جهاز القص المباشر للصخور الأوتوماتيكي

منتوج وصف

جهاز قص الصخور المباشر الأوتوماتيكي بالكامل

نماذجوحدة حرارية بريطانية-RDSS-30 /وحدة حرارية بريطانية-RDDA-50

وصف

هذه المعدات هيجهاز قص الصخور المباشر الأوتوماتيكي بالكامليستخدم لتحديد قوة القص لعينات الصخور (بما في ذلك الأجزاء المستديرة والمربعة والمكعبة والصخرية). يستخدم النظامالتحكم المؤازر الكهروهيدروليكي بحلقة مغلقةللتحكم الدقيق في الأحمال القصية والعادية. تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:

• تحكم مؤازر بحلقة مغلقة، نظام محرك القص ثنائي الشوط (الدفع/السحب).
• إطار تفاعل الحمل العادي الصلب مثبت على محامل خطية لتقليل الاحتكاك الأفقي، مما يضمن بقاء الحمل العادي عموديًا طوال إزاحة القص بأكملها
• حلقة العينة بقطر داخلي 150 ملم وارتفاع يصل إلى 150 ملم
• اختبار القص الذي يتم التحكم فيه بواسطة البرنامج مع الإجهاد الطبيعي الثابت أو الصلابة العادية الثابتة، وعرض رسومي للنتائج في الوقت الفعلي
• يتوفر أيضًا جهاز قص مباشر واسع النطاق (على سبيل المثال، حمل القص حتى 500 كيلو نيوتن، وحجم العينة حتى 150 مم)

يتوفر نموذجين:

• وحدة حرارية بريطانية-RDSS-30: النموذج الأساسي، 300 كيلو نيوتن للقص/الحمل العادي، السكتة الدماغية 50 مم
• وحدة حرارية بريطانية-RDDA-50: نموذج متقدم، قص 500 كيلو نيوتن/حمل عادي، شوط 50 مم، يدعم القص المتبقي والاختبار التزايدي

معايير الاختبار (الدولية)

• أستم D5607(طريقة الاختبار القياسية للقص المباشر للصخور)
• الطرق المقترحة ISRM(اختبار القص المباشر للصخور – الجمعية الدولية لميكانيكا الصخور)
• أستم D4554(القص المباشر للكتل الصخرية)
• أستم D2664(قوة الصخور ثلاثية المحاور - مبدأ مماثل)
• بس إن 12407(طرق اختبار الحجر الطبيعي)

تلبي المعدات متطلبات هذه المعايير للتحكم في التحميل، وقياس الإزاحة، والتحكم في الضغط الطبيعي في اختبار القص المباشر للصخور.

مواصفة

التفاصيل

• التحكم المؤازر الكهروهيدروليكي بحلقة مغلقة- يستخدم كل من التحميل العادي والقص أنظمة هيدروليكية مؤازرة للتحكم الدقيق في القوة/الإزاحة، ودعم مسارات الضغط المعقدة.
• دفع/سحب ثنائي الشوط- تمكين القص الأمامي والخلفي (القص الترددي) لاختبار القوة المتبقية.
• إطار رد فعل تحمل خطي- يتم تركيب إطار رد فعل الحمل العادي على محامل خطية. عندما تتحرك العينة أفقيًا، يتحرك إطار التفاعل معها، مما يضمن بقاء الحمل الطبيعي عموديًا على مستوى القص (تجنب اللحظات اللامركزية).
• حلقة العينة- قطر داخلي 150 ملم، ارتفاع 150 ملم، يستوعب شظايا صخرية أسطوانية أو مربعة أو مكعبة أو غير منتظمة.
• قياس النزوح- يمكن توصيل أربعة أجهزة استشعار للإزاحة الرأسية؛ يقوم البرنامج تلقائيًا بحساب متوسط ​​الإزاحة الرأسية.
• أوضاع الاختبار-
  • الإجهاد الطبيعي المستمر (الحمل الطبيعي المستمر)
  • صلابة طبيعية ثابتة (محاكاة شروط حدودية محددة)
  • القص المتبقي (القص الترددي)
  • الاختبار التزايدي (التحميل متعدد المراحل)
• وظائف البرمجيات- التحكم الآلي في الاختبار، والعرض في الوقت الحقيقي لمنحنيات إزاحة الحمل ومنحنيات الإجهاد والانفعال، والمعالجة التلقائية للبيانات.

طلب

• ميكانيكا الصخور– تحديد معاملات قوة القص (c, φ) للمفاصل الصخرية والكتل الصخرية والسطوح الإنشائية.
• الهندسة الجيوتقنية– تحليل ثبات أساسات السدود والأنفاق المحيطة بالصخور والمنحدرات الصخرية.
• شظايا الصخور– اختبار قوة القص لشظايا الصخور غير المنتظمة (مثل الكولوفيوم والصخور المكسرة).
• القوة المتبقية– دراسة تدهور قوة المفاصل الصخرية بعد القص المتكرر (BTU-RDDA-50).
• اختبار تزايدي– تطبيق ضغوط عادية مختلفة على نفس العينة للحصول على نقاط قوة متعددة.
• البحث والتدريس– مختبرات ميكانيكا الصخور في الجامعات والمعاهد البحثية.

المزايا

• قدرة تحميل عالية- ما يصل إلى 500 كيلو نيوتن، مناسب للصخور الصلبة والعينات كبيرة الحجم.
• إطار رد فعل تحمل خطي– يضمن بقاء القوة الطبيعية متعامدة مع مستوى القص، ويتجنب الأخطاء اللحظية، ويحسن دقة الاختبار.
• دفع/سحب ثنائي الشوط- يسمح بالقص الترددي لدراسات القوة المتبقية.
• متوافق مع أشكال العينات المتعددة– يمكن اختبار الكتل الدائرية والمربعة والمكعبة وغير المنتظمة.
• التحكم المؤازر بحلقة مغلقة- التحكم في القوة أو الإزاحة بدقة عالية، ومسارات اختبار معقدة قابلة للبرمجة.
• متوسط ​​الإزاحة العمودية لأجهزة الاستشعار المتعددة- أربعة أجهزة استشعار للإزاحة العمودية؛ يقوم البرنامج تلقائيًا بحساب المتوسط، مما يزيل تأثير إمالة العينة.
• وظائف البرمجيات الغنية– يدعم الإجهاد الطبيعي المستمر، والصلابة العادية المستمرة، والقص المتبقي، والاختبارات التزايدية، وما إلى ذلك.
• حلقة عينة كبيرة– 150 مم معرف × ارتفاع 150 مم لاختبار عينات صخرية أكبر.

ماذا تختار

حدد النموذج بناءً على متطلبات الاختبار:

ملاحظة: تعتبر وظائف "القص المتبقي والاختبار التزايدي" لـ BTU-RDDA-50 مهمة جدًا لدراسة تطور قوة السطح المشترك. إذا كانت هناك حاجة لمثل هذه الاختبارات في المستقبل، فمن المستحسن اختيار الطراز 50 مباشرة.

تدفق العملية

مثال:اختبار القص المباشر للصخور (الإجهاد الطبيعي الثابت) باستخداموحدة حرارية بريطانية-RDSS-30

• تحضير العينة
  • تحضير عينة صخرية أسطوانية بقطر 50 مم أو 100 مم، أو قطعة مربعة/مكعبة/غير منتظمة.
  • قياس أبعاد العينة ووصف خصائص سطح المفصل (إن وجدت).

• تركيب العينة
  • ضع العينة في حلقة العينة ذات القطر الداخلي 150 مم، باستخدام الحشوات أو التركيبات لتثبيتها.
  • ضع حلقة العينة في صندوق القص، وقم بتوصيل مكبس التحميل العادي ومكبس التحميل الأفقي.
  • تثبيت أربعة أجهزة استشعار الإزاحة الرأسية (LVDTs) حول الجزء العلوي من العينة، وتثبيت جهاز استشعار الإزاحة الأفقية.

• تطبيق الإجهاد العادي
  • تعيين الضغط الطبيعي المستهدف (على سبيل المثال، 2 ميجا باسكال) عن طريق البرنامج.
  • يطبق نظام المؤازرة العادي تلقائيًا ويحافظ على الحمل الثابت (يضمن إطار تفاعل المحمل الخطي بقاء القوة عمودية).
  • سجل الإزاحة الرأسية (المتوسط) حتى تكون مستقرة.

• تعيين معلمات القص
  • حدد وحدة "اختبار القص المباشر للصخور".
  • ضبط معدل القص (على سبيل المثال، 1 مم/دقيقة، أو التحكم في الإزاحة).
  • تعيين حد إزاحة القص (على سبيل المثال، 10 ملم أو حتى المتبقية).
  • اختر وضع التحكم: عادةً التحكم في الإزاحة.

• ابدأ بالقص
  • ابدأ تشغيل نظام المؤازرة الأفقي لدفع صندوق القص.
  • يسجل البرنامج قوة القص الأفقية، والإزاحة الأفقية، والإزاحة الرأسية (متوسط ​​أربعة)، والوقت في الوقت الحقيقي.
  • رسم منحنى إجهاد وإزاحة القص.

• شرط التوقف
  • يتوقف تلقائيًا عند الوصول إلى إزاحة القص المحددة مسبقًا أو بعد انخفاض واضح في إجهاد القص (الفشل).

• التفكيك والتنظيف
  • تفريغ القوة العادية، وسحب المكبس الأفقي، وإزالة العينة.
  • وضع فشل التسجيل (القص على طول المفصل، فشل مصفوفة الصخور، وما إلى ذلك).
  • تنظيف حلقة العينة وأجهزة الاستشعار.

• معالجة البيانات
  • البرنامج يحسب ذروة إجهاد القص.
  • لإجراء الاختبارات عند ضغوط طبيعية مختلفة، ارسم غلاف موهر-كولوم للحصول على تماسك المفاصل الصخرية c وزاوية الاحتكاك φ.
  • إذا تم إجراء القص المتبقي (BTU-RDDA-50)، فاحسب معلمات القوة المتبقية.
  • إنشاء تقرير الاختبار.

للقص المتبقي أو الاختبار المتزايد:

• القص المتبقي: بعد القص الأول، اعكس الاتجاه أو قم بإجراء مقصات ترددية متعددة للحصول على القوة المتبقية.
• الاختبار التزايدي: تطبيق ضغوط عادية مختلفة تدريجيًا على نفس العينة، والقص في كل مرة للحصول على نقاط بيانات متعددة (حفظ العينات).

ملخص:إن BTU-RDSS-30 وBTU-RDDA-50 عبارة عن أجهزة قص مباشرة أوتوماتيكية بالكامل للصخور تستخدم التحكم المؤازر الكهروهيدروليكي ذو الحلقة المغلقة. يضمن إطار رد الفعل الخطي أن تظل القوة الطبيعية متعامدة مع مستوى القص. أنها تدعم أشكال عينة متعددة. يعتبر RDSS-30 مناسبًا للقص المباشر للصخور التقليدية (300 كيلو نيوتن)، بينما يوفر RDDA-50 قدرة تحميل أعلى (500 كيلو نيوتن) ويدعم القص المتبقي والاختبارات الإضافية. يجب أن يعتمد الاختيار على الحد الأقصى لمتطلبات الحمل والحاجة إلى أوضاع الاختبار المتقدمة. وهي قابلة للتطبيق على ميكانيكا الصخور والهندسة الجيوتقنية ودراسات المخاطر الجيولوجية.