При изучении взаимодействия рабочего органа землеройной машины с грунтом пользуются следующими определениями и обозначениями (рис. 235).

Поверхность резания забоя 1 — траектория перемещения режущей кромки рабочего органа;
плоскость резания 2 — плоскость, касательная к траектории перемещения режущей кромки;
основная или нормальная плоскость забоя 3;
с — толщина стружки;
b — ширина стружки;
F — площадь поперечного сечения стружки.
В процессе заполнения ковша срезаемый грунт перемещается по передней поверхности 5 режущей части рабочего органа.
Поверхность 4 режущей части рабочего органа, обращенная к забою, называется задней.

Линия пересечения передней и задней поверхностей режущей части рабочего органа образует режущую кромку;
а — задний угол, расположен между плоскостью резания и задней поверхностью режущей части рабочего органа;
Р — угол заострения, заключен между задней и передней поверхностью режущей части рабочего органа;
Y — передний угол, находится между основной плоскостью забоя и передней поверхностью режущей части рабочего органа;
б — угол резания, образован передней поверхностью режущей части рабочего органа и плоскостью резания.

Оптимальное значение угла б для большинства грунтов должно быть 20—30°, но его значение не всегда может быть выдержано в связи с тем, что при этом значении угла б лезвие ножа может получиться очень тонким и непрочным.

Задний угол а должен быть не менее 7°, чтобы задняя поверхность режущей части рабочего органа не терлась о поверхность резания.

Угол заострения при сплошной режущей кромке равен 15—20°, если позволяет прочность ножа.

Рабочие органы землеройных машин характеризуются и другими параметрами:
прямые ножи — длиной L, шириной В и радиусом кривизны;
ковши — емкостью q, шириной В, высотой Н и длиной L.

В процессе отделения грунта от массива принято различать процесс резания и процесс копания.

Под резанием грунта понимается часть процесса копания, состоящая из отделения грунта от массива при помощи режущего лезвия рабочего органа.

Под копанием понимается более сложный процесс, включающий в себя резание грунта, перемещение его по рабочему органу, перемещение призмы грунта впереди рабочего органа и перемещение рабочего органа. Поэтому сопротивление копанию всегда больше сопротивления резанию грунта.

При отделении грунта от массива возникают следующие сопротивления.