Пристрої з фрезерним розпушувачем
Розробка важких ґрунтів земснарядами неможлива без попереднього механічного розпушування. Для цієї мети використовуються різні типи механічних розпушувачів: фрезерні, роторно-ковшові, гвинтові, ланцюгові з ківшами або зубцями, що волочаться, гойдаються, вібраційні та комбіновані - гідрофрезерні. Фрезерні розпушувачі набули найбільш широкого поширення. Сучасні земснаряди переважно комплектуються розпушувачами фрезерного типу (рис.1.).
Рис.1. Фрезерний розпушувач:
1 – редуктор; 2 – рама; 3 - папільонажний блок; 4 – наконечник; 5 – фреза;
6 – вал фрези; 7 – трос; 8 – вал приводу; 9 – електродвигун.
Мал. 1а. Розпушувач фрезерного типу (гвинтовий)
Фрезерний розпушувач монтують на жорсткій рамі 2, яка служить основою для розміщення фрези 5 і приводу, що складається з електродвигуна 9, редуктора 1 і вала 8. Редуктор знижує частоту обертання вала 8, розташованого вздовж осі рами. Фреза 5 закріплена на кінці валу 6, паралельно якому розташований наконечник 4, що входить усередину порожнини фрези. Рама розпушувача шарнірно з'єднана з корпусом земснаряда та переміщається у вертикальному напрямку штоками гідроциліндрів або тросами. На ній закріплені блоки 3 для папільонажних тросів 7, що переміщують розпушувач по горизонталі.
Фрези для розробки ґрунту поділяються по конструкції на два основні типи: відкриті та закриті. Відкрита фреза (рис. 2, а)
Рис.2. Фрези відкритого типу:
а - з прямими ножами, б - типу «Монзунд», - ложкова;
1 - тильне кільце; 2 – ніж; 3 – спиця; 4 - маточина.
являє собою ряд (п'ять і більше) 2 ножів, розташованих по колу під деяким кутом до осі обертання. Ножі закріплені за допомогою спиць 3центральній маточці 4, що має конічний отвір для посадки на головний вал. Ножі служать не тільки для відділення грунту від масиву, але і для направлення його до отвору прийому наконечника, тому їм надається деякий кут по відношенню до тильного кільця 1, що з'єднує кінці ножів для створення необхідної жорсткості всієї конструкції фрези. Спицям також надано нахил подібно до лопат шнека для подачі грунту з торця фрези до приймального отвору наконечника. Фрези з прямими ножами найбільш прості у виготовленні і призначені для розробки зв'язкових, але не грунтів, що налипають.
Фреза «Монзунд» (рис.2,б) призначена для розробки дуже щільних грунтів, що налипають. Вона відрізняється особливою хвилеподібною формою ріжучої кромки, що зменшує потрібні зусилля різання та налипання ґрунту. Ложковою фрезою (рис.2, в) розробляють важкі грунти, що налипають. Для розробки важких глин застосовують фрези із потужними ножами. Ріжучі кромки забезпечені змінними зубами на кшталт ріжучих кромок екскаваторних ковшів.
Основним недоліком всіх фрез є односторонній напрямок їх обертання, що забезпечує нормальні умови різання грунту лише при русі (проходці) розпушувача в один бік, тобто в тому випадку, коли ножі рухаються знизу вгору, в підріз. При зворотній проходці розпушувача ножі рухаються зверху вниз (накат) і фреза при великій щільності грунту і невеликій масі розпушувача може покотитися по ньому і розпушувач «викотиться» із вибою. Тому фрезерні розпушувачі повинні мати достатню масу для створення зусиль різання.