На современном этапе развития АПК страны технологический процесс поверхностной (предпосевной) обработки почвы комбинированными почвообрабатывающими машинами, одновременно совмещающими ряд операций за один проход  по полю, обусловливает наличие в их конструкциях необходимого набора различных перспективных рабочих органов [1, 2, 3, 6, 7, 8, 9]. Например, такие машины должны быть оснащены следующими рабочими органами: 1) для предварительного рыхления монолита почвенного пласта на заданную глубину; 2) для крошения комков и глыб до агротехнически приемлемых (по размерам) почвенных агрегатов; 3) для выравнивания поверхности  поля; 4) для уплотнения взрыхленного и измельченного слоя почвы.В этой связи, наблюдая за тенденцией развития рабочих органов почвообрабатывающих машин, следует отметить, что новые разработки реализуются по пути насыщения малых масс рабочих органов большей энергией за счет использования ротационного принципа воздействия на обрабатываемую среду. Это открывает широкие возможности для интенсификации рабочего процесса и способствует повышению эффективности использования средств механизации для поверхностной обработки почвы. При этом для этой цели в основном используют ротационные рабочие органы с активным и реактивным (пассивным) приводом (от почвы) [5, 7, 9, 10].Однако почвообрабатывающие орудия с активным рабочими органами не нашли широкого применения в сельскохозяйственном производстве. Потому что они имеют: относительно высокую энергоемкость по сравнению с рабочими  органами реактивного действия, низкую производительность из-за невысокой рабочей скорости, сложную конструкцию и интенсивный износ рабочих органов.В отличие от  орудий с активными ротационными рабочими органами рабочие органы орудия с реактивным приводом перспективны. Они способны работать на высоких скоростях (до 15 км/час и более), что позволяет более полно использовать энергетические возможности современных скоростных энергонасыщенных  тракторов, а также обладают сравнительно низкой энергоемкостью, простотой, надежностью конструкции и высокой износостойкостью рабочих элементов. Кроме того, они самоочищаются от налипших частиц почвы и растительных остатков, так как периодически выглубляются из нее.Благодаря своим достоинствам, ротационные рабочие органы такого типа находят широкое применение в комбинированных машинах и агрегатах для поверхностной обработки почвы.Однако и такие пассивные ротационные рабочие органы для крошения почвы и сопутствующих операций, нуждаются в дополнительных теоретических и экспериментальных исследованиях. Условия и методы исследования.  Принимая во внимание вышеуказанные предпосылки и недостатки существующих ротационных рабочих органов, нами разработан ротационный рыхлитель почвы. Указанная задача решается  тем, что в ротационном рыхлителе передняя режущая кромка спирально–пластинчатого рабочего органа имеет радиально направленные зубья, расположенные перпендикулярно касательной, соответствующей точке контура его режущей кромки, причем рабочий орган посредством горизонтально расположенных стержней связан с торцовыми фланцами. При этом один конец стержня жестко прикреплен к концевой части спирально – пластинчатого рабочего органа, а другой конец свободно размещен в отверстии, выполненного на верхней части фланца, причем стержень с обеих сторон фланца снабжен пружинами и фиксируется контргайками. Ограничители заглубления рабочего органа выполнены в виде плоских дисков жестко закрепленных к валу рыхлителя и оснащены двумя кольцами в форме сменных реборд дисковых сошников овощных сеялок. Каждое кольцо выполнено из двух равных полуколец, соединенных посредством кронштейнов и пружинных шплинтов и размещено в отверстиях по секторам на плоских дисках. Кроме того, фланцы и радиальный упор с подшипниками имеют возможность вращательного движения вокруг своих осей и размещены на валу рыхлителя. При этом радиальный упор выполнен в виде игольчатого диска, каждая игла которого копирует поверхность спирально–пластинчатого рабочего органа.Далее рассмотрим исследуемый нами спирально-пластинчатый рабочий орган с радиальными зубьями, при свободном перекатывании которого в слое почвы каждый зуб поочередно по винтовой линии плавно внедряется в нее, сминая и сдвигая ее в направлении вращения. При этом степень крошения (рыхления) почвы свободно вращающимся на горизонтальном несущем валу зубчатым спирально–пластинчатым рабочим органом зависит от ряда параметров: диаметра, места размещения, размеров, количества и формы зубьев, а также скорости поступательного движения, углов атаки и наклона к вертикали (соответственно, равных углу закручивания и подъема винтовой линии).При определении вышеуказанных параметров задаются глубиной обработки почвы – а, углом, определяющий зону, в которой зубья в той или иной степени погружены в почву – а, радиусом несущего спирально–пластинчатого рабочего органа – r, радиусом ротационного рабочего органа по концам зубьев – R  и физико-механическими свойствами почвы.