Рис. 1. Схема рыхлителя с бульдозерным оборудованием:
GRP — опорная поверхность; L, Н, ф, а, X — основные параметр рыхлителя

Опыт применения рыхлителей для разработки мерзлых грунтов как в СССР, так и за рубежом показывает, что наиболее целесообразно применять навесные рыхлители для больших площадей рыхления: при разработке котлованов, широких траншей, выемок в строительстве, при проведении вскрышных работ на горных предприятиях и т. п.

Все более эффективное использование рыхлителей при разработке скальных и мерзлых грунтов обусловлено, с одной стороны, значительным ростом мощности базовых тракторов и, с другой,— модернизацией навесных устройств и конструкции рабочих органов.

Повышение мощности базовых тракторов позволяет значительно расширить область применения рыхлителей, обеспечить их большую эффективность при разработке высокопрочных мерзлых, разборно-скальных и скальных грунтов, чем при буровзрывных работах. Удельная энергоемкость процесса рыхления в зависимости от физико-механических характеристик составляет на мерзлых грунтах не более 0,2—0,66 кВт-ч/м3 по сравнению с 1—2 кВт-ч/м3 при других методах разработки.

Конструктивные и классификационные отличия современных рыхлителей обусловлены тяговым классом и ходовым устройством базового трактора, назначением рыхлителя, видом его навесного устройства, способом установки, числом зубьев и их креплением.

Для разработки прочных грунтов в строительстве различают рыхлители на базе тракторов тягового класса 10, 15, 25, 35. Предусмотрено создание рыхлителей на базе более мощных тракторов тягового класса 50, 75, 100. Тяговый класс трактора является основным параметром, определяющим максимальное заглубление зубьев в грунт, число зубьев, ширину наконечника, наименьшее расстояние от нижней точки рабочей балки до опорной поверхности, расстояние от наконечника в крайнем нижнем положении до оси ведущей звездочки трактора, а также ресурс рыхлителей до первого капитального ремонта.

По типу ходового устройства базового трактора различают гусеничные и колесные рыхлители. Широко распространены в отечественной и зарубежной практике гусеничные рыхлители, обеспечивающие высокую производительность при работе в наиболее тяжелых условиях в результате реализации больших тяговых усилий и высокой проходимости. Современные гусеничные рыхлители монтируют на тракторах мощностью от 19 до 735 кВт.

По целевому назначению рыхлители подразделяют на основные и вспомогательные.

Основные рыхлители, как правило, монтируют в агрегате с передним бульдозерным оборудованием. Они служат для разрыхления мерзлых и скальных грунтов, которые не могут разрабатывать обычные землеройные машины без предварительного разрыхления.

Вспомогательные рыхлители монтируют в агрегате с основными оборудованием на легких класса до 10 бульдозерах, погрузчиках, автогрейдерах, скреперах или навешивают на бульдозерные отвалы для сокращения технологического цикла землеройных работ. Эти рыхлители предназначены для рыхления плотных немерзлых грунтов или слежавшихся материалов, что позволяет увеличить производительность, несколько расширить область применения и удлинить сроки службы основного рабочего оборудования.

По виду навесного оборудования различают трехзвенные, четырехзвенные, параллелограммные и многозвенные рыхлители. Они могут быть как с регулируемым, так и нерегулируемым углом рыхления, с изменяемым шагом зуба. Прогрессивно создание рыхлителей четырехзвенного и многозвенного типа с регулируемым углом рыхления и траекторией заглубления.

В зависимости от способа установки оборудования различают рыхлители с креплением к корпусу заднего моста или к раме гусеничной тележки. Наибольшее распространение получило крепление рыхлительного оборудования к корпусу заднего моста базового трактора.

По числу зубьев различают рыхлители одно- и многозубые. Однозубые рыхлители предназначены для разработки особо прочных материалов. Их можно использовать для специальных работ: глубокого рыхления траншей, прокладки кабелей на глубину до 2,5 м и т. п. Многозубые рыхлители содержат в комплекте нечетное число зубьев и в зависимости от тягового класса трактора имеют три или пять зубьев. Известны конструкции вспомогательных рыхлителей с девятью зубьями.