Influence de la rigidité rayon sur la roue

Dans la continuité de l’article précédent, nous expérimentons ici l’impact de la raideur des rayons sur une roue avant afin de confirmer ou pas les résultats.

Rappel du protocole

Comme sur chacun des tests, nous utiliserons une masse de 10kg, chargée perpendiculairement à la jante, sur le rayon adjacent au perçage de valve, zone à priori la plus fragile/déformable.

Test rayons roue avant

Récapitulatif de la roue testée:

Pour ce test, nous utilisons une seule roue, la RAR TEMPO 27 avant à pneu, avec un moyeu DT Swiss 350, sur 20 rayons monté en radial.

L’expérimentation concernera donc la variation rayon : DT SwissAerolite 2,3/0.9 mm d’épaisseur ou des DT SwissAerocomp 2,3/1.2 mm d’épaisseur. Il y a donc trois compositions : celle en full Aerolite, celle en full Aerocomp et celle en hybride Aerolite/Aerocomp.

Déformation sous une charge de 10kg

Pour ces 3 combinaisons, nous avons donc testé 4 cas, deux cas étant issus du changement de sens de la roue fabriquée à partir de rayons différents de chaque côté.

Courbe roue avant

Légende:
Aerocomp/Aerocomp = Aerocomp de chaque côté de la roue
Aerolite/Aerolite = Aerolite de chaque côté de la roue
Aerolite C/Aerocomp = Aerolite côté charge, la charge tire donc du côté Aerocomp vers le côté Aerolite
Aerocomp C/Aerolite = Aerocomp côté charge, la charge tire donc du côté Aerolite vers le côté Aerocomp

Déformations aux points stratégiques

Rayon n° 1(0/360°) 11 (180°)
Aerocomp/Aerocomp

(Courbe bleue)

1.935mm -0.535mm
Aerolite/Aerolite

(Courbe rouge)

2.427mm (+25%) -0.677mm (+27%)
AeroliteC/Aerocomp

(Courbe jaune)

2.058mm (+6%) -0.507mm (+5%)
AerocompC/Aerolite

(Courbe verte)

2.25mm (+16%) -0.667mm (+25%)
  • Les roues prennent un comportement circulaire identique au cas analysés dans nos articles précédents : les déformations sont symétriques par rapport au point d’application de la charge. La déformation est maximale sur la zone de contact de la charge, puis nous observons un 2eme pic de déformation à l’opposé de celui-ci dans des proportions d’environ 1/4 de la valeur maximum. Les zones à +/-90° n’ont pas de déplacement lors d’un chargement.
  • Nous imaginions que le comportement circulaire symétrique provenait de la symétrie du rayonnage, nous constatons au contraire que le type de rayon ne modifie pas la forme des courbes.
  • Par la même occasion, il est intéressant de constater que la création d’une roue hybride (rayons différents de chaque côté) implique une déformation située dans le corridor ainsi créé avec les deux cas initiaux.

Concrètement: les chiffres.

Ces essais nous permettent de rapprocher les résultats et de trouver des solutions intéressantes quant au rayonnage. Nous pouvons calculer le surplus de matière des Aerocomp par rapport à l’Aerolite, et d’un assemblage hybride.

Rigidité (N/mm) Masse rayon (g) Masse de la roue (g)
Aerocomp/Aerocomp 52.6 117 736
Aerolite/Aerolite 41.9 (-20%) 91 (-28%) 710 (-4%)
Aerolite C/Aerocomp 49.4 (-6%) 104 (-13%) 723 (-2%)
Aerocomp C/Aerolite 45.2 (-14%) 104 (-13%) 723 (-2%)

Issu des conclusions de l’article précédent : le surplus de matière est directement lié à la différence de rigidité, c’est également le cas ici.

Entre l’Aerolite et l’Aerocomp le gain de masse est proportionnel à la perte de rigidité à hauteur de 1N/mm pour 1,28g de rayon.

De même on se rend compte que pour l’assemblage hybride cette réflexion n’est pas totalement vraie, car chaque côté a sa déformation propre. Néanmoins, si nous faisons la moyenne de ces deux rigidités : 49,4N/mm et 45,2N/mm, nous retombons sur nos pattes avec une différence de rigidité de 11% par rapport au cas le plus favorable, ces 11% de raideur correspondent quasi aux 13% de différence de masse.

moyeu test roue avant

Donc quoi de neuf?

La section du rayon influe sur sa quantité de matière résistante à l’allongement. Elle influe  de façon logique sur le gain de masse (2% sur un montage hybride et jusqu’à 4% soit un gain jusque 26 grammes).
La solution d’un déséquilibrage volontaire des raideurs gauche/droite sur une roue est une solution judicieuse pour gagner en masse sans négliger totalement la rigidité. Nous tombons alors  sur un comportement non symétrique qui sera exploitable pour une roue arrière déjà déséquilibrée par l’encombrement cassette, mais pas pour une roue avant dont l’avantage est justement sa symétrie.

Ces conclusions nous lancent de suite sur une nouvelle piste. Le remplacement des rayons est une chose, nous pouvons aussi jouer sur la distance jante/moyeu afin de favoriser ou défavoriser l’assise du rayonnage. Direction le prochain épisode ! Stay tuned.

 
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