Automatyczne urządzenie do bezpośredniego ścinania skał

opis produktu

W pełni automatyczny aparat do bezpośredniego ścinania skał

ModeleBTU-RDSS-30 /BTU-RDDA-50

Opis

Ten sprzęt to m.inw pełni automatyczne urządzenie do bezpośredniego ścinania skałsłuży do określania wytrzymałości na ścinanie próbek skał (w tym fragmentów okrągłych, kwadratowych, sześciennych i skał). System wykorzystujeelektrohydrauliczne serwosterowanie w zamkniętej pętlido precyzyjnej kontroli obciążeń ścinających i normalnych. Główne cechy obejmują:

• Sterowanie serwomechanizmem w pętli zamkniętej, dwusuwowy (pchający/ciągnący) układ napędu ścinającego
• Sztywna rama reagująca na normalne obciążenie, zamontowana na łożyskach liniowych w celu zminimalizowania tarcia poziomego, zapewniając, że normalne obciążenie pozostaje pionowe przez cały czas przemieszczenia ścinającego
• Pierścień wzorcowy o średnicy wewnętrznej 150 mm i wysokości do 150 mm
• Sterowany programowo test ścinania ze stałym naprężeniem normalnym lub stałą sztywnością normalną, graficzne wyświetlanie wyników w czasie rzeczywistym
• Dostępne są również urządzenia do bezpośredniego ścinania o większej skali (np. obciążenie ścinające do 500 kN, wielkość próbki do 150 mm)

Dostępne są dwa modele:

• BTU-RDSS-30: Model podstawowy, ścinanie 300 kN/normalne obciążenie, skok 50 mm
• BTU-RDDA-50: Model zaawansowany, ścinanie 500 kN/normalne obciążenie, skok 50 mm, obsługuje ścinanie resztkowe i testy przyrostowe

Standardy testowe (międzynarodowe)

• ASTM D5607(Standardowa metoda badania bezpośredniego ścinania skały)
• Sugerowane metody ISRM(Bezpośrednie badanie ścinania skał – Międzynarodowe Towarzystwo Mechaniki Skał)
• ASTM D4554(Bezpośrednie ścinanie bloków skalnych)
• ASTM D2664(Trójosiowa wytrzymałość skały – podobna zasada)
• BS EN 12407(Metody badania kamienia naturalnego)

Sprzęt spełnia wymagania tych norm w zakresie kontroli obciążenia, pomiaru przemieszczenia i kontroli naprężeń normalnych w badaniach bezpośredniego ścinania skał.

Specyfikacja

Szczegół

• Elektrohydrauliczne sterowanie serwomechanizmem w zamkniętej pętli– Zarówno obciążenie ścinające, jak i normalne wykorzystują układy serwohydrauliczne do precyzyjnej kontroli siły/przemieszczenia, wspierając złożone ścieżki naprężeń.
• Dwusuwowy pchanie/ciągnięcie– Umożliwia ścinanie w przód i w tył (ścinanie posuwisto-zwrotne) w celu badania wytrzymałości resztkowej.
• Rama reakcyjna łożyska liniowego– Rama reagująca na normalne obciążenie jest zamontowana na łożyskach liniowych. Gdy próbka porusza się poziomo, rama reakcyjna porusza się wraz z nią, zapewniając, że normalne obciążenie pozostaje prostopadłe do płaszczyzny ścinania (unikając momentów mimośrodowych).
• Próbny pierścień– średnica wewnętrzna 150 mm, wysokość 150 mm, mieszcząca cylindryczne, kwadratowe, sześcienne lub nieregularne fragmenty skał.
• Pomiar przemieszczenia– Możliwość podłączenia czterech czujników przemieszczenia pionowego; oprogramowanie automatycznie oblicza średnie przemieszczenie pionowe.
• Tryby testowe–
  • Stałe naprężenie normalne (stałe obciążenie normalne)
  • Stała sztywność normalna (symulacja określonych warunków brzegowych)
  • Ścięcie resztkowe (ścinanie posuwisto-zwrotne)
  • Test przyrostowy (obciążenie wielostopniowe)
• Funkcje oprogramowania– Automatyczna kontrola testu, wyświetlanie w czasie rzeczywistym krzywych obciążenia i przemieszczenia oraz krzywych naprężenia i odkształcenia, automatyczne przetwarzanie danych.

Aplikacja

• Mechanika skał– Określić parametry wytrzymałości na ścinanie (c, φ) złączy skalnych, bloków skalnych i płaszczyzn konstrukcyjnych.
• Inżynieria geotechniczna– Analiza stabilności fundamentów tamy, tunelu otaczającego skałę i zboczy skalnych.
• Fragmenty skał– Badanie wytrzymałości na ścinanie nieregularnych fragmentów skał (np. koluwiów, skał tłuczonych).
• Siła resztkowa– Badanie degradacji wytrzymałości połączeń skalnych pod wpływem wielokrotnego ścinania (BTU-RDDA-50).
• Testowanie przyrostowe– Zastosuj różne naprężenia normalne na tej samej próbce, aby uzyskać wiele punktów wytrzymałości.
• Badania i dydaktyka– Laboratoria mechaniki skał na uniwersytetach i w instytutach badawczych.

Zalety

• Wysoka nośność– Do 500 kN, odpowiednie do twardych skał i próbek o dużych rozmiarach.
• Rama reakcyjna łożyska liniowego– Zapewnia, że ​​siła normalna pozostaje prostopadła do płaszczyzny ścinania, pozwala uniknąć błędów momentu i poprawia dokładność testu.
• Dwusuwowy pchanie/ciągnięcie– Umożliwia ścinanie posuwisto-zwrotne w badaniach wytrzymałości resztkowej.
• Kompatybilny z wieloma kształtami próbek– Można testować wszystkie bloki okrągłe, kwadratowe, sześcienne i nieregularne.
• Sterowanie serwo w pętli zamkniętej– Wysoka precyzja kontroli siły lub przemieszczenia, programowalne złożone ścieżki testowe.
• Średnie przemieszczenie pionowe z wieloma czujnikami– Cztery czujniki przemieszczenia pionowego; oprogramowanie automatycznie oblicza średnią, eliminując efekt przechylenia próbki.
• Bogate funkcje oprogramowania– Wytrzymuje stałe naprężenie normalne, stałą normalną sztywność, ścinanie resztkowe, testy przyrostowe itp.
• Duży pierścionek z okazem– 150 mm ID × 150 mm wysokość do badania większych próbek skał.

Co wybrać

Wybierz model w oparciu o wymagania testowe:

Uwaga: Funkcje „testu ścinania szczątkowego i testu przyrostowego” BTU-RDDA-50 są bardzo ważne w badaniu ewolucji wytrzymałości powierzchniowej złącza. Jeżeli w przyszłości takie testy będą potrzebne, warto od razu wybrać model 50.

Przepływ procesu

Przykład:Test bezpośredniego ścinania skały (stałe naprężenie normalne) przy użyciuBTU-RDSS-30

• Przygotowanie próbki
  • Przygotuj cylindryczną próbkę skały o średnicy 50 mm lub 100 mm lub fragment kwadratowy/sześcienny/nieregularny.
  • Zmierz wymiary próbki i opisz charakterystykę powierzchni złącza (jeśli występuje).

• Przykładowa instalacja
  • Umieścić próbkę w pierścieniu próbki o średnicy wewnętrznej 150 mm, mocując ją za pomocą podkładek lub elementów mocujących.
  • Umieścić pierścień preparatu w skrzynce ścinanej, połączyć tłok normalnego obciążenia z tłokiem obciążającym poziomym.
  • Zainstaluj cztery czujniki przemieszczenia pionowego (LVDT) wokół górnej części próbki i zainstaluj czujnik przemieszczenia poziomego.

• Zastosuj normalne napięcie
  • Ustaw docelowe naprężenie normalne (np. 2 MPa) za pomocą oprogramowania.
  • Normalny układ serwo automatycznie przykłada i utrzymuje stałe obciążenie (rama reakcji łożyska liniowego zapewnia, że ​​siła pozostaje pionowa).
  • Rejestrować przemieszczenie pionowe (średnie) aż do uzyskania stabilności.

• Ustaw parametry ścinania
  • Wybierz moduł „test bezpośredniego ścinania skały”.
  • Ustaw szybkość ścinania (np. 1 mm/min lub kontrolę przemieszczenia).
  • Ustaw limit przemieszczenia ścinającego (np. 10 mm lub do wartości resztkowej).
  • Wybierz tryb sterowania: zazwyczaj sterowanie przemieszczeniem.

• Zacznij strzyżenie
  • Uruchom poziomy serwomechanizm, aby popchnąć skrzynkę ścinającą.
  • Oprogramowanie rejestruje poziomą siłę ścinającą, przemieszczenie poziome, przemieszczenie pionowe (średnio cztery) i czas w czasie rzeczywistym.
  • Wykreśl krzywą naprężenia ścinającego – przemieszczenia.

• Warunek zatrzymania
  • Zatrzymuje się automatycznie po osiągnięciu zadanego przemieszczenia ścinającego lub po wyraźnym szczytowym spadku naprężenia ścinającego (awaria).

• Demontaż i czyszczenie
  • Rozładuj normalną siłę, cofnij poziomy tłok i wyjmij próbkę.
  • Rejestracja trybu uszkodzenia (ścinanie wzdłuż złącza, uszkodzenie osnowy skalnej itp.).
  • Oczyścić pierścień preparatu i czujniki.

• Przetwarzanie danych
  • Oprogramowanie oblicza szczytowe naprężenie ścinające.
  • W przypadku testów przy różnych naprężeniach normalnych wykreśl obwiednię Mohra-Coulomba, aby uzyskać spójność złącza skalnego c i kąt tarcia φ.
  • Jeżeli przeprowadzono badanie ścinania resztkowego (BTU-RDDA-50), obliczyć parametry wytrzymałości resztkowej.
  • Wygeneruj raport z testu.

Do badania ścinania szczątkowego lub przyrostowego:

• Ścięcie resztkowe: po pierwszym ścinaniu odwrócić kierunek lub wykonać wielokrotne ścinanie posuwisto-zwrotne, aby uzyskać wytrzymałość resztkową.
• Test przyrostowy: stopniowo przykładaj różne naprężenia normalne do tej samej próbki, za każdym razem ścinając, aby uzyskać wiele punktów danych (zapisując próbki).

Streszczenie:BTU-RDSS-30 i BTU-RDDA-50 to w pełni automatyczne urządzenia do bezpośredniego ścinania skał, wykorzystujące elektrohydrauliczne serwosterowanie w zamkniętej pętli. Liniowa rama reakcyjna łożyska zapewnia, że ​​siła normalna pozostaje prostopadła do płaszczyzny ścinania. Obsługują wiele kształtów próbek. RDSS-30 nadaje się do konwencjonalnego bezpośredniego ścinania skał (300 kN), podczas gdy RDDA-50 oferuje większą nośność (500 kN) i obsługuje ścinanie resztkowe oraz testy przyrostowe. Wybór powinien opierać się na wymaganiach dotyczących maksymalnego obciążenia i potrzebie zaawansowanych trybów testowych. Mają zastosowanie w mechanice skał, inżynierii geotechnicznej i badaniach zagrożeń geologicznych.