Estimation de la production de la pelle hydraulique

Comprendre l’Estimation de la production de la pelle hydraulique

Vous êtes l’ingénieur en charge de la planification d’un grand projet de terrassement pour la construction d’une nouvelle zone résidentielle. Le terrain initial est inégal et doit être nivelé. Une partie du sol excédentaire sera utilisée pour remblayer d’autres sections du site. Vous devez calculer le volume de remblais nécessaire et déterminer la production de l’engin de terrassement utilisé.

Pour comprendre le Temps de Cycle d’une Pelle Hydraulique, cliquez sur le lien.

Données fournies:

Dimensions de la zone à niveler :
- Longueur: 150 mètres
- Largeur: 100 mètres
- Profondeur moyenne d’excavation: 2 mètres
Type de sol :
- Le sol est principalement argileux avec une densité de masse volumique de \(1.7 \, \text{tonne/m}^3\)
Capacité de l’engin de terrassement :
- Type d’engin: Pelle hydraulique
- Capacité du godet: 1.5 mètres cubes
- Temps moyen par cycle (incluant excavation, déplacement, déversement et retour): 2 minutes
Heures de travail par jour : 8 heures
Nombre de jours travaillés par semaine : 5 jours

Estimation de la production de la pelle hydraulique

Questions:

1. Calcul du volume de remblais

Calculez le volume total de terre à excaver pour niveler le terrain. Utilisez les dimensions fournies et prenez en compte que le terrain est actuellement inégal.

2. Conversion en tonnes

Convertissez le volume de terre excavée en tonnes, en utilisant la densité de masse volumique du sol.

3. Estimation de la production de la pelle hydraulique

Déterminez le nombre total de cycles que la pelle hydraulique doit réaliser pour excaver tout le volume calculé. Ensuite, calculez combien de jours de travail cela représentera, en tenant compte du nombre d’heures de travail par jour et de la capacité de production de l’engin.

Correction : Estimation de la production de la pelle hydraulique

1. Calcul du volume de remblais

Le volume de terre à excaver est obtenu en multipliant la surface de la zone à niveler par la profondeur moyenne d’excavation. La zone étant rectangulaire, la surface est égale à la longueur multipliée par la largeur.

Formule :

\[ V = L \times W \times d \]

Données :

Longueur \( L = 150 \, \text{m} \)
Largeur \( W = 100 \, \text{m} \)
Profondeur \( d = 2 \, \text{m} \)

Calcul :

\[ V = 150 \, \text{m} \times 100 \, \text{m} \times 2 \, \text{m} \] \[ V = 30000 \, \text{m}^3 \]

2. Conversion en tonnes

Pour convertir le volume excavé en masse (tonnes), on utilise la densité du sol qui indique combien de tonnes sont contenues dans 1 m\(^3\) de terre.

Formule :

\[ M = V \times \rho \]

Données :

Volume \( V = 30000 \, \text{m}^3 \)
Densité du sol \( \rho = 1.7 \, \frac{\text{tonne}}{\text{m}^3} \)

Calcul :

\[ M = 30000 \, \text{m}^3 \times 1.7 \, \frac{\text{tonne}}{\text{m}^3} \] \[ M = 51000 \, \text{tonnes} \]

3. Estimation de la production de la pelle hydraulique

a) Nombre total de cycles

Le nombre de cycles est le nombre de passages (ou opérations) de la pelle hydraulique nécessaire pour excaver l’ensemble du volume de terre. Chaque cycle correspond au chargement du godet.

Formule :

\[ N_c = \frac{V}{C} \]

Données :

Volume \( V = 30000 \, \text{m}^3 \)
Capacité du godet \( C = 1.5 \, \text{m}^3 \)

Calcul :

\[ N_c = \frac{30000 \, \text{m}^3}{1.5 \, \text{m}^3} \] \[ N_c = 20000 \, \text{cycles} \]

b) Temps total d’excavation

Chaque cycle prend un certain temps. En multipliant le nombre total de cycles par le temps moyen par cycle, on obtient le temps total nécessaire en minutes.

Formule :

\[ T_{\text{total}} = N_c \times t \]

Données :

Nombre de cycles \( N_c = 20000 \, \text{cycles} \)
Temps moyen par cycle \( t = 2 \, \text{minutes} \)

Calcul :

\[ T_{\text{total}} = 20000 \, \text{cycles} \times 2 \, \text{minutes/cycle} \] \[ T_{\text{total}} = 40000 \, \text{minutes} \]

c) Nombre de jours de travail nécessaires

Pour déterminer le nombre de jours de travail, on convertit le temps total en minutes en jours, sachant que chaque jour de travail comporte un certain nombre de minutes.

Formule :

\[ J = \frac{T_{\text{total}}}{\text{minutes par jour}} \]

Données :

Temps total \( T_{\text{total}} = 40000 \, \text{minutes} \)
Heures de travail par jour = 8 heures \( \Rightarrow 8 \times 60 = 480 \, \text{minutes/jour} \)

Calcul :

\[ J = \frac{40000 \, \text{minutes}}{480 \, \text{minutes/jour}} \] \[ J \approx 83.33 \, \text{jours} \]

Estimation de la production de la pelle hydraulique

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