طراحی و ساخت دستگاه اندازه گیری پارامترهای مکانیکی خاک

در قرن حاضر تحقیقات گسترده و کاربردی در زمینه مکانیک خاک صورت گرفته که شمار زیادی از آنها در زمینه طراحی ادوات کشاورزی و تاثیر عبور و مرور وسایل نقلیه بر روی خاک بوده است. هدف اصلی در انجام اینتحقیقات تعیین پارامترهای مهم و بنیادی خاک است. تعیین این پارامترها به منظور شناخت و آگاهی از ویژگیهای خاک درکشاورزی، برای تعیین عکس العمل خاک در برابر ادوات خاکورزی و رفت و آمدهای مکرر وسایل نقلیهو همچنین تعیین مقاومت غلتشی خاک ضروری است تا بوسیله آن میزان مصرف انرژی را به حداقل برسانند. جهت تعیین پارامترهای مکانیکی خاک دستگاه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد که پارامترهای مربوط به معادله بیکر وپارامترهای مربوط به برش خاک و همچنین پارامترهای مربوط به تحملپذیری خاک که بعنوان شاخص مخروطی خاک شناخته می شود را بدست می آورد. به منظور اندازهگیری مقاومت عمودی خاک از آزمون صفحه فشار، بر اساس دو پارامتر فشار-نشست استفاده می گردد. منحنی اندازهگیری شده با استفاده از فرمول بیکر تقریب زده می شود و به دنبال آنn, Kc, Kφ اندازهگیری میگردند. مقاومت افقی خاک نیز بر اساس آزمایش برشی و اندازهگیری تنش برشی ماکزیمم در فشارهای عمودی گوناگون تعیین می شود که به دنبال آنφ و C خاک نیز تعیین میگردند. مقاومت به نفوذ نیز بیانگر فشار مورد نیاز برای تشکیل یک حفره کروی درون خاک به اندازهای که بتواند مخروط فولادی را احاطه کرده و همچنین به اصطکاک بین سطوح مخروطی و خاک اطراف آن غلبه کند، میباشد.به همین منظور دستگاه تعیین پارامترهای مکانیکی خاک، که شامل صفحات فشار، برش و مخروطی است و به سیستم تحصیل داده مجهز شده طراحی و ساخته شد. تحلیل تنش دستگاه با ضریب اطمینان 2 با نرم افزار solidworks 2009 در محیط Simulation انجام شد. قسمتهای دستگاه شامل: شاسی، الکتروموتور با جهبهدنده،

Keywords:

آزمایش مکانیک خاک , شاخص مخروطی , نشست خاک , برش خاک