電動(dòng)吸塵黑板擦的設(shè)計(jì)與研究

何曉飛 葉小飛 樓劍陽(yáng) 沈樓弘 潘柏英 呼格吉樂(lè)湖州師范學(xué)院 理學(xué)院科學(xué)教育專(zhuān)業(yè) 浙江湖州 313000

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電動(dòng)吸塵黑板擦的設(shè)計(jì)與研究

何曉飛 葉小飛 樓劍陽(yáng) 沈樓弘 潘柏英 呼格吉樂(lè)
湖州師范學(xué)院 理學(xué)院科學(xué)教育專(zhuān)業(yè) 浙江湖州 313000

【文章摘要】

基于對(duì)普通黑板擦的深入研究，研制出了“電動(dòng)吸塵黑板擦”，此款電動(dòng)吸塵黑板擦能夠很好的解決生活中擦黑板時(shí)產(chǎn)生大量粉塵的問(wèn)題，同時(shí)改善了市場(chǎng)上已有類(lèi)似產(chǎn)品的問(wèn)題。本文詳細(xì)介紹了此款電動(dòng)吸塵黑板擦的設(shè)計(jì)與制作。

【關(guān)鍵詞】

新型；黑板擦；吸塵；電動(dòng)

引言

隨著生活水平的提高，人們?nèi)找骊P(guān)注自己的健康問(wèn)題，而無(wú)論是作為教育事業(yè)的工作者還是作為學(xué)生，每天都要吸入大量由粉筆形成的粉塵，這在無(wú)形中影響著他們的身體健康問(wèn)題。保護(hù)環(huán)境日益已成為我們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，粉塵無(wú)疑是影響環(huán)境的一重要因素。由擦黑板過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵飄入空氣中，造成了環(huán)境的污染。而電動(dòng)吸塵器能夠在擦黑板的過(guò)程中吸收產(chǎn)生的粉塵，避免其飛入空氣中，從而使環(huán)境得到改善，使教師和學(xué)生有一個(gè)良好的工作學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠有一個(gè)健康的身體。

而現(xiàn)有黑板擦功能單一無(wú)法滿足教師在教學(xué)過(guò)程中的需求，一、其長(zhǎng)度無(wú)法調(diào)節(jié)，每次擦除的面積固定，有時(shí)教師板書(shū)需要將整個(gè)黑板都寫(xiě)滿文字，使用現(xiàn)有技術(shù)的黑板擦擦除粉筆屑時(shí)，由于其一次性擦除的面積有限，需要來(lái)回反復(fù)的擦除，較為麻煩；二、現(xiàn)有技術(shù)的黑板擦缺乏手持機(jī)構(gòu)，教師擦黑板時(shí)，粉筆屑直接落在教師手上，造成不便；三、現(xiàn)有技術(shù)的黑板擦功能單一，部分教師尤其是英語(yǔ)教師需要經(jīng)常在黑板上劃四線格，有時(shí)還需要教桿或者激光筆指出黑板或者投影銀幕上的教學(xué)內(nèi)容，現(xiàn)有技術(shù)的黑板擦并不能實(shí)現(xiàn)以上功能。

為此，我們研究的新型黑板擦很好地解決了上述問(wèn)題。

1　功能簡(jiǎn)介

在原有黑板擦基礎(chǔ)上添加一個(gè)負(fù)壓機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)的工作將粉塵吸入收集盒內(nèi)，通過(guò)過(guò)濾后在出風(fēng)口排出清靜空氣。這樣就方便地完成了吸收產(chǎn)生粉塵的功能，待粉塵積滿時(shí)，可將過(guò)濾器抽出倒掉。在黑板擦主體部分及手柄均設(shè)有伸縮桿，能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)黑板擦長(zhǎng)度，并且具有可供手持的伸縮縱臂，還可以實(shí)現(xiàn)四線格劃線和激光筆照射的功能。

2　“電動(dòng)吸塵黑板擦”的主要結(jié)構(gòu)

“電動(dòng)吸塵黑板擦“的主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖1。

圖1　（主體結(jié)構(gòu)示意圖）

3　“電動(dòng)吸塵黑板擦”的物理原理

3.1電動(dòng)吸塵黑板擦吸塵部分

由電機(jī)、風(fēng)扇、電源在手柄末端構(gòu)成負(fù)壓系統(tǒng)，粉塵經(jīng)擦布部分小孔吸入，進(jìn)入縱向伸縮桿，聚集在縱向伸縮桿底部的集塵袋中。此結(jié)構(gòu)完成了擦黑板過(guò)程中產(chǎn)生粉塵的吸引、收集，避免產(chǎn)生粉塵飄灑、滑落，污染環(huán)境或?qū)處煯a(chǎn)生影響。

3.2可調(diào)節(jié)黑板擦大小部分

擦布一端與擦布固定盒固定，另一端使用活動(dòng)夾臂，可將擦布加緊，黑板擦橫向設(shè)有可伸縮的橫桿，通過(guò)橫向伸縮隨意調(diào)節(jié)黑板擦大小，同時(shí)配合擦布的調(diào)節(jié)，完成了黑板擦橫向調(diào)節(jié)大小的功能。縱向設(shè)有第一縱桿及第二縱桿，通過(guò)滑動(dòng)可調(diào)節(jié)縱桿長(zhǎng)短，并通過(guò)螺絲的松緊隨意固定縱桿長(zhǎng)度。

3.3其他新型功能

黑板擦擦布固定盒部分為空心結(jié)構(gòu)，開(kāi)有一條稍大于一只粉筆的縫，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存粉筆的功能。在固定盒底部設(shè)有四個(gè)等間距等大的空，插入粉筆，可完成四線格的繪制工作。在可調(diào)擦布部分設(shè)有激光筆，通過(guò)物理按鍵可實(shí)現(xiàn)激光照射功能，方便教師教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的指引。

4　“電動(dòng)吸塵黑板擦”的使用說(shuō)明

（1）本實(shí)用新型使用前，擰松所述第一旋緊螺栓，并轉(zhuǎn)動(dòng)所述輥筒以調(diào)節(jié)所黑板擦布的長(zhǎng)度，旋緊所述第一旋緊螺栓使所述固定夾臂、活動(dòng)夾臂將所述黑板擦布夾緊，然后通過(guò)第二旋緊螺栓調(diào)節(jié)所述伸縮橫臂的長(zhǎng)度，直至將所述黑板擦布繃緊即可，本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)所述黑板擦布的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)本實(shí)用新型擦除粉筆屑的范圍。

（2）教師手持所述伸縮縱臂，并將所述黑板擦布地接在黑板上來(lái)回摩擦即可將粉筆屑擦除，按壓所述開(kāi)關(guān)，使所述電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生負(fù)壓，飄散在空氣中的粉筆屑經(jīng)過(guò)第二縱桿后進(jìn)入第一縱桿內(nèi)，避免粉筆屑直接落在教師手上。

（3）本實(shí)用新型還可以將粉筆插設(shè)在所述劃線孔內(nèi)，從而方便的在黑板上畫(huà)出四線格。

（4）本實(shí)用新型還可以通過(guò)激光筆指出黑板上或者投影銀幕上的教學(xué)內(nèi)容。

5　相關(guān)拓展

隨著人們生活水平的提高，健康和環(huán)境日益成為我們關(guān)注的兩大熱點(diǎn)。而在教學(xué)過(guò)程中由擦黑板引起的粉塵嚴(yán)重危害教師及學(xué)生的健康，同時(shí)也污染了空氣，影響環(huán)境。降低擦黑板過(guò)程中飄散到空氣中的粉塵成了解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵問(wèn)題。電動(dòng)吸塵黑板擦能夠很好的解決這一問(wèn)題。

電動(dòng)吸塵黑板擦在擦黑板過(guò)程中，利用負(fù)壓結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生的粉塵吸收，收集到一個(gè)集塵盒中，有效減少了飄散到空氣中的粉塵，從而減少空氣污染，減小對(duì)教師及學(xué)生的危害。

在解決粉塵問(wèn)題的基礎(chǔ)上，此款新型黑板擦還具備了現(xiàn)有黑板擦不具有的新型功能。此款黑板擦可隨意調(diào)節(jié)黑板擦的大小，提高了擦黑板的效率。黑板擦設(shè)有的縱向伸縮桿，對(duì)于高處不易于擦除的地方也便于擦除。此款黑板擦具備了繪制四線格及激光照射功能。滿足了當(dāng)下教師教學(xué)大部分需求。

此款黑板擦主要針對(duì)使用粉筆及黑板的教育場(chǎng)所，其操作簡(jiǎn)單，小巧堅(jiān)固，滿足學(xué)生教師的需求。現(xiàn)在市場(chǎng)上普通的黑板擦，產(chǎn)生大量粉塵，而帶有吸收功能的黑板擦價(jià)格昂貴，吸收效率不高，擦得不干凈?，F(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)的黑板擦，在原有黑板擦的基礎(chǔ)上改善了多方面的缺陷，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單易操作，功能齊全實(shí)用。

基金項(xiàng)目：浙江省新苗人才計(jì)劃大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目 2015R427016

【作者簡(jiǎn)介】

何曉飛（1995-），男，浙江嘉興平湖人，湖州師范學(xué)院理學(xué)院科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)13級(jí)學(xué)生。

指導(dǎo)老師：呼格吉樂(lè)（1980-），男，蒙古族，內(nèi)蒙古通遼人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，工程碩士學(xué)位，湖州師范學(xué)院省級(jí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與物理教學(xué)儀器開(kāi)發(fā)。