POMPE A PETROLE

POMPE A PETROLE BRUT I Mise en situation La pompe à pétrole représentée à l'échelle réduite sur le document Doc 1
est utilisée partout dans le monde lorsque la pression de la nappe est
insuffisante pour l'extraction et qu'un action de pompage est
indispensable. Sa forme particulière justifie son appellation de tête de
cheval. La pompe se compose d'une partie piston (non représentée) qui coulisse
dans le cylindre 5. Le mouvement vertical de va-et-vient est fourni par le
câble 4 qui est fixé d'une part sur le piston et d'autre part en N sur la
tête de cheval 3. La tête 3 est articulée en D sur une structure fixe 0 et
est commandée en C par une biellette 2. Celle-ci est man?uvrée en B par la
manivelle 1. Cette manivelle, articulée en A sur un réducteur fixe par
rapport au bâti 0, est réglable suivant la direction AB grâce à une rainure
oblongue. L'articulation B peut coulisser le long de AB. Elle permet le
réglage du débit de la pompe en fonction des possibilités de la nappe. II Etude Préliminaire : Afin de déterminer le débit journalier de la pompe, on demande : 1 - Pour quelles positions des points A, B C le piston est-il en
position haute ?
en position basse ?
2 - Déterminer graphiquement l'angle de rotation (3/0 effectué entre
les deux positions précédentes. Déduire la course correspondante du
câble 4 (ou du piston). On rappelle que la longueur d'un arc de
cercle vaut L=R.(.
3 - Si l'alésage a un diamètre de 100mm, déterminer le débit de
pétrole par coup (pour un aller retour), le débit horaire,
journalier (24h sur 24).
On suppose un fonctionnement continu à la vitesse N1/0 = 15 tr/min III Détermination du débit instantané de pétrole : A l'instant donné, le dispositif occupe la position du Doc 1. 1 - Quelle est la nature du mouvement Mvt(1/0) ? En déduire et
tracer le vecteur vitesse [pic]en supposant que la manivelle 1
tourne à la vitesse de 15 tr/min. 2 - Comparez [pic]et le vecteur vitesse [pic]. Expliquez.
3 - Quelle est la nature du mouvement Mvt(3/0) ? En déduire et
tracer la direction du vecteur vitesse [pic].
4 - Comparez [pic] et le vecteur vitesse [pic]. Expliquez.
5 - Connaissant [pic]et en utilisant les propriétés
d'équiprojectivité, déterminer [pic]. Expliquer votre démarche.
6 - Déterminer à l'instant donné, la vitesse [pic] en utilisant la
méthode du CIR. Expliquer votre démarche. Calculer (3/0 .
7 - Comparez [pic] et [pic] en remarquant que la direction DE est
perpendiculaire à la direction du câble 4 et que ce dernier est fixé
en N sur 3.
8 - Sachant que l'alésage du cylindre 5 a un diamètre de 100 mm,
déterminer le débit instantané de pétrole lorsque la pompe occupe la
position du document page 2/3.
[pic] Complément d'information pour votre culture personnelle :