يمكن استخدام هذا الجهاز لتحديد قوة القص للتربة ومعاملات القص المتبقية، مما يوفر أساسًا نظريًا لتصميم وبناء هندسة المنحدرات، وبناء السدود، ومشاريع معالجة الأساسات.

جهاز القص الحلقي الديناميكي للتربة غير المشبعة

الموديل: TGSYM-1

أولاً: مقدمة عن المنتج

تستخدم هذه المعدات آلية تحميل هوائية لتطبيق حمل رأسي على عينة من التربة. تحت تأثير هذا الحمل، يدور صندوق القص في جهاز القص الحلقي بواسطة محرك، محاكياً التغيرات في قوة وخصائص التربة عند انزلاقها وتحركها نتيجة للكوارث الطبيعية مثل الانهيارات الأرضية. يمكن استخدامها لتحديد مقاومة القص ومعاملات القص المتبقية للتربة، مما يوفر أساساً نظرياً لتصميم وبناء مشاريع هندسة المنحدرات، ومشاريع السدود، ومعالجة الأساسات.

ثانياً: المعايير المرجعية

ISO 17892-10:2018 - التحقيقات والاختبارات الجيوتقنية - الاختبارات المعملية للتربة - الجزء 10: اختبارات القص المباشر

ASTM D6467 - طريقة الاختبار القياسية لاختبار القص الحلقي الالتوائي لتحديد مقاومة القص المتبقية بعد التصريف للتربة المتماسكة

ثالثًا: آلية العمل

1. يتحكم جهاز التحكم الدقيق المؤازر في جهاز القص الحلقي بجهاز التحميل الرأسي، مُطبقًا إجهادًا عموديًا على الجزء العلوي من العينة. يُحاكي هذا الإجهاد تماسك التربة في منطقة الانزلاق تحت تأثير الحمل العلوي، مُكملاً بذلك عملية ضغط وتماسك التربة.

2. يتحكم جهاز التحكم الدقيق المؤازر في جهاز القص الحلقي بجهاز الالتواء لتدوير صندوق القص السفلي وتطبيق عزم التواء على العينة، مُولدًا إجهاد قص على سطح القص. يُحاكي هذا الإجهاد انهيار القص الانزلاقي للتربة على سطح الانزلاق أثناء انزلاق المنحدر، ويُحافظ على مساحة القص للعينة ثابتة أثناء الاختبار، بحيث تُطابق عملية الاختبار الواقع الهندسي بدقة.

رابعاً: خصائص المنتج

1. يُجري جهاز القص الحلقي للتربة غير المشبعة اختبارات قص حلقي عالية الدقة، مع الحفاظ على إزاحة قص مستمرة، ويمكنه تحديد مقاومة القص ومعاملات القص المتبقية، وغيرها.

2. استنادًا إلى طريقة اختبار المقاومة المتبقية باستخدام جهاز القص الحلقي، يُمكن لهذا الجهاز إجراء اختبارات القص الحلقي التالية تلقائيًا: اختبار القص أحادي المرحلة، واختبار القص المسبق، واختبار القص متعدد المراحل.

3. يستخدم جهاز القص الحلقي محركًا متدرجًا للتحكم التلقائي في عزم دوران عينات التربة؛ وفي الوقت نفسه، يُجنّب استخدام مستشعر عزم دوران متطور أخطاء القياس الناتجة عن حلقة القوة ومستشعر الإزاحة عند قياس عزم دوران العينة، ويُقلل من متطلبات تركيب حلقة القوة ومستشعر الإزاحة قبل الاختبار، ويُحسّن كفاءة الاختبار.

٤. يتميز صندوق العينات في جهاز القص بتصميم قابل للفصل، مما يُسهّل تركيب العينات وتنظيف الصندوق. يتميز الهيكل الخارجي للجهاز بالمتانة والقوة، مما يضمن عمرًا تشغيليًا طويلًا وتكلفة اختبار منخفضة.

٥. يعتمد التحكم في الإجهاد المحوري في آلة قص الحلقات على طريقة التحميل بأسطوانة هوائية. يتم دمج التحميل بالأسطوانة الهوائية مع مستشعر الحمل لتحقيق تحكم دوري مؤازر في الإجهاد العمودي، مما يُحسّن دقة التحكم العمودي.

٦. نظام إلكتروني مؤتمت بالكامل لجمع البيانات، قادر على جمع ومعالجة متغيرات الاختبار مثل الإجهاد العمودي، والإزاحة العمودية، وعزم الدوران، وإزاحة القص، ومعدل القص.

٧. مُضخِّم ومُحوِّل تناظري/رقمي مُدمجان مع مُعالِج دقيق مُدمج، قادر على مُعالجة البيانات المُكتسبة داخليًا والتحكم في الجهاز؛

٨. نظام تحكم آلي كامل في الاختبار واكتساب البيانات عبر الحاسوب؛

٩. التحكم في الجهاز عبر مفاتيح غشائية مُدمجة، مع عرض بيانات الاختبار في الوقت الفعلي على شاشة LCD عالية الدقة؛

١٠. يقوم البرنامج بتخزين بيانات الاختبار تلقائيًا

رابعاً: المعايير الفنية

حجم العينة: 150 (قطر خارجي) × 100 (قطر داخلي) × 20 مم (ارتفاع)؛ متوسط القطر 111.8 مم؛

تحميل رأسي من 0 إلى 5 كيلو نيوتن، تحميل أوتوماتيكي مُتحكم به بواسطة حاسوب دقيق؛

عزم الدوران الديناميكي: 300 نيوتن متر؛

سرعة صندوق القص السفلي من 0.001 إلى 25 درجة/دقيقة (تنظيم سرعة متدرج)، قادر على القص الدوري الديناميكي، باستخدام محرك سيرفو ديناميكي للتحميل؛

قيمة سحب الهواء للوحة الطين: 15 بار

مزود ببرنامج لجمع البيانات والتحكم بها ومعالجتها، فهو لا يقتصر على جمع مختلف المعايير أثناء التجربة فحسب، بل يتحكم أيضًا في سرعة دوران صندوق القص السفلي ويُجري تحليلًا لاحقًا للبيانات؛

ضغط هواء المسام: 0-1.5 ميجا باسكال، 1 كيلو باسكال؛

ضغط ماء المسام: 0-100 كيلو باسكال، دقة 0.1 كيلو باسكال، وضوح 0.1 كيلو باسكال؛

يتميز بوظائف التنظيف والقياس الديناميكي لفقاعات الانتشار (اختراع وطني).