Diseño, construcción y prueba de una caja para cizallar suelos.

Abstract

El objetivo de este trabajo fue diseñar, construir y probar una caja de cizalle torsional, que permita obtener el coeficiente de fricción y ángulo de fricción interna de un suelo in situ. Para ello se propuso simular en la medición la carga ejercida por un tractor con implementos sobre el suelo, que según Cornejo (1999) es máxima en tractores de 4WD y corresponde a 446 kPa. Se utilizaron los datos de coeficiente de fricción y ángulo de fricción interna presentados por Ashburner y Sims (1984) para obtener los pares de torsión máximos en cada tipo de suelo; con el máximo de estos, se dimensionó la caja. El diámetro y altura se determinaron considerando un volumen mínimo de muestra para lograr no disturbar el suelo de acuerdo a Hartge y Ellies (1999). Para obtener sobre la caja una carga que simule el peso de un tractor con implementos, se diseñaron los siguientes elementos: dos anclajes, una viga porta anclaje y viga, que sirven de soporte para lograr, indirectamente, una reacción sobre la caja, aplicando el principio de la palanca interresistente (Máximo y Alvarenga, 1998). De acuerdo al diseño, se construyó el equipo, y se determinaron los parámetros de la ecuación de Coulomb (Sánchez-Girón, 1996) para un suelo agrícola representativo de la provincia de Ñuble, con dichos datos se graficó la curva de esfuerzo de corte versus esfuerzo normal. Se estableció un procedimiento para la utilización del equipo, el cual permite lograr las curvas de esfuerzo de corte versus esfuerzo normal sin inconvenientes, simulando el paso de un tractor con implementos.