Materiaux principaux, composants
Ce poster détaille les dimensions du Tripalette. L'objet de ce vélo est d'arriver à un véhicule qui puisse transporter cinq fois son poids avec un haut niveau de sécurité, une conduite facile, du confort de roulage et une facilité de chargement.
poster tripalette tricycle charge lourde solide en inox
Les tubes du vélo sont en Inox 304 et 316. Il y a quatre types de tubes du 40x40x1,5mm, du 40x20x1,5mm, du 48x2mm, du 35x1,5mm. l'ensemble du cadre est triangulé et contre-venté pour la solidité en gardant de la souplesse.
Le châssis est mécano-soudé du fait des fortes contraintes dynamiques. Les soudures sont réalisées au TIG avec du métal d'apport en 309.
Le poids total du véhicule est de 113kg avec toute l'électronique, les boites et tous les accessoires de cycle.
Le véhicule est le plus ramassé possible à la fois pour se glisser partout, les roues sont sous le châssis pour passer à 90cm. l'angle du tube de selle est ouvert pour s'adapter à toutes les tailles de 155cm à 203cm.
La hauteur du plateau du châssis est faite pour maximiser la capacité d'emport (50 cm) . Le plateau est à la fois le plus bas possible pour permettre une facilité le chargement et à la fois assez haut pour limiter les difficultés des usagers et ménager le dos.
- Roues - arriere 12" avec pneu Michelin et rayons 3,4mm. Elles sont en acier et renforcées. Charge utile par pneu 80-80 de 200kg. Roue avant à axe traversant de 20mm, rayons renforcés en 2,3mm 290mm inox et jante Mach1 double parois Kargo.
-Batterie Pylontec - tension batterie 48V 2,4KWH
- Axe de roue en 42CD4 plein tourné fraisé pour pouvoir y ajouter les pignons d’entraînement concu sous Freecad avec Farming soul.
-Contrôleur baserunner de grin, contrôleur programmable https://ebikes.ca/ limité à 25km/h
-Freinage moto double piston https://www.minimx.fr/
- Disque mini-moto inox 210mm fixation 4 trous Dirt-Bike Mini moto https://www.minimx.fr/
- Levier frein avec piston 10mm et répartiteur https://www.minimx.fr avec liquide de frein dot 4 et gaine aéronautique- Etrier avant zoom semi hydraulique coupure assistance avec contacteur dans le frein OZO
- Rampe moto pliable jusqu'à 680kg - Inox ou aluminium, longueur minimum 2,5m et plateau pour transpalette.
- Moteur DD27 1000W connexion Joliet
- Fourche double bras pour vélo de DH suspension Ali express
- Tige de selle standard 31,6mm longueur 400mm et selle à échancrure centrale.
Vehicle File:
Fichier Véhicule (AAP Proto) :
Fichier associé au guide de montage :
Lien vers un espace de stockage des fichiers 3D :
Partenaire impliqué (industriel, fablab, labo...) : Service de Transport Solidaire à Osny
Bilan énergétique de la fabrication du châssis
Une tonne d'inox X2CrNi18-09 - 304 nécessite 13 200 kWh pour la production du métal. Nous pouvons en déduire que notre inox fabriqué en Italie nécessite 13,2 kWh par kg.
Le châssis en acier inoxydable pèse 56 kg. Notre châssis inox nécessite donc 56 x 13,2 kWh = 739,2 kWh.
Il y a également :
- 11 kg d'acier "plus standard" (chaîne, roulement, axes...) - 5,4 kWh * 11 = 59,4 kWh.
- 3 kg d'aluminium non fabriqué à Baux-de-Provence neuf (fourche, pédalier) - 69 kWh * 3 = 207 kWh.
L'énergie destinée à produire les éléments en métal du châssis en inox, acier et aluminium est estimée à 1005,6 kWh.
La fabrication du châssis a nécessité 20 h de soudure avec un taux de fonctionnement du poste à 80% du temps de soudure. Le poste à souder consomme 700 Wh à 80 A pour des épaisseurs de 1,5 mm en moyenne. Le poste est très économique, c'est un petit générateur Fronius 160 A silencieux.
20 * 700 * 0,8 = 27720 Wh, soit 11,2 kWh.
Et la soudure a consommé 3,5 m3 d’argon, dont je n’ai pas pu trouver l’énergie grise. À 6 L/min parce qu'on est un peu chiche sur le gaz, mais il faudrait mettre 10 L/min.
Les tubes du châssis ont été découpés au laser. D'après nos retours du lasériste, la consommation d'énergie a été d'environ 56 kWh.
Les autres composants sont :
- Du bois 5 kg CP filmé bouleau venant d'une coopérative de Vendée toute proche - impact léger, arbre local, transport proche.
- Les pneus 5 kg fabriqués par Michelin en Serbie. Robustes, ils tiennent 30 000 km et prennent du poids. Nous n'avons pas de données sur leur qualification carbone.
- La batterie Pylontech prévoit 10 000 cycles de charges. Impossible de connaître son bilan, elle vient de République populaire de Chine. 48 V 2,4 kWh.
- Le moteur électrique et le contrôleur 7 kg (sûrement les pièces les plus difficiles à évaluer). Le moteur est fabriqué en République populaire de Chine et produit avec l'énergie électrique fabriquée principalement au charbon et hydro-électrique (barrage des Trois-Gorges, Tibet...). Il serait possible de passer sur un moteur à arbre bobiné et fabriqué localement à Bressuire par un bobineur local. Les coûts de ce développement sont estimés à plus de 10 000 BCE. Le contrôleur est fabriqué au Canada grâce à l'énergie d'Hydro-Québec, donc avec un faible impact. Il serait aussi possible d'utiliser les moteurs de ce même fabricant.
- Les composants vélo 5 kg. La pièce la plus complexe : le Moyeu à vitesse intégré de Shimano est fabriqué en Roumanie. Le pneu de vélo de Schwalbe est compensé et tient 160 kg de charge utile. La chaîne monovitesse vient en rouleau de 200 m donc sans emballage et solide.
Consommation minimale d'énergie par la fabrication du châssis : 1005,6 + 11,2 + 56 = 1072,8 kWh.
La combustion d’1 litre d’essence représente 9,8 kWh. La fabrication du châssis équivaut à la combustion de 1072,8/9,8 = 109 litres d’essence.
À raison de 7 litres au cent pour une voiture moyenne, ce volume d’essence sera brûlé au bout de environ 766 km.
Comme le véhicule est destiné à faire 10 000 km/an, l’énergie grise du châssis sera compensée en 0,7 mois, mais cela sans compter la motorisation et les batteries qui doivent grandement alourdir le bilan.
Amélioration possible
La durée de vie des pièces est basée sur un usage normal de 10 000 km/an pendant 30 ans. Étudions par poste chaque amélioration possible :
- Le châssis est "inoxydable" et peut être simplement modifié à tout moment. En milieu salin, une couche de vernis pourra le protéger plus longtemps peut-être appliquée.
- Les composants utilisés sont issus du monde de la moto et du scooter. Les plaquettes de frein devraient durer 30 000 km, soit 3 ans. Les pneus arrière sont donnés pour les mêmes distances. À ce moment, une purge du liquide de freinage sera nécessaire. À terme, la roue avant pourrait être une roue de mini-moto.
La batterie est donnée à 10 000 cycles de charges. Avec 10 000 cycles, elle devra être changée tous les 3 ans et devrait tenir environ 30 000 km à 100 km de distance moyenne parcourue avec une charge. Contrairement à bien des objets, elle peut être facilement changée/enlevée sur le tripalette. Nous avons eu du mal à trouver les bons fournisseurs et les bonnes méthodes de montage, mais cette phase d'idéation nous a permis de nous orienter vers des choses plus qualitatives.
Photo: le système son mobile solaire "pikip basse consommation" pour des déambulations conviviales.
systeme son mobile vélo solaire
De même pour les composants électroniques, nous devrions utiliser tout le temps des fils blindés et non des câbles Ethernet de récupération de réemploi qui sont certainement trop fins.
Les pignons d’entraînement devront être changés régulièrement tous les ans à 10 000 km. Leur usure peut être un frein au bon fonctionnement. De plus, nous utilisons de la chaîne de moto en 420 pour plus de solidité. Et nous faisons nous-mêmes usiner nos propres pignons pour plus d'autonomie. Peut-être pourrions-nous aller vers des alliages de métaux plus qualitatifs, trempés ou traités après découpes.
Le moyeu Nexus 7 devrait être regraissé/huilé tous les 2 ans pour garder sa fluidité d'usage. Les couronnes du pédalier et les pignons Nexus seront aussi changés tous les deux ans.
Une autre solution serait d'utiliser un pédalier avec génératrice,
Nous avons développé un modèle ici : https://wiki.lowtechlab.org/wiki/P%C3%A9dalier_g%C3%A9n%C3%A9rateur
Mais les contraintes de dimensionnement ne nous permettent pas de mettre en place dans un véhicule mobile unipersonnel. Cependant, cela pourrait être une bonne alternative pour une triplette ou en tandem sur l’arrière de la plate-forme (avec des enfants ou avec les bras et un manche à l'arrière).
3-Consommation
Avec une masse à vide de 115 kg, un chargement moyen de 200 kg et un conducteur de 100 kg, le véhicule consomme environ 2,4 kWh pour 100 km à environ 20 km/h sur du plat et des faux plats sans grand dénivelé.
La démultiplication du moteur permet d'emmener aisément la charge dans les pentes jusqu'à 6%. Au-delà, les puissances du moteur 1000W nominale devront être revues. Le moteur en prise directe/direct drive permet de freiner et de régénérer une partie de l'énergie cinétique. L'énergie électromagnétique du freinage engendre des économies de l'ordre de 10 à 20 % de la consommation totale.
4 Fin de vie
Les composants sont tous facilement démontables et peuvent être réutilisés soit dans le monde de la moto, soit du vélo. La fourche peut être utilisée pour la descente de montagne - DH.
Les pneus pourront être rechapés si les fabricants développent des techniques pour changer les bandes de roulement. Les roues se changent facilement sous le châssis.
La batterie pourra être recyclée. Elle conviendrait pour une installation solaire étant donné sa taille et son volume intéressant.
En cas d'accident lourd, le cadre pourra être refondu en Italie ou en Turquie pour fabriquer de nouvelles barres d'inox.
Energetics File:
Différend cas d'usage du tripalette ont été testés.
Le tripalette est utilisé par la matériauthèque du Bocage Bressuirais Accro'bat. Le Tripalette a permis d'emmener un gros tonnage depuis la déchèterie vers la materiauthèque avec des facilités de chargements et de déchargements surtout combiné à un chariot élévateur et/ou un gerbeur (électrique ou à main). Il se manoeuvre très bien sur tout terrain grâce à la marche arrière et sa légèreté.
À Montreuil-sous-bois le tricycle est utilisé quotidiennement pour organiser les activités de l'association la facto, une association d'architecture participative, sociale et écologique. Différents évènements, présentation et roulage se déroulent depuis l'automne! https://lafacto.fr/events/presentation-du-tricycle
Des parades à vélo, cinéma, action d'écologie politique sont régulièrement organisés ou le tripalette joue un rôle majeur.
Différente recherche sur le chargement ont permis de valider la taille de la rampe. Une rampe de 2,5m qui se plie permet de monter des charges de 400 kg grâce à un transpalette (à 2 et/ou au treuil!). La courbure de la pente a 8% passe à la limite des transpalettes manuel. La rampe peut être replié sur le côté et ne gène pas la palette. le transpalette pourrait rester au sur le plateaudu Tripalette.
Dans les terrains agricoles, le Tripalette peut être équipé de pneu crampon, une motorisation à haut couple est nécessaire pour sortir des ornières et boues. Un système d'amortissement simple avec caoutchoucs et/ou bloc silencieux serait bienvenue.
Fichier lié aux expérimentations
Name of the pioneer to test the vehicle : Eliot Bernaud, Ferenc havas, Jeff Delaporte, Simon Denise, Tom Hebrard
Lister le(s) territoire(s) d'expérimentation : Ambierle, Bressuire, Montreuil
Date de disponibilité du véhicule à la location ou vente : 2024-01-07T08:57:39.000Z
Date Début des expérimentations : 2023-09-02T08:57:39.000Z
.JPG)
Français
English
Italiano
