Automatische Rock Direct Shear-apparatuur

Productomschrijving

Volautomatisch Rock Direct Shear-apparaat

ModellenBTU-RDSS-30 /BTU-RDDA-50

Beschrijving

Deze apparatuur is eenvolautomatisch apparaat voor directe afschuiving van rotsengebruikt om de schuifsterkte van gesteentespecimens te bepalen (inclusief ronde, vierkante, kubieke en rotsfragmenten). Het systeem gebruiktelektrohydraulische servobesturing met gesloten lusvoor nauwkeurige controle van schuif- en normale belastingen. De belangrijkste kenmerken zijn onder meer:

• Servoregeling met gesloten lus, tweetakt (push/pull) afschuifaandrijfsysteem
• Stijf reactieframe voor normale belasting, gemonteerd op lineaire lagers om horizontale wrijving te minimaliseren, waardoor wordt gegarandeerd dat de normale belasting verticaal blijft gedurende de gehele schuifverplaatsing
• Specimenring met binnendiameter 150 mm en hoogte tot 150 mm
• Softwaregestuurde schuifproef met constante normale spanning of constante normale stijfheid, real-time grafische weergave van de resultaten
• Directe afschuifapparatuur op grotere schaal is ook verkrijgbaar (bijv. afschuifbelasting tot 500 kN, monstergrootte tot 150 mm)

Er zijn twee modellen beschikbaar:

• BTU-RDSS-30: Basismodel, 300 kN schuif-/normale belasting, 50 mm slag
• BTU-RDDA-50: Geavanceerd model, 500 kN afschuiving/normale belasting, 50 mm slag, ondersteunt restafschuiving en incrementele testen

Testnormen (internationaal)

• ASTM D5607(Standaardtestmethode voor directe afschuiving van gesteente)
• ISRM stelde methoden voor(Directe schuifproef voor gesteente – International Society for Rock Mechanics)
• ASTM D4554(Directe afschuiving van rotsblokken)
• ASTM D2664(Triaxiale sterkte van gesteente – soortgelijk principe)
• BS EN 12407(Natuursteentestmethoden)

De apparatuur voldoet aan de eisen van deze normen voor belastingcontrole, verplaatsingsmeting en normale spanningscontrole bij directe afschuiftests in rotsen.

Specificatie

Detail

• Elektrohydraulische servobesturing met gesloten lus– Zowel schuif- als normale belasting maken gebruik van servohydraulische systemen voor nauwkeurige controle van kracht/verplaatsing, ter ondersteuning van complexe spanningspaden.
• Tweetakt duwen/trekken– Maakt voorwaartse en achterwaartse afschuiving (heen en weer gaande afschuiving) mogelijk voor het testen van de reststerkte.
• Lineair lagerreactieframe– Het normaallastreactieframe is op lineaire lagers gemonteerd. Terwijl het preparaat horizontaal beweegt, beweegt het reactieframe mee, waardoor de normale belasting loodrecht op het afschuifvlak blijft (waardoor excentrische momenten worden vermeden).
• Voorbeeldring– 150 mm binnendiameter, 150 mm hoogte, geschikt voor cilindrische, vierkante, kubusvormige of onregelmatige rotsfragmenten.
• Verplaatsingsmeting– Kan vier verticale verplaatsingssensoren aansluiten; software berekent automatisch de gemiddelde verticale verplaatsing.
• Testmodi–
  • Constante normale belasting (constante normale belasting)
  • Constante normale stijfheid (simuleert specifieke randvoorwaarden)
  • Resterende afschuiving (heen en weer gaande afschuiving)
  • Incrementele test (meertrapsbelasting)
• Softwarefuncties– Automatische testcontrole, real-time weergave van belastingverplaatsingscurves en spannings-rekcurves, automatische gegevensverwerking.

Sollicitatie

• Rotsmechanica– Bepaal de schuifsterkteparameters (c, φ) van rotsverbindingen, rotsblokken en structurele vlakken.
• Geotechnische techniek– Stabiliteitsanalyse van damfunderingen, tunnel omringende rotsen en rotshellingen.
• Rotsfragmenten– Test de schuifsterkte van onregelmatige rotsfragmenten (bijv. colluvium, gebroken gesteente).
• Resterende sterkte– Onderzoek naar de sterkteverslechtering van rotsverbindingen na herhaaldelijk afschuiven (BTU-RDDA-50).
• Incrementeel testen– Pas verschillende normale spanningen toe op hetzelfde monster om meerdere sterktepunten te verkrijgen.
• Onderzoek en onderwijs– Rotsmechanische laboratoria in universiteiten en onderzoeksinstituten.

Voordelen

• Hoge belastbaarheid– Tot 500 kN, geschikt voor hard gesteente en grote exemplaren.
• Lineair lagerreactieframe– Zorgt ervoor dat de normaalkracht loodrecht op het afschuifvlak blijft, vermijdt momentfouten en verbetert de testnauwkeurigheid.
• Tweetakt duwen/trekken– Maakt heen en weer gaande afschuiving mogelijk voor onderzoek naar reststerkte.
• Compatibel met meerdere specimenvormen– Ronde, vierkante, kubusvormige en onregelmatige blokken kunnen allemaal worden getest.
• Servobesturing met gesloten lus– Zeer nauwkeurige kracht- of verplaatsingsregeling, programmeerbare complexe testpaden.
• Gemiddelde verticale verplaatsing van meerdere sensoren– Vier verticale verplaatsingssensoren; software berekent automatisch het gemiddelde, waardoor het effect van het kantelen van het preparaat wordt geëlimineerd.
• Rijke softwarefuncties– Ondersteunt constante normale spanning, constante normale stijfheid, resterende schuifkracht, incrementele tests, enz.
• Grote specimenring– 150 mm binnendiameter x 150 mm hoogte voor het testen van grotere rotsmonsters.

Wat te kiezen

Selecteer het model op basis van testvereisten:

Opmerking: De functies “residuele schuifkracht en incrementele test” van de BTU-RDDA-50 zijn erg belangrijk voor het bestuderen van de evolutie van de gewrichtsoppervlaktesterkte. Als dergelijke tests in de toekomst nodig kunnen zijn, is het raadzaam om direct voor het 50-model te kiezen.

Processtroom

Voorbeeld:Directe afschuivingstest (constante normale spanning) met behulp vanBTU-RDSS-30

• Voorbereiding van monsters
  • Maak een cilindervormig gesteentemonster met een diameter van 50 mm of 100 mm, of een vierkant/kubisch/onregelmatig fragment.
  • Meet de afmetingen van het monster en beschrijf de kenmerken van het verbindingsoppervlak (indien aanwezig).

• Voorbeeldinstallatie
  • Plaats het preparaat in de preparaatring met een binnendiameter van 150 mm en gebruik vulstukken of klemmen om het vast te zetten.
  • Plaats de preparaatring in de schaarkast, verbind de normale laadzuiger en de horizontale laadzuiger.
  • Installeer vier verticale verplaatsingssensoren (LVDT's) rond de bovenkant van het monster en installeer een horizontale verplaatsingssensor.

• Pas normale spanning toe
  • Stel de beoogde normale belasting (bijv. 2 MPa) in via de software.
  • Het normale servosysteem past automatisch een constante belasting toe en handhaaft deze (het lineaire lagerreactieframe zorgt ervoor dat de kracht verticaal blijft).
  • Registreer de verticale verplaatsing (gemiddeld) tot stabiel.

• Stel afschuifparameters in
  • Selecteer de module “rock direct shear test”.
  • Stel de afschuifsnelheid in (bijvoorbeeld 1 mm/min of verplaatsingsregeling).
  • Stel de schuifverplaatsingslimiet in (bijv. 10 mm of tot restwaarde).
  • Kies de besturingsmodus: doorgaans verplaatsingsregeling.

• Begin met knippen
  • Start het horizontale servosysteem om de schaarkast te duwen.
  • Software registreert de horizontale schuifkracht, horizontale verplaatsing, verticale verplaatsing (gemiddeld vier) en tijd in realtime.
  • Teken de schuifspanning-verplaatsingscurve.

• Stop conditie
  • Stopt automatisch wanneer de vooraf ingestelde schuifverplaatsing wordt bereikt of na een duidelijke daling van de piekschuifspanning (storing).

• Demontage en reiniging
  • Ontlast de normale kracht, trek de horizontale zuiger terug en verwijder het monster.
  • Registreer de bezwijkmodus (afschuiving langs de verbinding, bezwijken van de gesteentematrix, enz.).
  • Reinig de preparaatring en sensoren.

• Gegevensverwerking
  • Software berekent de piekschuifspanning.
  • Voor tests bij verschillende normaalspanningen moet u de Mohr-Coulomb-omhulling uitzetten om de cohesie c van de rotsverbinding en de wrijvingshoek φ te verkrijgen.
  • Als er restafschuiving is uitgevoerd (BTU-RDDA-50), bereken dan de reststerkteparameters.
  • Testrapport genereren.

Voor residuele afschuiving of incrementeel testen:

• Resterende afschuiving: keer na de eerste afschuiving de richting om of voer meerdere heen en weer gaande scharen uit om reststerkte te verkrijgen.
• Incrementele test: pas stapsgewijs verschillende normale spanningen toe op hetzelfde monster, waarbij u telkens afschuift om meerdere gegevenspunten te verkrijgen (monsters opslaan).

Samenvatting:De BTU-RDSS-30 en BTU-RDDA-50 zijn volautomatische rock-direct-shear-apparaten die gebruik maken van elektrohydraulische servobesturing met gesloten lus. Het lineaire lagerreactieframe zorgt ervoor dat de normaalkracht loodrecht op het schuifvlak blijft. Ze ondersteunen meerdere specimenvormen. De RDSS-30 is geschikt voor conventionele directe afschuiving van gesteente (300 kN), terwijl de RDDA-50 een hoger draagvermogen biedt (500 kN) en residuele afschuif- en incrementele tests ondersteunt. De selectie moet gebaseerd zijn op de maximale belastingvereiste en de behoefte aan geavanceerde testmodi. Ze zijn van toepassing op gesteentemechanica, geotechniek en geologische gevarenstudies.