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Prensa Triaxial Estática Automática

Prensa triaxial estática automática para os ensaios UC, UU, CU e CD de solos (ASTM D2166, D2850, D4767 e D7181): eletromecânica de 50 kN, velocidade de 0,001 a 30 mm/min e pressurizador de água de 1.600 kPa.

Máquina de ensaio triaxial estático automático

A prensa triaxial estática automática mede os parâmetros de resistência do solo ao cisalhamento, a coesão e o ângulo de atrito interno, em tensões totais e efetivas. Tem acionamento eletromecânico com capacidade de 5.000 kgf, movimentador por fuso de esferas e leitura de posição por encoder de 0,001 mm.

O pressurizador de água mantém a pressão da célula e a contrapressão e mede a poropressão e a variação de volume, que o software usa na verificação do parâmetro B, na curva de adensamento e nos gráficos de cisalhamento.

O procedimento dos ensaios, com fórmulas e exemplos resolvidos, está no artigo sobre ensaio triaxial. Os quatro modelos estão comparados na página da prensa triaxial.

Tipos de ensaios

O que cada ensaio mede, com qual dispositivo e por qual norma.

EnsaioO que medePrensa e dispositivoNorma
Compressão não confinada (UC)Resistência à compressão simples do solo coesivo, sem confinamentoPrensa estática, célula de carga e LVDTASTM D2166
Triaxial UUResistência não drenada (su) em tensões totaisPrensa estática, célula triaxial e pressurizadorASTM D2850
Triaxial CUParâmetros efetivos c' e φ' com medida de poropressão e verificação do parâmetro BPrensa estática, célula triaxial e pressurizador com transdutor de poropressãoASTM D4767
Triaxial CDParâmetros efetivos c' e φ' com medida da variação de volumePrensa estática, célula triaxial e pressurizador com sensor de volumeASTM D7181

Ficha técnica

Dados do manual da prensa triaxial estática (PTE-50k).

Prensa Triaxial Estática Automática

ModeloPTE-50k, prensa triaxial estática
AcionamentoEletromecânico, servocontrolado; movimentador por fuso de esferas
EstruturaDupla coluna (dois fusos roscados para ajuste da travessa fixa), 400 mm entre colunas
Capacidade5.000 kgf (50 kN)
Velocidade de ensaio0,001 a 30 mm/min
Medição de posiçãoEncoder óptico, resolução de 0,001 mm
LVDTCurso de 50 mm, resolução de 0,01 mm
CanaisForça e deslocamento na máquina; até quatro canais de deformação (LVDT de 0 a 10 Vcc ou extensômetro)
Célula de carga50 kN, intercambiável, classe 1 ou 0,5
SegurançaFim de curso superior e inferior e botão de emergência (NR 12)
Comunicação e softwareUSB; Windows 10, 2 GB de RAM (4 GB recomendado)
Alimentação220 V, 60 Hz, 720 W
Dimensões585 × 589 × 1.563 mm (profundidade × largura × altura)

O desenho do manual dá as dimensões da prensa: 1.563,40 mm de altura total, 588,75 mm de largura e 400 mm entre colunas.

Desenho de dimensões da prensa triaxial estática Biopdi: altura total de 1.563,40 mm, largura de 588,75 mm e 400 mm entre colunas
Dimensões da prensa triaxial estática. Altura total de 1.563,40 mm, largura de 588,75 mm e profundidade de 585,15 mm; base de 429,78 mm de altura; 400 mm entre colunas; travessa fixa de 400 × 75 × 65 mm.

Características Principais

Prensa eletromecânica (unidade de aplicação de força)

Prensa eletromecânica, servocontrolada, de dupla coluna, com movimentador por fuso de esferas

Distância entre colunas de 400 mm

Capacidade da prensa: 5.000 kgf (50 kN)

Controle de velocidade e de deslocamento

Velocidade de ensaio: 0,001 a 30 mm/min

Curso de deslocamento: 100 mm

Posição medida por encoder óptico, com resolução de 0,001 mm

Transdutor de deslocamento linear (LVDT): 50 mm, resolução de 0,01 mm

Até quatro canais de deformação (LVDT de 0 a 10 Vcc ou extensômetro)

Célula de carga de 50 kN, intercambiável, classe 1 ou 0,5 (outras capacidades sob consulta)

Fim de curso superior e inferior e botão de emergência (NR 12)

Painel frontal com chave liga/desliga e botões sobe, desce, referenciar e home

Porta USB para conexão e controle por computador

Parada automática por queda de força, força máxima, deslocamento ou deformação

Saída digital de dados

Modelo de Bancada

Pintura eletrostática a pó contra corrosão

Pés de borracha para amortecimento e vibração

Alimentação: 220 V, 60 Hz, 720 W

Equipamento Nacional

Garantia contra defeitos de fabricação de 12 meses (peças e acessórios)

Acompanha manual de operação em português

A prensa, com as peças identificadas no manual, e o painel frontal de comandos:

Peças identificadas da prensa triaxial estática Biopdi: barra roscada, travessão fixo, conjunto da célula de carga, movimentador, painéis frontal e de conectores
Peças da prensa triaxial estática. Barras roscadas para o ajuste de altura da travessa fixa; travessão fixo com o conjunto da célula de carga; suporte da célula triaxial sobre o movimentador, que sobe e desce pelo fuso de esferas; painel frontal de comandos; na traseira, painel de conectores (célula de carga, sensores como o LVDT, USB e energia), saída de refrigeração e placa de identificação; pés Vibra-Stop contra vibração.
Painel frontal da prensa triaxial estática Biopdi com botões On/Off, Emergência, Home, Referenciar, Sobe e Desce
Painel frontal. On/Off energiza a máquina; Emergência para o movimentador na hora; Referenciar grava a posição atual como ponto zero; Home leva o movimentador de volta a essa posição; Sobe e Desce movem a base movimentadora.

Célula Triaxial

Célula de acrílico com base e topo em alumínio
Corpos de prova de 38 e/ou 76 mm de diâmetro (outros diâmetros sob consulta)
Registros de esfera nas entradas e saídas: pressão confinante, contrapressão e poropressão
Pressão de trabalho de 1,0, 1,6 ou 3,4 MPa, conforme o modelo
Pedestal e prato superior para CPs de 38 e/ou 76 mm
Disco acrílico de base
Pedras porosas
Membranas de látex

A célula triaxial com as peças nomeadas, do manual da prensa, e a célula de 3 polegadas montada sobre o movimentador:

Célula triaxial estática da prensa Biopdi com peças identificadas: suporte superior, eixo, suporte do LVDT, hastes, parafuso manípulo e válvulas
Célula triaxial da prensa estática. Alumínio duro com camisa de acrílico e vedação radial: 76 mm de diâmetro de corpo de prova, pressão de trabalho de 3,4 MPa e capacidade volumétrica de 300 cm³. No alto, o suporte superior e o eixo da célula, que recebe a célula de carga, e o suporte do LVDT; nas laterais, as hastes e os parafusos manípulo; as válvulas de esfera com engate rápido levam a pressão confinante, a contrapressão de saturação e a medida de pressão neutra.
Célula triaxial estática de 3 polegadas Biopdi montada na prensa, com o acoplamento da célula de carga no eixo
Célula de 3" montada na prensa. A célula fica sobre o movimentador, com o eixo encaixado no acoplamento da célula de carga. Os registros de esfera da base ligam a pressão confinante, a contrapressão de saturação e a medida de pressão neutra.

Sistema de Pressurização

O modelo automático usa o pressurizador de 1.600 kPa (PRS-1k6): um motor move, por um fuso, o pistão de um cilindro hidráulico de 150 cm³. A pressão é programada no painel do pressurizador, com resolução de 0,1 kPa, e mantida pelo equipamento, que tem proteção contra sobrecarga de pressão e de volume. Dois transdutores de pressão de 1.600 kPa (pressão da célula e contrapressão), um transdutor de poropressão e um sensor de volume, com precisão de 0,5 %, enviam as leituras ao software. Alimentação de 220 V.

O pressurizador de 1.600 kPa e as peças dele:

Pressurizador de água de 1.600 kPa Biopdi PRS-1k6 para a prensa triaxial estática automática
Pressurizador de 1.600 kPa (PRS-1k6). Ligado a uma fonte de água, mantém pressão e volume uniformes no corpo de prova, com proteção contra sobrecarga de pressão e de volume. Capacidade de 1,6 MPa, volume de 150 cm³ e resolução de 0,1 kPa na medição e no controle da pressão; alimentação de 220 V.
Peças identificadas do pressurizador de 1.600 kPa Biopdi: membrana de comando, motor, proteção do motor, fuso, LVDT e sensor de pressão
Peças do pressurizador de 1.600 kPa. Membrana de comando no alto, onde a pressão é programada; motor com proteção, que move o pistão pelo fuso; LVDT; sensor de pressão na saída, ligado à célula. A parte elétrica fica dentro da base de metalon de 120 × 80 mm.

Software: funções principais

Ensaios CD, CU, UU convencionais e saturados
Exportação de relatórios dos ensaios
Trajetória de tensões (p, q ou s, t)
Círculos de Mohr
Gráficos de cisalhamento, poropressão e variação de volume
Interface de configuração, aquisição e análise de dados
Conexão via USB com computador Windows® 10

A aba Configuração do software, com a prensa conectada e a célula de carga reconhecida:

Tela de configuração do software da prensa triaxial estática Biopdi com a máquina conectada e célula de carga de 50 kN
Aba Configuração com a prensa conectada. No rodapé, a porta de comunicação com o indicador CONECTADO e o monitor de status (fim de curso superior e inferior, célula de carga de 50 kN reconhecida e emergência). No alto, posição e força em tempo real. No corpo, tipo e velocidade de ensaio, ajuste manual, área do corpo de prova, parada automática, poropressão e variação de volume (Delta V, u e S3) e os sensores e gráficos habilitados.

Células de Carga

Capacidade de 5 kgf
Capacidade de 10 kgf
Capacidade de 50 kgf
Capacidade de 100 kgf
Capacidade de 200 kgf
Capacidade de 500 kgf
Capacidade de 1.000 kgf
Capacidade de 2.000 kgf
Capacidade de 5.000 kgf

Dispositivos

Sistema de pressurização

Sistema de pressurização

Sistema de pressurização para controle de volume e pressão da célula triaxial.

Célula Triaxial

Célula Triaxial

Célula triaxial com construção em acrílico e alumínio para ensaio triaxial de solos.

Células de Carga

Células de Carga

Célula de carga para a determinação da carga aplicada a amostras de solo.

Perguntas frequentes

O que mais perguntam sobre a prensa triaxial estática automática.

Quais ensaios a prensa triaxial estática faz?

Compressão não confinada (UC, ASTM D2166) e os triaxiais UU (ASTM D2850), CU (ASTM D4767) e CD (ASTM D7181), convencionais ou saturados. O software verifica o parâmetro B, registra o adensamento e traça as trajetórias de tensão p, q ou s, t e os círculos de Mohr.

Qual a velocidade da prensa triaxial estática?

De 0,001 a 30 mm/min. A ponta lenta atende ao cisalhamento de CU e CD em argila, que costuma ficar em centésimos de milímetro por minuto, calculado a partir do tempo de adensamento do corpo de prova.

Como a prensa triaxial estática mede o deslocamento?

A posição do movimentador é lida por encoder óptico com resolução de 0,001 mm, e o encurtamento do corpo de prova, pelo LVDT de 50 mm, com resolução de 0,01 mm. A máquina aceita até quatro canais de deformação para LVDT ou extensômetro.

Qual o tamanho do corpo de prova e a pressão da célula triaxial?

As células recebem corpos de prova de 38 e de 76 mm de diâmetro, com pedestal, prato superior, pedras porosas e membranas de látex para cada diâmetro. Trabalham com 1,0, 1,6 ou 3,4 MPa, conforme o modelo; o pressurizador de água da Biopdi aplica até 1.600 kPa.

Que computador o software da prensa triaxial estática exige?

Windows 10, com no mínimo 2 GB de RAM (4 GB recomendado) e uma porta USB livre. A instalação é feita pelo suporte técnico da Biopdi, por acesso remoto ou em treinamento presencial.

Como funciona o pressurizador da prensa triaxial estática automática?

É um pressurizador de água de 1.600 kPa: um motor move, por um fuso, o pistão de um cilindro hidráulico de 150 cm³. A pressão é programada no painel, com resolução de 0,1 kPa, e mantida pelo equipamento; transdutores de pressão, de poropressão e de volume, com precisão de 0,5 %, enviam as leituras ao software.

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