1 ère partie : ANALYSE DU SYTEME :

Dans la partie hydraulique, il vous est demandé d'identifier l'origine du
blocage des vitesses.


Nous nous intéresserons à l'étude au déplacement de l'engin vers l'avant
à grande vitesse. Nous vous proposons d'utiliser les documents ressources
DR 4 / 10, DR 5 / 10 et DR 6 / 10.


Q1. Donnez le sens de rotation du moteur permettant à l'engin de se
déplacer vers l'avant. Cochez la bonne réponse ci-dessous.
| |sens horaire |x|sens anti-horaire |

Q2. Entourez, sur le schéma hydraulique du document DT 3 / 14, la valve de
commutation du déplacement en rouge et la valve de variation de la
vitesse en bleu. Ce travail sera fait pour les deux moteurs.


Q3. Quel(s) organe(s) mécanique(s) sont sollicités lorsqu'on agit sur la
valve de variation de vitesse ?
...........................................................................
.............................................
Le piston de plateau ; le plateau inclinable ........................



Q4. On considère que les moteurs de translation tournent dans le sens anti-
horaire.
Repassez sur le document DT 3 / 14 :
- en rouge : le circuit d'alimentation
- en bleu : le retour au réservoir
(Attention : la pompe et le réservoir ne sont pas représentés)
































































































Lors de la montée de la pelle sur un terrain très incliné (30°), le
conducteur ne peut plus ralentir l'engin.


Q5. Si le moteur hydraulique ne répond pas au passage de la grande vitesse
vers la basse vitesse, citez deux anomalies liées à la valve de
variation de la vitesse responsable de ce dysfonctionnement.

- tiroir grippé


- ressort cassé





























































Q6. Quel est le rôle du ressort 4 de la valve de vitesse ?
Mettre le tiroir en position initiale

Q7. Si le ressort 4 de la valve de vitesse est défectueux, quelle
conséquence cela engendre t-il ?
On reste en grande vitesse
...........................................................................
.............................................
...........................................................................
.............................................


Q8. Afin de remplacer le ressort, complétez la gamme de démontage ci-
dessous.
























2.2. ANALYSE FONCTIONNELLE DU RÉDUCTEUR DE TRANSLATION


2.2.1. ÉTUDE DU GUIDAGE DU carter rÉducteur 17 par papport au moyeu 25


Utilisez les documents DR 7 /10 et DR 8 / 10 pour répondre aux questions
ci-dessous.

Q9. Donnez les caractéristiques du guidage en rotation du carter réducteur
17 par rapport au moyeu 25 :
- type de roulement : à rouleau conique
- repères : 19
- type de montage : en « o »

Q10. Si la vis 11 est montée serrée, donnez le repère de la pièce
permettant la précontrainte des roulements.
Entretoise 20



Q11. Complétez la chaîne des pièces permettant de réaliser la précontrainte
des roulements.











2.2.2. ANALYSE DE LA CHAÎNE CINÉMATIQUE

Q12. Inscrivez les repères manquants des pièces sur la vue éclatée du
document DT 7 / 10.



Q13. Complétez le tableau ci-dessous.


|Repères |Nom de la liaison |Solution |
|des pièces| |technologique |
|6 - 8 |Linéaire rectiligne |Engrenage |
|8 - 9 |Pivot |Guidage par |
| | |roulements |
|9 - 37 |encastrement |cannelure |
|37 - 12 |Linéaire rectiligne |Engrenage |
|12 - 13 |Pivot |Guidage par |
| | |roulements |



Q14. Complétez le schéma cinématique du document DT 8 / 14 :
( Le planétaire d'entrée du mouvement en rouge
( Les satellites des deux trains épicycloïdaux en vert
( Le sous-ensemble de la couronne en bleu





















Vue éclatée du moto-réducteur





Voir document annexe DC 7/14







































































































Q15. Sur le dessin ci-dessous, indiquez par une ligne fléchée le chemin
de transmission du mouvement de l'arbre 26 jusqu'au carter 17 (Un
exemple est donné sur la pièce 26).






A l'aide des documents DR7 et DR8, compléter le schéma cinématique
minimal ci-dessous




















Identifier, sur le dessin ci-dessous, en rouge le passage du mouvement de
l'arbre d'entrée au moyeu







Q16. A partir du schéma ci-dessous et des documents DR 7 / 10, DR 8 / 10,
DR 9 / 10, identifiez les différents composants de ce réducteur en
suivant l'exemple.






a= 6 Za= 19 dts
b=Repère 8 Zb= 30 dents
c= 17 Zc= 80 dts
d= 37 Zd= 16 dts
e= 12 Ze= 31 dts






Q17. A partir des documents DR 7 / 10, DR 8 / 10, DR 9 / 10, calculez la
raison du réducteur de translation (approximation à 1/1000).












Objectif : Etudiez le mouvement de l'axe de la chaîne.

Q18. La fréquence de rotation du moteur hydraulique est de 1500 tr/min,
calculez la vitesse angulaire correspondante (approximation à 1/100).
Utilisez le document DR9.


NE = 1500 tr/min, (E = 1500 x ?/30 = 157,08 rad/s.




Q19. Calculez la vitesse de rotation de sortie du réducteur. Utilisez le
document DR9.
On donne : le rapport de réduction du réducteur : r = 1/30.

(S = 157.08 x 0.033 = 5,23 rad/s



Q20. Calculez la vitesse linéaire du point A (voir figure ci-dessous)
supposé à la limite du carter du réducteur 17 dont le diamètre D = 560
mm.
Utilisez le document DR9 / 10.

VA 1/Châssis = 5,23 x 0.280 = 1,47 m/s


Q21. Représentez le vecteur VA 1/Châssis sur la figure ci-dessous. Echelle
10 mm pour 0,2 m/s
Les traits de construction resteront apparents.


Q22. Utilisez la méthode de votre choix pour représenter le vecteur vitesse
VB 4/Châssis.


Q23. Donnez la valeur de la vitesse du point B.


























Objectif : Déterminez les actions appliquées sur l'axe de la chaîne.

Q24. A partir du document DR2, donnez la masse de la pelleteuse, puis
calculez son poids.
On donne g = 9,81 m/s2.
m = 20500 kg
P = m x g = 20500 x 9,81 = 201500 N

Q25. Représentez, sur la figure ci-dessous et au point G, le vecteur poids
de la pelle.
Echelle 10mm pour 50kN

Q26. Déterminez graphiquement les composantes PX et PY du poids de la pelle
par rapport au sol incliné associé au repère (O, X ,Y), puis inscrivez
ci-dessous leurs valeurs


Q27. Vérifiez par calcul

PX = Psin30 = 100750 N

Q28. Identifiez la composante du poids qui s'oppose à la montée de la
pelleteuse en entourant la bonne réponse :

















( Nous nous intéressons maintenant à l'effort que doit transmettre le
barbotin à la chenille.

Le couple du moto-réducteur 1, se traduit par un effort tangentiel au
niveau de la dent du barbotin 2 (voir figure ci-dessous). Il est transmis
ensuite, à la chenille 3 par l'intermédiaire de ses axes 4.


















Pour la suite de l'étude, on considère que :
- le frottement entre les dents du barbotin 2 et l'axe de la chaîne 4
est négligeable ;
- la liaison entre la dent du barbotin 2 et l'axe de la chenille 4 est
de type ponctuel au point C ;
- l'effort de contact dent/axe est FC 2/4 = 100 450 N.

Q29. Représentez à main levée FA 3/4 et FB 3/4 sur la figure ci-contre.










Q30. Déterminez FA 3/4 et FB 3/4 .(Utilisez la méthode de votre choix : par
le calcul ou graphique)
Méthode calcul :
Fa = Fb = Fc / 2 = 50225 N









Méthode graphique :
Echelle : 1mm pour 2500N






























Objectif : Analysez la résistance de l'axe de la chaîne.

Q31. Identifiez sur la figure DT10/14 le nombre d'axes de chenille en
prise avec la chenille.
7


..............................................................................
.......................................

Q32. L'axe de chenille est assimilé à une poutre de section circulaire de
diamètre de l'axe d = 55mm et de longueur l = 120 mm, posée sur 2
appuis simples (A et B). Dans le cas le plus défavorable d'utilisation,
l'effort de traction (FC 2/4 = 100450 N) serait supporté par un seul
axe de chenille.







Q33. Entourez, sur la figure ci-dessus, la zone où cette contrainte sera
maximale.
Tracez ci-dessous à main levée l'allure la déformation de l'axe en
l'exagérant :







Q34. La contrainte maximum calculée en flexion est de 185 MPa.
Vérifiez la condition de résistance de cet axe, concluez par rapport à
la problématique.
On donne : la limite élastique Re = 400 N/mm2 et le coefficient de
sécurité c = 5.








La contrainte est proche de la contrainte maximum. La rupture
s'explique si le conducteur utilise la machine en dehors des conditions
d'utilisation préconisées par le constructeur


-----------------------
Problématique :
Lors de la montée de la pelle sur un terrain très incliné, le conducteur
s'est retrouvé face à deux anomalies :
- Le passage de la grande vitesse à la vitesse basse ne s'effectue
plus.
- Un axe de la chaîne, en contact avec la dent de la couronne
(barbotin) a cassé.

Il vous est demandé d'analyser le mécanisme de translation de la pelle et
d'étudier l'origine de ces pannes.

Total DT2 /26

1. HYDRAULIQUE

/10

/4

/6

/6

[pic]

2. ANALYSE, REPRÉSENTATION, LIAISONS ET MÉCANISMES

/4

[pic]

[pic]

1

2

3

4

4 |Ressort de valve de vitesse | |3 |Tiroir valv