pompe hydraulique php 15 - Le site de la famille michel jean

Terminale S.T.I.
NOM :
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
Durée : 1 h
Prénom :
Classe :
Date :
Note :
Objectifs : Etudier et comprendre le fonctionnement d’une pompe hydraulique.
Pré Requis : Aucun.
 En début de séance, vérifier que la mallette est complète.
Attention, les pièces sont fragiles, les manipuler avec précaution. Merci d’avance.
1 ) FONCTIONNEMENT.
Une pompe permet de transformer de l’énergie mécanique de rotation en énergie hydraulique servant à
des vérins ( par exemple ) devant fournir un ou des efforts.
 EXEMPLE.
Sur une pelleteuse de chantier, une pompe à engrenages est en liaison avec, d’une part un arbre de
transmission de la boite à vitesse et d’autre part avec des flexibles reliés aux vérins manœuvrant le godet.
Vers les
vérins et
distribut.
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réservoir
Pompe hydraulique.
Boite à vitesse.
Moteur thermique.
Compléter la fonction
globale du système.

2
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2 ) PRINCIPE.
Le principe de transformation de l’énergie consiste à aspirer un fluide basse pression ( réservoir)
et à le refouler à haute pression ( vérin, moteur, découpe au jet d’eau, nettoyeur haute pression, …).
Deux pignons engrenant ensemble dans un carter étanche et assure cette fonction.
 Il existe d’autres types de pompe :  à pistons.  à palettes.  à vis.  à membranes.  - …
3 ) ASSEMBLAGE.
Prendre le corps (11) de la pompe et mettre en place à l’intérieur la première lunette (12) après en
avoir enlevé les joints (13) (attention : Cette mise en place doit s’effectuer sans effort!).
Monter ensuite les deux arbres pignons (14) et (15).
4 ) LE DEBIT.
Faire tourner le pignon menant (14) dans le bon sens, afin que le fluide circule comme indiqué sur le flasque
(11), bien réfléchir ! ! ! Et cocher les réponses justes.
 Lorsque les dents des deux pignons se séparent.
 J’emprisonne des volumes d’huile*.
 Je libère des volumes d’huile.
*volume compris entre deux dents successives d’un même pignon et les lunettes (12).
- L’orifice est donc le repère :  A ou  B ou  C, et se nomme
.
- Le mouvement de rotation de (14) et (15) va donc créer une  dépression ou  surpression.
 Lorsque les dents des deux pignons se rejoignent.
 J’emprisonne des volumes d’huile.
 Je libère des volumes d’huile.
- L’orifice est donc le repère :  A ou  B ou  C, et se nomme
.
- Le mouvement de rotation de (14) et (15) va donc créer une  dépression ou  surpression.
2
2
Remarque : l’huile emprisonnée entre les dents et les lunettes est véhiculée jusqu'à l’orifice opposé. Lors de
l’engrènement, le fluide est chassé vers la sortie par la dent pénétrant dans le creux de l’autre pignon.
Sur le dessin d’ensemble.
/1

Indiquer, sur la vue de gauche, le sens de rotation des pignons (14) et (15).

Quel est le nombre de volume d’huile (Vh) refoulé pour un tour de l’arbre (1) ?

De quoi dépend le nombre de volume refoulé en une minute ?
Vh.
/1
.
/1

Donner l’expression du débit (Q) en fonction des réponses précédentes.
Q=
unité : Q en
;
en
;
en
.
 Le débit est un premier critère de sélection permettant de choisir une pompe.
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/2
Tracer sur les graphes ci-dessous, les valeurs du débit pour les fréquences de rotation suivantes :
N = 500 tr/mn 
l/mn N = 1500 tr/mn 
l/mn N = 2500 tr/mn 

Précision : +/- 0,5 l/mn.
/1,5
5 ) LA PRESSION.
Sur le dessin d’ensemble.

Colorier en vert, sur la vue de face, dessus et gauche, les cavités remplies d’huile soumise
approximativement à la pression d’alimentation et en rouge, les cavités remplies d’huile
soumise approximativement à la pression de refoulement.
/2,5
 C’est le couple moteur, appliqué sur l’arbre d’entrée (1), qui limitera la force avec laquelle les dents des
pignons pousseront les volumes d’huile et donc limitera aussi la pression de sortie (HP).
Tracer sur le graphe ci-dessous, les valeurs du couple moteur pour les pressions de sortie suivantes :
P = 100 bar

N.m P = 200 bar 
N.m P = 300 bar

N.m

Précision : +/- 1 N.m
/1.5
En utilisant les relations ci-dessous, calculer la puissance que doit fournir le moteur de la pelleteuse à la
pompe, pour l’application suivante : Q = 30 l/mn et P = 250 bar.
Rappel : P = C.’ ou C. avec: P en W, C en N.m, ’ou  en rd/s, N en tr/mn et ’ou  = ( . N)/30

/2,5

Faire contrôler le rangement de la mallette.
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