Direktscherapparat

Produkt-Beschreibung

Direktscherapparat

Beschreibung

DerBTU-DDS-5F Vollautomatisches Direkt-/Restschersystemist für die Bestimmung der Scherfestigkeit und Restscherfestigkeit von Böden konzipiert und richtet sich an akademische Labore und Forschungseinrichtungen. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen bietet es Folgendes:

• Reversibler Schrittmotorantrieb.
• Steuerbare Schergeschwindigkeit (mindestens 0,00001 mm/min).
• Stromversorgung: 110–220 V.
• Normale Beladung durch automatisches pneumatisches oder mechanisches Motorverfahren (eliminiert Eigengewichte).
• Eingebauter Schubumkehrmechanismus für hin- und hergehende Scherung.
• Bedienung über BTU-Software mit voreingestellten Testmodulen; automatische Datenerfassung und -verarbeitung.
• Hohe Genauigkeit, hohe Automatisierung, einfache Bedienung.

Prüfnormen (International)

ASTM D3080 (Standardtestmethode für den direkten Schertest von Böden)

ASTM D6467 (Ringscher-Restfestigkeit – ähnliches Prinzip der hin- und hergehenden Scherung)

ASTM D7608 (Restfestigkeit gesättigter bindiger Böden)

ISO 17892-10 (Direkter Schertest)

BS 1377-7 (Direkter Schertest)

Die hin- und hergehende Scherfähigkeit für die Restfestigkeit erfüllt die Anforderungen dieser Normen hinsichtlich Schergeschwindigkeit, Normalspannung und Bestimmung der Restfestigkeit.

Spezifikation

Detail

• Reversibler Schrittmotorantrieb– Aktiviert automatisch die hin- und hergehende Scherung zur Restfestigkeitsprüfung.
• Normales Laden– Pneumatisch (luftdruckgeregelt) macht Gewichte überflüssig; optional ist auch eine mechanische Motorbeladung erhältlich.
• Scherkastendesign– Quadratische Standardboxen (100 mm, 60 mm) mit mehreren runden Boxoptionen (50–100 mm Durchmesser) für verschiedene Probentypen.
• Eingebauter Schubumkehrmechanismus– Die Scherkastenbaugruppe kann die Richtung automatisch ändern und ermöglicht so mehrere Vorwärts-/Rückwärtszyklen.
• Hochpräzise Wegmessung– Vertikal: digitale Messuhr (Auflösung 1 μm); Horizontal: Motor-Encoder (1 μm Auflösung).
• Modulare Software– Voreingestellte Module: Datenprotokollierung, Konsolidierung, Scherung, schnelle Scherung, reziproke Scherung. Der Benutzer kann Tests vorprogrammieren und automatisch ausführen.
• Steuerschnittstelle– Frontplatte mit 240×128 LCD und taktilen Tastenfeldern für manuelle Bedienung (Geschwindigkeitseinstellung, schnelle Bewegung, Stopp). Volle Computersteuerung wird ebenfalls unterstützt.
• Montage und Zentrierung– Detaillierte Anweisungen zur Nivellierung, Verkabelung, Sensorverbindung und Zentrierung der vertikalen Belastungsstange mit der Scherbox-Einkerbung.

Anwendung

• Konventionelle direkte Scherversuche– Schnelle Scherung, konsolidierte Scherung, langsame Scherung, um Spitzenscherfestigkeitsparameter (c, φ) zu erhalten.
• Restfestigkeitsprüfungen– Reziproke Scherung zur Bestimmung der Restscherfestigkeit (cᵣ, φᵣ) für die Analyse der Hangstabilität (insbesondere Böden in Gleitzonen).
• Geotechnische Untersuchung– Bietet Entwurfsparameter für Fundamente, Böschungen und Böschungen.
• Forschung und Lehre– Studium der Bodenmechanik an Universitäten und Forschungseinrichtungen.
• Zyklische/reziproke Scherstudien– Festigkeitsabbau, Schersteifigkeitsänderungen bei wiederholter Belastung.

Vorteile

• Vollautomatisch– Computersteuerung vom Laden bis zur Datenverarbeitung, wodurch menschliche Fehler reduziert werden.
• Keine Eigengewichte– Die pneumatische Normalbeladung macht die umständliche Gewichtshandhabung überflüssig und verbessert die Effizienz und Sicherheit.
• Fähigkeit zur hin- und hergehenden Scherung– Die integrierte Schubumkehr führt automatisch eine Vorwärts-/Rückwärtsscherung durch, um eine Restfestigkeit ohne manuellen Eingriff zu erreichen.
• Großer Schergeschwindigkeitsbereich– 0,00001–9,99999 mm/min deckt Kriechen bis schnelles Scheren ab.
• Hochpräzise Sensoren– Genauigkeit der Wägezelle ±0,15 % FS; Verschiebungsauflösung 1 μm, erfüllt strenge Forschungsanforderungen.
• Mehrere Scherkastenoptionen– Quadratische und runde Größen für verschiedene Bodenarten (ungestört, runderneuert).
• Modulare Software– Benutzer wählen Testmodule und voreingestellte Parameter aus und führen sie mit einem Klick aus.
• Flexibler Betrieb– Manuelle Frontplattensteuerung oder vollautomatische Computersteuerung.
• Kompaktes Design– 820×500×770 mm, geeignet für Labortischplatten.

Was Sie wählen sollten

Wählen Sie das System oder Zubehör entsprechend den Testanforderungen aus:

1. Nur Spitzenfestigkeit (konventionelle direkte Scherung) – Verwenden Sie eine Standard-Scherbox (100×100 mm oder 60×60 mm) und das Modul „Standard-Scherung“ oder „Schnelle Scherung“.

2. Restfestigkeit (hin- und hergehende Scherung) – Kernfunktion dieses Systems; Modul „Reciprocating Shear“ auswählen, Zyklen und Verschiebungsamplitude einstellen.

3. Verschiedene Probengrößen –

- Feinkörnige Boden-/Standardringproben: runde Dose mit Ø61,8 mm.

- Grober oder aufgelockerter Boden: quadratisch 100×100 mm oder 60×60 mm.

- Andere Größen (Ø50, Ø70, Ø100 usw.) auf Anfrage erhältlich.

4. Normale Lademethode – Standardmäßige pneumatische Belastung erfordert Druckluftversorgung. Wenn keine Luftquelle vorhanden ist, wählen Sie die mechanische, motorbetriebene Ladeoption.

5. Budget – Vollautomatisches System ist teurer. Wenn das Budget begrenzt ist und keine hin- und hergehende Scherung oder automatische Normalbeladung erforderlich ist, sollten Sie eine herkömmliche Hebel-Direktschervorrichtung in Betracht ziehen.

6. Softwaremodule – Die Standardkonfiguration umfasst Datenprotokollierung, Konsolidierung, Scherung, schnelle Scherung und hin- und hergehende Scherung. Bestätigen Sie, ob zusätzliche Nachbearbeitungs- oder Berichtsfunktionen erforderlich sind.

Prozessablauf

Beispiel: Konsolidierte undrainierte reziproke Scherung (Restfestigkeit) auf gesättigtem Ton

1. Probenvorbereitung – Probe zuschneiden oder umformen (z. B. Ø61,8 mm rund oder 60×60 mm quadratisch). Sättigen (Vakuum oder Eintauchen in Wasser), anfänglichen Wassergehalt und Dichte messen.

2. Probeninstallation – Legen Sie die Probe in den unteren Scherkasten, richten Sie den oberen Kasten aus, installieren Sie poröse Steine ​​und die Ladeplatte. Vertikalen Belastungskolben montieren, vertikale Wägezelle und vertikalen Wegaufnehmer (digitale Messuhr) anschließen. Zentrieren Sie die Ladestange mit der oberen Vertiefung des Scherkastens.

3. Normalspannung anwenden – Zielnormalspannung (z. B. 100 kPa) über das pneumatische System einstellen. Wählen Sie in der Software „Standard-Konsolidierungsmodul“; Zeichnen Sie die vertikale Verformung auf, bis die Konsolidierung stabil ist.

4. Scherparameter einstellen –

- Wählen Sie „Reciprocating Shear Module“.

- Schergeschwindigkeit einstellen (z. B. 0,5 mm/min).

- Scherrichtung einstellen: vorwärts bis zu einer Verschiebung (z. B. 5 mm), dann rückwärts; Anzahl der Zyklen festlegen.

- Stoppbedingungen festlegen (z. B. Gesamtverschiebung 10 mm oder Schubspannungsstabilisierung).

5. Beginnen Sie mit dem Scheren – Entleerungsventil schließen (nicht entleert) oder offen halten (entleert). Test starten. Der horizontale Schrittmotor treibt den Scherkasten an. Die Software zeichnet Scherspannung, Scherverschiebung, vertikale Verschiebung (Volumenänderung), Zeit usw. auf. Scherspannungs-Verschiebungskurve in Echtzeit.

6. Hin- und Herbewegungsschere – Bei der Vorwärtsbewegungsgrenze kehrt der Motor automatisch um. Nach mehreren Zyklen stabilisiert sich die Scherspannung – das ist die Restfestigkeit.

7. Ende und Demontage – Scheren beenden, Normalspannung abbauen. Probe entnehmen, Scherfläche beobachten, Scherkasten und Sensoren reinigen.

8. Datenverarbeitung – Die Software identifiziert automatisch Spitzen- und Restscherspannungen für jede Scherrichtung. Für Tests bei unterschiedlichen Normalspannungen zeichnen Sie die Restfestigkeitshüllkurve auf, berechnen den Restreibungswinkel φᵣ und die Restkohäsion cᵣ. Prüfbericht erstellen (Kurven, Parameter).

Für schnelles Scheren oder Standardscheren (keine Hin- und Herbewegung): Wählen Sie „Schnellschermodul“ oder „Standardschermodul“, stellen Sie die Schergeschwindigkeit ein und stoppen Sie die Verschiebung, scheren Sie in eine Richtung bis zum Versagen.

Zusammenfassung: Das BTU-DDS-5F ist ein vollautomatisches Direkt-/Restschersystem mit pneumatischer Normalbeladung, hin- und hergehender Scherung, einem breiten Schergeschwindigkeitsbereich und hochpräzisen Sensoren. Es eignet sich sowohl für die konventionelle direkte Scherprüfung als auch für die Restfestigkeitsprüfung. Bei der Auswahl sollten die Probengröße, die Notwendigkeit einer hin- und hergehenden Scherung und die Verfügbarkeit von Druckluft berücksichtigt werden. Es ist besonders wertvoll für die Erdrutschforschung, bei der die Restfestigkeit von Rutschzonenböden erforderlich ist.