طراحي و ساخت دستگاه اندازه گيري پارامترهاي مكانيكي خاك

در قرن حاضر تحقيقات گسترده و كاربردي در زمينه مكانيك خاك صورت گرفته كه شمار زيادي از آنها در زمينه طراحي ادوات كشاورزي و تاثير عبور و مرور وسايل نقليه بر روي خاك بوده است. هدف اصلي در انجام اين تحقيقات تعيين پارامترهاي مهم و بنيادي خاك است. تعيين اين پارامترها به منظور شناخت و آگاهي از ويژگي هاي خاك دركشاورزي، براي تعيين عكس العمل خاك در برابر ادوات خاكورزي و رفت و آمدهاي مكرر وسايل نقليه و همچنين تعيين مقاومت غلتشي خاك ضروري است تا بوسيله آن ميزان مصرف انرژي را به حداقل برسانند. جهت تعيين پارامترهاي مكانيكي خاك دستگاه آزمايشگاهي طراحي و ساخته شد كه پارامترهاي مربوط به معادله بيكر وپارامترهاي مربوط به برش خاك و همچنين پارامترهاي مربوط به تحملپذيري خاك كه بعنوان شاخص مخروطي خاك شناخته مي شود را بدست مي آورد. به منظور اندازه گيري مقاومت عمودي خاك از آزمون صفحه فشار، بر اساس دو پارامتر فشار-نشست استفاده مي گردد. منحني اندازهگيري شده با استفاده از فرمول بيكر تقريب زده مي شود و به دنبال آنn, Kc, Kφ اندازهگيري ميگردند. مقاومت افقي خاك نيز بر اساس آزمايش برشي و اندازه گيري تنش برشي ماكزيمم در فشارهاي عمودي گوناگون تعيين مي شود كه به دنبال آنφ و C خاك نيز تعيين ميگردند. مقاومت به نفوذ نيز بيانگر فشار مورد نياز براي تشكيل يك حفره كروي درون خاك به اندازه اي كه بتواند مخروط فولادي را احاطه كرده و همچنين به اصطكاك بين سطوح مخروطي و خاك اطراف آن غلبه كند، ميباشد.به همين منظور دستگاه تعيين پارامترهاي مكانيكي خاك، كه شامل صفحات فشار، برش و مخروطي است و به سيستم تحصيل داده مجهز شده طراحي و ساخته شد. تحليل تنش دستگاه با ضريب اطمينان 2 با نرم افزار solidworks 2009 در محيط Simulation انجام شد. قسمت هاي دستگاه شامل: شاسي، الكتروموتور با جهبه دنده،مدار الكتريكي، ريل افقي، صفحات فشار، صفحه برش، مخروطي ها و سيستم جمع آوري داده مي باشد