Фрезерные разрыхлители земснарядов
Фрезерные разрыхлители, осуществляющие рыхление грунта при помощи   фрезы той или
иной конструкции, получили наибольшее рас­пространение. Форму ножей фрезы выбирают так, чтобы они одновременно с рыхлением по­давали грунт к входному отверстию всасы­вающей трубы.
 
Существует большое разнообразие фрез как по форме, так и по конструктивным решениям. Общим для всех фрез является наличие ножа, режущая кромка которого, вращаясь вокруг некоторой оси, срезает грунтовую стружку. Подача грунта к входному отверстию всасывающей трубы обеспечивается соответ­ствующим наклоном и формой ножа.
 
Фрезерный разрыхлитель на земснаряде был впервые построен около 100 лет тому на­зад, и в настоящее время известно много де­сятков их разновидностей, что является результатом не столько различных грунтовых условий, сколько отсутствием достаточно обоснованных методов проектирования фре­зерный разрыхлителей.
Явления, происходящие при фрезерном грунтозаборе, отличаются исключительной сложностью, так как представляют собой соче­тание недостаточно изученных процессов ре­зания и всасывания грунта.
 
Рассматривая силовые процессы в работе фрезы, различают усилие резания и усилие фрезерования.
 
Под усилием резания следует по­нимать усилие, необходимое для преодоления сил трения и сопротивления грунта разруше­нию. Усилие резания зависит от физико-меха­нических свойств грунта и формы режущих ножей.
Под усилием фрезерования следу­ет понимать усилие резания вместе с сопро­тивлением среды, в которой работает фреза, т. е. можно написать:
             (5-1)
где Рфр - усилие фрезерования грунта;
      Р- усилие резания грунта;
      Рс - сопротивление среды.
Сопротивление среды в основном зависит от скорости вращения фрезы и от массовой плотности грунта. Определение расчетным пу­тем слагаемых Р и Рс представляет значительные трудности, и существующие сегодня способы не могут быть еще рекомендованы к широкому применению. Так, например, в формулу, рекомендуемую лабораторией гид­ромеханизации Калининского политехническо­го института для определения значения Рфр, входит семь различных коэффициентов, зави­сящих от физико-механических свойств грун­та (три коэффициента), от угла резания, от скорости резания, от угла установки ножей в плане (по отношению к оси вращения фре­зы) и от формы ножа.
Учитывая недостаточность опытных данных для определения всех этих коэффициентов, обычно пестрый характер грунтов к забое, а также меняющуюся толщину стружки, для определения усилия фрезерования можно исходить из данных табл. 5-3, в которой

 

при­водятсястатистические значения удельной мощности   привода фрезерного рыхлителя в зависимости от характера разрабатываемо­го грунта.
Если мощность привода фрезерного рыхли­теля обозначить через

где:   -  удель­ная мощность фрезерного рыхлителя на 1 м3/ч;
q- производительность грунтозаборного устройства по грунту, м3/ч, то, очевидно, можно написать:
где vрез - скорость резания, м/сек;
Рфр- сум­марное усилие фрезерования, приходящееся на все ножи, одновременно участвующие в процессе резания;
        - к. п. д. привода фрезы (редуктор, вал в подшипниках), можно принять равным 0,70.
Делая соответствующие вычисления, полу­чаем следующую   формулу   для определения
усилия фрезерования
    (5-2)
При определении по этой формуле усилия Рн, действующего на один нож фрезерного разрыхлителя, можно учитывать, что одновре­менно в работе находится 1,25-2 ножа, т. е.