Рассмотрели технические характеристики аксиально-роторных молотильно-сепарирующих систем (МСС) в сравнении с молотилками, включающими в себя барабанно-дековое молотильное устройство и соломотряс. Установили, что среди зерноуборочных комбайнов пропускную способность более 10 кг/с имеют комбайны с аксиально-роторными или совмещенными молотильно-сепарирующими системами. Однако закономерности обмолота и сепарации зерна в таких системах изучены недостаточно. Обосновали физическую модель движения хлебной массы в молотильном пространстве аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства (МСУ). В качестве объекта исследования выбрана молотильно-сепарирующая система, включающая в себя ротор и охватывающий его перфорированный кожух. В молотильной части кожух состоит из установленных поочередно двух дек и двух сепарирующих решеток с винтовыми направителями осевого смещения хлебной массы. В сепарирующей части МСУ чередуются прутковые решетки и решетки с пробивными отверстиями и направителями. Установили, что поток вороха в рабочем пространстве МСУ движется с переменным углом наклона к образующей кожуха, который постоянно увеличивается и стремится к 90о на выходе из устройства. При перемещении в рабочем пространстве МСС поток хлебной массы совершает около 5 витков и проходит путь около 14 м (для сравнения: в «классическом» МСУ этот путь составляет 0,8...1,2 (м). Выявили, что изменение угла наклона винтовых направителей хлебной массы к образующей кожуха, а также элементов ротора к его образующей приведет к увеличению или уменьшению абсолютной скорости элементов вороха в осевом направлении. При этом измениться величина пути, проходимого хлебной массой в молотильном пространстве, соответственно изменятся вымолот, сепарация зерна и незерновой фракции, энергоемкость технологического процесса. Предложили определить оптимальное сочетание конструктивных параметров элементов ротора и кожуха, обеспечивающих наименьшие потери зерна, как в соломе, так и в полове, при приемлемых затратах энергии, экспериментальными исследованиями.