Roadster terminé (Roadster completed) - Cliquer sur l'image :

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5 octobre 2014

samedi 25 avril 2015

Nouveaux supports d'ailes avant (new front wing stays)

Les supports d'aile avant que j'avais fabriqués à l'origine vibraient beaucoup. L'inspecteur qui a homologué le Roadster me l'avait fait remarquer lors de l'inspection. Et effectivement, les quelques fois où j'ai conduit la voiture, je trouvais aussi que ça vibrait beaucoup, et ça ne pouvait pas rester ainsi. Ce supports avaient été faits en plaque d'acier de 25mm sur 4mm d'épaisseur, et attachés en 1 seul point au porte-moyeux avant : sur le boulon de fixation du "mushroom". (photos du 23 août 2014)




Pour ne pas avoir à en fabriquer de nouveaux (j'avais vraiment galéré pour ceux-là !), je préfère essayer de les renforcer dans un premier temps. Difficile de souder des renforts sur ces supports d'aile, car les bandes de sont pas parfaitement planes, ni parfaitement droites, car elles ont été courbées et même légèrement vrillées par nécessité lors de la fabrication. Donc usiner un renfort (genre 1/2 tube de diamètre 20mm) qui épouserait parfaitement la forme des renforts parait d'une très grande difficulté, et je laisse de côté cette option. De plus, j'ai peur que la distorsion lors du soudage ne modifie la forme des supports d'aile qui risqueraient de ne plus se monter après coup.

Mon idée est donc d'utiliser du "métal chimique", cette pâte bi-composants qui sert à lier les métaux entre eux, et que j'avais utilisée avec succès quand j'avais coupé, raccourci et "recollé" le collecteur d'admission en alu du moteur, plutôt que de le faire souder (l'idée n'était pas de moi, un constructeur en Angleterre l'avait fait et c'est ce qui m'avait décidé à faire de même, voir ce post). J'ai donc appliqué une bonne couche de métal chimique sur les supports de l'aile droite, pour faire un essai.



Une fois sec, le métal chimique a effectivement rigidifié les supports d'aile. Il me faut essayer sur la route, et en cette belle journée du 21 avril 2015, je vais donc faire un petit tour avec le Roadster, avant même d'avoir poncé et repeint le métal chimique.

Ça n'aura pas duré longtemps : après une dizaine de km, alors que je traversais un village, heureusement à petite vitesse, le support arrière de l'aile droite a cassé, faisant voler l'aile en éclats. Le support avant, lui, s'est tordu dans l’opération, et a du violemment toucher la direction, car l'une des extensions de direction est très visiblement tordue. Et le pneu présente, quant à lui, une entaille assez importante. Heureusement, il n'a pas crevé, mais on voit la corde, et il faut le remplacer.



Retour à la maison au ralentit, en faisant les comptes : deux supports d'aile, une paire d'extensions de direction, et un pneu... heureusement j'ai une paire d'ailes avant en fibre de rechange... mais ça coûte cher ce genre de mauvais calculs !

Que s'est-il passé ? A mon avis, c'est qu'avant d'appliquer le métal chimique, les vibrations étaient réparties sur toute le longueur des supports. Mais une fois rigidifiés sur la quasi totalité de leur longueur, les vibrations se sont concentrées sur le point faible des supports : la soudure à 90° (très courte, moins de 20mm) entre la "tige" du support et l'équerre de fixation . Et c'est clairement là que ça a cassé.



Donc ce week-end, ce sera la fabrication des supports d'aile, cette fois-ci sans lésiner sur la solidité et la rigidité. Ma première idée est de suivre le dessin du livre mais de les fabriquer différemment.


L'idée serait de les fabriquer en 1 seul morceau de tube rond de 20mm de diamètre : coude à 90° sur la partie inférieure, coude à 13° pour contourner l'étrier à l'arrière, et coudes à 90° sur le plan transversal pour passer par dessus le pneu et fixer les ailes directement aux tubes au lieu d'utiliser des plaques. Mais d'une part je n'ai pas l'équipement pour courber proprement les tubes (presse, mandrin, etc.), et d'autre part, les ailes d'Equinox sont assez étroites et pas très hautes, donc le coude ne pourra certainement pas épouser la forme du pneu et de de l'aile, et ça risque de faire assez moche, même avec une belle découpe bien propre de l'aile. Donc j'abandonne l'idée, et reviens au concept de bandes d'acier qui, formées correctement, passeront sous l'aile, en épousant son profil, et seront soudées au tubes droits.

L'autre difficulté à laquelle je dois faire face, c'est que, pour l'aile gauche qui elle est intacte et que je veux réutiliser, il faut que je construise un support dont les points de fixation avec l'aile tomberont pile-poil avec les trous de fixation existants. Ça complique un peu la tâche.


Donc je commence par ce côté gauche. Ce n'est cependant pas le plus intéressant à décrire, car c'est le premier support, et de ce fait, il y a beaucoup de tâtonnements, et c'est un cas très particulier de devoir reprendre les trous de fixation d'une aile existante. Je vais donc me contenter de parler ici uniquement de la construction du support d'aile avant droit. Mais voici le support gauche terminé et monté.


 
Je reste sur l'idée de m'inspirer du dessin des supports d'aile du livre, tubes de 20mm de diamètre et 2mm d'épaisseur + bandes d'acier pour les parties plates (équerres). J'utilise des bandes de 5mm d'épaisseur et non pas du 3mm comme le préconise le livre : il est de notoriété publique dans le monde des constructeurs de Haynes Roadster que 3mm, ce n'est vraiment pas suffisant pour les supports d'ailes, car les ailes vibrent beaucoup trop. Tout le monde s'accorde à dire que même en respectant le dessin du livre, il faut des équerres plus rigides que ça : faites en bandes d'acier de 5mm d'épaisseur.



Cependant, je modifie un peu la conception, et décide de souder les deux tubes non pas l'un à l'autre comme le préconise le livre, mais chacun indépendamment sur la plaque inférieure (WS1), dont je modifie aussi le dessin, car elle doit, pour cela, être plus large. Je la fais donc triangulaire, et 5mm plus longue pour avoir, sur le côté intérieur, un beau support bien plat pour le cordon de soudure quand je souderai les tubes dessus.


Les tubes coupés à 45° nécessitent une largeur de 80mm sur la plaque afin d'être soudés confortablement.


Emprunte de la section des tube coupés en biseau sur la plaque WS1
(vue du support d'aile gauche)




Souder les tubes sur WS1 modifiée plutôt que l'un a à l'autre me permet aussi d'avoir un angle suffisamment ouvert pour ne pas avoir à faire le coude sur le support arrière pour contourner l'étrier (ou plutôt le flexible de frein). Dans mon cas, i lest est aussi nécessaire d'avoir un angle plus ouvert que les 90° du livre, à cause de la contrainte imposée par la récupération des trous de fixation de l'aile gauche. Le bon angle de coupe est donc de 42° (ou 48° selon la référence que l'on prend), pour avoir un angle total entre les deux tubes de 96°. Je sais cependant dores et déjà que je devrais plier légèrement le tube arrière pour avoir la fixation sur l'aile au même niveau que la fixation arrière sur l'aile gauche.


Afin d'avoir un espace suffisant entre le tube et le pneu, mais aussi afin d'avoir les tubes que passent bien dans le plan vertical de ce qui sera la fixation supérieur du support (WS3 sur le boulon de serrage du "mushroom"), j'utilise une entretoise en bois de 15mm. Cette épaisseur est parfaite pour respecter ces deux impératifs. Ça me permet d'avoir le tube bien en place sans avoir à la tenir à la main, pour le pointer. La petite difficulté est que WS1 n'étant pas horizontale, pour obtenir le bon angle du tube transversalement, il faut le faire pivoter sur son plan de coupe (biseau) et trouver la position idéale.


tube bien dans le plan vertical de la fixation supérieure

Pointage.


Le tube est pointé. Il est en place bien dans l'axe du boulon du mushroom, et suffisamment écarté du pneu.

Même exercice pour le tube arrière, qui lui doit en plus passer suffisamment loin du flexible de frein.




Voici les deux tubes pointés.


 ... bien dans l'axe, bien écartés du pneu...

... et du flexible de frein.


Il faut donc maintenant mettre en place la fixation supérieure. Je découpe WS3 aux dimensions indiquées dans le livre (mais toujours en 5mm d'épaisseur).


Pour la découpe de WS2, c'est un peu à tâtons. Je mesure la distance entre les deux tubes passant sous WS3 : 150mm. Je pars donc sur cette base : 150+10+10 = 170mm hors tout, et 150mm entre les deux sommets des 1/2 cercles. J'ajusterai à la fraiseuse.



Après une série d'ajustemenst/essais, mise en place de l'ensemble pour les pointer entre elles et avec les tubes.


Je démonte l'ensemble pour le soudage intégral de cette première partie.



Ponçage des soudures, remontage : nickel !


Il faut maintenant faire les équerres sur lesquelles l'aile sera fixée. J'utilise des bouts de tube carrés de 25mm de section pour faire une entretoise et avoir l’aile à la bonne hauteur au dessus du pneu.



Ceci pour pouvoir positionner l'aile exactement où elle sera, c'est à dire avec ses bords avant et arrière exactement à la même hauteur que ceux de l'aile gauche, déjà en place. Ceci me permet de marquer, sur l'aile, l'axe de prolongement des tubes afin de prévoir l'emplacement exact des équerres dans l'aile.


Je fais les équerres dans de la bande d'acier de 20mm x 5mm (je n'ai pas de 25mm, mais avec 5mm d'épaisseur, ça ne pose aucun problème qu'elles soient un peu plus étroites). Afin d'obtenir une jolie courbe et de les plier facilement, je me fabrique mon propre outil. J'ai un tube d'acier provenant de l'ancien mécanisme de frein à inertie de ma remorque que j'ai remplacé cet automne, et qui a le parfait rayon de courbure. Je soude un crochet d'acier de diamètre 30mm pour en faire une bague.


Ceci me permet de plier très proprement, (et relativement facilement grâce à un long levier) ces bandes d'acier de 5mm d'épaisseur.



Je perce alors les trous de fixation dans les ailes, en essayant d'être le plus proche possible de la configuration de l'aile gauche, pour que visuellement, ce soit harmonieux (les vis sont visibles sur l'auto une fois les ailes fixées)


Plusieurs essais sont nécessaires pour trouver les bonnes courbes. Les ailes d'Equionox sont très étroites, légèrement plus étroites que mon pneu, et il faut faire un "S" pour que d'un côté l'équerre épouse parfaitement le profil intérieur de l'aile, et que de l'autre côté, elle ne touche pas le pneu et puisse s'enfiler dans le tube.


Premiers essais (les vis à tête hexagonale ne sont pas les vis définitives)


Je dois plier légèrement le tube arrière (grâce à mon super outil), comme je le savais après avoir fait le support de l'aile gauche : il doit remonter un peu pour atteindre le niveau de la fixation arrière de l'aile.


Tout est prêt pour être ponté.



Je démonte alors l'ensemble pour soudage intégral. Et voilà le résultat une fois les soudures poncées.



Et voici les deux ailes montées sur l'auto avec ces nouveaux supports.









Je suis assez satisfait de mon week-end, d'autant plus qu'à la main, ces supports on l'air vraiment très rigides.

Pour m'en assurer, je suis allé faire un petit tour d'essai ce lundi 27 avril 2015, et je suis hyper content du résultat : le ailes ne vibrent plus, elles ne bougent absolument pas. Formidable !

J'aurais vraiment du être plus patient la première fois que j'ai fait les supports d'aile en aout 2014, et rester sur l'idée de supports en tube, plutôt que de faire ces supports plats (stupid me!). On apprend de ses erreurs...

Reste donc à peindre ces nouveaux supports, monter les nouvelles extensions de direction (et les peindre), à changer le pneu, et re-regler la direction, et la voiture sera de nouveau prête !

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