На основе принципа равновесия действующих сил на режущем элементе и в плоскости скалывания получаем
теоретическое уравнение силы сопротивления резанию  кН где f 1- коэффициент внешнего трения скольжения между асфальтобетоном и материалом режущего элемента; f 2- коэффициент внутреннего трения материала покрытий; α= 90 - γ - угол резания режущего элемента. Полученное уравнение учитывает силы сопротивления резанию, возникшие в зоне разрушения, и не учитывает влияние на силы сопротивления резанию напряженного состояния массива среды, значение которого с повышением скорости приложения загрузок растет. При упруго-пластической деформации скорость изменения напряжения деформации на величину пропорциональную самому напряжению
 где Е - модуль упругости асфальтобетонного материала, МПа; η - коэффициент вязкости асфальтобетонного материала, МПа ۰с; dσ/dt - скорость изменения напряжения; dS/dt - скорость изменения деформации. Решение данного уравнения при постоянной скорости деформации дает возможность определить величину напряжения на режущем элементе в зависимости от скорости деформации σ=v۰η(1-e -t/θ) где v- скорость относительной деформацию, с-1; e - неперево число; t - время приложения нагрузок, с; θ - время релаксации напряжения, с. Время приложения нагрузок режущей грани с определенной материальной точки покрытий равно: t=b/(2vtgβ/2), с Общая сила сопротивления резанию с учетом полученных зависимостей имеет вид: P p=(K 1τ+σ/(sinβ/2))۰hb где К 1 - коэффициент,
учитывающий влияние всех безразмерное величин  В процессе фрезерования разогретого асфальтобетонного покрытия с повышением скорости вращения фрезерного барабана возможности распределения напряжений, а вместе с тем и деформации ограничены. Асфальтобетонный материал начинает проявлять упругие свойства, резко уменьшается возможность отталкивания минеральных зерен при встрече с режущими элементами. Процесс разрушения осуществляется со сдвигом впереди лежащего к режущему элементу ограниченного объема массива среды. При больших значениях скорости вращения фрезерного барабана можно полагать, что сила сопротивления резанию зависит от сопротивления сдвига определенного объема массива среды и но зависит от сопротивления распределения напряжения в массиве среды. Для режущих элементов с плоской передней гранью используем на фрезерном рабочем органе тангенциальную составляющую силы сопротивления резанию равную P T=K 2τ۰F П где К 2 - коэффициент, учитывающий влияние всех
безразмерных величин,  Fп- поперечная площадь режущего элемента, входящая в контакт с асфальтобетонной средой. С учетом значений кинетической энергии фрезерного барабана и работы, выполняемой фрезой за один оборот, определяем достаточную
скорость вращения фрезерного рабочего органа.  м/мин где m- масса фрезерного рабочего органа, кг; z - число режущих элементов, находящихся одновременно в контакте с покрытием. Сравнительный анализ полученных зависимостей для определения значения необходимой и достаточной скорости вращения фрезерного барабана показывает, что значение необходимой скорости вращения фрезерного барабана в несколько раз превышает достаточную скорости вращения фрезы, соответственно, разрушение покрытия осуществляется с большим значением кинетической энергии, чем это необходимо, что вызывает раскалывание минеральных зерен. С учетом полученной А.Я. Александровым зависимости для определения силы раскалывания минеральных зерен, для режущих элементов с плоской передней гранью, получаем общую силу сопротивления резанию в процессе фрезерования асфальтобетонных покрытий: K=K 2τF П+K рbD cτ раскtgφ, кН где K р - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава и формы щебня; D c- средний диаметр минеральных зерен, м; τ раск - предел прочности минеральных зерен при раскалывании, МПа. На основе полученных зависимостей разработана блок-схема расчетной силы сопротивления резанию в процессе фрезерования асфальтобетонных покрытий, с учетом значения достаточной и необходимой скорости вращения фрезы.
| 