Études de cas pratique

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Calcul du Rendement d’une Pelle Hydraulique

Calcul du Rendement d’une Pelle Hydraulique

Comprendre le Calcul du Rendement d’une Pelle Hydraulique

Vous êtes ingénieur sur un chantier de construction chargé de préparer le terrain pour un futur bâtiment commercial. Une partie du projet nécessite le creusement et le déplacement de grandes quantités de terre pour préparer les fondations. Une pelle hydraulique est utilisée pour ce travail. Vous devez calculer le rendement de cette pelle hydraulique pour estimer la durée des travaux de terrassement.

Pour comprendre le Calcul de la Capacité de Godet en Terrassement, cliquez sur le lien.

Données fournies:

  • Capacité du godet de la pelle: 1.2 mètres cubes
  • Densité de la terre: 1.6 tonnes/mètre cube
  • Distance moyenne de déplacement de la terre: 30 mètres
  • Temps de cycle moyen (creuser, pivoter, décharger, retour): 50 secondes
  • Heures de travail par jour: 7 heures
  • Nombre de jours travaillés par semaine: 5 jours
Calcul du Rendement d'une Pelle Hydraulique

Questions:

1. Calculer le volume total de terre que la pelle peut déplacer par cycle.

2. Déterminer la masse totale de terre déplacée par cycle.

3. Calculer le nombre total de cycles que la pelle peut réaliser par heure.

  • Considérer 3600 secondes par heure divisées par le temps de cycle moyen.

4. Estimer la quantité totale de terre déplacée par jour.

5. Calculer le rendement hebdomadaire de la pelle.

Correction : Calcul du Rendement d’une Pelle Hydraulique

1. Calcul du volume total de terre déplacé par cycle

Le volume déplacé à chaque cycle correspond à la capacité du godet.

Formule:

\[ V_{\text{cycle}} = \text{Capacité du godet} \]

Substitution des données:

\[ V_{\text{cycle}} = 1,2\ \text{m}^3 \]

Résultat

La pelle déplace 1,2 m³ de terre par cycle.

2. Calcul de la masse totale de terre déplacée par cycle

La masse déplacée est obtenue en multipliant le volume par la densité de la terre.

Formule:

\[ M_{\text{cycle}} = V_{\text{cycle}} \times \text{Densité} \]

Substitution des données:

\[ M_{\text{cycle}} = 1,2\ \text{m}^3 \times 1,6\ \text{tonnes/m}^3 \] \[ M_{\text{cycle}} = 1,92\ \text{tonnes} \]

Résultat

La pelle déplace 1,92 tonnes de terre par cycle.

3. Calcul du nombre total de cycles par heure

On part du fait qu’une heure contient 3600 secondes. Le nombre de cycles effectués par heure est le temps total (3600 s) divisé par le temps d’un cycle (50 s).

Formule:

\[ \text{Nombre de cycles par heure} = \frac{3600\ \text{secondes}}{50\ \text{secondes/cycle}} \]

Substitution des données:

\[ \text{Nombre de cycles par heure} = \frac{3600}{50} \] \[ \text{Nombre de cycles par heure} = 72\ \text{cycles} \]

Résultat

La pelle effectue 72 cycles par heure.

4. Estimation de la quantité totale de terre déplacée par jour

Le volume total déplacé par jour est obtenu en multipliant :

  • le nombre de cycles par heure,
  • par la capacité du godet (volume par cycle),
  • par le nombre d’heures travaillées par jour.
Formule pour le volume:

\[ V_{\text{jour}} = \text{Nombre de cycles par heure} \times V_{\text{cycle}} \times \text{Heures par jour} \]

Substitution des données:

\[ V_{\text{jour}} = 72\ \text{cycles/h} \times 1,2\ \text{m}^3 \times 7\ \text{h} \] \[ V_{\text{jour}} = 72 \times 8,4 \] \[ V_{\text{jour}} = 604,8\ \text{m}^3 \]

Conversion en masse (optionnelle):

Pour obtenir la masse totale déplacée par jour :

\[ M_{\text{jour}} = V_{\text{jour}} \times \text{Densité} \] \[ M_{\text{jour}} = 604,8\ \text{m}^3 \times 1,6\ \text{tonnes/m}^3 \] \[ M_{\text{jour}} = 967,68\ \text{tonnes} \]

Résultats

  • Volume déplacé par jour : 604,8 m³
  • Masse déplacée par jour : 967,68 tonnes

5. Calcul du rendement hebdomadaire de la pelle

Le rendement hebdomadaire se calcule en multipliant la quantité quotidienne déplacée par le nombre de jours travaillés par semaine.

Formule pour le volume hebdomadaire:

\[ V_{\text{semaine}} = V_{\text{jour}} \times \text{Jours par semaine} \]

Substitution des données:

\[ V_{\text{semaine}} = 604,8\ \text{m}^3 \times 5 \] \[ V_{\text{semaine}} = 3024\ \text{m}^3 \]

Conversion en masse (optionnelle):

\[ M_{\text{semaine}} = V_{\text{semaine}} \times \text{Densité} \] \[ M_{\text{semaine}} = 3024\ \text{m}^3 \times 1,6\ \text{tonnes/m}^3 \] \[ M_{\text{semaine}} = 4838,4\ \text{tonnes} \]

Résultats

  • Volume hebdomadaire déplacé : 3024 m³
  • Masse hebdomadaire déplacée : 4838,4 tonnes

Résumé des Réponses
  1. Volume par cycle : 1,2 m³
  2. Masse par cycle : 1,92 tonnes
  3. Cycles par heure : 72 cycles
  4. Volume par jour : 604,8 m³ (soit environ 967,68 tonnes)
  5. Rendement hebdomadaire : 3024 m³ de terre déplacée (soit environ 4838,4 tonnes)

Calcul du Rendement d’une Pelle Hydraulique

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