德国WILLE全自动大型直剪仪是根据当前新版本的试验规范（ASTM、ISO、EN 和 DIN）设计和制造的，选用高质量的机械和电子零件制造而成。优异的品质使其独树一帜，能够产生非常准确的可重复的测试结果。

全自动大型直剪仪可确定建筑材料的内摩擦力，例如 土壤、骨料、砾石、土工膜、土工布、GCL（合成陶土衬料）、回收瓦砾、砖砾、矿渣和工业炉渣等。 不同建筑材料之间的界面摩擦参数也可以由该仪器测量，例如： 土工布/土、土工布/混凝土、沥青/混凝土、土工格栅/土等。

德国WILLE这款落地式大型直剪仪是一种自动化控制设备，可用于用于测试尺寸为300x300mm，500x500mm，1000x1000mm的大型试样。轴向和剪切载荷范围高达250kN，对于1000x1000mm的试样载荷甚可以更大。通过前端操作面板（包括控制按键，功能键及LCD显示屏）或直接通过软件，可进行试验参数的设置。强大的 GEOsys 软件支持所有测试方法，可以方便的控制所有测试步骤，并且还可以根据任何测试需求，提供管理和运行定制的测试程序的功能。

全自动大型直剪仪符合国际试验规范，可以测量并记录土壤在受到法向应力两个表面产生相对位移过程中，内部剪切应力的发展。在直剪试验中，长型或圆形试样安装在由两部分组成的剪切盒中，可同时承受垂直应力和水平应力。下部剪切盒相对于上部剪切盒产生移动，即产生剪切面，在该剪切面中会产生剪切应力。 剪切盒防止试样横向膨胀。全自动大型直剪仪配备了先进的GEOsys软件，用户可以全自动运行所有测试阶段，在测试过程中无需人员在场。

主要配置

① 机电作动器控制轴向荷载

② 机电作动器控制轴向荷载（内部不可见）

③ 电气控制单元（内部不可见）

④ 电源开关和前端操作面板

⑤ 可移动轴向反力架

⑥ 高刚度框架

⑦ 上剪切盒

⑧ 下剪切盒

⑨ 水槽

⑩ 4个轴向位移传感器

⑪ 剪切力传感器（不可见）

⑫ 轴向力传感器

⑬ 2个用于补偿上剪切盒重量的压力弹簧

⑭ 锁紧装置

全自动大型直剪仪

全自动大型直剪仪有两个机电作动器（包括步进电机和齿轮箱），可通过闭环控制在试样上施加法向应力和剪切应力，每个轴可在位移（应变或速度）模式以或荷载模式下进行控制。电机的可逆控制提供了进行残余剪切强度测试可能。

大直剪仪设备具有非常坚固的结构，可大限度地减少测试期间任何工作部件的产生不愿意看到的变形。 该设备有一个特殊的浮动框架结构，以补偿侧壁摩擦影响和倾斜。下剪切盒位于无摩擦轴承座上，可在水平方向以微小的摩擦力移动，不受轴向荷载影响。 直线导轨将内部摩擦降至非常低。以上功能使得大型直剪仪使其成为研究应用中具有高精度的设备。

该直剪仪无需手动安装配重，也不需要压缩空气驱动。大型直剪仪主要的优点是在准确测试试样过程中，剪切盒组件（如加载轴，上剪切盒，下剪切盒）不会发生倾斜和摩擦。法相应力和剪切应力均通过机电驱动系统进行准确的闭环控制。通过剪切间隙中的有效应力与额定值进行比较，对法相应力进行闭环控制。

大型直剪仪包含两个标定过的高精度荷载传感器，均集成了电子放大器，用于测量法相应力和剪切应力，精度等级为0.1%，分辨率为0.1N。荷载传感器可替换，因此可以在测量小试样的小应力场合，更换较低量程的荷载传感器。大型直剪仪配备了4个高精度位垂直移传感器，1个剪切位移传感器，精度等级为0.1%，分辨率为0.001mm，行程可根据客户需求定制。大型直剪仪用于测量土壤的强度参数，即土壤的有效粘聚力 (c)、摩擦角或抗剪角 (φ)，还可用于测量残余剪切强度参数，如：粘聚力 (cR) 和摩擦角 (φR)。

高精度机电驱动器可通过闭环控制进行：静态轴向应力和应变控制，或剪切应力的控制。

大型直剪仪有一个可移动的轴向反力架，可将轴向力作行器滑动到设备的右侧，为操作员提供方便和空间来处理剪切盒，并从上方对它进行安装和设置，保证了操作机构的的简单。

锁紧装置可将反力架固定在任何需要的位置，比如加载位置和试样设置，可以防止任何水平移动。

剪切盒

剪切盒整体由不锈钢制成，设计可包裹住试样内的流体，保持试样的饱和条件。

剪切盒组成包括：圆形或方形的刚性壁上下盒体，转换加载板、两个多孔透水板、加载活塞、试样切割器、滑动机构和用于饱和的水容器组成。不锈钢剪切盒可有效防止倾斜，下剪切盒水平安装在低摩擦直线轴承上，可以非常小的摩擦力在水平方向移动。上剪切盒通过安装与垂直直线轴承上，通过重力补偿实现垂直悬浮，也可以固定在既定位置。上剪切盒和下剪切盒的间隙（剪切间隙）是可调的，可实现0-35mm的无级调整。上剪切盒的重量会在循环剪切试验中影响测量精度，因此设计了2个补偿弹簧弹簧，将上剪切盒的重量传递到框架结构中。

仪器的设计确保了压实试样的时候不会损伤测量装置。剪切盒可以从测试位置移走，当试样压实好后，再装载到框架中的测试位置。剪切盒附带适配垫片，可将试样减小的试验要求的尺寸，甚至可以兼容不同的试样形状（如圆柱形）。

SIEMENS工业控制器

系统的操作除可使用功能键外，还可以直接输入数值。西门子公司生产的控制器是一种先进的控制面板，用户可以通过其他功能键轻松输入数值和操控系统。您只需输入数值并按下运行键即可开始操控。

操作面板让用户可以访问操作和服务菜单中的所有功能。用户可以启动和运行设备以及在需要时进行校准。这些控件直观且易于使用。所有功能，如显示实际状态、流量和压力等信息都可以在设备正面的 LCD 显示屏上显示出来。

主要特点

• 图形显示，包括 10 个薄膜键

• 手动设置力或位移

• CE 标志

• 以太网接口

• 22 种不同语言

• 多语言菜单导航

• 校准功能

• 4个带有A/D转换器的模拟端口（接口为±10 VDC)

控制参数

法向加载（轴向）和剪切加载（水平），可按恒定，斜率或循环的方式进行加载，可通过下面几种方式控制：•速率控制 •力控制 •位移控制