<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin Samara State Agricultural Academy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Bulletin Samara State Agricultural Academy</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">1997-3225</issn><issn publication-format="electronic">2782-4225</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Samara State Agrarian University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">713889</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.55170/1997-3225-2026-11-2-42-49</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>TECHNICAL SCIENCES</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Optimization of the design parameters of a rotary harrow</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Оптимизация конструктивных параметров ротационной бороны</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9941-3803</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Mashkov</surname><given-names>Sergey V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Машков</surname><given-names>Сергей Владимирович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Economic Sciences, Associate Professor</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат экономических наук, доцент</p></bio><email>mash_ser@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7490-9300</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ishkin</surname><given-names>Pavel A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ишкин</surname><given-names>Павел Александрович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Technical Sciences</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технический наук</p></bio><email>ishkin_pa@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0007-4215-8729</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Avdeev</surname><given-names>Dmitry A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Авдеев</surname><given-names>Дмитрий Алексеевич</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>engineer</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>инженер</p></bio><email>9906974@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Samara State Agrarian University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Самарский государственный аграрный университет</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2026-06-30" publication-format="electronic"><day>30</day><month>06</month><year>2026</year></pub-date><volume>11</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>42</fpage><lpage>49</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-06-27"><day>27</day><month>06</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-06-27"><day>27</day><month>06</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2026, Mashkov S.V., Ishkin P.A., Avdeev D.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2026, Машков С.В., Ишкин П.А., Авдеев Д.А.</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Mashkov S.V., Ishkin P.A., Avdeev D.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Машков С.В., Ишкин П.А., Авдеев Д.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/713889">https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/713889</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the research is to determine the optimal design parameters of the rotary harrow, which ensure the highest level of uniformity of the treated field surface during steam tillage with the KMP-14 modular trailer cultivator and the experimental rotary harrow. The article presents a new rotary harrow for the KPM-14 modular trailer cultivator manufactured by Volgaagromash LLC to improve the quality of pre-sowing and steam tillage. The improvement of the quality of soil tillage is achieved by the fact that all the needle discs of the rotary harrow battery have the same angle of attack and the same depth of penetration over the entire width of the working width. The flexibility of the steel rope ensures the copying of the microrelief of the field by the needle discs, and the articulated connection of the leashes and the frame of the rotary harrow provides it with the necessary degrees of freedom to copy the mesorelief of the field. The article presents the methodology of a factorial field experiment based on L.L. Pesochinsky's symmetric non-compositional quasi-D-optimal plan and the results of its implementation using a K-744R1 tractor. The optimization criterion is the crestiness of the soil surface, measured in millimeters, and the factors of influence are the spacing of the needle discs, measured in millimeters, the angle of attack of the rotary harrow, measured in degrees, and the tension force of the rotary harrow's axial rope, measured in Newtons. The experiment established the pattern of the influence of the design parameters of the rotary harrow on the levelness of the soil surface, and the optimal values of the design parameters of the rotary harrow were established. The results of the field studies of the KMP-14 modular trailer cultivator with the developed rotary harrow confirmed the possibility of creating a leveled cultivated field surface with a crest height of no more than 15 mm. The optimal design parameters of the rotary harrow have been established: the spacing of the needle discs is 100 mm; the angle of attack of the rotary harrow is 9.1°; and the axial rope tension of the rotary harrow is 1229 N.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Цель исследований – определение оптимальных конструктивных параметров ротационной бороны, обеспечивающие наиболее высокую выравненность обработанной поверхности поля при паровой обработке почвы модульным прицепным культиватором КМП-14 с экспериментальной ротационной бороной. В статье представлена новая ротационная борона к культиватору модульному прицепному КПМ-14 производства ООО «Волгаагромаш» для повышения качества выполнения предпосевной и паровой обработки почвы. Повышение качества обработки почвы достигается тем, что все игольчатые диски батареи ротационной бороны имеют одинаковый угол атаки и одинаковое усилие заглубления на всей ширине захвата. Гибкость стального каната обеспечивает копирование микрорельефа поля игольчатыми дисками, а шарнирное сочленение поводков и рамы ротационной бороны обеспечивает ей необходимые степени свободы для копирования мезорельефа поля. Приводятся методика факторного полевого эксперимента, реализованному по симметричному некомпозиционному квази-D-оптимальному плану Л.Л. Песочинского и результаты его реализации в агрегате с трактором К-744Р1. В качестве критерия оптимизации выбран показатель гребнистости поверхности почвы, оцениваемый в миллиметрах, а факторами влияния определены: интервал расстановки игольчатых дисков, определяемый в миллиметрах; угол атаки ротационной бороны, определяемый в градусах; усилие натяжения осевого каната ротационной бороны, определяемое в Ньютонах. Экспериментом установлена закономерность влияния конструктивных параметров ротационной бороны на выравненность поверхности почвы, и установлены оптимальные значения конструктивных параметров ротационной бороны. Результаты полевых исследований культиватора модульного прицепного КМП-14 с разработанной ротационной бороной подтвердили возможность создания выравненной обработанной поверхности поля, гребнистость которой составляет не более 15 мм. Установлены оптимальные конструктивные параметры ротационной бороны: интервал расстановки игольчатых дисков - 100 мм; угол атаки ротационной бороны – 9,1°; усилие натяжения осевого каната ротационной бороны – 1229 Н.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>cultivator</kwd><kwd>pre-sowing treatment</kwd><kwd>steam treatment</kwd><kwd>rotary harrow</kwd><kwd>surface ridging</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>культиватор</kwd><kwd>предпосевная обработка</kwd><kwd>паровая обработка</kwd><kwd>ротационная борона</kwd><kwd>гребнистость поверхности</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Abdurakhmonov, U. N. (2021). Tools for Surface Tillage. Science, Technology, and Education. 7. 15-19. EDN: PVKCLF (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Абдурахмонов У. Н. Орудия для поверхностной обработки почвы // Наука, техника и образование. 2021. № 7. С. 15-19. EDN: PVKCLF</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Fedorov, S. E., Zhalnin, A. A., Zhalnin, N. A., &amp; Polunkin, A. A. (2020). Improving the quality of surface tillage. Bulletin of the Ryazan State Agro-Technological University named after PA Kostychev, (4 (48)), 121-127. DOI: 10.36508/RSATU.2020.48.4.017 EDN: PATXUG (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Федоров С. Е., Жалнин А. А., Жалнин Н. А., Полункин А. А. Повышение качества поверхностной обработки почвы // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. ПА Костычева, 2020, № (4 (48)), С. 121-127. DOI: 10.36508/RSATU.2020.48.4.017 EDN: PATXUG</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kapustin, S. I. (2019). Justification of the level of field crops technologies. Agricultural journal. 2. 12-19. DOI: 10.25930/002.2.12.2019 EDN: HCWIEM (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Капустин С. И. Обоснование уровня технологий полевых культур // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 2. С. 12-19. DOI: 10.25930/002.2.12.2019 EDN: HCWIEM</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Chatkin, M. N., Fedorov, S. E., Zhalnin, A. A. &amp; Bychkov, M. V. (2022). Evaluation of the Efficiency of a Combined Cultivator for Soil Tillage. Engineering Technologies and Systems. 32, 4. 539-551. DOI: 10.15507/2658-4123.032.202204.539-551 EDN: QHXTGB (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Чаткин М. Н., Федоров С. Е., Жалнин А. А., Бычков М. В. Оценка эффективности почвообрабатывающего комбинированного культиватора // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 4. С. 539-551. DOI: 10.15507/2658-4123.032.202204.539-551 EDN: QHXTGB</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Saveliev, Yu. A., Petrov, A. M., Ishkin, P. A. &amp; Petrov, M. A. (2014). Tool for Early Spring Soil Tillage. Sel'skiy Mekhanizator. 10. 6-7. EDN: TBFTIR (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Савельев Ю. А., Петров А. М., Ишкин П. А., Петров М. А. Орудие для ранневесенней обработки почвы // Сельский механизатор. 2014. № 10. С. 6-7. EDN: TBFTIR</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Saveliev, Yu. A., Dobrynin, Yu. M. &amp; Ishkin, P. A. (2017). Theoretical Research of Soil Water Balance and Soil Moisture Evaporation Process. Agricultural Machinery and Technologies. 1. 23-28. DOI: 10.22314/207375992017.1.2328 EDN: YFTHFJ (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Савельев Ю. А., Добрынин Ю. М., Ишкин П. А. Теоретическое исследование водного баланса почвы и процесса испарения почвенной влаги // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. № 1. С. 23-28. DOI: 10.22314/207375992017.1.2328 EDN: YFTHFJ</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Savelyev, Yu. A., Kirov, Yu. A., Ishkin, P. A. &amp; Petrov, M. A. (2021). Optimization of the Parameters of Disc-Needle Working Bodies of a Tractor-Driven Soil-Tilling Machine. Izvestiia Samarskoi gosudarstvennoi selskokhoziaistvennoi akademii (Bulletin Samara State Agricultural Academy). 3. 30-38. DOI: 10.12737/45050 EDN: ZVEENP (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Савельев Ю. А., Киров Ю. А., Ишкин П. А., Петров М. А. Оптимизация параметров дисковоигольчатых рабочих органов тягово-приводного почвообрабатывающего орудия // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. №3. С. 30-38. DOI: 10.12737/45050 EDN: ZVEENP</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mashkov, S. V., Petrov, M. A., Shakhov, V. A. &amp; Ishkin, P. A. (2021). Increasing the Energy Efficiency of Soil Tillage with a Tractor-Driven Tillage Tool. . Izvestiia Samarskoi gosudarstvennoi selskokhoziaistvennoi akademii (Bulletin Samara State Agricultural Academy). 4. 37-47. DOI: 10.12737/46335 EDN: LZOKCE (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Машков С. В., Петров М. А., Шахов В. А., Ишкин П. А. Повышение энергоэффективности обработки почвы тягово-приводным почвообрабатывающим орудием // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. №4. С. 37-47. DOI: 10.12737/46335 EDN: LZOKCE</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mashkov, S. V. &amp; Avdeev, D. A. (2020). Development of a Rotary Harrow. Innovative Achievements of Science and Technology in the Agro-Industrial Complex: collection of Scientific Papers. Kinel: RIO of the Samara State Agrarian University, 408-411. EDN: QUFFJR (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Машков С. В., Авдеев Д. А. Разработка ротационной бороны // Инновационные достижения науки и техники АПК: сборник научных трудов. Кинель : РИО Самарского ГАУ, 2020. С. 408-411. EDN: QUFFJR</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mshkov, S. V., Ishkin, P. A. &amp; Avdeev, D. A. (2023). Rotary Harrow for Cultivator for Continuous Soil Tillage. Sel'skiy Mekhanizator. 6. 12-13. DOI: 10.47336/0131-7393-2023-6-12-13 EDN: PZAUXS (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Машков С. В., Ишкин П. А., Авдеев Д. А. Ротационная борона к культиватору для сплошной обработки почвы // Сельский механизатор. 2023. №6. С. 12-13. DOI: 10.47336/0131-7393-2023-6-12-13 EDN: PZAUXS</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mashkov, S. V., Ishkin, P. A., Avdeev, D. A. (2024). Results of the agrotechnical assessment of the modular trailed cultivator KMP-14 with a rotary harrow. Innovative achievements of science and technology in agriculture: collection of scientific tr. Kinel: PLC Samara State Agrarian University, 224-230 EDN: TEESYZ (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Машков С. В., Ишкин П. А., Авдеев Д. А. Результаты агротехнической оценки культиватора модульного прицепного КМП-14 с ротационной бороной // Инновационные достижения науки и техники в АПК: сб. науч. тр. Кинель: ИБЦ Самарского ГАУ, 2024. С. 224-230. EDN: TEESYZ</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Adler, Yu. P. (1976). Planning of the experiment in the search for optimal conditions. The science. EDN: TOBZDM (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Наука, 1976. EDN: TOBZDM</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Dospekhov, B. A. (1985). Methodology of field experience. EDN: ZJQBUD (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. 1985. EDN: ZJQBUD</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Melnikov, S. V., Aleshkin, V. R. &amp; Roshchin, P. M. (1980). Planning of the experiment in the studies of agricultural processes. (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Колос. 1980.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Gursky, D. A. (2003). Calculations in Mathcad. Minsk : New knowledge. ISBN 985-475-013-2 (in Russian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Гурский Д. А. Вычисления в Mathcad. Минск : Новое знание. 2003. 814 с. ISBN 985-475-013-2</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
