PARTIE 3: Étude du dispositif hydraulique d'orientation de la goulotte Les figures du document 5 (page 7) illustrent les deux positions extrêmes possibles d'orientation de la goulotte. Le changement de position de la goulotte est assuré par un vérin hydraulique double effet. Ce changement de position doit être effectué pendant le demi-tour de la machine en bout de rang. L'annexe A (page 8, à rendre avec la copie après avoir été numérotée) présente le schéma hydraulique du circuit d'alimentation de ce vérin (vérin non représenté). Caractéristiques du vérin : - diamètre du piston : 80 mm; - diamètre de la tige : 30 mm; - course du vérin : 40 cm. 3.1. Indiquer le nom précis de l'élément 1 du schéma de l'annexe A 3.2. Représenter ce vérin dans le cadre 2 du schéma de l'annexe A 3.3. Surligner sur le schéma de l'annexe A le cheminement de l'huile hydraulique lorsque le vérin arrive en fin de course (sortie de tige). Dans cette situation de travail, l'ensileuse effectue un demi-tour en 20 secondes. A partir des caractéristiques du vérin en conditions de sortie de tige et de celles du circuit hydraulique, on étudie la durée nécessaire au changement d'orientation de la goulotte On donne: - débit volumique de la pompe Q, = 5 L/min 3.4. Montrer, par le calcul, que le volume V d'huile déplacé pour la sortie complète de la tige du vérin vaut 2,0 x 10³ cm³. 3.5. En déduire la durée nécessaire au changement d'orientation de la goulotte. 3.6. Expliquer si le conducteur de l'ensileuse doit attendre avant de poursuivre le travail d'ensilage.
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3.1. L'élément 1 du schéma de l'annexe A est une pompe hydraulique.
3.2. Le vérin hydraulique peut être représenté comme suit :
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_____| |_____
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\ _________________ /
\| |/
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\| |/
/|_________________|\
/ \
/_________________________\
(2)
```
3.3. Lorsque le vérin arrive en fin de course (sortie de tige), l'huile hydraulique retourne au réservoir en suivant le chemin suivant :
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_______
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V
Réservoir
```
3.4. Le volume déplacé pour la sortie complète de la tige du vérin peut être calculé à partir de la formule suivante :
```
V = π/4 * (Dpiston² - Dtige²) * course
```
où Dpiston est le diamètre du piston, Dtige est le diamètre de la tige et course est la course du vérin.
En remplaçant les valeurs numériques, on obtient :
```
V = π/4 * (80² - 30²) * 40
V ≈ 2,0 x 10³ cm³
```
Donc le volume d'huile déplacé pour la sortie complète de la tige du vérin est d'environ 2,0 x 10³ cm³.
3.5. La durée nécessaire au changement d'orientation de la goulotte peut être calculée en utilisant la formule suivante :
```
temps = V / débit
```
où V est le volume d'huile déplacé et débit est le débit volumique de la pompe.
En remplaçant les valeurs numériques, on obtient :
```
temps = 2,0 x 10³ / 5
temps = 400 s
```
Donc la durée nécessaire au changement d'orientation de la goulotte est d'environ 400 secondes, soit environ 6,7 minutes.
3.6. Si la durée nécessaire au changement d'orientation de la goulotte est inférieure à la durée du demi-tour de la machine en bout de rang (20 secondes), alors le conducteur de l'ensileuse doit attendre avant de poursuivre le travail d'ensilage. Dans le cas contraire, le conducteur peut continuer à travailler sans attendre la fin du changement d'orientation de la goulotte.