Design og bygge en sykkel for tidsforsøk
Alt i alt er jeg ganske fornøyd med resultatene.
Så kjæresten din er en konkurransedyktig syklist som trenger en ny prøvekjøring sykkel, men du er begge brutte studenter? Vel, hvis du bare har nettopp ferdig med masteroppgaven din og har full tilgang til universitets maskinbutikk, gjør du bare henne en! Lyder lett rett? Vel, det er ikke, men følgende galleri gjør det nesten slik at det ser ut.
Bike ingeniør Brendan Connors tok mye tid på å ta fantastiske bilder og dokumentere hvert trinn i prosessen. Du kan se den utrolige mengden arbeid som han måtte legge inn i, ikke bare å utforme sykkelen, men til og med å gjøre noen tilpassede verktøy for å få jobben gjort.
-
- Geometrien ble basert på en passende vurdering fra treneren sin. Stillingen er veldig aggressiv, og nødvendiggjorde en hoderørlengde på 85 mm, inkludert hodesett. Jeg laget en skisse av rammen i Autodesk Inventor, og deretter festet en samling av modellerte rør til skissen.
-
- Modellen i oppfinneren var avgjørende for utviklingen av designet, da det tillot meg å analysere klareringsproblemer (det vil si vev og kettingring med kjedestøtter). Jeg kunne også bruke slangeprofilene til å lage NC-programmer for rørmiksning og fresing av dropouts og hoderør, for eksempel.
-
- Jeg valgte å bruke 7005 aluminiumslegering, da det ikke ville kreve løsning varmebehandling. Mine leverandører var Nova Cycles of Rocklin, CA og Fairing Industrial of Chino, CA. Hvert rør hadde et unikt tverrsnitt, så jeg brukte en Mitutoyo koordinatmåler (CMM) for å måle rørformer. Dette er nedrøret. CMM registrerte x og y koordinater for overflaten ved hver millimeter, og jeg kunne importere disse dataene til Inventor.
-
- Jeg gjorde det meste av min bearbeiding på en Bridgeport vertikal møll med hybrid CNC kontroller.
-
- Jeg ønsket at hovedrøret skulle være både kort (for passformen) og smal (for å redusere frontalområdet). Jeg designet hodetrøret for å akseptere et integrert headset og en 1 "styrerør. Dette fikk diameteren til 42 mm på enden. Med litt intrikat overflatefresning reduserte jeg bredden til 35 mm i midten.
-
- Hodetrøret etter overflatefresing. Jeg klemmet hoderøret i sveisemidlet, og holdt det der gjennom sveiseprosessen for å opprettholde orientering.
-
- Legg merke til at hoderøret er innsnevret på sidene og baksiden, men konvekst på forsiden for å øke akkordlengden på hoderøret.
-
- Jeg kunne ikke finne en hodepipe-reamer for et 1 "integrert hodesett, så jeg laget denne reaming-innsatsen for en VAR-headset reamer & facer. Jeg brukte 4140 stål og måtte ty til arkivering for relieffene for å få gode skjæreflater.
-
- Ingen gjør horisontale dropouts med derailleur kleshengere i 7005, så jeg maskinerte disse også.
-
- Hver utfall krever 4 separate NC-programmer på møllen. Du kan se at jeg brukte min sveisearmatur for å klemme her også.
-
- Tapping av sperrehengeren. Jeg konsulterte Shimano litteratur for å bestemme den optimale plasseringen av hengebollehullet.
-
- De fullførte utgangene
-
- Dropouts, sett fra forsiden. Jeg maskinerte plugger for å passe inn i oppholdet for å hjelpe til med festing av rammen. Hjørnene ble slipt flush med rørene senere.
-
- Dropouts med sett skruer installert. Dette gir en praktisk måte å justere avstanden på bakhjulet bak setetrøret. Legg merke til de knurlende inntrykkene på riktig utfall - jeg klemte utkastene i bakhjulet for å gjøre en rammekontroll for å sjekke klaring på bakbrems og kabelrute.
-
- Mitering av topprøret. Jeg brukte FeatureCAM til å skrive NC-programmer for tube miters basert på importerte Inventor-delfiler. Klemmene som holder tynnveggrørene ble også kuttet fra FeatureCAM-programmer basert på rørprofilene fra CMM.
-
- Sveisemidlet. Jeg machined flere blokker for å holde dropouts, bunnbrakett skall, hode rør og hovedrør, og klemmet dem alle til et optisk bord.
-
- Jeg hadde også rammeskissen utskrevet i 1: 1 skala. Dette var veldig nyttig i å legge ut fixturen på bordet.
-
- Rørklemmene som brukes til å minske, dobles også som sveisemateriell.
-
- Festeblokken for utbruddene. Stikkene for oppholdet var nøkkelen til å fikse rammen.
-
- Bunnbraketten felles, kommer sammen. Jeg måtte gjøre en mockup på bakhjulet, rammen og bakbremsen for å bestemme optimal form for åpningen i nedrøret for kabler å gå ut. Dette krevde flere iterative kutt av nedrørets bunnfeste.
-
- Denne kjedebroen har også tjent som monteringspunkt for bakbremsen. Jeg erstattet monteringstoppen på Oval Concepts aero-bremsen med en bolt, og tråste hullet i platen. Jeg roterte setetrøret ut av veien for dette bildet for å illustrere oversiden av platen - merk at ribben forsterker bolthullet.
-
- Bunnbraketten med seteslangen, broplaten og en kjedestang på plass. Dette ville vise seg å være den vanskeligste regionen å sveise ut fra den vanskelige tilgangen.
-
- Hodetrøret krysset. Jeg arkiverte konturlinjene på hodetøret senere, noe som hjalp med passformen. Legg merke til hullet i topprøret nær bakkanten av nedrøret. Jeg kutter hull i topprøret for å lede kablene gjennom rammen, inn i bakstammen. Jeg satte en ubrukt del av setestolen i topprøret for å forsterke disse hullene.
-
- Sveisoppsettet: klemmer, skruer, fil, stålbørste, wire cutters, 5356 sveisestang, skinnhansker, automatisk mørkerehette og jakke. Jeg ble bortskjemt med en Miller Synchrowave 350LX.
-
- Her er en av sveisingstestene mine. Sveisene var ikke alltid ganske (høyre), men jeg viste meg selv at de var sterke, og de rydde opp pent (venstre).
-
- Jeg brukte så mange dager på å sveise aluminium som jeg egentlig sveiste sykkelen.
-
- Etter sveising (og dagen i ovnen) begynte jeg en langvarig prosess for å slipe ned leddene og bygge dem opp med Bondo kropps fyller. Det var ment som en aero sykkel, ikke en lett sykkel, men den totale rammen vekt før maling var 2,75 lb. Ikke så loslitt.
-
- Det tok mange bruksområder av Bondo å få akseptable fileter.
-
- Sykkelen, fullt montert (minus hjul). Etter at Bondo kom et lag av selvisetterende primer, men malingsprosessen ble avbrutt i helgene. På den tiden trengte hun det til løp!
-
- Sykkelen bakfra. Legg merke til den bakre bremsen, kileformet setepostklemme og ren kabelveiledning.
-
- Filetene er fortsatt ikke perfekte, men det var der høyfyllingsprimer kom senere.
-
- Her er et skudd av bunnfesteområdet. Du kan se plasseringen av bakbremsen litt bedre. Justering av pads er ikke lett med vevene installert, men dette var aldri en sykkel av bekvemmelighet.
-
- Min kone modellerer sykkelen. Her er den aggressive posisjonen jeg snakket om.
-
- Se på det smilet. jeg tror hun liker det!
-
- Byggeren vurderer hans skapelse.
-
- Tilbake til maleri. Jeg gjenopptas med flere lag med høyfyllingsprimer (med delikat sliping i mellom), en hvit topplakk, en blå fade gjort med airbrush, og noen få lag med klart lag for å få ting glanset. Vi kutter deretter masker fra Contac papir (et nydelig trekornsmønster).
-
- Det endelige trinnet var noen få lag flatt svart emalje for en slitesterk finish. Jeg brukte Dupli-Color bilmaling i hele, som jeg har vært misfornøyd med vanlige harddiskbokser på harddisken i det lange løp.
-
- Legg merke til hjemmelagde masker under malingen. Målet var blanke hvite-blå-blekte bokstaver på en flat svart bakteppe.
-
- Alt i alt er jeg ganske fornøyd med resultatene.
Den ultimate glede slutten kan bli vitne her. Han gjorde med hell det som ser ut til å være en veldig fin sykkel og for å få det til slutt, vandret hun kvinners mesterskap det året med det.