เครื่องตัดเฉือนแบบธรรมดาควบคุมด้วยเซอร์โวอัตโนมัติ

รายละเอียดสินค้า

                                       เครื่องตัดเฉือนแบบธรรมดาควบคุมด้วยเซอร์โวอัตโนมัติ

คำอธิบาย

อุปกรณ์นี้คือบีทียูเครื่องตัดเฉือนแบบธรรมดาที่ควบคุมด้วยเซอร์โวอัตโนมัติเต็มรูปแบบมีจำหน่ายในรุ่นต่อไปนี้:

• บีทียู‑DSSA‑1: มาตรฐาน (คงที่)
• บีทียู‑DSSA‑2: ไดนามิก (การโหลดไดนามิกแบบวนในทิศทาง X)
• บีทียู‑DSSA‑3: โหลดแบบสามทิศทาง + ไดนามิก

ระบบส่วนใหญ่ประกอบด้วย:

• เฟรมหลัก (จัดเตรียมเฟรมเวิร์กการโหลด)
• ระบบโหลดเซอร์โวมอเตอร์แนวตั้ง (0–10 กิโลนิวตัน)
• ระบบโหลดเซอร์โวมอเตอร์แนวนอน (0–10 กิโลนิวตัน)
• วงแหวนซ้อนแรงเฉือนแบบธรรมดา 30 วง (กล่องเฉือน เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 61.8 มม. แต่ละวงแหวนหนา 2 มม.)
• รองรับระบบซอฟต์แวร์

ฟังก์ชั่นหลัก:

• การควบคุมความสูงแบบพาสซีฟ
• โหลดที่ควบคุมความเค้นหรือควบคุมความเครียด
• การทดสอบแรงเฉือนแบบธรรมดาแบบคงที่ภายใต้สภาวะการระบายออก (โหลดคงที่) หรือไม่ระบาย (ปริมาตรคงที่) โดยมีหรือไม่มีอคติต่อแรงเฉือน
• การทดสอบแรงเฉือนอย่างง่ายแบบไดนามิกแบบวนในทิศทาง X (DSSA-2/3)

มาตรฐานการทดสอบ (นานาชาติ)

• มาตรฐาน ASTM D6528(วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการทดสอบแรงเฉือนอย่างง่ายแบบไม่ระบายน้ำรวม)
• มาตรฐาน ASTM D7608(ความแข็งแรงตกค้างของดินเหนียวเหนียวอิ่มตัว – รูปแบบแรงเฉือนแบบธรรมดาพบได้น้อยกว่า)
• ISO 17892-9(วงจรสามแกน – ใช้หลักการที่คล้ายกัน)
• บี 1377-8(ส่วนทดสอบแรงเฉือนอย่างง่าย)
• เจจีเอส 0563(วิธีทดสอบแรงเฉือนแบบญี่ปุ่น)

อุปกรณ์สามารถตอบสนองข้อกำหนดสำหรับอัตราเฉือน ความเค้นปกติ สภาวะการระบายน้ำ/ไม่ระบาย การโหลดแบบไดนามิก ฯลฯ ที่ระบุในมาตรฐานข้างต้น

ข้อมูลจำเพาะ

รายละเอียด

• การออกแบบแหวนซ้อน– 30 ห่วง หนา 2 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 61.8 มม. วงแหวนช่วยให้มีการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ในแนวนอนในขณะที่ยังคงรักษาการเสียรูปในแนวตั้งอย่างอิสระ ซึ่งเป็นการจำลองสภาวะแรงเฉือนแบบธรรมดา
• การควบคุมแรงเสียดทาน– พื้นผิววงแหวนแต่ละอันได้รับการกราวด์อย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องเจียรพื้นผิวเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างวงแหวน ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดความเค้นเฉือน
• การวัดการระบายน้ำและความดันรูพรุน– พอร์ตระบายน้ำที่ด้านล่างและด้านบนช่วยให้สามารถทดสอบการรวมและการระบายน้ำได้ เซ็นเซอร์แรงดันรูพรุนจะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงแรงดันน้ำในรูพรุนในระหว่างการตัดเฉือนที่ไม่มีการระบายน้ำ
• ระบบโหลดแนวตั้ง– โหลดเชิงกลที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ (ไม่ต้องใช้แรงดันลมหรือไฮดรอลิก) ตอบสนองรวดเร็ว มีความแม่นยำสูง การกระจัดในแนวตั้งวัดโดยตัวเข้ารหัสเชิงเส้น (ไม่มีสัญญาณรบกวนทางกล)
• ระบบโหลดแนวนอน– แอคทูเอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์สำหรับการโหลดแบบคงที่หรือไดนามิก (แบบไซคลิก) โมเดลไดนามิก (DSSA‑2/3) สามารถใช้การโหลดรูปคลื่น (ไซน์ สแควร์ ฯลฯ) ในทิศทาง X
• โหมดการควบคุม– การควบคุมความสูงแบบแอกทีฟแบบพาสซีฟ: รักษาปริมาตรให้คงที่ (ไม่ระบาย) หรือโหลดคงที่ (ระบายออก) ระหว่างการตัด รองรับเส้นทางที่ควบคุมความเครียดหรือควบคุมความเครียด
• การโหลดแบบสามทิศทาง (DSSA-3)– นอกเหนือจากทิศทาง X แนวตั้งและแนวนอนแล้ว ยังสามารถใช้โหลดทิศทาง Y (ทิศทางที่สาม) เพื่อจำลองสถานะความเค้นที่ซับซ้อนมากขึ้นได้

แอปพลิเคชัน

• พฤติกรรมแรงเฉือนอย่างง่ายของดิน– จำลองสภาวะความเค้นเฉือนแท้จริงในภาคสนาม (เช่น การเลื่อนฐานรากในแนวนอน ดินหลังกำแพงกันดิน)
• รวมพลังระบายไม่หมด / รวมพลังระบายแล้ว– กำหนดพารามิเตอร์ความต้านทานแรงเฉือน (c, φ) ภายใต้สภาวะที่มีการระบายออกหรือไม่ระบายออก
• การโหลดไดนามิกแบบวนรอบ– จำลองแผ่นดินไหว คลื่น โหลดการจราจรเพื่อศึกษาการเสียรูปของดินและการเสื่อมสลายของกำลัง (แรงเฉือนแบบไดนามิก)
• การทดสอบดินไม่อิ่มตัว(ต้องใช้อุปกรณ์เสริมที่ไม่อิ่มตัว) – ศึกษาผลของการดูดต่อกำลังรับแรงเฉือน
• ดินอ่อนและทรายอิ่มตัว– การประเมินศักยภาพในการกลายเป็นของเหลว พฤติกรรมการทำให้อ่อนลงแบบวงจร
• ความมั่นคงทางลาดและการออกแบบฐานราก– ให้พารามิเตอร์ความแข็งแกร่งที่สอดคล้องกับเส้นทางความเครียดจริงมากขึ้น

ข้อดี

• การควบคุมเซอร์โวอัตโนมัติเต็มรูปแบบ– ทั้งแกนแนวตั้งและแนวนอนใช้การควบคุมวงปิดของเซอร์โวมอเตอร์ ความแม่นยำในการโหลดสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว
• แหวนซ้อน 30 วง– เมื่อเปรียบเทียบกับการตัดเฉือนโดยตรงแบบทั่วไป การตัดเฉือนแบบธรรมดาจะจำลองการเสียรูปของดินอย่างต่อเนื่องได้สมจริงยิ่งขึ้น หลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเค้น และทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของแรงเฉือนขนาดใหญ่
• วงแหวนแรงเสียดทานต่ำ– พื้นผิวที่มีความแม่นยำช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างวงแหวน ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดความเค้นเฉือน
• การสลับแบบระบาย/ไม่ระบายแบบยืดหยุ่น– วาล์วระบายน้ำและเซ็นเซอร์ความดันรูพรุนช่วยให้จำลองสภาวะการระบายน้ำในสนามที่แตกต่างกันได้
• ความสามารถในการโหลดแบบไดนามิก(DSSA‑2/3) – ช่วยให้การทดสอบแรงเฉือนแบบง่ายแบบวนรอบเพื่อศึกษาพฤติกรรมของดินภายใต้โหลดแบบไดนามิก (เช่น การทำให้เป็นของเหลว การอ่อนตัวแบบวงจร)
• การโหลดแบบสามทิศทาง (DSSA-3)– สามารถจำลองเส้นทางความเครียดที่ซับซ้อนได้ (เช่น การหมุนเวียนความเครียดหลัก)
• การวัดการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูง– ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นให้ข้อมูลการกระจัดที่มีความละเอียดสูงโดยปราศจากสัญญาณรบกวน
• ซอฟต์แวร์รวม– รับข้อมูลโดยอัตโนมัติ พล็อตเส้นโค้งเวลาแรงและความเครียดการแทนที่ และสร้างรายงาน

สิ่งที่ต้องเลือก

เลือกรุ่นตามความต้องการในการทดสอบ:

หมายเหตุ: สำหรับชิ้นงานทดสอบขนาดพิเศษ (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม.) ต้องสั่งผลิตพิเศษจากผู้ผลิต

การไหลของกระบวนการ

ตัวอย่าง:การทดสอบแรงเฉือนแบบง่ายแบบวัฏจักรไม่ระบายบนดินเหนียวอิ่มตัว (DSSA-2)

• การเตรียมตัวอย่าง
  • ตัดดินที่ไม่ถูกรบกวนหรือเตรียมชิ้นงานที่ขึ้นรูปใหม่โดยใช้วงแหวนตัด Ø61.8 มม.
  • อิ่มตัว (ความอิ่มตัวของสุญญากาศหรือแรงดันย้อนกลับ) วัดปริมาณน้ำเริ่มต้นและความหนาแน่น

• การติดตั้งตัวอย่าง
  • วางชิ้นงานทดสอบลงในกล่องเฉือนแหวนแบบเรียงซ้อน โดยมีหินที่มีรูพรุนและกระดาษกรองที่ด้านบนและด้านล่าง
  • ติดตั้งฝาปิดด้านบนและเซ็นเซอร์ความดันรูพรุน
  • วางกล่องเฉือนไว้ในเฟรมหลักและเชื่อมต่อแท่งรับน้ำหนักแนวตั้งและแนวนอน

• การรวมบัญชี
  • ใช้แรงเค้นปกติของเป้าหมาย (เช่น 100 kPa) เปิดวาล์วระบายน้ำ และปล่อยให้มีการแข็งตัว
  • บันทึกการเสียรูปในแนวตั้งจนกระทั่งคงที่ (การรวมบัญชีเสร็จสมบูรณ์)

• ตั้งค่าพารามิเตอร์การทดสอบ
  • ในซอฟต์แวร์ ให้เลือกประเภทการทดสอบ: แรงเฉือนแบบวนแบบไม่ระบาย (ปริมาตรคงที่)
  • ตั้งค่าพารามิเตอร์การโหลดแบบวนรอบ: รูปคลื่น (เช่น ไซน์), ความถี่ (เช่น 1 เฮิร์ตซ์), อัตราส่วนความเค้นแบบวนรอบ (CSR), จำนวนรอบ
  • ตั้งค่าเงื่อนไขการหยุด: เกณฑ์ความเครียด (เช่น ความเครียดแอมพลิจูดสองเท่า 5%) หรือจำนวนรอบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

• เริ่มการตัดแบบวน
  • ปิดวาล์วระบายน้ำ (ไม่ได้ระบาย)
  • เซอร์โวมอเตอร์แนวนอนใช้แรงเฉือนแบบไซคลิก (หรือความเครียด)
  • บันทึกซอฟต์แวร์แบบเรียลไทม์: ความเค้นเฉือน, ความเค้นเฉือน, การกระจัดในแนวตั้ง, ความดันรูพรุน, หมายเลขรอบ
  • กราฟแบบเรียลไทม์: ลูปฮิสเทรีซิสความเครียดเฉือน-ความเครียด ความดันรูพรุนเทียบกับจำนวนรอบ

• หยุดสภาพ
  • หยุดโดยอัตโนมัติเมื่อถึงจำนวนรอบที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหรือถึงเกณฑ์ความเครียด (เช่น เกณฑ์การทำให้เป็นของเหลว)

• สิ้นสุดและถอดชิ้นส่วน
  • ระบายความเครียดในแนวตั้ง เปิดวาล์วระบายน้ำเพื่อระบายน้ำ
  • นำชิ้นงานทดสอบออก สังเกตโหมดความล้มเหลว (ถ้ามี) ทำความสะอาดวงแหวนและเซ็นเซอร์ที่ซ้อนกัน

• การประมวลผลข้อมูล
  • ซอฟต์แวร์จะคำนวณแต่ละรอบโดยอัตโนมัติ: โมดูลัสแรงเฉือนแบบซีแคนต์, อัตราส่วนการทำให้หมาด ๆ, อัตราส่วนความดันรูพรุน
  • พล็อตอัตราส่วนความเครียดแบบไซคลิกเทียบกับจำนวนรอบต่อการทำให้กลายเป็นของเหลว (เส้นโค้งความแรงของการทำให้กลายเป็นของเหลว)
  • สร้างรายงานการทดสอบ (รวมถึงเส้นโค้งและพารามิเตอร์)

สำหรับแรงเฉือนแบบธรรมดาแบบคงที่ (DSSA-1): :

• ไม่มีการโหลดแบบวน อัตราเฉือนคงที่
• ในระหว่างการตัดเฉือนที่ไม่มีการระบายน้ำออก ให้ตรวจสอบแรงกดของรูพรุนจนกระทั่งถึงจุดสูงสุดหรือความแข็งแรงตกค้าง

สำหรับการโหลดแบบสามทิศทาง (DSSA-3): :

• นอกเหนือจากทิศทาง X แนวตั้งและแนวนอนแล้ว ให้โหลดทิศทาง Y (เช่น ความเค้นด้านข้าง)
• กำหนดเส้นทางความเค้น/ความเครียดสำหรับทั้งสามทิศทางในซอฟต์แวร์

สรุป:ซีรีส์ BTU‑DSSA ของเครื่องตัดเฉือนอย่างง่ายที่ควบคุมด้วยเซอร์โวอัตโนมัติเต็มรูปแบบนำเสนอโซลูชั่นที่สมบูรณ์ตั้งแต่แรงเฉือนอย่างง่ายแบบคงที่ไปจนถึงการโหลดแบบไซคลิกไดนามิกและแบบสามทิศทาง การออกแบบวงแหวน 30 วง การตกแต่งพื้นผิวที่มีแรงเสียดทานต่ำ และการควบคุมเซอร์โวที่มีความแม่นยำสูง ทำให้อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ขั้นสูงสำหรับการศึกษาพฤติกรรมแรงเฉือนอย่างง่ายของดิน การเลือกควรขึ้นอยู่กับว่าจำเป็นต้องมีการทดสอบไซคลิกไดนามิกหรือเส้นทางความเครียดแบบสามทิศทางที่ซับซ้อนหรือไม่ การตัดดินอิ่มตัวแบบธรรมดาโดยไม่ระบายออกสามารถใช้ DSSA-1 ได้ การศึกษาการเกิดของเหลวในแผ่นดินไหวต้องใช้ DSSA-2; การตรวจสอบความถูกต้องของโมเดลขั้นสูงจะให้บริการได้ดีที่สุดโดย DSSA‑3