При креплении рамы рыхлителя к рамам гусеничных тележек или к корпусу базового трактора угол резания зубьев при изменении глубины рыхления изменяется незначительно, корпус заднего моста нагружен мало, усилия в штоках гидроцилиндров сравнительно небольшие. Охватывающая рама обеспечивает хорошую устойчивость рыхлителя в поперечном направлении и может быть легко, приспособлена для работы с толкачом. Однако подвеска с такой рамой имеет большую массу, несколько затрудняется проход грунта под поперечиной рамы и поэтому используется только в специальных рыхлителях.

При трехточечном креплении рамы рыхлителя к корпусу заднего моста угол резания зубьев изменяется больше, поперечная устойчивость машины снижается, нагрузки в шарнирах и штоках гидроцилиндров возрастают. Но благодаря простоте конструкции и сравнительно небольшой массе такой тип подвески применяется на рыхлителях всех классов.

При параллелограм-мной подвеске рамы рыхлителя угол резания не зависит от заглубления зубьев, длина поперечной балки рамы может быть меньше ширины трактора. Однако эта конструкция имеет большее число шарниров, меньшую поперечную устойчивость и большую нагрузку на корпус заднего моста, чем при других типах подвесок.

Рабочий орган рыхлителя оснащается одним или несколькими зубьями, крепление которых может быть жестким и шарнирным.

Шарнирное крепление зубьев применяется при рыхлении скальных трещиноватых грунтов, а также грунтов с включением крупных глыб и валунов. На специальных рыхлителях с большой глубиной рыхления чаще применяется жесткое крепление зубьев.

По форме различают зубья изогнутые, прямые и полуизогнутые. Изогнутые зубья (рис. 20, а) применяют для рыхления грунтов на глубину до 0,8 м Они могут использоваться на скальных грунтах пластно-го залегания; при заглублении зубьев возникают силы, способствующие отрыву пласта от массива. Прямые зубья (рис. 20, б) успешно .применяют для рыхления различных грунтов. Полу изогнутые зубья (рис. 20, в) позволяют уменьшить усилие заглубления при большом угле резания. На рис. 20, г—ж показаны специальные конструкции зубьев.

При пяти зубьях у легких рыхлителей их шаг составляет обычно 0,3—0,5 м, при трех — 0,8—1 м. У средних рыхлителей шаг зубьев равен 0,9—1,3 м, у мощных и сверхмощных — 1,4 м.

Расстояние от зубьев до гусеницы должно быть больше длины зоны разрушения грунта в направлении движения рыхлителя и обычно равно 5—2 глубинам рыхления.

Рис. 20. Зубья рыхлителей:
а — изогнутые; б — прямые; в — полуизогнутые; г — с подпятником; д е — со вставным наконечником; ж — с отогнутым концом.

Угол резания зубьев чаще всего составляет 30—45°, а при разработке грунтов с крупными включениями несколько больше.

Длина зубьев должна быть больше максимальной глубины рыхления на 0,1—0,3 м, чтобы рама рыхлителя свободно проходила над поверхностью разрыхленного грунта.

Высота подъема зубьев легких рыхлителей над уровнем поверхности грунта должна достигать 0,3—0,5 м, средних — 0,6—0,7 м и мощных — более 0,7 м. Необходимый задний угол въезда в транспортном положении при этом должен быть не менее 20—30°.

Число зубьев и их шаг зависят от назначения рыхлителя, глубины рыхления, допускаемого размера кусков грунта и его физико-механических свойств.

Рис. 21. Навесное оборудование к трактору для разрушения слоя промерзшего грунта.

Киевским инженерно-строительным институтом совместно с Челябинским заводом дорожных машин им. Колющенко предложена новая конструкция наконечника зуба рыхлителя. Ее особенность заключается в возможности расчленения зоны разрушения грунта на части, что способствует снижению динамичности нагрузки на зуб.

Для разрушения грунтов с небольшой глубиной промерзания (до 0,4—0,5 м) можно использовать рыхлители, работающие по наименее энергоемкой схеме разрушения — способу отрыва. При этом грунт разрушается при вертикальном движении ножа под мерзлым слоем.

Лабораторией новых землеройных машин Киевского инженерно-строительного института совместно со специальным строительно-монтажным управлением треста «Строймеханизация» Главкиевгорстроя разработано навесное оборудование (рыхлитель) к трактору Т-108, разрушающее грунт методом отрыва. Оно состоит (рис. 21) из рамы, на которой жестко закреплен рабочий орган — нож, заглубляющийся в грунт под действием гидроцилиндра, вращаясь вокруг шарнира вместе с рамой. После заглубления ножа на глубину разрушения h до незамерзшего грунта трактор перемещается на расстояние, зависящее от величины скола, ц с помощью четырех гидроцилиндров поднимается вверх, разрушая на своем пути грунт. Далее нож опускается, трактор снова перемещается на расстояние и цикл повторяется.

Развиваемое усилие отрыва зависит от мощности установленных гидроцилиндров и гидронасоса. В данной конструкции на тракторе Т-108 усилие отрыва достигает 300 кН, что позволяет разрабатывать грунты на глубину до 70—80 см.

Технологическая особенность рабочего процесса тягового рыхлителя заключается в непрерывности действия. В общем случае его производительность определяется произведением площади поперечного сечения слоя разрыхленного грунта на среднюю рабочую скорость передвижения. Вместе с тем производительность рыхлителей зависит от конкретных технологических й организационных условий производства работ.

В зависимости от назначения рыхления грунта режим рыхления может быть разным. При подготовке забоя следует стремиться, чтобы глубина рыхления была возможно большей (но не превышала критическую), а энергоемкость процесса — минимальной.

При подготовке забоя для скрепера размер кусков грунта не должен превышать ширины щели между ножом и заслонкой ковша. Прореза-ние щелей в массиве для облегчения экскаваторной разработки ведется на предельной глубине, допускаемой тяговым усилием машины.

Эксплуатационную производительность рыхлителя определяют с учетом коэффициента использования машины во времени.