Précession mécanique

Je vois régulièrement des cyclistes pleins de dépit parce qu'ils/elles ont foiré les filetages des manivelles de leur fidèle destrier. En général, je leur apprend qu'il y a une pédale gauche et une pédale droite, et qu'elles ne sont pas interchangeables. La pédale droite se visse en sens horaire, son homologue gauche en sens anti-horaire*. Je suis au regret d'annoncer aux esprits obnubilés par un quelconque complot que les Illuminati n'y sont pour rien, pas plus que la Trilatérale, sans parler des extra-terrestres ou de la très locale Confrérie du Sacavin qui a d'autres barriques à fouetter. Non, toute la responsabilité en revient aux ingénieur-e-s qui caressent peut-être en secret le rêve de dominer le monde sans y être parfaitement parvenu-e-s.

Alors, pourquoi fileter les manivelles gauches en pas anti-horaire ? Tout simplement pour qu'elle ne se dévisse pas lors du pédalage.

A priori cela va contre le raisonnement commun. Une déduction simple conduit à penser que c'est la pédale droite qui devrait être filetée dans le sens anti-horaire. En effet, sous la contrainte du pédalage, on imagine que la rotation de la pédale autour de son axe cumulée avec les contraintes de frottements conduirait à un dévissage intempestif. Pourtant, ce n'est pas le cas.

Tout ça à cause d'un phénomène mécanique appelé "précession".

Le mieux pour introduire ce phénomène est de vous soumettre une animation claire  :

Dans le cas de figure qui nous intéresse, et en simplifiant un poil, imaginez que la partie bleue représente l'axe de votre pédale gauche (vue depuis le côté gauche du vélo). La partie rouge représente le perçage de la manivelle. La flèche verte correspond à la force radiale appliquée à l'ensemble.Vous constatez qu'il y a un vide entre le filetage de la manivelle et le filetage de l'axe de la pédale. Tout est question de tolérance en mécanique. C'est par ce "jeu" (ici volontairement exagéré) qu'une partie de la force appliquée à notre ensemble conduit à un phénomène de serrage/déserrage. Dans notre cas de figure, si notre manivelle gauche était filetée en sens horaire, elle aurait la fâcheuse tendance à se faire la malle. A l'image de la nature, les ingénieur-e-s sont bien fait-e-s. Leur sagacité les a amené à fileter votre manivelle gauche en sens anti-horaire. C'est cet esprit avisé qui vous autorise de longues promenades en toute tranquillité.

Je vais conclure en vous rappelant que je suis loin de disposer de la sagacité et de la maîtrise théorique (et accessoirement des revenus) des dit-e-s ingénieur-e-s. Je serai un fieffé menteur si j'affirmais que tout ceci est parfaitement exempt de simplifications et/où d'erreurs. Je vous invite donc à me lire comme je lis Ça m'intéresse : c'est plaisant et abordable mais les raccourcis et approximations y sont légion. La vulgarisation scientifique n'est pas exercice aisé. Donc, pour tirer cette affaire de précession au clair, je me suis aidé et inspiré de diverses sources que je me dois évidemment de citer. Par exemple, la page wikipedia sur la précession, cet excellent article du blog Everyday Scientist qui traite justement des pédales de bicyclettes et surtout l'animation que j'ai empruntée à Chris Shannon qui m'a apporté tant de lumière que j'en suis encore tout ébloui.

A demain avec vos manivelles foirées bande de bourrin-e-s !


 *Par convention, un vélo à un côté gauche et un côté droit. Il suffit de s'imaginer assis sur la selle d'un vélo pour déterminer le côté gauche et le côté droit.