基于VB的搅拌传动装置软件的设计开发

黄锦祝

HUANG Jin-zhu

（广西机电职业技术学院, 南宁 530007）

0 引言

搅拌操作对于过程工业来说是非常重要的一部分，充分的了解当下传动装置的计算，根据不同的材料考虑不同的影响因素，探索性的引入了当量计算搅拌功率的方法，从而开发出具有轴径计算，轴径校核和资料查询的软件，同时软件中还添加了一些计算所用到的数据库参数，从而使得软件得到更好的完善。

1 搅拌过程的重要性

搅拌过程是过程工业中非常关键的一步，其重要作用是促进物料的流动、分布、传质和反应等，当下为了获得良好的搅拌效果，主要把搅拌反应釜的研究和设计集中在对新型的搅拌器和釜体结构的研究设计上。根据现在搅拌设备的可用的软件主要趋向于对釜体表面的强度和面向介质的搅拌反应釜CAD系统的开发研究，然而，对于不同的软件而言其适应性也是不同的。根据不同的搅拌器的本身结构和对其不同的操作条件，开发设计出搅拌转动装置设计计算的软件，尤其是能够快速确定校核传动装置的功率以及搅拌直径等相关参数的软件具有很重要的现实性意义。通过对前人的结果进行一定的测试，在进行一定的理论分析，从而得出关于功率的计算的修正参数，这在一定程度上舍得软件的开发过程得到了简化，从而能够更好的开发设计出简化计算过程的软件。

2 了解一些基本的参数

面对当下工业生产的环境，大部分的搅拌操作都是有机械来操作完成的，机械的搅拌设备主要由搅拌装置，轴封和搅拌罐三部分组成的。其结构图如图1所示。

图1 搅拌装置的组成

搅拌的功率是搅拌操作中非常重要的数据，这不仅可以作为选择合适的电动机功率的参数，并且对于搅拌操作的效果具有重要的影响，因为能够正确计算出搅拌的功率可以节约能量和提高搅拌操作的效果。但是受到各方面条件的限制，能够准确的计算出搅拌功率是非常繁琐的。然而在计算搅拌功率时，首先要求出搅拌桨的功率，从而应用表1中的函数关系求出搅拌功率。

表1 搅拌功率计算

VB作为一种设计语言，主要是以对象为基础，把事件驱动作为运动机制的可视化的特殊的程序设计语言，同时它还为WINDOWS的应用程序提供了很强大的开发研究环境和工具，而且有很好的图形化的用户界面，所以用VB来编写主界面的程序，用Microsoft Access2003来建立相应的数据库，除此之外，程序在设计的过程中还引用了当量的方法来引入关于搅拌功率计算公式的修正参数。

3 软件设计的思路

3.1 必要的参数控制

在软件设计的过程中如果对于传动装置的设计的计算过程全面的考虑各方面的影响因子，这样计算的工程量会是非常大的，所以要输入转速和桨径等有限的影响参数来完成软件能的开发设计。这样让软件计算出搅拌的功率，轴的直径和临界的转速等可用数据来进行校核。但是在功率计算公式当量化的过程中，要根据相应的影响因子来确定好普遍化关联式的修正参数。

3.2 当量的方法和过程

对于软件所涉及到到的功率的计算公式要根据几种常用的功率计算公式并且相应的引入修正参数，几种基本的桨型采用了当量和建立相应的关联式的方法，这样相应的普遍关联式再乘以相应的修正参数就简便了很多。但是对于搅拌桨的功率的计算公式在实用普遍化的关联式时要根据不同的桨型采用不同的参数，例如对于六叶的桨型不能按照两叶来简化计算等。

3.3 软件的设计实现和功能

软件采用了圆盘涡轮，六直叶开式涡轮，二叶平桨锚式桨，双螺带桨，六弯叶开式涡轮和折叶开式涡轮七种常见的搅拌器，然而采用了当量方法的有二叶平桨，锚式桨和双螺带桨，并且利用VB软件进行编程，将当量后的普遍化的关联式相应的转化成程序语言。然而对于多层的搅拌桨来说，将单层的搅拌桨的功率计算出来，最后再乘以相应的层数，经过一定的比较之后将其并入到相应的修正参数中去。这样的程序设计简化了计算的过程，但是，受到很多因素的影响也使得计算的结果存在一定的误差。经过多次的实践测试验证，在适用的范围内计算出的功率的输出值误差在10%以内是完全符合设计要求的。

搅拌传动装置的软件研究设计主要包括功率计算、轴径计算、轴径校核、临界转速计算和数据库的查询等不同的模块。结构图如图2所示：

图2 搅拌传动装置的软件组成

对于一些设计计算过程的简化，这样在一定程度上可以更好的利用程序语言来对整个设计计算过程进行有效的优化处理，这就需要先把一些需要重复进行的工作能够通过编程来更好的实现，其次就是通过建立相应的数据库，将整个设计计算过程中的需要的各种参数进行相应的归纳总结，从而能够为以后做好打算，可以通过编程直接调用。该软件的主要功能是能够进行轴径校核，轴径的计算以及资料的查询和计算数据的保存，进而能够生成相对应的设计计算的说明书，从而能够更好的输入最重要的设计的参数，让其能够输出搅拌传动装置的相关的数据参数和一些图表的展示，这样就在一定程度上简化了复杂的计算和选型的过程，从而很大程度上提高了工作的效率。

3.4 软件的数据库的实现

当下的数据库采用的是通过Microsoft Access2003来建立的，在这其中主要包括一些常用的材料性质，常用的介质特性和密度以及一些粘度数据参数。然而数据库的访问采用的是ADO的技术，这项技术是通过数据的访问接口使得程序设计者能够简单的创建出几个对象，从而能够连接到数据的来源，更好的获取所需要的数据进而更好的进行数据访问后的操作，所以ADO技术数据库的访问有以下步骤：

1）要使得网络的对象能够连接到数据源。

2）要使用Record 来选择对象从而对数据库进行相应的操作，这样可以完成对数据的移动，删除以及查询更新等操作。

3）通过实用command对象对数据源执行的命令来进行定义，这主要是为了通过提供SQL的命令来对数据库进行操作。

然而数据库的查询界面主要包括介质密度，粘度以及材料的特性等常用的部分，这样数据库的建立在很大的程度上使得设计人员对数据的查询变得更加的方便，从而节省了繁琐的资料查找时间。

4 软件本身的使用要求及适用的范围

该软件的使用要求:

1）对于输入的相关数据校核的部分要按照顺序来进行依次的校核，同时要保证输入的数据本身的单位要和提示的单位保持一样，这样才能进行有效的校核。

2）对于计算结果的区域不给予手工输入数据的的支持，这样在一定程度上能够有效的防止计算的更改。

软件的适用范围是：

1）该软件的设计适用于圆盘涡轮，二叶平桨以及锚式桨和双螺带桨等一些常用的搅拌器，对于一些比较复杂的不是很适用。

2）同时该软件比较适用于一些中低粘度的牛顿流体。

3）该软件比较适用于等直径的悬臂轴，两端简支以及一段固支一段简支等直径的单跨轴。

5 对软件使用的举例验证

这里主要通过一组数据来进行一下相应的比较。

软件的计算结果和公式的计算结果比较如表2所示：

表2 软件的计算结果和公式的计算结果比较

通过对上述数据的比较，两者的雷诺数的计算过程完全的相符，并且误差主要出现在功率准数的部分。传统的设计计算是通过永田的搅拌功率计算公式而算出来的，然而软件的计算是通过当量后的关联式而计算出来的，关联式是在原有的基础式和边界条件上从理论上推理出的几何参数，然后再能够考虑到三维的几何参数，进而对其结果能过进行相应的修正，导入修正后的参最后得出相应的结果，但是软件计算和公式计算的结果误差在10%左右。所以，在一定程度上对于该软件已经有一个有效的了解和验证，从而能够承认该软件研究设计的合理性，虽然仍有一定的误差存在，但是这是在可以接受的范围之内的。

6 结束语

本文通过对基于VB的搅拌传动装置软件的设计开发的论述和研究使得对于搅拌传动装置有了一定的了解，并且能够比较深入的了解了搅拌传动装置的构成，同时对于VB程序语言的编程技术有了更深的学习。面对当下科学技术的不断发展，只有做好各方面技术的综合创新才能更好的满足当下社会不断发展的需求，基于VB的搅拌传动装置软件的设计开发在一定程度上大大提高了工作的效率，并且为以后进一步进行二次开发以及数据库的扩充有重要作用，为后续的完善和发展提供了良好的条件。

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