 

[fabthenabab]

@jean-yves :
Tu as as raison, il s'agit de trouver un optimum, de façon empirique, et de le garder ensuite.
Le pédalier et la roue dentée menée sont en direction radiale, mais la roue entraînée par l'axe (arbre ?) ne tourne pas dans un plan tangent à la rotation du plateau, j'ai l'impression. N'y a-t-il pas des contraintes qui risquent de s'exercer au risque d'une fragilité ou d'une perte d'énergie ?

 

[kiki86]

bonjour
restons dans le vélo : derailleur

 

[moissan]

si le plateau n'est pas assez rigide , on peut le faire tenir debout avec un grand nombre de roue mais si les roues ne sont pas parfaitement aligné le plateau devra se deformer en tournant : ça va bouffer de l'energie et celui qui pedale sera vite fatigué

je prefere un plateau assez rigide pour tenir sur 3 roue sans se deformer

bien sur que si il faut modifier le rapport de transmission le derailleur est le plus simple ... il sera peut etre utile de changer de vitesse pour avoir plus de force pour demarrer un truc assez lourd ... et une fois lancé passer a une vitesse plus longue pour ne pas avoir a pedaler trop vite

la roue libre dans un pignon de velo sera utile pour pouvoir s'arreter de pedaler en laissant tourner ... ne pas oublier un bon frein , plus gros qu'un velo , car l'inertie sera plus proche d'une voiture que d'un velo

hydraulique ... a eviter pour un truc a pedale , ça gaspille beaucoup d'energie ... laissez l'hydraulique pour les truc avec gros moteur

 

[Elvin]

En restant dans le vélo et en reprenant une idée citée plus haut : mettre une roue arrière plus petite en ne gardant que la jante pour en faire une poulie motrice, fixer sur le cadre du vélo des tubes qui serviront de guide à la corde/courroie et de protection pour les guiboles du pédaleur, sur l'avant du vélo et en sortie des tubes, des roulettes orientées afin que la corde/courroie attaque la périphérie du plateau.
Ya pas plus simple je crois.

 

[PUSSY]

Bonjour,

Ayant fait le schéma avec Word, je n'ai pas voulu m'embêter avec plein de roues supportant le plateau !
Et trois roues font que la solution est ISOSTATIQUE.
Libre à chacun de mettre "X" roues, un axe ou des roues à bandage sur un rail.
Pour le réglage du rayon, on peut envisager un arbre en tube carré et un système genre vis-écrou
qui déplacerait le roue de friction (en marche bien sûr !)

Cordialement,
PUSSY.

 

[Yakovlev55]

Bonjour, je reviens sur la solution des trois roues, qui parait à priori la meilleure du moins en théorie, en fait obtenir un plateau rigide est très difficile, sans oublier que des gens, vont circuler dessus et le moindre fléchissement se traduit par un freinage génant.
La solution du dérailleur pour faire varier la vitesse est à mon avis inutile, la vitesse de pédalage présente une variation largement suffisante.
Je ne suis pas non plus pour la roue libre, car elle ne permet pas de freiner, en fait les pédales servent en même temps à contrôler la rotation, tant en accélérant qu'en décélérant.
En réponse à l'auteur, les paliers sont ou lisses ou sur roulement, perso je mettrai des roulements, pour ce qui est de l'arbre, 20 me semble mieux adapté que 12, en fait j'opterai personnellement pour du 25, ce qui donne une marge de sécurité plus que confortable. Concernant les câbles si tu mets un blocage rigide, l'articulation du vélo sur son axe arrière ne servira plus à rien, et la régularité de la pression de la roue tangente n'est plus assurée.
Je reviens aussi sur ta méthode de fabrication, à savoir tôle et tube soudés. as-tu pensé au montage et au démontage? Pour éviter le flambage de la tôle supérieure, quelle épaisseur penses-tu y mettre, et quel poids cela va entraîner? Tu penses y faire circuler des enfants, comment comptes tu rendre la tôle non glissante?
J'ai réalisé pour ma part 4 scènes tournantes pour des spectacles, dont une de 5m qui devait soutenir 14 adultes, réunis sur un tiers de la surface, et pouvoir être mue à la main de la coulisse, sans gros effort. J'ai à chaque fois eu recours à une structure en contre-plaqué, présentant un treillis de poutres sandwich en dessous. Ces dernières étaient composées de deux semelles en pin avec une âme en roofmate coffrée ctp de part et d'autre. La 3m était démontable part 6, les quatre mètre par 8 et la 5m par 10. Sur la dernière, les roues étaient solidaires du plateau et roulaient sur une piste avec une couche de fibre de verre, qui permettait un roulage exceptionnel.
Cordialement
Martin

 

[fabthenabab]

@Elvin :
C'est le diamètre de la roue arrière qui assure du coup la démultiplication idéale ? Pour le reste de ta proposition j'ai du mal à visualiser le principe, ainsi que la transmission.

@moissan, yakovlev :
Par rapport au nombre de roues, le problème est d'arbitrer entre :
moins de roues pour avoir moins de frottements si les points de contact des roues ne sont pas dans le même plan (hypothèse = plateau très rigide, sans flèche mais plan de contact imparfait)
ou
plus de roues pour un meilleur soutien (hypothèse = plateau moins rigide compensé par le soutien des roues offrant un bon plan de contact)
C'est bien ça, hein ?

@PUSSY :
Pourquoi un arbre en tube carré ? Ça semble avoir pour toi un intérêt qui m'échappe.

@Yakovlev :
la roue libre ne permet pas de freiner, certes, mais là où, avant, avec le réducteur non réversible, il y avait un risque de casse du mécanisme, avec uniquement un pédalier en tant que moteur, ou frein moteur, il faut pouvoir encaisser le fait de ralentir un plateau de plusieurs centaines de kg en limitant simplement la vitesse de pédalage. Sans compter la puissance du pédalier qui cognerait le tibia ... Je me trompe ? Ou alors peut-être simplement la courroie crantée qui empêche la transmission d'un effort violent en retour ?

Quand tu parles de l'arbre de 20 ou 25, tu parles du système que tu proposes, n'est-ce pas ?
Tes câbles de reprise d'effort font office de hauban, en fait, non ?
Pour ce qui est de la méthode de fabrication, je ne me suis pas encore penché sur le problème vraiment. C'est vrai que du contre-plaqué est moins lourd que du métal, pour le plateau de support (mais moins résistant à l'usure). Ma première idée c'était de la tôle avec un relief antidérapant, mais je n'ai pas fait spécialement d'investigation sur l'épaisseur du métal. Je n'ai pas non plus regardé le prix de ces matériaux, pour l'instant.
Pour l'assemblage des plaques constituant le plateau, je me rends compte que c'est pas aussi simple qu'il n'y paraît mais j'aimerais remettre à plus tard, tout de même, ce questionnement, pour me concentrer sur l'entraînement. Ne serait-ce que par rapport au sujet du topic, je serais hors propos, sauf à renommer le tout en Manège à pédales.

 

[FB29]

Bonjour,

J'aime bien ton approche d'analyser chaque proposition en essayant d'identifier les pour et les contre ...

sauf à renommer le tout en Manège à pédales

C'est possible ... à la discrétion du créateur de la discussion ... il y a un bouton pour cela en tête de ton premier message ... c'est vrai que les deux sujets sont liés sur différents aspects ... car selon la conception du plateau on ne peut pas utiliser tous les systèmes d'entraînement ... et vice-versa ...

Cordialement
FB29

 

[Elvin]

@Elvin :
C'est le diamètre de la roue arrière qui assure du coup la démultiplication idéale ? Pour le reste de ta proposition j'ai du mal à visualiser le principe, ainsi que la transmission.

Oui, une roue normale sera peut être un peu grande, quoique ?
La corde va passer entre les jambes du pédaleur, si on veut qu'il soit face au manège, elle doit donc passer dans des tubes de protection soudés ou fixés au cadre du vélo, et terminés par une roulette, pour que la corde soit bien dans l'axe de la roue et ne saute pas, puis soit correctement guidée jusqu'en périphérie du plateau.

La portion de corde qui assure la traction se trouvera en bas de la jante et sera en bonne position pour entrainer le plateau, une seule roulette sera nécessaire .
Au retour c'est moins critique puisque la force de traction sera beaucoup moindre, la corde passera par une première poulie pour la faire remonter à hauteur de la jante, puis une deuxième afin de la guider dans le tube de protection du haut dont l'embouchure arrivera tangentiellement à la jante .

Restera à fixer le vélo sans sa roue avant sur un support stable .

 

[kiki86]

re
une autre idée
si le système fini est un "manège" pourquoi ne pas mettre le vélo sur le plateau
il tourne en même temps

 

[FB29]

Bonsoir,

pourquoi ne pas mettre le vélo sur le plateau il tourne en même temps

Trop fort !. Même pas besoin de modifier le vélo ... la roue arrière roule sur une piste fixe au travers d'une ouverture dans le plateau ... suffit de retirer la roue avant et de fixer la fourche sur un support ... et quand la fête est finie on repart avec !!

Cordialement,
FB29

 

[JeanYves]

C'est ce que m'avait penser le systeme de Martin !
le cycliste serait dans le sens inverse de la marche

 

[FB29]

J'avais cru aussi dans un premier temps ... Le vélo est en sens inverse si la roue est sur le plateau et la fourche au sol, mais le vélo est dans le bon sens, il avance normalement, si il est monté sur le plateau avec la fourche qui pousse son support, la roue arrière prenant appui sur une piste fixe par rapport au sol ...

Cordialement,
FB29

 

[Elvin]

Non, ça ne marchera pas bien, avec un plateau de 4 m la roue arrière du vélo sera toujours en dérapage !

 

[JeanYves]

J'avais cru aussi dans un premier temps ... Le vélo est en sens inverse si la roue est sur le plateau et la fourche au sol, mais le vélo est dans le bon sens, il avance normalement, si il est monté sur le plateau avec la fourche qui pousse son support, la roue arrière prenant appui sur une piste fixe par rapport au sol ...
Cordialement,
FB29

Passer la roue ar dans une lumière du plateau , ça fallait y penser !
tu trouves pas que c'est un peu farfelu !!

C'est tellement simple de faire cela avec le velo qui entraine l'arbre qui porte la roue , cet arbre doit etre monte sur paliers a hauteur variable pour ne pas faire double portée .
Ensuite on peu chipoter sur le nombres de roulettes suivant la rigidite du plateau .

 

[moissan]

si le pedaleur tourne avec le plateau il faut mettre les trois roue sur le plateau et la piste circulaire sera simplement le sol

le plateau aura 2 roue fole et la 3eme roue sera le velo ... mais il ne faut pas que celui qui pedale ai le tournis ... ça pourait etre amusant , il peut quiter le velo pour aller entre les autre passager du manège pendant que ça tourne avec l'inertie , puis revenir pédaler pour ne pas que ça s’arrête

 

[fabthenabab]

@tous:
Je ne veux pas de vélo sur le plateau, ni de vélo dans le sens de la marche :/
Pour ça, je suis assez exclusif, je voudrais un vélo dans une position radiale.

 

[JeanYves]

On avait compris que tu desirais faire comme sur la video !

 

[PUSSY]

@Elvin :
................
@PUSSY :
Pourquoi un arbre en tube carré ? Ça semble avoir pour toi un intérêt qui m'échappe.
...........

Bonjour,

Tout simplement pour que la roue de friction soit entraînée par cet arbre quelque soit sa position !
(Une clavette coulissante en quelque sorte).

re
une autre idée
si le système fini est un "manège" pourquoi ne pas mettre le vélo sur le plateau
il tourne en même temps

Je trouve cette idée très astucieuse, mais :
1) elle "prend" une place du manège.
2) je ne suis pas sûr du bon rapport de démultiplication, à calculer, mais pas ce soir !

Cordialement,
PUSSY.

 

[JeanYves]

L'adulte qui pedale et tourne au milieu des enfants , je trouve cela pas tres serieux et plutot comique ! , pas conventionnel surement !

Non seulement il prend de la place , mais il devra fournir un effort d'entrainement surement plus important que par la demultiplication d'une roue tangente

Ensuite il faut absolument que le manege soit installé sur une surface bien plane bitumée , ce n'est guere possible sur un terre plain , sur une surface herbeuse ou sablonneuse ...

Il y a des manèges à proximité des plages , l'été ...