طراحی و ساخت یک بوامتر اندازه‌گیری مشخصات تغییر شکل خاک

رابطه خاکابزار یک پدیده پیچیده است که متاثر از رفتار مکانیکی خاک است. معادله بکر یکی از شناخته‌شده‌ترین روش‌ها برای توصیف رفتار تغییر شکل خاک است که مقدار تغییر شکل خاک را بر حسب مقدار بار روی خاک و مشخصات هندسی سطح تماس بسته به شرایط خاک بیان می کند و از دیرباز تاکنون مورداستفاده قرار دارد. به‌منظور پیش‌بینی رفتار تغییر شکل خاک بر پایه ملاحظات بکر لازم است پارامترهای مکانیکی خاک (kc، kφ و n) اندازه‌گیری شود. با این هدف  در این تحقیق، سامانه‌ای طراحی و ساخته شد که بار متناسب را در سرعت‌های مختلف نفوذ در خاک به‌صورت عمودی بر روی خاک اعمال می‌کند و همچنین قابلیت اندازه‌گیری مقدار تغییر شکل خاک در بعد عمودی را نیز به‌طور هم‌زمان  دارا است. دستگاه ساخته‌شده بر روی حامل یک انباره خاک متصل گردید که دارای خاک از نوع لومیرسی بود و آزمایش هایی برای ارزیابی عملکرد دستگاه با سه تکرار توسط صفحات فشارنشست به انجام رسیده است. نتایج آزمایش‌های ارزیابی کار دستگاه حاکی از عملکرد قابل‌قبول آن  برای آزمون های صفحات بکر بوده است. از مزایای سامانه طراحی‌شده می‌توان به قابلیت تعویض پروب‌های گوناگون و امکان تامین سرعت‌های مختلف نفوذ در خاک جهت آزمون‌های مختلف ابزار و چرخ اشاره کرد.

Design and Fabrication of a Bevameter for Measuring the Soil Deformation Details

ABSTRACT: The soiltool interaction is still considered one of the most complicated phenomenons which are affected by the mechanical behavior of the soil. The basic problem in this field is the determination of the soil mechanical properties. Also, because the soil environment is heterogeneous and has inhomogeneous properties, theoretical analysis of soil parameters is difficult. One of the most popular methods for describing soil deformation is the Bekker model, and is now widely used. It is necessary that soil mechanical parameters (kc، kφ and n) be measured to predict soil deformation behavior based on the Bekker model consideration. For this purpose, a setup was designed and constructed that apply the load required at different velocities vertically on the soil, and also can measure the amount of soil deformation simultaneously. The system was installed on a carrier in a soil bin comprising loamy clay soil and its operation was evaluated by pressure plates with three replications.  The results of setup operation showed a satisfactory performance for the set up. The advantages of the system are the ability to replace various probes and the possibility of providing different rates of penetration velocities in the soil, so this setup provides various tests of tools and wheels.