Рабочим органом рыхлителя является зуб (рис.4.2.3) или несколько зубьев, установленных на стойках рядом или уступами в специальном башмаке, укрепленном на раме. В зависимости от назначения, ширины и глубины рыхления, мощности и номинальной тяговой силы тягача, а также физико-механических свойств породы число зубьев, их геометрическая форма и расстояние между зубьями изменяются.
По номинальной тяговой силе и мощности привода базового трактора рыхлители разделяют на: сверхмощные с номинальной тяговой силой > 350 кН и мощностью привода > 370 кВт; мощные — 200...350 кН и 185... 370 кВт, средней мощности — 135...200 кН и 120... 185 кВт и малой мощности.
Конструкции рам для крепления стоек зубьев рыхлителей определяются типами их подвесок, применяют внутренние (наиболее распространенные) и охватывающие рамы. Внутренние рамы имеют гнездо для установки только одной стойки (см. рис. 4.2.3, а), охватывающие — поперечные балки различной ширины (рис. 4.2.3, б), позволяющие изменять как число стоек (от одной до трех), так и шаг их установки. Рамы обоих типов могут
снабжаться жесткими буферными устройствами для восприятия дополнительных сил от толкача.
Для рыхлителей на гусеничном ходу, получившем наибольшее распространение для этого типа навесного оборудования на карьерах, в основном используют радиальные (рис. 4.2.4, а) и параллелограммные (рис. 4.2.4, 5, в) типы подвесок рам для крепления стоек зуба, присоединяемых на шарнирах О| к корпусу заднего моста базового трактора.
Подвески радиального типа применяют чаще, поскольку они просты и отличаются малой массой. Их устанавливают на тракторах с жесткими задними мостами и подвеской гусениц, и они имеют одну стойку зуба при разработке пород, склонных при рыхлении выкалываться крупными глыбами (до 2 м в поперечнике). Одностоечные радиальные подвески могут обеспечить рыхление пород на глубину до 2,1 м (при двух или более повторных проходах машины).
Зуб радиального рыхлителя (см. рис. 4.2.4, а) при подъеме и опускании рамы перемещается по дуге, вращаясь вокруг шарнирной оси Оь что создает переменную величину угла резания 5С при входе зуба в породу на уровне стоянки тягача. Угол резания 80 изменяется по мере заглубления зуба от 90° в исходном положении до 36,5° при максимальной глубине, соответствующей горизонтальному положению рамы. Оптимальными углами резания 80 при внедрении в плотные породы являются углы 50...65°; при внедрении в прочие породы 38...45°.
Угол резания и глубина погружения зуба могут быть изменены перемещением хвостовика в головке держателя, для чего используют одно из нескольких отверстий на стойке зуба.
Параллелограммная подвеска с гидроцилиндром изменения угла наклона стойки (см. рис. 4.2.4, 6) позволяет обеспечить как неизменность угла резания на любой глубине рыхления (при начальной параллельности сторон параллелограмма, устанавливаемой с помощью гидроцилиндра), так и его дистанционное изменение по мере необходимости.
В параллелограммной подвеске угол резания (см. рис. 4.2.4, в) регулируют изменением положения верхней распорки. Различную глубину рыхления в данной конструкции обеспечивают изменением положения хвостовика стойки.
Конструкция параллелограммной подвески с уширенной рамой для крепления стоек зубьев допускает установку до трех рыхлящих зубьев. Ее геометрические параметры таковы, что не позволяют получить глубину рыхления > 1,1 м. При этом расстояние между стойкой зуба и гусеницей <1,5...1,6м, что меньше, чем у радиальной подвески.
Применение параллелограммной подвески предпочтительнее, если выходной размер кусков ограничен или если твердость разрых-
ляемой породы в массиве изменяется от большой до средней.
Стойки зубьев рыхлителей изготовляют различных типоразмеров из кованых пластин (реже литыми) и снабжают съемными защитными козырьками и наконечниками из износостойкого материала.
Сечение зуба подбирают таким, чтобы он выдерживал нагрузку, равную полуторакратной тяговой силе трактора, приложенной к концу зуба, а с учетом применения толкача — в 2—2,5 раза большую. Толщина стойки зуба обычно < 100 мм. Вылет (длина) зубьев должен быть на 100...300 мм больше максимальной глубины рыхления. Шаг установки зубьев не должен превышать 900... 1400 мм.
Для гашения ударов, передающихся от рабочего органа рыхлителя на трактор, обеспечения постоянного контакта зуба с забоем и сглаживания флуктуации сил сопротивления на зубе хвостовик стойки зуба иногда соединяют с амортизатором, устанавливаемым на раме держателя стойки.