Apparato a taglio diretto a quattro unità

Descrizione di prodotto

Apparato a taglio diretto a quattro unità

Modelli:BTU‑DDS‑4 /BTU‑DDS‑4A /BTU‑DDS‑4Q

Descrizione

Questa serie è composta daapparecchi a taglio diretto a quattro unitàutilizzato per determinare i parametri di resistenza al taglio (angolo di attrito interno φ e coesione c) dei terreni. Sono disponibili tre modelli:

 

·BTU‑DDS‑4: Apparecchio base per taglio diretto a quattro unità (registrazione manuale o lettura del contatore esterno).

·BTU‑DDS‑4A: Apparecchio per taglio diretto con acquisizione automatica dei dati a quattro unità, dotato di registratore di dati e software Windows per l'acquisizione e l'elaborazione automatica dei dati.

·BTU‑DDS‑4Q: Cesoia diretta automatica a quattro unità con caricamento pneumatico (sostituisce il caricamento a leva) e controllo avanzato.

 

Caratteristiche comuni:

· Dimensioni del provino: Φ61,8 mm × H20 mm (anello tagliente standard).

· Velocità di taglio: 0,00001 – 6 mm/min, regolazione continua.

· Spostamento massimo di taglio: 8 mm.

· Quattro celle di carico per la misurazione della forza di taglio orizzontale.

· Le principali differenze tra i modelli risiedono nel metodo di caricamento, nel metodo di controllo e nella capacità di acquisizione dei dati.

Standard di prova (internazionali)

·ASTM D3080(Metodo di prova standard per prove di taglio diretto dei terreni)

·ISO 17892‑10(Prove geotecniche – Prova di taglio diretto)

·BS 1377‑7(Standard britannico – Prova di taglio diretto)

·JGS0561(Metodo di prova a taglio diretto giapponese)

·GB/T cinese 50123‑2019(Norma per i metodi di prova del suolo)

 

Tutti e tre i modelli possono soddisfare i requisiti di base relativi alla velocità di taglio, alle dimensioni del provino e all'intervallo di sollecitazioni normali specificati negli standard di cui sopra.

Specifica

Parametro	BTU‑DDS‑4	BTU‑DDS‑4A	BTU‑DDS‑4Q
Nome dello strumento	Apparecchio per taglio diretto a quattro unità	Apparecchio per taglio diretto ad acquisizione automatica a quattro unità	Apparecchio per taglio diretto automatico a quattro unità
Dimensioni del campione (mm)	Φ61,8×H20	Φ61,8×H20	Φ61,8×H20
Velocità di taglio (mm/min)	0,00001 – 6 (continuo)	0,00001 – 6 (continuo)	0,00001 – 6
Metodo di caricamento	Caricamento leva (rapporto leva 12:1)	Caricamento a leva (12:1)	Caricamento pneumatico
Metodo di controllo	Tastiera a membrana 16 tasti + LCD 240×128	Tastiera a membrana 16 tasti + LCD 240×128	Tastiera a membrana 16 tasti + LCD 240×128
Massimo. spostamento di taglio	8 mm	8 mm	8 mm
Pressione di consolidamento (kPa)	0‑50‑100‑200‑300‑400 (pesi graduali)	0‑50‑100‑200‑300‑400 (pesi graduali)	25‑400 (regolabile in continuo tramite la pressione dell'aria)
Sensori	4 celle di carico	4 celle di carico	4 celle di carico
Acquisizione dati	Nessuno (lettura manuale)	Datalogger + software di acquisizione/elaborazione Windows	acquisizione automatica + software

 

Nota: DDS‑4A e DDS‑4Q dispongono entrambi di acquisizione dati automatica; la differenza principale è il metodo di caricamento. DDS‑4 è manuale/semiautomatico (nessun software).

Dettaglio

·Struttura a quattro unità– È possibile testare simultaneamente quattro scatole di taglio; ciascuna scatola di taglio misura in modo indipendente la forza di taglio orizzontale tramite la propria cella di carico.

·Velocità di taglio– 0,00001‑6 mm/min regolabile in continuo, coprendo il taglio da lento (0,02‑0,05 mm/min) a quello veloce (0,8‑1,2 mm/min) e adatto anche per il taglio ciclico.

·Celle di carico– Sostituire le tradizionali fasce di lievitazione; forniscono un'uscita elettrica diretta con elevata precisione (±0,1% FS), facilitando l'acquisizione automatica dei dati.

·Spostamento massimo di taglio 8 mm– Soddisfa i requisiti convenzionali delle prove di taglio diretto (solitamente fino a 6 mm o 10% del diametro).

·Pressione di consolidamento–

o DDS‑4 / 4A: caricamento a leva (12:1) con incrementi di pressione fissi (0, 50, 100, 200, 300, 400 kPa) utilizzando pesi.

o DDS‑4Q: caricamento pneumatico, regolabile in continuo da 25 a 400 kPa, senza necessità di modificare i pesi; consente qualsiasi valore di pressione intermedio.

·Metodo di controllo– Tutti i modelli utilizzano una tastiera a membrana + LCD non touch (240×128) per l'impostazione della velocità di taglio, avvio/arresto, ecc.

·Acquisizione dati (solo DDS‑4A/4Q)–

o Datalogger esterno collegato alle 4 celle di carico.

o Il software Windows (software di acquisizione ed elaborazione BTU) visualizza le curve di forza di taglio-spostamento in tempo reale, salva automaticamente i dati ed esporta in Excel.

o Modulo di post-elaborazione: traccia l'inviluppo di resistenza dalle sollecitazioni di taglio di picco a diverse sollecitazioni normali e calcola c e φ.

Applicazione

· Prove geotecniche di routine: determinazione della resistenza al taglio di terreni coesivi, limo, sabbia, ecc.

· Analisi di stabilità dei pendii: fornisce i parametri c e φ.

· Valutazione della capacità portante: fornisce parametri di resistenza per la progettazione di fondazioni superficiali e profonde.

· Ingegneria del riempimento: controllo qualità dei materiali di riempimento.

· Laboratori didattici: corsi di laboratorio universitari di meccanica delle terre.

· Applicazioni di ricerca: prove di taglio ciclico (degradazione della resistenza sotto carico ciclico); il modello di carico pneumatico (DDS‑4Q) consente una sollecitazione normale continuamente variabile per simulare diverse profondità.

Vantaggi

·Configurazione a quattro unità– Quattro diverse sollecitazioni normali testate simultaneamente; quattro volte l'efficienza di un apparecchio a unità singola.

·Ampio intervallo di velocità di taglio continuo– Soddisfa vari standard di prova (taglio lento, taglio veloce, taglio ciclico).

·Celle di carico– Elevata precisione (0,1% FS), di gran lunga migliore rispetto ai tradizionali anelli di prova (tipicamente 1% FS).

·Caricamento a leva (DDS‑4/4A)– Semplice, affidabile, nessuna potenza richiesta, basso costo.

·Caricamento pneumatico (DDS‑4Q)– Sollecitazione normale regolabile in continuo, nessuna variazione di peso, simula percorsi di pressione arbitrari, maggiore automazione.

·Acquisizione ed elaborazione automatica (4A/4Q)– Riduce l'errore umano, calcola automaticamente c e φ, genera report, fa risparmiare tempo.

·Telaio leggero– Costruzione in profilo di alluminio (dal documento precedente), resistente alla corrosione, con ruote.

·Schermo non touch– Adatto per ambienti di laboratorio (resistente al suolo e all'acqua, può essere utilizzato con i guanti).

Cosa scegliere

Seleziona il modello in base ai requisiti di test:

 

Requisito	Modello consigliato	Motivo
Budget limitato, solo dimostrazione didattica o poche prove, lettura manuale accettabile	BTU‑DDS‑4	Modello base, nessuna acquisizione automatica, costo più basso
La ricerca di routine o il controllo di qualità richiedono l'acquisizione e l'elaborazione automatica dei dati	BTU‑DDS‑4A	Caricamento a leva + acquisizione automatica, buon rapporto costo-prestazioni
Necessita di uno stress normale continuamente variabile (ad es. forza a varie pressioni)	BTU‑DDS‑4Q	Caricamento pneumatico, pressione regolabile in continuo, senza pesi
Prove di taglio cicliche	DDS‑4A o 4Q	Richiede un software che supporti la modalità di taglio ciclico (controlla la versione del software)
Vuoi eliminare completamente la movimentazione del peso, maggiore automazione	DDS‑4Q	Caricamento pneumatico con controllo di pressione programmabile
Sono sufficienti solo le cesoie convenzionali veloci/lente, con gradini di pressione fissi	DDS‑4A	Il caricamento a leva ha un costo inferiore e fornisce comunque l'acquisizione automatica

 

Nota: sebbene il DDS‑4 possa essere successivamente aggiornato con un data logger, generalmente è più economico acquistare direttamente il DDS‑4A o 4Q.

Flusso del processo

Esempio utilizzandoBTU‑DDS‑4A(caricamento a leva + acquisizione automatica):

 

1.Preparazione del campione

o Tagliare il terreno indisturbato o preparare provini rimodellati utilizzando anelli taglienti Ø61,8×20 mm. Preparare almeno 4 campioni (per 4 livelli di stress normali, ad esempio 50, 100, 200, 400 kPa).

o Saturare (ammollare) se necessario o mantenere il contenuto di acqua naturale.

 

2.Installazione del campione

o Posizionare l'anello con il provino nella scatola di taglio inferiore e allinearlo con la scatola superiore.

o Installare la pietra porosa e il pistone di caricamento.

o Posizionare il gruppo di caricamento a leva e applicare i pesi in base alla sollecitazione normale target (rapporto della leva 12:1; calcolare la massa richiesta).

 

3.Impostare i parametri

o Utilizzare lo schermo LCD e la tastiera per impostare la velocità di taglio (ad esempio 0,8 mm/min per il taglio veloce).

o Impostare il limite di spostamento di taglio (ad esempio 6 mm).

o Nel software di acquisizione, inserire l'ID del campione, la sollecitazione normale, la velocità di taglio, ecc.

 

4.Inizia a tosare

o Avviare il motore per spostare la scatola di taglio orizzontalmente.

o Le celle di carico misurano continuamente la forza di taglio; il sensore di spostamento registra lo spostamento.

o Il software visualizza le curve sforzo di taglio-spostamento in tempo reale per tutti e quattro i canali.

 

5.Condizione di arresto

o Quando viene raggiunto lo spostamento di taglio preimpostato (ad esempio 6 mm) o la sollecitazione di taglio diminuisce significativamente dopo un picco, il motore si arresta automaticamente (il software può impostare le condizioni di arresto).

 

6.Ripeti o continua

o Rimuovere i pesi, estrarre i campioni, pulire le scatole di taglio.

o Le quattro unità vengono eseguite simultaneamente: quattro diversi test di stress normale vengono condotti in parallelo (assumendo un controllo indipendente, di solito vengono eseguiti tutti contemporaneamente).

 

7.Elaborazione dei dati

o Il software registra automaticamente lo sforzo di taglio di picco per ciascun provino.

o Immettere le quattro sollecitazioni normali (σ) e la corrispondente forza di taglio di picco.

o Il software traccia automaticamente i punti di dispersione τ‑σ, adatta una linea retta, calcola la coesione c (intercetta) e l'angolo di attrito interno φ (pendenza).

o Genera un rapporto di prova (comprese curve, valori c, φ) e può esportarlo in Excel.

 

8.Pulizia e manutenzione

o Pulire scatole di taglio, celle di carico, pietre porose.

o Controllare la leva e i componenti della trasmissione; scaricare i pesi quando non viene utilizzato per lunghi periodi.

 

PerDDS‑4Q(carico pneumatico):

· Non è necessario aggiungere manualmente i pesi. Impostare la pressione normale desiderata tramite un regolatore di pressione (ad esempio qualsiasi valore come 30, 60, 120, 240 kPa, ecc.).

· Il passaggio “applica pesi” è sostituito da “imposta la pressione dell'aria e stabilizza”.

· Tutti gli altri passaggi sono gli stessi del DDS‑4A.

 

Riepilogo:La serie BTU‑DDS‑4/4A/4Q offre una linea di prodotti completa, dal funzionamento manuale di base al caricamento pneumatico completamente automatico. Il DDS‑4 è adatto per applicazioni con budget limitato, il DDS‑4A offre il miglior rapporto costi-prestazioni con acquisizione automatica e il DDS‑4Q è ideale per la ricerca avanzata che richiede uno stress normale continuamente variabile. Gli utenti devono selezionare il modello appropriato in base alla frequenza dei test, ai requisiti di automazione e al metodo di caricamento normale preferito.