Title
Design and structural analysis of an innovative grain dryer frame with integrated mass measurement
Authors
[ 1 ] Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ 2 ] Instytut Konstrukcji Maszyn, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ 3 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ SzD ] doctoral school student | [ P ] employee
Scientific discipline (Law 2.0)
Title variant
PL Projekt i analiza wytrzymałościowa ramy nośnej innowacyjnej suszarni do ziarna z systemem pomiaru masy
Year of publication
2025
Published in
Article type
scientific article
Publication language
english
Keywords
EN
- grain dryer
- MES
- strain gauge system
- grain storage
- frame analysis
PL
- obliczeniowa dynamika płynów (CFD)
- aerodynamika
- tunel aerodynamiczny
Abstract
EN Seeds of crops such as rapeseed, corn, and sunflowers require post-harvest drying for proper storage. Inadequate seed moisture leads to the development of bacteria and fungi. Excessively high seed moisture content promotes the growth of microorganisms, including bacteria and fungi, while excessively low moisture content reduces seed viability. The average moisture content of corn during harvest is up to 35%, in the case of rapeseed, 12%, and in the case of wheat – 18%, while the recommended moisture content for grain storage is 14% for corn, 6% for rapeseed, and 14% for wheat. Mobile and stationary dryers are available on the market and can be used as flow or batch dryers. The work aims to develop an innovative concept of a dryer with strain gauge measurement of the mass of dried material and to analyze the strength of its main frame. The dryers available on the market do not have scales that could control weight loss. The project included the analysis of commercialized and available solutions on the market, the development of a 3D CAD model of the entire dryer with a hopper of 8 m3, and an analysis of the strength of the dryer's main frame using the finite element method. SolidWorks was utilized for 3D modeling and the subsequent FEM strength analysis. The results of the FEM analysis demonstrate the structural integrity of the dryer, suggesting its feasibility for commercial production.
PL Nasiona roślin uprawnych, takich jak rzepak, kukurydza i słonecznik, wymagają suszenia po zbiorach w celu właściwego przechowywania. Niewystarczająca wilgotność nasion prowadzi do rozwoju bakterii i grzybów. Z kolei nadmierna wilgotność zwiększa zawartość szkodliwych mikrotoksyn fuzaryjnych. Średnia wilgotność kukurydzy podczas zbioru wynosi do 35%, w przypadku rzepaku 12%, a pszenicy 18%, podczas gdy zalecana wilgotność do przechowywania ziarna wynosi 14% dla kukurydzy, 6% dla rzepaku i 14% dla pszenicy. Na rynku dostępne są suszarnie mobilne i stacjonarne, które mogą być wykorzystywane jako suszarnie przepływowe lub porcjowe. Celem pracy jest opracowanie innowacyjnej koncepcji suszarni z pomiarem masy suszonego materiału za pomocą tensometru oraz analiza wytrzymałości jej głównej ramy. Dostępne na rynku suszarnie nie posiadają wag umożliwiających kontrolę ubytku masy. W ramach projektu przeanalizo-wano dostępne i skomercjalizowane rozwiązania, opracowano model 3D CAD całej suszarni z zasobnikiem o pojemności 8 m³ oraz przeprowadzono analizę wytrzymałości głównej ramy suszarni metodą elementów skończonych. Model 3D i analiza wytrzymałościowa zostały wykonane w programie SolidWorks. Opracowana suszarnia ma dużą szansę na komercjalizację. Wyniki analizy elementów skończonych wykazują integralność strukturalną suszarki, co sugeruje, że może być komercyjnie produkowana.
Pages (from - to)
17 - 28
License type
CC BY (attribution alone)
Open Access Mode
open journal
Open Access Text Version
original author's version
Date of Open Access to the publication
at the time of publication
Full text of article
Access level to full text
public
Ministry points / journal
40
System created by Poznań University of Technology
and Poznan Supercomputing and Networking Center
Log in through eKonto to add to SIS