Впервые в мире глубоко научную теорию отвала создал выдающийся русский ученый академик Василий Прохорович Горячкин (1868-1935 гг.) в трудах: «Отвал. К графической теории плуга», «Теория разрушения почв», «О движении почвы по отвалу», «Проектирование разгибающихся поверхностей отвалов», «Теория плуга», «Основание для систематического расчета плугов», «Рациональная формула для тяги плугов конных и тракторных», «Об устойчивости пахотных орудий».

Эти его работы заложили основы новой пауки, которую В. П. Горячкип назвал земледельческой механикой.

Он писал: «Для выяснения поверхности отвала можно наметить очень разнообразные пути: исторический (эмпирический) и теоретический (геометрический, механический и технологический). Но все эти способы сводятся к одному – развитию клина… Трехгранный клин является основным элементарным и в то же время единственно возможным орудием. Никаких других орудий в пространстве трех измерений существовать не может.

Поэтому в основе общей теории орудий должна быть поставлена теория разрушения материалов и теория клина». Этот вывод выдающегося ученого стал фундаментом земледельческой механики. До В. П. Горячкина не было даже попыток установить связь между технологическим процессом, орудием и обрабатываемой средой, будь то почва, растения, плоды и т. д. В. П. Горячкин первым пошел по новому пути, справедливо полагая, что лишь теория может стать надежным помощником практиков, даст возможность создать методы проектирования сельскохозяйственных машин и орудий.

Он писал: «Сельскохозяйственное машиностроение, находясь в руках практиков, не имеет под собой научной почвы… Поэтому общий уровень сельскохозяйственного машиностроения очень низок…».

Русский ученый провел колоссальную теоретическую и экспериментальную работу по изучению плуга. Он отобрал наиболее перспективные конструкции плугов и провел всестороннее сравнительное изучение их форм. В. П. Горячкин работал на Бутырском хуторе (сейчас район Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева), на котором Московское общество сельского хозяйства устраивало выставки сельскохозяйственных машин и орудий (1896, 1897, 1902, 1908, 1909, 1910 гг.).

Заслуги В. П. Горячкина перед отечественной наукой и сельским хозяйством огромны. Кроме теории плуга, им созданы «Теория резания сельскохозяйственных растений», «Теория жатвенных машин, соломо и силосорезки», «Теория молотильного барабана», «Теория сортирования картофеля», «Теория сенного пресса», «Теория вентилятора», «Теория разрушения материалов», «Теория ручных орудий», разработан целый ряд принципов – подобия и однородности, испытаний сельскохозяйственных машин и орудий, написан первый научный цикл лекций «Учение о сельскохозяйственных машинах и орудиях» (1898 г.).