epreuve e du deuxieme groupe - Exercices corriges

REMPLACEMENT 2005
France métropolitaine
BTSA option Génie des équipements agricoles EPREUVE N°2 DU PREMIER GROUPE EPREUVE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE (Coefficient 7 : - Durée : 3 heures 30) Matériel autorisé : calculatrice Rappel : Au cours de l'épreuve, la calculatrice est autorisée pour réaliser
des opérations de calculs, ou bien élaborer une programmation, à partir des
données fournies par le sujet.
Tout autre usage est interdit. La préparation des sols peut faire appel à différentes techniques, une
technique courante consiste à utiliser une charrue tirée par un tracteur.
Le sujet proposé ci-dessous en étudie différents aspects scientifiques,
technologiques et économiques, il comporte deux parties distinctes à
traiter sur des copies séparées. 1ère PARTIE : ETUDE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE D'UN ENSEMBLE TRACTEUR-
CHARRUE.(14 points)
2ème PARTIE : ETUDE ECONOMIQUE.(6 points)
1ère PARTIE : ETUDE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE D'UN ENSEMBLE TRACTEUR-
CHARRUE. (14 points) 1.1 - Etude du système de sécurité par boulon de traction (document 1) (2,5
points)
1.1.1 Calculer la force de traction dans le boulon en A lorsque la
force appliquée à la pointe du soc est de 2500 daN.
1.1.2 Calculer le diamètre du boulon de sécurité pour limiter la force
appliquée à la pointe du soc à 2500 daN. On prendra une qualité
d'acier 8,8 (R rupture = 800 MPa).
On utilise un boulon HM 12(100 en acier dont le module d'élasticité
longitudinale (ou module de Young) vaut 210 000 MPa. La longueur de vis
sollicitée en traction est de 80 mm. Pour simplifier, on négligera les
concentrations de contraintes.
1.1.3 Calculer l'allongement de la vis si elle est soumise à un effort
de traction de 1000 daN.
1.2 - Etude du système de retournement (annexe 1.1) (3,5 points) Certains constructeurs proposent un système de recentrage avant le
retournement de la charrue.
1.2.1 Citer les intérêts du recentrage avant retournement. 1.2.2 Compléter le schéma de l'annexe n° 1.1 avec les deux
distributeurs hydrauliques du tracteur (type 4/3 centre ouvert à
commande manuelle et rappel par ressort).
Un constructeur propose d'automatiser le système de recentrage et de
retournement de la charrue à l'aide d'un automate programmable. Des
capteurs détectent les positions des vérins.
1.2.3 Décrire un type de capteur permettant de détecter les positions
des vérins.
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BTSA option Génie des équipements agricoles 1.2.4 Proposer un GRAFCET de cet automatisme.
On considèrera qu'en position de départ, la charrue est relevée.
On notera :
- R le vérin de retournement, R+ la sortie de la tige et R- la
rentrée de la tige.
- C le vérin de recentrage, C+ la sortie de la tige et C- la
rentrée de la tige. 1.3 - Etude de l'attelage (annexes 1.2 et 1.3) (3points) L'annexe 1.2 schématise une charrue attelée sur un relevage de tracteur en
configuration « convergence courte ».
L'annexe 1.3 schématise une charrue attelée sur un relevage de tracteur en
configuration « convergence longue ».
1.3.1 Déterminer à l'aide de la statique graphique la force dans une
des deux chandelles de relevage :
- en configuration « convergence courte »
- en configuration « convergence longue » .
Les annexes 1.2 et 1.3 sont à rendre avec la copie
1.3.2 Citer et justifier le type d'attelage à conseiller pour une
utilisation optimum, à partir des résultats de la question
précédente . 1.4 - Etude de la traction (2,5 points) La résistance du sol au passage de la charrue vaut 70 kPa. L'agriculteur
laboure avec un ensemble constitué d'un tracteur de masse 6000 kg et d'une
charrue (5 corps, 16 pouces) de masse 2000 kg à
25 cm de profondeur, à une vitesse réelle de 6 km.h-1.
L'intensité de la force de résistance au roulement est égale à 10 % du
poids total de l'ensemble
tracteur + outil. Le taux de patinage est de 18 % . Données :
g = 10 m.s-2
1 pouce = 2,54 cm
1.4.1 Calculer la force de traction nécessaire pour tirer la charrue 1.4.2 Calculer les pertes de puissance par roulement
1.4.3 Calculer la vitesse d'avancement théorique
1.4.4 Calculer les pertes de puissance par glissement
1.4.5 Calculer la puissance fournie par le moteur si les pertes dans
la transmission correspondent à 6 % de la puissance d'entrée 1.5 - Etude du moteur du tracteur (document n°2) (2,5points) A partir des courbes d'essai moteur fournies par le constructeur (on
utilisera toujours la courbe la plus défavorable pour l'utilisateur) :
1.5.1 Calculer la réserve de couple du moteur, sachant que le régime
nominal est à 2200 tr.min-1.
A partir de l'exemple du tracteur au labour :
1.5.2 Expliquer en 5 lignes maximum l'intérêt d'une réserve de couple. 1.5.3 Définir la plage de régime d'utilisation du tracteur REMPLACEMENT 2005
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BTSA option Génie des équipements agricoles A partir de la courbe de consommation spécifique :
5.4 Déterminer le régime pour lequel le moteur a le meilleur rendement 5.5 Calculer le rendement du moteur à 1900 tr.min-1. Pouvoir
calorifique du carburant (gasoil) : 42000 kJ.kg-1 Sachant que le réservoir a une capacité de 300 L : 5.6 Calculer l'autonomie du tracteur lorsqu'il fournit une puissance
de 102 kW à 1900 tr.min-1 .
5.7 Calculer l'autonomie du tracteur lorsqu'il fournit une puissance
de 102 kW à 2150 tr.min-1 . 2ème PARTIE : ETUDE ECONOMIQUE.(6 points)
2.1 (1 point) Un agriculteur achète une charrue 5 corps de 18 000 E HT.
Il réalise un emprunt de 14 400 E à annuités constantes (taux 5%, durée 4
ans).
Faire un tableau d'amortissement (ou remboursement) de cet emprunt en
utilisant la table financière ci-dessous. Table financière : valeur des annuités constantes qui amortissent en n
périodes un capital de : 1 euro ou valeur de [pic] |Périodes |Taux 5% |
|1 |1,050 000 |
|2 |0,537 805 |
|3 |0,367 209 |
|4 |0,282 012 |
|5 |0,230975 |
2.2 (2 points) A partir du bilan et du compte de résultat simplifiés
suivants, définir et calculer :
- le taux d'endettement,
- le fonds de roulement,
- la capacité d'autofinancement : CREN ou CIFI sachant que l'annuité en
capital des emprunts actuels est de 25 000 E,
- commenter les résultats obtenus. Quelle conclusion en tirez-vous par
rapport au projet de l'agriculteur ? BILAN au 31/12/n (unités : euros)
|ACTIF | |PASSIF | |
|Terrains |100 000 |Capital |190 000 |
|Bâtiments |90 000 |Compte de |- 45 000 |
|Matériels |240 500 |l'exploitant |20 000 |
|Titres de |2 000 |Résultat |246 000 |
|participation |80 000 |Emprunts à moyen |78 000 |
|Stocks et |60 250 |terme |85 000 |
|en-cours |1 150 |Emprunts à court | |
|Clients |100 |terme | |
|Banque | |Fournisseurs | |
|Caisse | | | |
|TOTAL |574 000 |TOTAL |574 000 | REMPLACEMENT 2005
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BTSA option Génie des équipements agricoles COMPTE DE RESULTAT
EXERCICE DU 01/01/n au 31/12/n (unités : euros)
|CHARGES | |PRODUITS | |
|Achats |160 000 |Ventes |270 000 |
|Variation des stocks |1 000 |Subventions |85 000 |
|Charges externes |60 000 |d'exploitation | |
|Impôts, taxes |10 000 | | |
|Charges de personnel |30 000 | | |
|Dotations aux |49 000 | | |
|amortissements |25 000 | | |
|Charges financières |20 000 | | |
|Résultat | | | |
|TOTAL |355 000 |TOTAL |355 000 | 2.3 (1 point) L'agriculteur est assujetti à la TVA et est imposé sur le
revenu d'après le bénéfice réel. Indiquer lors de l'acquisition puis lors
de l'utilisation les incidences fiscales de cet investissement. 2.4 (2 points) L'agriculteur prévoir d'introduire une culture industrielle
qui nécessite des équipements spécialisés ; pour cela, il veut adhérer à
une CUMA locale. Présenter :
- les éléments essentiels des statuts d'une CUMA : gestion,
responsabilité et obligations des associés, financement (1 point)
- les avantages et les inconvénients de cette formule pour l'agriculteur
(1 point) REMPLACEMENT 2005
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BTSA option Génie des équipements agricoles DOCUMENT 1 [pic]
MINISTERE DE L'AGRICULTURE |B E C D