ÉPREUVE ÉCRITE D`ADMISSIBILITÉ N°1

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CONCOURS D’ACCES à la 4
ème
catégorie des emplois de professeurs
des établissements d’enseignement agricole privés
SESSION 2012
Concours : EXTERNE
Section : Sciences et techniques des agroéquipements
et des équipements des aménagements hydrauliques.
Option : Agroéquipements.
ÉPREUVE ÉCRITE D’ADMISSIBILITÉ N°1
Culture disciplinaire
(Coefficient : 2 - Durée : 5 heures)
Matériel(s) et document(s) autorisés : calculatrice + matériel graphique
Au cours de l’épreuve, la calculatrice est autorisée pour réaliser des opérations de calcul, ou bien élaborer
une programmation, à partir des données fournies par le sujet.
Tout autre usage est interdit.
Les candidats traiteront chaque partie sur des feuilles séparées
L’annexe 1 est à rendre avec la copie.
SUJET
Le pulvérisateur, ici dans sa version automoteur, est un matériel majoritairement utilisé en terme de
surfaces traitées. On se propose au travers de ce sujet de faire l’historique de ce matériel.

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Partie 1 (A et B) : Eléments d’épistémologie et pulvérisation (14 points)
1.A) Eléments d’épistémologie
D U CHEVAL A L ’ HELICO
Texte tiré de : Pulvérisation et pulvérisateurs ; Agri-Nathan 1984
Au commencement était l’arrosoir, grâce auquel on pouvait sans doute traiter son petit arpent de tomates.
Puis apparut le réservoir prolongé d’une pompe, porté à dos d’homme, avec lequel on pulvérise
manuellement un liquide destructeur sur les doryphores des pommes de terre. Mais les premiers
pulvérisateurs dignes de ce nom datent du début du XX
ième
siècle
1900 – 1949 : La belle époque des pulvérisateurs à chevaux
Ce sont des pulvérisateurs à rampes, surtout adaptés aux cultures basses, de plein champ : pommes de
terre, blés, betteraves. Ils sont tirés par des chevaux. La pompe est animée par un système compliqué de
bielles, actionnées à partir des roues du véhicule porteur du pulvérisateur.
1949 – 1982 : Les tracteurs remplacent les chevaux
Fin de la seconde guerre mondiale : les tous premiers pulvérisateurs portés sur tracteurs font leur
apparition. Deux éléments vont contribuer à leur développement. D’abord, l’évolution rapide de la puissance
des tracteurs. Ensuite, l’explosion du marché des produits agro-pharmaceutiques.
Question :
Ecrire un paragraphe de quinze à vingt lignes sur l’évolution du pulvérisateur depuis 1949 jusqu’à nos jours.
Ce paragraphe doit constituer une suite à l’extrait de texte qui précède et doit mettre en avant les différentes
évolutions marquantes de ce matériel pour arriver au pulvérisateur actuel.
1.B) Pulvérisation
Circuit du liquide d’un pulvérisateur (source : CEMAGREF Formation)

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1.1 Décrire en quelques lignes les fonctions d’un pulvérisateur.
1.2 Nommer 4 technologies utilisées en pulvérisation.
1.3 En utilisant le schéma intitulé : Circuit du liquide d’un pulvérisateur DPAE.
1.3.1 Nommer les différents composants du circuit de la cuve jusqu’aux buses.
1.3.2 Indiquer le rôle du composant repéré 1 sur le schéma : « Circuit du liquide d’un
pulvérisateur DPAE ».
1.4 Le système de régulation à pression constante ou à débit constant.
1.4.1 Citer deux avantages de ce système.
1.4.2 Citer deux inconvénients de ce système.
1.5 Le système de régulation DPM
1.5.1 Définir le sigle DPM.
1.5.2 Compléter sur l’annexe 1 (annexe à rendre avec la copie) le tableau 1 pour les phases
descente et patinage dans le même modèle que montée.
1.6 Le système DPAE
1.6.1 Définir le sigle DPAE.
Circuit du liquide d’un pulvérisateur DPAE (source ITCF)
1.6.2 Nommer les éléments repérés : 2 ; 3 ; 4 sur le schéma intitulé : « Circuit du liquide d’un
pulvérisateur DPAE ».
1.6.3 Décrire un des trois éléments (au choix) du repère N°1 et expliquer en quelques lignes
son fonctionnement.
1.6.4 Indiquer le rôle de l’élément N°4.
1.6.5 On paramètre l’élément n°2 à une valeur par défaut de 600 impulsions par litre. Lors
de la première mise en route, le technicien étalonne l’élément n°2, il place 4 récipients
sous 4 buses, il recueille 5 litres pour les 4 récipients (rampe de 28 m). Le compteur
affiche 74 litres.
Déterminer le nombre d’impulsions envoyées par l’élément n°2.
Calculer le nouveau paramètre à mémoriser.
1.6.6 Construire l’organigramme d’une boucle de régulation de type fermée en relation avec
le schéma intitulé : « circuit du liquide d’un pulvérisateur DPAE ».
1.6.7 Citer les avantages d’un système automatisé à boucle fermée par rapport à un
système par boucle ouverte.
1.6.8 Le tableau 2 sur l’annexe 1 met en situation 3 cas d’utilisation d’un pulvérisateur DPAE.
Compléter le tableau 2 en annexe 1 et justifier vos réponses sur la copie.

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1.7 Les schémas ci-dessous présentent deux configurations de travail dans lesquelles la rampe ne
travaille pas correctement.
Décrire un système de stabilisation permettant de maintenir la rampe parallèle au sol pour les cas 1 et 2.
Cas 1
Cas 2
1.8 Le schéma ci-dessous représente le champ de diffusion d’une buse à fente.
1.8.1 Donner une estimation chiffrée de l’efficacité de cette application s’il s’agit d’un produit
de contact en justifiant votre réponse.
1.8.2 Nommer ce principe de pulvérisation (schéma ci-dessus).
1.8.3 Expliquer le principe de fonctionnement de cette buse.
1.8.4 Montrer les avantages que peut apporter ce principe en comparaison avec une buse à
fente.

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Partie 2 : Etude d’une transmission hydrostatique (14 points)
Un constructeur veut équiper son automoteur de pulvérisation d’une transmission hydrostatique à partir du
cahier des charges suivant :
- masse de la machine en charge : 12 000 kg ; répartition AV / AR : 50 – 50
- 4 roues motrices équipées de pneus 270/95 R 48, vitesse maximum : 25 km/h
- l’automoteur doit être capable de gravir une pente de 8% à pleine charge en terrain difficile à la
vitesse de 12 km/h
On considère un coefficient de résistance au roulement maximum de 20%.
Le moteur thermique tourne à 2100 tr/min, la boite de transfert multiplie la vitesse de la pompe hydraulique
par 1,5.
Un moteur hydraulique unique entraîne un ensemble boite pont aux caractéristiques suivantes
o Boite de vitesse à 3 rapports r
1
= 1/3, r
2
= 2/3 et r
3
= 4/3
o Couple conique r
4
= 1/7
o Réducteur final r
5
= 1/4
Le rendement de la transmission mécanique est de 1.
Pression maximum disponible au moteur hydraulique : ∆p = 400 bar.
Rendement des composants du circuit
Rendement volumétrique Rendement mécanique
Pompe hydraulique 0,97 0,95
Moteur hydraulique 0,97 0,95
1 Etude des efforts sur la transmission.
1.1 Déterminer l’effort de roulement.
1.2 Déterminer l’effort de traction lié à la pente de 8%.
1.3 Déterminer le périmètre théorique de la roue
(On donne : un pouce = 25,4 mm)
1.4 Déterminer le couple sur les 4 roues avec une circonférence de roulement de 5,252 m.
2 Etude de la transmission hydrostatique lorsque l’automoteur roule à 12 km/h sur une pente à 8%.
2.1 Déterminer le couple et la vitesse de rotation du moteur hydraulique lorsque la boite est
engagée en r
2
.
2.2 Déterminer la cylindrée minimale du moteur à installer en tenant compte du rendement.
2.3 Déterminer la cylindrée minimale de la pompe avec un moteur de 110cm
3
.
2.4 Déterminer la puissance du moteur thermique avec une pompe de 55 cm
3
.
2.5 Expliquer comment est obtenue la vitesse maximale sur route.
3 Le document 1 représente la pompe hydraulique choisie par le constructeur
3.1 Nommer les pièces 1, 2, 3 et 4.
3.2 Nommer le type de roulement utilisé pour guider l’arbre d’entrée.
3.3 Nommer le type de montage de roulement. Justifier ce choix technologique.
3.4 Sur cette pompe, les 9 pistons de diamètre 12 sont en rotation sur un diamètre de
150mm. Dans une situation donnée, le plateau est incliné de 12°.
Calculer la cylindrée de la pompe dans cette situation.
4 Le document 2 représente la transmission hydrostatique qui sera montée sur l’automoteur de
pulvérisation.
4.1 Nommer les éléments numérotés de 1 à 10.
4.2 L’élément 9 est présent 2 fois sur le circuit.
Donner le rôle de cet élément repéré 9.
Donner la valeur de réglage de cet élément repéré 9.
4.3 Les éléments 7 et 8 permettent à un volume d’huile de s’échapper de la transmission.
Expliquer le fonctionnement de ces 2 éléments.
Donner la raison de cette fuite d’huile.
4.4 Justifier la présence d’un circuit de gavage.
4.5 Décrire le fonctionnement du circuit de gavage et indiquer les pressions caractéristiques.