Directe afschuifapparatuur

Productomschrijving

Directe afschuifapparatuur

Beschrijving

 

DeBTU-DDS-5F Volledig geautomatiseerd direct/resterend afschuifsysteemis ontworpen voor het bepalen van de schuifsterkte en de resterende schuifsterkte van bodems, gericht op academische laboratoria en onderzoeksinstellingen. Vergeleken met traditionele systemen beschikt het over:

• Omkeerbare stappenmotoraandrijving.
• Controleerbare afschuifsnelheid (minimaal 0,00001 mm/min).
• Voeding: 110–220 V.
• Normale belasting via automatische pneumatische of mechanisch motoraangedreven methode (elimineert dode gewichten).
• Ingebouwd stuwkrachtomkeermechanisme voor heen en weer gaande afschuiving.
• Bediening via BTU-software met vooraf ingestelde testmodules; automatische gegevensverzameling en -verwerking.
• Hoge nauwkeurigheid, hoge automatisering, eenvoudige bediening.

Testnormen (internationaal)

ASTM D3080 (standaard testmethode voor directe schuiftesten van grond)

ASTM D6467 (reststerkte van ringschuifspanning - vergelijkbaar principe van heen en weer gaande afschuifkracht)

ASTM D7608 (reststerkte van verzadigde cohesieve bodems)

ISO 17892‑10 (directe afschuiftest)

BS 1377‑7 (directe afschuiftest)

 

Het heen en weer gaande afschuifvermogen voor reststerkte voldoet aan de eisen van deze normen met betrekking tot de afschuifsnelheid, normale spanning en bepaling van de reststerkte.

Specificatie

 

Parameter	Specificatie
Model	BTU-DDS-5F
Schaarkast (standaard)	Vierkant 100×100 mm, 60×60 mm; Optioneel rond: Ø50, 61,4, 61,8, 63,5, 70, 100 mm
Verticaal laadsysteem	Pneumatisch, met loadcel en verplaatsingstransducer
Horizontaal laadsysteem	Mechanisch, met load cell en verplaatsingstransducer
Servobesturingssysteem	Spannings- en stressbeheersing
Gegevensverzameling	Verzamelt sensorgegevens
Hoofdframe	Voor het monteren van componenten
Software	Gegevensverzameling en systeemcontrole
Max. verticale belasting	5 kN
Max. horizontale schuifkracht	5 kN
Verticale loadcel	Bereik 5 kN, resolutie 1 N, nauwkeurigheid ±0,15% FS
Horizontale loadcel	Bereik 5 kN, resolutie 1 N, nauwkeurigheid ±0,15% FS
Verticale verplaatsing	Digitale meetklok, bereik 12,7 mm, resolutie 1 μm, nauwkeurigheid 3 μm
Horizontale verplaatsing	Motorencoder, resolutie 1 μm, nauwkeurigheid 3 μm
Afschuifsnelheid	0,00001 – 9,99999 mm/min, traploos
Softwaremodules	Datalogging, standaard consolidatie, standaard afschuiving, snelle afschuiving, heen en weer gaande afschuiving
Voedingsspanning	110–240 V
Werktemperatuur	0 ℃ – 45 ℃
Instrumentgrootte	820×500×770mm

Detail

• Omkeerbare stappenmotoraandrijving– Maakt automatisch heen en weer gaande afschuiving mogelijk voor het testen van de reststerkte.
• Normaal laden– Pneumatisch (luchtdruk geregeld) elimineert gewichten; optionele mechanische motorbelasting ook beschikbaar.
• Ontwerp met schaardoos– Standaard vierkante dozen (100 mm, 60 mm) met meerdere ronde doosopties (diameter 50–100 mm) voor verschillende specimentypen.
• Ingebouwd stuwkrachtomkeermechanisme– De montage van de schaarkast kan automatisch van richting veranderen, waardoor meerdere voorwaartse/achterwaartse cycli mogelijk zijn.
• Uiterst nauwkeurige verplaatsingsmeting– Verticaal: digitale meetklok (1 μm resolutie); Horizontaal: motor-encoder (1 μm resolutie).
• Modulaire software– Vooraf ingestelde modules: datalogging, consolidatie, afschuiving, snelle afschuiving, heen en weer gaande afschuiving. De gebruiker kan tests voorprogrammeren en automatisch uitvoeren.
• Besturingsinterface– Voorpaneel met 240×128 LCD en tactiele toetsenborden voor handmatige bediening (snelheidsinstelling, snelle beweging, stop). Volledige computerbesturing wordt ook ondersteund.
• Installatie en centreren– Gedetailleerde instructies voor het nivelleren, bedrading, sensoraansluiting en centreren van de verticale laadstang met de inkeping van de schaarkast.

Toepassing

 

• Conventionele directe afschuiftesten– Snelle afschuiving, geconsolideerde afschuiving, langzame afschuiving om maximale schuifsterkteparameters te verkrijgen (c, φ).
• Reststerktetests– Heen en weer gaande afschuiving om de resterende schuifsterkte (cᵣ, φᵣ) te bepalen voor analyse van de hellingsstabiliteit (vooral bodems in slipzones).
• Geotechnisch onderzoek– Biedt ontwerpparameters voor funderingen, hellingen en taluds.
• Onderzoek en onderwijs– Bodemmechanicastudies aan universiteiten en onderzoeksinstellingen.
• Cyclische/heen en weer gaande afschuifstudies– Vermindering van sterkte, veranderingen in schuifstijfheid bij herhaalde belasting.

Voordelen

 

• Volledig automatisch– Computercontrole vanaf het laden tot de gegevensverwerking, waardoor menselijke fouten worden verminderd.
• Geen dode gewichten– Pneumatische normale belasting elimineert omslachtige gewichtsbehandeling, waardoor de efficiëntie en veiligheid worden verbeterd.
• Mogelijkheid tot heen en weer gaande afschuiving– Ingebouwde stuwkrachtomkering voert automatisch voorwaartse/achterwaartse afschuiving uit om reststerkte te verkrijgen zonder handmatige tussenkomst.
• Breed afschuifsnelheidsbereik– 0,00001–9,99999 mm/min. dekkingen kruipen tot snelle afschuiving.
• Zeer nauwkeurige sensoren– Nauwkeurigheid van de loadcel ±0,15% FS; verplaatsingsresolutie 1 μm, voldoet aan strenge onderzoekseisen.
• Meerdere schaarboxopties– Vierkante en ronde maten voor diverse grondsoorten (ongestoord, omgevormd).
• Modulaire software– Gebruikers selecteren testmodules, stellen parameters in en starten met één klik.
• Flexibele bediening– Handmatige bediening via het frontpaneel of volledig automatische computerbediening.
• Compact ontwerp– 820×500×770 mm, geschikt voor laboratoriumwerkbanken.

Wat te kiezen

 

Selecteer het systeem of de accessoires op basis van testbehoeften:

 

1. Alleen pieksterkte (conventionele directe afschuiving) – Gebruik een standaard afschuifkast (100×100 mm of 60×60 mm) en een “standaard afschuiving” of “snelle afschuiving” module.

 

2. Reststerkte (heen en weer gaande afschuiving) – Kernfunctie van dit systeem; selecteer de module "reciprocating shear", stel cycli en verplaatsingsamplitude in.

 

3. Verschillende monstergroottes–

- Fijnkorrelige grond / standaardringmonsters: ronde doos met Ø61,8 mm.

- Grove of verstoorde grond: vierkant 100×100 mm of 60×60 mm.

- Andere afmetingen (Ø50, Ø70, Ø100, etc.) op aanvraag leverbaar.

 

4. Normale laadmethode – Standaard pneumatische belasting vereist persluchttoevoer. Als er geen luchtbron is, kies dan voor een mechanisch aangedreven laadoptie.

 

5. Budget– Volledig automatisch systeem is duurder. Als het budget beperkt is en heen en weer gaande afschuiving of automatisch normaal laden niet nodig is, overweeg dan een traditioneel apparaat met directe afschuiving met een hefboom.

 

6. Softwaremodules – Standaardconfiguratie omvat datalogging, consolidatie, afschuiving, snelle afschuiving, heen en weer gaande afschuiving. Bevestig of aanvullende naverwerkings- of rapportagefuncties vereist zijn.

Processtroom

Voorbeeld: Geconsolideerde, ongedraineerde heen en weer gaande afschuiving (reststerkte) op verzadigde klei

 

1. Preparaatvoorbereiding – Proefstuk snijden of opnieuw vormen (bijv. Ø61,8 mm rond of 60×60 mm vierkant). Verzadigen (vacuüm of onderdompeling in water), meet het initiële watergehalte en de dichtheid.

 

2. Monsterinstallatie – Plaats het monster in de onderste schaarkast, lijn de bovenste kast uit, installeer poreuze stenen en laadplaat. Monteer de verticale laadzuiger, sluit de verticale laadcel en de verticale verplaatsingstransducer aan (digitale meetklok). Centreer de laadstang met de bovenste inkeping van de schaarkast.

 

3. Pas normale spanning toe – Stel de beoogde normale spanning in (bijv. 100 kPa) via pneumatisch systeem. Selecteer in de software “standaard consolidatiemodule”; registreer verticale vervorming totdat de consolidatie stabiel is.

 

4. Afschuifparameters instellen –

- Selecteer “heen en weer bewegende afschuifmodule”.

- Afschuifsnelheid instellen (bijv. 0,5 mm/min).

- Afschuifrichting instellen: vooruit naar een verplaatsing (bijv. 5 mm), dan achteruit; definieer het aantal cycli.

- Stopvoorwaarden instellen (bijvoorbeeld totale verplaatsing 10 mm of schuifspanningsstabilisatie).

 

5. Begin met knippen – Aftapkraan sluiten (niet afgetapt) of open houden (afgelaten). Test starten. De horizontale stappenmotor drijft de schaarkast aan. Software registreert schuifspanning, schuifverplaatsing, verticale verplaatsing (volumeverandering), tijd, enz. Realtime schuifspanning-verplaatsingscurve.

 

6. Heen en weer bewegende schaar – Bij de voorwaartse verplaatsingslimiet keert de motor automatisch om. Na enkele cycli stabiliseert de schuifspanning – dit is de reststerkte.

 

7. Einde en demontage – Stop met knippen, ontlast de normale spanning. Monster verwijderen, afschuifoppervlak observeren, afschuifkast en sensoren reinigen.

 

8. Gegevensverwerking – Software identificeert automatisch piek- en restschuifspanningen voor elke schuifrichting. Voor tests bij verschillende normale spanningen, teken de reststerkte-omhulling uit, bereken de restwrijvingshoek φᵣ en de restcohesie cᵣ. Genereer een testrapport (curven, parameters).

 

Voor snelle afschuiving of standaard afschuiving (geen heen en weer beweging): Selecteer “snelle afschuifmodule” of “standaard afschuifmodule”, stel de afschuifsnelheid in en stop de verplaatsing, afschuiving in één richting tot falen.

 

 

Samenvatting: De BTU-DDS-5F is een volledig geautomatiseerd direct/residueel schuifsysteem met pneumatische normale belasting, heen en weer gaande schuifkracht, een breed schuifsnelheidsbereik en uiterst nauwkeurige sensoren. Het is geschikt voor zowel conventionele directe afschuif- als reststerktetests. Bij de selectie moet rekening worden gehouden met de monstergrootte, de behoefte aan heen en weer gaande afschuiving en de beschikbaarheid van perslucht. Het is vooral waardevol voor onderzoek naar aardverschuivingen waarbij de reststerkte van bodems in de slipzones vereist is.