Рыхлители

Рыхлитель (рис.12.3) предназначен для рыхления прочных и мерзлых грунтов и представляет собой навесное или прицепное оборудование к гусеничным тракторам или базовым тягочами различной мощности и с разным тяговым усилием.

 

 

Рис.12.3. Общий вид рыхлителя: 1 – тягач;2 – амортизатор;

3 – вертикальная стойка; 4 – рама; 5 – упор; 6 – зуб; 7 – наконечник;

8 – накладка; 9 – тяга;10 – гидроцилиндр подъема рабочего оборудования

 

Рыхлители классифицируют по главному параметру – максимальной силе тяги по сцеплению Т_сц базового трактора:

 

Тсц, кН
Максимальное заглубление, мм

 

По тяговому усилию:

- легкие – если тяговое усилие равно 30…100 кН;

- средние – 100…150 кН;

- тяжелые – 250 кН;

- сверхтяжелые – 500кН.

 

По мощности двигателя базовой машины (кВт) подразделяют:

- легкие – меньше 120;

- средние – 120…250;

- тяжелые – 300…500;

- сверхтяжелые – 550…1000.

 

Рыхлителями эффективно разрабатываются мерзлые и многие крепкие грунты. Разработка ими этих грунтов с транспортированием на расстояние менее 4 км мощными скреперами с усиленными ковшами в 3…4 раза, чем рыхление взрывом и погрузка экскаватором с отвозкой в автосамосвалах, в 2…3 раза дешевле, чем при с использованием при рыхлении клин-бабы. Производительность труда по сравнению с рыхлением взрывом и экскаваторной погрузкой возрастает с 78…80 м³/чел-смен до 220…300 м³/чел-смен.

 

Процесс работы рыхлителей.

Вначале одновременно с перемещением машины зубья заглубляются в грунт. После заглубления их на глубину, обеспечивающую движение трактора на оптимальной скорости, он продолжает перемещаться с сохранением этой глубины, затем зубья выглубляются до выхода из грунта. После проходки участка определенной длины рыхлитель поворачивают и повторяют процесс в обратном направлении. При большой длине участка работу осуществляют без разворота. Длину каждой проходки выбирают в зависимости от условий работы и от того, в сочетании с какими машинами работает рыхлитель. При разработке, пород в карьерах на значительную глубину их рыхлят послойно.

 

Производительность рыхления.

Рыхлитель работает в сочетании с бульдозером, скрепером или экскаватором. В первых двух случаях глубина рыхления должна быть больше на 20%, чем толщина слоя, захватываемая отвалом бульдозера или ножом скрепера. Степень рыхления, т.е. размеры кусков разрыхляемой породы и грунта, оказывает влияние на производительность рыхлителя.

Она зависит от тягового усилия трактора Т_сц и скорости рыхления υ_р (оптимальная υ_р – 1,6…2,5 км/ч). Тяговое усилие зависит от типоразмера трактора и обычно при оптимальной скорости рыхления 1,5 км/ч равно 0,6…1,1 веса трактора с оборудованием бульдозера или рыхлителя. При равных Т_сц и υ_р производительность зависит от количества одновременно заглубленных зубьев, расстояние между ними и глубины рыхления h_р.

Для трактора мощностью 300 кВт при силе тяжести бульдозера с рыхлителем 500…520 кН в среднем глубина рыхления h_р = 50…60 см в очень крепком и 90…100 см в мягком грунте. При уменьшении или увеличении мощности или силы тяжести глубина меняется примерно пропорционально корню кубическому их изменения.

 

Техническая производительность П_р.т м³/ч, зависит от полезной ширины захвата рыхлителя В_п, м, полезной толщины разрыхленного слоя h_р, м, скорости рыхлителя υ_р, м/ч, коэффициента перекрытия k_пер, коэффициента характера проходов (параллельные или перекрестные) k_п, количества повторных проходов n:

 

П_р.т. = В_рh_р υ_р k_пер / (k_пn).

Значение k_пер, зависит от физико-механических свойств грунта; обычно k_пер – 0,75. При параллельных проходах k_п = 1, при перекрестных k_п = 2.

 

Эксплуатационная производительность П_р.э., зависит то использования машины (k_в ≈ 0,75) с учетом времени подготовки машины к работе, ее осмотра и техобслуживания. Рабочая средняя скорость в этом случае уменьшается на 20% для учета случайных задержек. При этом

 

П_р.э. = П_р.т.k_в.

Если скорость рыхления из-за буксования значительно снижается, необходимо заменить типоразмер трактора или снизить глубину рыхления. Увеличить силу тяги, можно применением толчка или жесткой тандемной сцепки тракторов с навеской рыхлителя на заднем тракторе. Для увеличения силы тяги на 50…80% лучше применить гусеничный толкач, менее 50% - колесный тягач.