全自動無塵黑板擦

1、全自動無塵黑板擦設(shè)計：解立洋、張海龍、王長梁指導(dǎo)教師：陳照強1前 言 “一根粉筆，三尺講臺”，這是對教師的由衷贊美。殊不知，贊美背后，隱憂多多。板書帶來的“粉筆綜合癥”已成為廣大師生的頭號健康隱患。一名學(xué)生從小學(xué)到讀完大學(xué)至少需要16年時間，這正是生長發(fā)育的黃金時期，卻要不斷受到粉筆塵灰的危害；一名教師從站到講臺上到退休大多在40年左右，生命的大半時間都要“吃粉筆灰”。 2 據(jù)估算，一般而言，一名中學(xué)語文老師在一節(jié)45分鐘的課上，需要寫一黑板的板書，而一黑板的板書需要用掉半支粉筆；而一名中學(xué)英語老師或數(shù)學(xué)老師在一節(jié)45分鐘的課上，往往需要寫5黑板的板書，大約就要用掉兩支半的粉筆。而畢業(yè)班的老師

2、一天最多需要上6節(jié)課，就相當(dāng)于要“吸”掉12支粉筆。3 全自動無塵黑板擦設(shè)計方案設(shè)計目的工作原理設(shè)計方案功能、特點及應(yīng)用前景使用方法4 一、設(shè)計目的 眾所周知，黑板是我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中必不可少的一樣教具，無論是從小學(xué)還是到大學(xué)，都會使用到黑板，而平時我們使用的黑板擦不但費時、費力，還有粉塵污染的缺點。因此，我們就有了“全自動無塵黑板擦”的這個設(shè)想。5 二、工作原理 本方案采用電動機作動力源，利用其正反轉(zhuǎn)原理和行程開關(guān)來控制黑板的上下運動和停止；利用電磁吸合原理來控制擦除裝置與黑板的接觸和分離；利用靜電吸附原理來收集粉塵。從而實現(xiàn)黑板上下移動時，字跡自動清除的功能。 6三、設(shè)計方案 1、黑板上下移動

3、設(shè)計方案 2、擦除裝置設(shè)計方案7 1、黑板上下移動設(shè)計方案 電動機通過減速器和鏈條與鏈輪連接，通過電動機的正反轉(zhuǎn)(動畫演示)控制黑板的上下移動。實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)的電路圖如圖1，SB1相當(dāng)于“上升”按鈕，即按下SB1時電動機正轉(zhuǎn)，帶動外側(cè)的黑板向上移動，內(nèi)側(cè)的黑板向下移動；SB2相當(dāng)于“下降”按鈕，即按下SB2時電動機反轉(zhuǎn)，帶動外側(cè)的黑板向下移動，內(nèi)側(cè)的黑板向上移動。另在上邊框的內(nèi)框和外框頂端各安裝一個行程開關(guān)（電路圖中ST1、 ST2），當(dāng)黑板運動到上邊框或下邊框時，觸及行程開關(guān)，使電路斷開，電動機停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)黑板運動的自動停止。 8 電動機帶動黑板運動的簡圖如圖2，減速器與下鏈輪聯(lián)接、下鏈

4、輪通過鏈條與上鏈輪聯(lián)接、上鏈輪通過鏈條與黑板聯(lián)接，實現(xiàn)兩塊黑板的同步、反向運動。9 2擦除裝置設(shè)計方案 在兩塊黑板之間（邊框中間位置）設(shè)置一與黑板基本等寬的橫梁，上面裝有毛刷，在橫梁的兩端分別設(shè)置一銜鐵。在貼近橫梁的邊框兩邊分別固定一個線圈(已纏有相應(yīng)匝數(shù)的導(dǎo)線)，兩線圈通過開關(guān)分別與相應(yīng)的電源連接，見圖3。開關(guān)閉合時，線圈通電產(chǎn)生電磁力，在電磁力的作用下，橫梁兩端的銜鐵克服彈簧的作用力與線圈吸合，從而實現(xiàn)軟毛刷與黑板面的緊密接觸。通過黑板的上下移動，來實現(xiàn)內(nèi)側(cè)10 的擦除功能。開關(guān)斷開時，電磁力消失，橫梁兩端的銜鐵在彈簧力的作用下與線圈分離，從而毛刷與黑板面分離，黑板上下移動時，不會擦除黑板

5、上的字跡。同理，在外側(cè)黑板的上面（邊框的中間位置）也設(shè)置同樣的一橫梁，另在橫梁上面加一等長的塑料罩盒收集散落的粉筆灰塵，從而實現(xiàn)外側(cè)黑板上字跡的擦除功能和無塵功能。11四、功能、特點及應(yīng)用前景 1、功能 該方案建立在自動控制與機械運動相結(jié)合的原理之上，實現(xiàn)了黑板的多功能、模塊化和自動化功能。全自動無塵黑板擦主要具有以下幾部分功能： （1）利用電動機正反轉(zhuǎn)的原理，通過減速器、鏈輪和鏈條來實現(xiàn)黑板的自動上下運動，并通過行程開關(guān)實現(xiàn)黑板的自動停止。 （2）利用電磁原理，可自動控制擦除裝置與黑板的接觸與脫離，從而實現(xiàn)隨時、隨意擦除黑板的功能。 （3）利用靜電原理，實現(xiàn)了粉塵集中清理功能。 12 2、特

6、點 全自動無塵黑板擦與傳統(tǒng)的黑板擦除相比，具有如下優(yōu)點： （1）黑板的上下運動通過按鈕自動控制，方便可靠、省時省力，節(jié)省了上課時間，提高了上課效率。 （2）由于采取了粉塵集中清除措施，避免了粉塵給老師、同學(xué)們帶來的身體危害，具有環(huán)保型的特點。 （3）結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于安裝。 （4）系統(tǒng)原理簡單，操作方便。13 3、應(yīng)用前景 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，課堂教學(xué)對黑板已不是像以前那樣依賴，但黑板的方便書寫的特點仍是不可替代的，所以黑板仍是課堂教學(xué)所不可缺少的。 目前，市場中已存在不少類似產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品中絕大多數(shù)并沒有完全實現(xiàn)“全自動”與“無塵”的結(jié)合，甚至有些產(chǎn)品反而使操作更復(fù)雜，而我們所設(shè)計的此套方案不僅實現(xiàn)了“全自動”與“無塵”的完美結(jié)合，真正做到了操作簡便、快捷，而且整套裝置是根據(jù)現(xiàn)已有的黑板設(shè)計的，在原有黑板上只需經(jīng)過改造，即可成為本產(chǎn)品，所以，該產(chǎn)品較同類產(chǎn)品更具有競爭力和廣闊的市場前景。 14 五、使用方法 在黑板兩側(cè)各有一控制面板，其上各有四個操作按鈕，分別控制黑板的上下運動、擦除裝置與黑板的接觸和分離。使用時，只需輕輕按下按