Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

Поверхности сдвига раковин крупного скола (III) распространяются от нижней части ножа до дневной поверхности (рис. 2). Поверхности сдвига раковин мелкого скола (I и II) исходят прибли-зительно из того же места ножа, но распространяются до поверхности ранее образованного круп-ного скола, не доходя до дневной поверхности грунта.
Углы наклона (₁ и ₂) к горизонту поверхностей сдвига мелких раковин скола иной, чем у крупных раковин скола (). Изменение сопротивления резанию в процессе движения ножа при постоянной глубине резания (h) синхронизировано с явлениями процесса образования сколов грунта. В момент образования мелких сколов наблюдается уменьшение сопротивления резанию на величину Р_м (см рис. 1). При образовании крупной раковины скола усилие резания снижается на большую величину Р_ск, чем при образовании мелких раковин.
Составляющая силы сопротивления резанию P_min, постоянная по величине при неизменной глубине резания, является следствием суммы сопротивлений сопутствующих процессам:
- смятия грунта кромкой затупления ножа на величину h_см (см. рис. 2) с последующим уплотнением его в стенку забоя,
- преодоления трения грунта о поверхность кромки затупления ножа, определяемое реакцией упругого последействия уплотненного грунта,
- упругого деформирования массива грунта перед ножом, предшествующего пластическим деформациям сдвига или отрыва элемента скола грунта, которое реализуется поверхностью нижней части ножа толщиной h_д .
В результате проведенного анализа следует отметить бесперспективность применения для определения сопротивления резанию грунтов формул, разработанных  на базе теории предельного состояния грунтов, из-за радикального отличия вида и сущности процессов, происходящих при взаимодействии рабочих органов землеройных машин с грунтом, от процессов, происходящих при взаимодействии поверхностей строительных объектов с грунтом.

Рис. 2. Схема образования раковин скола перед ножом
 в процессе резания грунта
При взаимодействии ножа с массивом грунта происходят процессы пластического деформирования грунта с образованием раковин скола, поверхность сдвига которых относительно грунтового массива не всегда достигает дневной поверхности грунта. Дневной поверхности достигают только крупные сколы, в момент образования которых наблюдается максимальное сопротивление резанию грунта. Элементы мелких и крупных сколов  в процессе движения ножа перемещаются совместно с предыдущими сколами как одно тело вдоль поверхности ножа и поверхности сдвига (см. рис. 2). Зарождение мелких и крупных сколов наблюдается в нижней части ножа. От этого места распространяются пластические деформации, преддверием образования которых являются упругие деформации массива грунта. На схеме зона упругих деформаций грунта в месте контакта с поверхность ножа показана символом h_д. Ниже этого места происходит упруго-пластическое уплотнение грунта в массив кромкой затупления ножа на величину h_см; h_у – упругая деформация в зоне уплотнения грунта кромкой затупления.
Максимальная величина сопротивления резанию соответствует моменту развития пластической деформации крупного скола, которая проистекает от нижней кромки ножа до дневной поверхности грунта под углом  к горизонту. Упругая деформация массива  грунта в этом случае достигает такого состояния, при котором вдоль плоскости развития  пластических деформаций возникает сила, достаточная для преодоления сопротивления сдвигу элемента скола перед ножом и для вдавливания грунта в массив кромкой затупления ножа.