El sistema está diseñado para permitir que una muestra se consolide y luego se corte en condiciones de volumen constante (simulando un corte sin drenaje de una muestra saturada).

La muestra estándar tiene un diámetro de 70 mm. La prueba también se puede realizar en muestras de 50 mm de diámetro utilizando el kit de conversión WF7500/1.

La muestra se coloca sobre un pedestal, con una tapa superior como la que se usa para las pruebas triaxiales, y se apoya lateralmente en una membrana de goma asegurada con juntas tóricas. Para mantener un diámetro constante a lo largo de la prueba, la muestra está restringida por una serie de anillos deslizantes.

Durante el cizallamiento, los anillos se deslizan entre sí como se muestra en la imagen 3 anterior, mientras se mantiene constante el diámetro. El actuador vertical mantiene constante la altura vertical de la muestra bajo control de circuito cerrado con retroalimentación del transductor de desplazamiento vertical. Se supone que el cambio en el esfuerzo vertical requerido para lograr una altura constante es igual al cambio en la presión intersticial.

 

A continuación se muestra una descripción general de los principales componentes del sistema:

El sistema consta de un marco de carga de corte simple equipado con un receptor de aire con servoválvulas para controlar la carga/desplazamiento vertical y horizontal. Incorpora un sistema de control y adquisición de datos como el que se describe a continuación, con dos actuadores de 5 kN. El sistema está alojado dentro de un gabinete. Los actuadores horizontales y verticales están fijados al marco, que proporciona la reacción a las fuerzas aplicadas. Cada actuador tiene un transductor de desplazamiento interno, que transmite la posición del pistón del actuador a la computadora. Esto es muy importante al configurar una muestra; le permite establecer un recorrido suficiente para la duración de la prueba. La muestra se instala en la máquina, que tiene una mitad superior rígidamente fija y una mitad inferior móvil. La mitad superior alberga el ariete vertical de 50 mm de diámetro. Está alojado en un cojinete lineal para permitir el movimiento vertical y evitar el movimiento horizontal. La mitad inferior está montada sobre cojinetes de rodillos como en una caja de corte estándar.

El IMACS es una unidad autónoma compacta que proporciona todas las funciones críticas de control, temporización y adquisición de datos para la prueba y los transductores. Está conectado a una computadora personal a través de un enlace de comunicaciones USB.

El módulo de adquisición de datos tiene 13 canales de entrada de transductores normalizados (rango de ±10 V). Estos canales se digitalizan mediante convertidores de 20 bits (A/D) precisos y de alta velocidad para el análisis y la presentación de datos. El módulo de control tiene dos canales para el control de retroalimentación. Uno está dedicado al actuador vertical para carga/desplazamiento, el segundo es para el actuador horizontal para carga/desplazamiento. El módulo de control de retroalimentación y el módulo de adquisición de datos tienen su propia interfaz dedicada USB de alta velocidad de 10 Mbit/s o RS232. Esto permite una comunicación simultánea e ininterrumpida, lo que brinda una mayor velocidad de cooperación y flexibilidad.

Supervisado por la PC, el IMACS controla automáticamente la operación de carga

para tipos individuales de prueba. El IMACS controla directamente la servoválvula para aplicar la tasa de carga o forma de onda solicitada. Mientras la muestra se somete a fuerzas de carga, el IMACS captura datos de los transductores y los transfiere, a través del enlace USB o RS232, a la PC para su procesamiento, visualización y almacenamiento.

Estas dos celdas de carga de 5 kN se instalan en línea con los actuadores horizontales y verticales.

Las celdas de carga están equipadas con un módulo de calibración, lo que permite cambiar o mover los transductores dentro del sistema de adquisición de datos sin necesidad de recalibrarlos. Precisión de 1 N.

 

Este transductor de desplazamiento de ± 15 mm está integrado en el actuador. Mide la posición del pistón del actuador y también se puede utilizar como transductor de control para la prueba de deformación cíclica.

 

Este transductor está calibrado en ± 2,5 mm para controlar la altura de la muestra. Precisión de 1 μm.

Esto normaliza todas las salidas de los transductores, lo que permite mover los transductores de un canal a otro sin tener que volver a calibrarlos.

 

El sistema incluye lo siguiente:

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