Динамический характер силового воздействия позволяет значительно снизить энергоемкость и повысить эффективность процесса, однако для определенной рабочей среды и определенной производительности процесса.

Форма рабочего органа во всех случаях оказывает значительное влияние на энергоемкость процесса. Однако реализовать оптимальную форму рабочего органа обычно затруднительно, так как она должна изменяться с характеристикой и состоянием рабочей среды, а кроме того, форма рабочего органа, как правило, должна удовлетворять различным операциям, выполняемым им, и изменяющемуся воздействию на него рабочей среды. Так, уменьшение толщины режущего органа снижает необходимое усилие резания, но уменьшает его прочность и снижает срок службы. Оптимальная для резания грунта форма ковша экскаватора может оказаться непригодной для зачистки и планирования забоя. Снижение энергоемкости при разрушении грунта крупными глыбами может резко ухудшить условия их перемещения на конвейере и проход через перегрузочные устройства. Поэтому работы по оптимизации процессов и рабочих органов требуют комплексного рассмотрения, изучения всего процесса в целом и не должны подчиняться одной, даже главной операции без тщательного изучения целесообразности постановки такой задачи.

Работы многочисленных исследователей по созданию физической теории процесса, выполняемых -рабочими органами в их рабочих средах, убедительно показали принципиальную общность процессов одинакового характера. Так, процесс срезания стружки в металле, пластмассах и в различных крепких грунтах может быть представлен одинаковыми по своему принципиальному построению формулами (работы И. А. Тиме в 70-х годах XIX в., К. А. Дворкина, А. А. Брикса и других). Однако несмотря на большое количество позднейших исследований процессов резания грунта (у нас — работы В. П. Горячкина, А. Д. Далина, Ю. А. Ветрова, В. Д. Абезгауза, А. Н. Зеленина, М. И. Гальперина, Л. А. Шрейнера и других, за рубежом — Е. Динглингера. Ф. Кипа ста, И. Ратье и других), физическую теорию резания не удалось создать на уровне, превышающем более или менее приемлемые гипотезы, как, впрочем, и исследователям, решавшим в течение последних двух столетий ту же проблему для металлов. Тем не менее их труды дали возможность разработать вполне приемлемые инженерные методы расчета режущих рабочих органов для металла, дерева и грунтов при различном состоянии последних.

Такой же результат получили при исследовании рабочих органов для разрушения и размельчения, а также уплотнения грунтов. Поэтому мы отсылаем интересующихся вопросами этих гипотез к первоисточникам и излагаем здесь только общие результаты важнейших исследований, и инженерные методы решения задачи, знание которых обязательно для инженера-механика по строительным машинам. Тем более такое решение правомерно для более простых процессов и рабочих органов — для перемешивания, сортировки, перемещения, прокалывания, сверления, прожигания и т. п.