Etrave de chasse neige

L’étrave de déneigement, objet de cette étude, est utilisée pour dégager les routes aprés de fortes chutes de neige. Elle est composée de deux volets disposés en « V » qui permettent d’évacuer sur les côtés une épaisseur importante de neige.

Lors de l’utilisation, l’étrave repose sur le sol sous l’action de son propre poids. En fin d’utilisation ou pour éviter des obstacles, elle est pourvue d’un système de relevage hydraulique.

Objectif de l'étude : On se propose de déterminer l’effort minimal à fournir par le vérin pour relever l’étrave et de vérifier que cet effort peut être obtenu avec la pression de 15 MPa minimum délivrée par la pompe du véhicule porteur.

Fonctionnement du mécanisme de relevage

Le mécanisme de relevage peut être modélisé suivant le schéma ci-dessous :

Hypothèses :

Les liaisons en A, B, C, D, E et F sont considérées comme des liaisons pivots d’axe z.
L'ensemble (1) est considéré comme fixe.
Le problème est considéré comme plan, dans la position du schéma ci-dessus.
Le poids de la biellette supérieure 2 est négligé devant les autres actions mécaniques.
L’étrave ne touche pas le sol.

Pour obtenir le résultat recherché, il est nécessaire d’étudier successivement :

l’équilibre de la biellette supérieure (2),
l’équilibre de l’ensemble S = {3, 4, 5, 6},
l'équilibre du vérin (5 + 6),
l’équilibre de la biellette inférieure (4).

Vous rédigerez votre compte rendu sur un document Word ou Open Office en soignant la présentation ce travail sera à m'envoyer. Pensez à sauvegarder régulièrement.

Question 1 - Réaliser le graphe de contact du système en vous aidant du schéma ci-dessus. Pour cela copier l'image ci-dessous (clic droit sur l'image) puis coller la dans votre compte rendu. Précisez le point du contact quand cela est possible.

1 - Isolement de la biellette supérieure (2)

Question 2 - Isoler la biellette supérieure (2) et présenter le bilan des actions mécaniques extérieures sous la forme d'un tableau.

Question 3 - Enoncer le principe fondamental de la statique pour cet isolement. En déduire la direction des actions mécaniques.

2 - Isolement de l'ensemble S = (3, 4, 5, 6)

Le poids de cet ensemble étant non négligeable, il faudra le prendre en compte dans votre isolement. La force s'applique au point G et la masse de l'ensemble est de 850 kg

Question 4 - Calculer le poids de l'ensemble S.

Question 5 - Isoler l'ensemble S et présenter le bilan des actions mécaniques extérieures sous la forme d'un tableau. Cet ensemble est soumis à 3 forces.

Question 6 - Réaliser la résolution graphique du problème à l'aide du logiciel Statgraph. Pour cela, enregistrer l'image ci-dessous (clic droit sur l'image puis enregistrer) et charger la dans le logiciel Statgraph.

Insérer une capture de votre résolution dans votre compte rendu.

Conserver vos tracés sur Statgraph, vous en aurez besoin pour les parties suivantes.

3 - Isolement du vérin (5+6)

Question 7 - Isoler le vérin (5+6) et présenter le bilan des actions mécaniques extérieures sous la forme d'un tableau. En déduire la direction des actions mécaniques.

5 - Isolement de la biellette inférieure (4)

Question 8 - Isoler la biellette inférieure (4) et présenter le bilan des actions mécaniques extérieures sous la forme d'un tableau.

Cette pièce est soumise à 3 forces, utiliser les résultats de la résolution de la Question 6 et des éléments de réponses de la Question 7.

Question 9 - Réaliser la résolution graphique du problème à l'aide du logiciel Statgraph. Vous pouvez le faire à côté de la première résolution pour vous appuyer sur ses résultats.

Insérer une capture de votre résolution dans votre compte rendu.

6 - Validation du dimensionnement du vérin de relevage

Question 10 - Quelle est l'intensité, résultat de votre résolution graphique Question 9, que doit fournir le vérin afin de lever le système ?

Question 11 - Sachant que la pression d'alimentation du vérin est de 15 MPa, calculer la section (S) minimum que doit avoir le vérin afin de fournir l'intensité nécessaire. A partir de cette section, en déduire le rayon puis le diamètre.

Question 12 - Le vérin qui équipe le système de levage est référencé 704/4. A l'aide des documents techniques ci-dessous, vérifier que le diamètre ∅B est valide avec votre résultat précédent. Justifier.