Les cinématiques de suspension

Sylvain_F
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inscrit le 02/12/07
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[size=24][color=darkred]Les cinématiques de suspension[/color][/size] [size=18][color=darkblue]Cinématiques à point de pivot fixe[/color][/size] Les cardes à point de pivot fixe ont leur bras oscillant en liaison pivot directe avec le cadre. La roue étant fixée à ce bras, l'axe de la roue va décrire un cercle dont le centre est la liaison entre le bras et le cadre. Mono pivot C'est la façon la plus simple de concevoir un cadre tout suspendu, le Bullit est un bon exemple : http://www.dirty-pages.de/bilder/2007/03/santa-cruz-bullit.jpg Trust link Sur le RMX des biellettes ont été ajoutées afin d'affiner la progressivité de la suspension : http://www.silverfish-uk.com/cms-files/95-0-full-rmx1-1.jpg Four bar linkage Pour ajouter de la rigidité une bonne solution est de rajouter des haubans et une biellette comme sur le Stinky : http://www.russhays.com/img/pr/T2K9_STINKY.jpg Biellette basculeur D'autres possibilités sont celles du Bottlerocket et du Voltage FR : http://www.outdoorvancouver.com/images/t__BottleRocket1.jpg En comparaison avec le four bar linkage ces cinématiques ont l'avantage de concentrer moins d'effort dans la liaison entre la biellette et le cadre. En effet, comme l'amortisseur est aligné avec les haubans, on s'aperçoit lorsqu'on fait la somme des forces dans la biellette qu'il ne reste quasiment aucun effort a transmettre au cadre. Full floater Cette cinématique fonctionne comme un Four bar linkage mais avec l'amortisseur entre la biellette et le bras oscillant : http://mountain.bike198.com/wp-content/uploads/2009/07/session-88-full-floater-evo-link.jpg Split pivot Une autre alternative devenue possible grâce aux axes arrières de nouvelle génération consiste à avoir la liaison entre les haubans et le cadre au niveau de l'axe de roue arrière. L'axe traversant lie non seulement les deux cotés du bras comme un axe normal mais aussi les deux cotés des haubans ce qui leur apporte de la rigidité. Independent Drivetrain Il existe des cinématiques qui consistent à fixer le boitier de pédalier sur une pièce indépendante en mouvement par rapport au cadre et au bras oscillant. Ce mouvement de quelques millimètres a pour objectif de limiter l'effet du pédalage sur la suspension. Ce système est visible sur le GT Fury ou le Lapierre DH : http://lp1.pinkbike.com/p4pb5437894/p4pb5437894.jpg http://www.bobmarleyrider.com/wp-content/uploads/2010/11/lapierre_dh.jpg Cinématiques à amortisseur tiré Certains constructeurs ont eu l'idée d'utiliser des amortisseurs dont le sens de fonctionnement est inversé, ils travaillent en traction plutôt qu'en compression. Cela ne change en réalité rien puisque les coefficients de raideur et d'amortissement sont les mêmes comparé à un amortisseur normal. Cela permet néanmoins de créer des cinématiques uniques comme sur le Cannondale Claymore ou le Scott Genius LT : [size=18][color=darkblue]Cinématiques à point de pivot virtuel[/color][/size] Dans le cas d'un point de pivot virtuel la roue est fixée a une pièce qui n'est pas en liaison directe avec le cadre. Cette pièce peut être le bras oscillant ou les haubans. La trajectoire de la roue arrière est dans ce cas plus complexe. VPP Le VVP consiste a fixer le bras par 2 biellettes comme sur le Nomad ou le M9 : http://www.intensemountainbikes.com/cms/wp-content/themes/mimbo/images/m9-setup-article.jpg FPS2 Une autre cinématique ressemblant beaucoup au VPP, celle du X Control : http://img851.imageshack.us/img851/72/xcontrol.png Horst Link et FSR On trouve aussi une autre solution de point de pivot virtuel en fixant la roue aux haubans plutot qu'au bras, comme sur le Nicolai Helius (Horst Link) et le Specialized Stumpjumper (FSR) : http://images.tradekool.com/191449000/Specialized-Stumpjumper-Fsr-Expert-Carbon-2011-Bike.jpg ETS Cinématique originale du Rocky Mountain ETS X 50 : http://cykl.cz/katalog/2008/rmt/08_etsx_50_red-wht.jpg [size=18][color=darkblue]Courbes de leverage ratio[/color][/size] Ces courbes représentent le rapport entre l'effort sur la roue et l'effort sur l'amortisseur en fonction du débattement. Par exemple sur le Mojo en début de course on est à 3, ce qui signifie que lorsque l'effort sur la roue arrière est de 50 kg, il sera de 150 kg sur l'amortisseur. Concrètement, quand le ratio est élevé on ressent l'amortisseur plus mou. Le Mojo est donc mou en début de course, dur au milieu et redevient mou sur la fin. Si vous avez d'autre courbes ce serait intéressant de comparer. [size=18][color=darkblue]Fonctionnement des systèmes anti pompage[/color][/size] Tout d'abord voici l'exemple d'un système monopivot : http://img684.imageshack.us/img684/9766/3500.png http://img16.imageshack.us/img16/5639/2500t.png Lorsque l'on pédale on crée une force entre la roue et le bras oscillant, pour nous faire avancer la roue pousse le bras vers l'avant. La direction de cette force est la droite rose sur les schémas. Cette direction est obtenue en faisant la somme des forces appliquées sur la roue (sans tenir compte de la gravité). En bleu clair la direction de l'effort de la chaine et en noir celle de l'effort de transmission au sol, les 3 droites se coupant en e même point. L'effet de pompage est donc crée par la force de la roue sur le bras (en rose). Comme la roue pousse sur le bras, lorsque le point de pivot (en rouge) est placé en dessous de la direction de cette force, le bras aura tendance a monter, c'est à dire que la suspension va s'enfoncer. Si le point est au dessus c'est l'inverse. On s'aperçoit que pour une cinématique a point de pivot fixe la droite rose s'éloigne du point rouge ce qui signifie que plus la suspension s'enfonce, plus l'effet de pompage est amplifié. Maintenant voici ce qui se passe sur un VPP : http://img843.imageshack.us/img843/812/350f.png http://img38.imageshack.us/img38/9830/320c.png http://img17.imageshack.us/img17/2392/250v.png Dans le cas du point de pivot virtuel, le de centre de rotation du bras oscillant (toujours le point rouge) n'est pas fixe. Géométriquement il se situe à l'intersection des deux droites jaunes représentant les biellettes, c'est pour cela que l'on parle de point de pivot virtuel. En début de course le point rouge est placé en dessous de la droite rose, la suspension va donc s'enfoncer lorsqu'on pédale. Puis, au bout d'une certaine course le point va être confondu avec la droite. A ce moment la roue pousse dans la direction du pivot, le pompage est donc nul. La position choisie est celle de repos, c'est à dire du vélo avec juste le poids du pilote dessus (par exemple 20% du SAG). Ensuite lorsqu'on dépasse cette position le point va passer au dessus de la droite rose, on va donc être dans une configuration ou l'amortisseur se détend lorsqu'on pédale. Dans tout les cas, lorsqu'on pédale, la cinématique va chercher a nous remettre dans la position de repos, position dans laquelle le pédalage n'a plus d'incidence sur la suspension. J'espère avoir été assez clair. Pour les curieux j'ai réalisé ces images sur CATIA. N'hésitez pas à faire commentaires ou des critiques si j'ai fait des erreurs.
Message modifié 8 fois. Dernière modification par Sylvain_F, 04/03/2011 - 18:39
riderdu03
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Bonne initiative :wink: Le seul truc c'est que le placement des points de pivots joue un rôle important. C'est à dire qu'avec une même cinématique ça peut bugger ou fonctionner je crois que le vpp en est le parfait exemple ou encore le stab où une grande partie se joue sur l'angle de la bielette. Donc après pour maitriser je pense qu'il doit falloir avoir un pied dans le métier et quand on voit comment ça vole sur certains posts. :roll: :roll: Sinon niveau courbe un ami ingé m'a parlé de 2 ou 3 types de courbes je crois pour le vélo j'ai rien compris. :oops: Par contre le titre veut rien dire.
Message modifié 2 fois. Dernière modification par riderdu03, 02/03/2011 - 20:03
tony_larsouille
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sur le transition c'est du horst link le probleme c'est que on peut pas separer mono pivot etc etc par qu'il y plusieur truc a prendre en compte du genre la trajectoire de la roue sera la "meme" sur le bulit , le stinky, et le transition ce qui les diferera ce sera la maniere dont l'amortissement est "transmi a l'amortisseur"
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Très bien sa. Pour le botllerocket le système s’appelle biellette basculeur. Apres tu as raison riderdu03 une cinématique très bonne peu devenir très mauvaise a 3mm près. Il faut tenir compte de plusieurs élément pour définir une bonne cinématique: _Le ratio de suspension _La trajectoire de la roue _Et d'autre élément que je n'ai plus en tête Le logiciel linkage est aussi très intéressant mais il me semble qu'il ne fonctionne pas parfaitement. Enfin ce n'est pas parce qu'un vélo a une bonne cinématique que c'est un bon vélo. Beaucoup d'autre critère rentre en compte comme la géométrie. Donc ne vous fiez pas uniquement a cet élément pour le choix d'un vélo.
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"tony_larsouille" disait:
sur le transition c'est du horst link le probleme c'est que on peut pas separer mono pivot etc etc par qu'il y plusieur truc a prendre en compte du genre la trajectoire de la roue sera la "meme" sur le bulit , le stinky, et le transition ce qui les diferera ce sera la maniere dont l'amortissement est "transmi a l'amortisseur"
Non le Horst Link c'est sur le Nicolai, c'est même Karl Heinz Nicolai qui l'a crée quand il travaillait chez Mongoose. La différence avec le Transition, c'est que l'axe de la roue est fixé sur les haubans sur le Horst Link, et non sur les bases. Le Transition est donc en monopivot au niveau de l'axe de la roue pas le Horst Link. De plus, le Lapierre DH n'est qu'un simple monopivot avec biellette comme nombre de suspension. Ainsi un monopivot a une trajectoire de la roue en action qui suit un arc de cercle, ce qui n'est pas vrai pour les autres systèmes de suspension. Le monopivot va lui jouer sur la gestion de l'amortissement à travers des biellettes ou directement de l'amortisseur, alors que les autres vont carrément agir sur la cinématique de la suspension pour gérer l'amortissement.
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http://forum.velovert.com/topic/134654-cinematiques-des-cadres-suspendus/ voila ma source qui m'a bien aidé jusqu'a maintenant et d'ou je sort pas mal d'info.
tony_larsouille
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autant pour moi alors j'ai pas fait attention à la roue arriere ... c'est de la contre façon :LOL: par contre ce n'est pas un bielette basculeur... les commencal les flatline et les rmx sont eu des biellette basculeur.... comme le lapierre d'ailleur
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Sylvain_f, ce serait cool que tu puisses éditer ton premier post parce que y pas mal de conneries. Et tant qu'à faire un post sur les cinématiques, autant faire en sorte que ce soit le plus exacte possible. Comme ça le petit nouveau qui veut se renseigner rapidement, et bin, il tombe sur ce post et PAF! Ca fait des chocapics! En 10 lignes, il a compris les bases des différentes suspensions.
Sylvain_F
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Ouai j'ai donc mis les Independent Drivetrain dans la catégorie Point de pivot réel même si c'est quand même bien différent ça en fait partie. Pour le Nicolai je l'ai bien différencié du Bottelrocket je ne vois pas ou est le problème.
maxkei
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et le scott voltage il a quoi comme cinématique ? http://www.neuchbikepark.ch/images/news/more/ScottVoltageFR10.jpg
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"Sylvain_F" disait:
Ouai j'ai donc mis les Independent Drivetrain dans la catégorie Point de pivot réel même si c'est quand même bien différent ça en fait partie. Pour le Nicolai je l'ai bien différencié du Bottelrocket je ne vois pas ou est le problème.
Ma remarque, c'était par rapport au message de tony_larsouille. Sinon pour le scott, bin c'est un monopivot mais le système de basculeur/biellette est plutot unique.
cyrain
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Puis je souligner que dans la liste le système fsr n'est pas mentionné ?
Certes il y a le horst link....
rointheair
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salut, Super initiative ce topic!! J'y comprend rien à ces cinématiques parfois! Et du coup pour les bikes à amortisseur tiré genre Scott genius LT ou Cannondale Claymore, c'est quoi la spécificité du bouzin?
NBF-Ronron
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J'y pensais au FSR, un sacré système. Specialized l'utilise à toutes le sauce, et ça marche plutot bien.
didero
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Salut les gens! Je pense que vous avez oublié "trust link" par exemple sur le RMX, a moins que ce soit un système identique à un autre déjà cité au dessus* :)
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Si on ce met a faire toute les cinématique on a pas finie. Après les kona, scott ou autre dans ce genre peuvent être considérer comme de 4 bar linkage. Le fsr c'est comme sur le nicolai il me semble et c'est une cinématique vraiment adaptable au pratique. Après comme je l'ai dit tu change la taille d'une biellette de 3mm tu peut avoir de grosse surprise.
tony_larsouille
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le rmx c'est un bielette basculeur :wink:
berlioz78
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Le full floater de chez Trek c'est effectivement pas du virtuel, mais c'est quand même différent des classiques monopivots avec ou sans bielettes, la cinématique est plus complexe puisque les 2 attaches de l'amorto sont mobiles.
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Il y a aussi une cinématique alternative interessante au 4bar linkage et du Horst link, c'est le split pivot ou système ABP chez Trek ou le point de pivot se fait directement dans l'axe de la roue. D'ailleurs, j'ai jamais compris pourquoi personne n'a combiné ce système avec un point de basculement au niveau du boitier de pédalier comme sur le killswitch (l'une des plus belle cinématique pour moi). Bon, j'imagine qu'il y a pas mal de contraintes pour les roulements, mais sur le papier, ça peut-être redoutable.
NBF-Ronron
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Bin y a pas mal de contraintes: -le montage des roulements dans le sens, la bonne architecture -la tenue de ce montage et la fiabilité - l'entretien - la concentration des contraintes en un même endroit. Fin bref, c'est pas simple.
Sylvain_F
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Oui le RMX est peut etre un biellette basculeur mais il n'a pas de haubans donc je peux pas vraiment le mettre avec les autres, j'y réfléchis. Awesome tout a fait d'accord, ça serait sans doute redoutable. Par contre je ne pense qu'il y aurait des soucis au niveau du pompage lorsqu'on pédale.
stp0
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inscrit le 23/03/08
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bonjour, Je viens de poster dans la rubrique "vélo tout terrain" un post nommé projet d'étude et on m'a conseillé de venir ici. je vous met ce que j'ai posté sur l'autre forum: Bonjour bonjour, je suis actuellement en classe prépa et on me demande de faire durant les deux prochaines années un projet d'étude que je devrait présenter au oraux des concours d'entré en école d'ingénieur. Ayant comme vous la passion du gros vélo j'ai décidé de mener une étude de différent cadre de dh. J'ai choisit le morewood izimu le yeti 303 le kona stab et le session 10 (dont je possède un exemplaire). J'ai choisit ces vélos là pour les différents systèmes de suspension qu'il propose. J'ai envoyé des mails à plusieurs personnes susceptibles de me fournir des documents plus poussés et précis qu'un descriptif de catalogue mais je dois dire que ça n'a pas été très fructueux pour le moment. Je me tourne donc vers vous. Si quelqu'un aurait des docs sur l'un de ces vélos , où des contacts de personne pouvant m'aider je vous en serait extremement reconnaissant. merci beaucoup et bon ride à tous! j'ai lu la discussion jusqu'ici et vous avez l'air bien caler sur le sujet donc si vous pouviez m'aider... encore merci
NBF-Ronron
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Alors pour ton sujet, le top serait de recréer les différents cadres avec les géométries sur CAO et de faire des essais de trajectoire. Sous Catia, ça se fait pas trop difficilement. Mais d'autres logiciels de méca plus simples permettant d'étudier et de simuler des mécanismes et de voir leur comportement. (J'ai fait prépa, et j'ai fait ce genre de TIPE, perso, avec mon groupe on avait fait un banc de test de frein à disques.) Le truc sympa, ce serait de faire une simulation sous CAO et avoir une corrélation physique sur le vélo. Et surtout, étudier une simple suspension, c'est déjà pas mal de boulot, alors en faire 4 ou 5, là, c'est plus pareil. Donc concentre toi peu être plus sur 2 suspensions, genre un monopivot simple et un 4-Bar Linkage.
Sylvain_F
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Tu devrais télécharger la version demo de Linkage, dans la base de données il y a les géométries d'une cinquantaine de vélos tous suspendus. Avec la positions de tous les points de pivot etc, en plus tu peux tracer toutes le courbes de ratio. Le souci c'est que je ne suis pas sur de la précision de ces données car on ne sait pas trop d'où elles proviennent. De plus les cadres ne sont pas vraiment récents. Le problème de cette version démo c'est que l'on peut faire des modifs pour créer des nouveaux cadres, mais on ne peut pas les sauvegarder ni copier les courbes, donc a moins de réussir à se procurer la version payante ça va être dur de créer une base de données. De toute façon le principal problème est qu'avant de créer la géométrie sous CAO il faut la connaitre, et comme à quelques millimètres la position d'un point de pivot modifie beaucoup la géométrie, prendre ces mesures soit même ne va pas être évident. Il faudrait un bras de mesure 3D. Sinon faudrait avoir des bases de données constructeur mais c'est pas gagné non plus. Malgré ça si on parvient a trouver quoi que ce soit ça sera toujours intéressant.
stp0
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inscrit le 23/03/08
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oui pour le modèle CAO j'ai solid works 2007 et les compléments qui vont avec , donc je peux faire à peu près n'importe quel courbe. Ensuite pour linkage je me le suis déjà procuré mais c'est vrai que c'est pas super précis. Je vais acquérir un cadre de session 10 avant la fin du mois donc je pensais baser mon étude sur ce cadre. Je vais en faire le modèle 3D , en tirer les courbes et essayer de vérifier ça sur le terrain. Si d'ailleurs vous avez une idée de ce que je pourrais faire pour obtenir ce genre de mesure.... merci bien