février 2011 - MeDiaN@Tour

2011
02.27

St Martin sur Nohain – « 6e édition de la Décrasseuse »

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Le terrain très gras, le froid et le vent n’auront finalement pas eu raison de la volonté des 81 vététistes inscrits pour la 6° édition de la décrasseuse organisé par l’ucs-cosnesurloire. Regardé la taille des roues!!!

Mais il faut dire que cette région vinicole ne manque pas d’atouts, autant de par ces paysages ….

…. que par la dégustation de ses vins « pouilly-fumé », ou « blanc-fumé de Pouilly » (produit à Pouilly-sur-Loire), généreusement offerte sur les ravitos.

2011
02.13

Fourchambault – « 14° Rando des bords de Loire »

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1° licence FFCT chez LOOK Cyclosport (et oui, l’objectif est seulement de s’amuser et de profiter un max des sorties organisées) et 1° rando VTT ce dimanche 13 février 2011 à Fourchambault.

Le parcours de 35km s’annonce sans difficulté majeure et c’est très bien vu ma faible pratique en VTT. Heureusement la modification que j’ai apporté à mes crampons me permets de partir cette fois serein puisque je peux maintenant déchausser sans blocage. La solution était pourtant toute simple. Un petit coup de lime sur les flancs internes des crampons, juste un peu derrière la cale, et adieu les chutes.

Le départ sera donné de la salle Marcel Paul à 8h30. Petite photos souvenir avec les membres du club. Même si nous sommes 15 sur la photos, 20 personnes du club ont participé (la majorité sur le 35 km) ce qui fait de LOOK Cyclosport le club le plus représenté sur cette cyclo. C’est encourageant pour les sorties à venir. L’ambiance est à première vue très bonne, avec des gens de tous age et de tous niveau. Un tandem est même de la fête.

Le départ donné, nous empruntons d’abord les bords de Loire pour une rapide mise en jambe. Il s’avère déjà que la boue sera de la partie. Tant mieux, cela rajoutera un peu de difficultés! Première grosse bosse et première désillusion : ça ne passe pas, mais ce n’est rien puisque le président, lui, casse sa chaîne. Le malheur des uns fait heureusement le bonheur des autres pour qui la pause est l’occasion de récupérer…et accessoirement de reprendre un peu d’antigel!

La suite du tracé traverse les chemins forestier avec un parcours légèrement vallonné qui malgré quelques problèmes de fléchage est très agréable. Après quelques poussée d’adrénaline et quelques passage douloureux (la cote du blanc et ses 14% et ce sans mauvais jeu de mots) nous nous sommes retrouvés au complet à l’arrivée où nous attendais une petite collation.

Vivement la prochaine sortie, et un grand merci aux organisateurs et à tous les membres du club.

2011
02.09

MeDiaN@Sports – « Les Frottements à vélo »

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Présentation générale

Dans ce précédent article, nous avons vu que l’équation gérant le mouvement d’un cycliste peut s’écrire sous la forme suivante :

$C_{m} = K\ddot{\theta_{p} } + \left ( \lambda_{1}+2. \lambda_{2}t \right ) \dot{\theta_{p}} + \left (M_{tot} \right ) .g.a.t.sin(\alpha) + k_{corr}.C_{aero_{p}} + C_{r_{p}}$

Avec $K=a^{2}.t^{2} \left ( M+2. \left (M_{1}+M_{2} \right) + m_{P} + 2. m_{p}+M_{Cycliste} \right)+0,13^{2} \left (m_{P} + 2. m_{p} \right)$
$M_{tot} = \left (M+M_{1}+M_{2}+m_{P}+2m_{p}+M_{Cycliste} \right )$

$\alpha = Arctan (\frac{Denivele}{100})$ ou $sin(\alpha) = \frac{Denivele_{tot}}{Distance_{tot}}$
$t=\frac{Ndents_{plateau} }{Ndents_{pignon}}$

$k_{corr} = 1-\frac{t_{abrite}}{100}*0.3$
$C_{aero_{p}}=t.C_{aero_{roues}}=a.t.R_{aero}$
$R_{aero}=R_{C_{x}}+R_{friction_{air}}=(\frac{1}{2}\rho.S.C_{x}+C_{f}).(V_{Vent}.cos(i)+a.t.\dot{\theta_{p}})^{2}$

$C_{r_{p}}=t.C_{r_{roues}}=a.t.R_{r}$
$R_{r}=Crr.M_{tot}.g.cos(\alpha)$ Avec $Crr = Coeff_{route}*Coef_{pneu}*p^{-0.426}$
avec $cos(\alpha)^{2}+sin(\alpha)^{2}=1$ d’où $cos(\alpha)=\sqrt{1-sin(\alpha)^{2}}$

Cette équation nous donne la valeur du couple que le cycliste doit fournir pour rouler à une vitesse donné, et ce en prenant en compte les différentes masses en mouvement, les pertes dans les liaisons, le profil de la route, l’aérodynamisme globale du système et la résistance au roulement créée par les pneus. Un vélo n’étant pas un système mécanique parfait, les liaisons entre pièces en mouvement sont le siège de frottements qui conduisent à une perte d’énergie sous la forme de chaleur.

Le siège des frottements

Dans l’équation ci-dessus, les pertes au niveau du boîtier de pédalier ( $\lambda_{1}$ ) et les roulements de roues ( $\lambda_{2}$ ) apparaissait dans le terme $\left ( \lambda_{1}+2. \lambda_{2}t \right ) \dot{\theta_{p}}$ qui suppose des pertes proportionnelles à la vitesse du cycliste (hypothèse de départ).

Ce calcul n’est cependant pas représentatif de la réalité, puisque pour tout vélo en bon état, les pertes dans les roulements sont négligeables devant celles générées par la transmission. De plus, la détermination des coeff $\lambda_{1}$ et $\lambda_{2}$ est compliquée (pas de données constructeur, caractéristiques évoluant dans le temps,…).

Ci-dessous une petite listes des endroits susceptible de dissiper de l’énergie par frottement :

La source principale des frottements

– Frottements de la chaîne sur le plateau;
– Frottements de la chaîne sur les pignons;
– Frottement de la chaîne sur les 2 galets du dérailleur;
– Frottement de la chaîne contre la fourchette du dérailleur;
– Frottements internes à la chaîne : entre maillons…;
– Les roulements de roues et de pédalier mais aussi ceux des pédales;
– Des freins mal centrés amené à frotter la roue, voire une roue voilée;
– La roue libre de la cassette en descente par exemple.
– La déformation des pièces qui génère des frottements internes à la matières….

Estimation de ces pertes

Comme on le constate ci-dessus, de nombreuses sources de frottements existent sur un vélo et peuvent conduire à la diminution du rendement globale de la machine. Bien que ces pertes soient fortement variables (qui n’a pas déjà maudit un vélo à la transmission rouillée?), nous pouvons améliorer la précision de l’équation en intégrant un facteur supplémentaire représentant ce rendement globale.

L’estimation de ce facteur a été réalisé d’après de nombreux site ou livre qui font état un rendement de 97% pour une transmission par chaîne. Ceci signifie que le couple exercé par le cycliste pour rouler à vitesse constante sur une portion de route à dénivelé constant devra être dans le meilleur des cas 1,03 fois plus important que si celui-ci disposait d’un vélo parfait (rendement de 100%, rigidité infinie….)

Conclusion

La prise en compte des frottements nous permet d’accroître encore la précision de l’équation du mouvement établie précédemment. L’ajout d’un facteur de rendement nous donne l’expression suivante :

$C_{m} = 1,03.(K.\ddot{\theta_{p}} + (M_{tot}) .g.a.t.sin(\alpha) + k_{corr}.C_{aero_{p}} + C_{r_{p}})$

Le terme $\left ( \lambda_{1}+2. \lambda_{2}t \right ) \dot{\theta_{p}}$ a bien sûr été supprimé puisqu’il est désormais intégré au facteur 1,03.

Cette équation nous permet d’écrire quelques remarques intéressantes :

L’entretien régulier d’un vélo est primordial pour conserver un niveau élevé de performances. Ceci passe par une bonne lubrification de la transmission et des roulements, mais aussi par un parfait réglage des dérailleurs afin d’éviter les frottements dans ces derniers.

Le rendement de 97% (97.5% pris un vélo de pro régler au petit oignon) prit comme hypothèse correspond à un vélo parfaitement entretenu et avec des composants proches du neuf (hypothèse optimiste). Il pourra être beaucoup plus faible si les pièces sont usées ou corrodées par exemple.

Le choix des braquets est également important et il faudra veiller à limiter le plus possible les croisements de chaînes qui, outre une projection géométrique défavorable des efforts, entraînent une augmentation des frottements.