在切削土壤方面和各种类型尺寸的挖掘机、挖土一运输机械及它们的工作部件在不同土壤条件的实验，其大多数研究都可以归纳为土壤的基本物理一机械性能的统计学特性，挖土机的随机载荷和它们的统计学特性，并对这些机器金属给构的评价方法和计算方法进行探入的分析。还应看到，尽管结构型式和挖掘机及工作部件类型多种多样，进行试验和研究时，仍能测出必要和足够的、对所有机器来说属于相同类型的信息容量。这是因为通常把工作部件和加工介质相互作用的研究，工作部件合理形状和工作装备最佳参数的选择，以及随机载荷的确定、分析，创新和完善挖掘机械和它们的工作部件相联系的综合任务之中。此外，还应进行所有机器结构部件应力谱的计算，各种载荷条件下部件强度特征的研究，以及部件、组件、整机在各种条件下工作的可靠性的评价和计算。

进行一系列性能试验和生产实验时，应该广泛地果用切削土壤的相似法和物理模拟法，试验的设计理论、应变测力和磁力记录等等。为了按建研所的研究方法和规划，实现处理和分析试验资料的自动化和半自动化，还需要利用现代的计数装置、电子计算机以及概率论和随机过程理论的数学仪器。利用相似法和物理模拟法能够研究工作装备和土壤的相互作用，直至制成机械的试验原型。由于利用了由研究过程性质决定的方程组和单值性条件，因而能得到在直接试验基础上的关系曲线和提出假设条件下的测量数据。挖掘机工作部件和土壤相互作用的相似理论和物理模拟法的应用问题，在B.H.巴洛夫涅夫的著作中有详尽的论述。