正面磁性黑板擦

主持：樂羊羊

設(shè)計(jì)者：黃嘉寧，南寧市北湖路小學(xué)學(xué)生，曾獲2022年南寧市青少年科技創(chuàng)新大賽青少年發(fā)明創(chuàng)造三等獎(jiǎng)、2021年南寧市“燎原太空杯”科創(chuàng)專家校園行暨南寧市第一屆校園發(fā)明創(chuàng)意作品研學(xué)活動(dòng)（創(chuàng)新作品）三等獎(jiǎng)。

指導(dǎo)老師：趙日雄，南寧市北湖路小學(xué)科技中心主任兼科學(xué)教師、高級(jí)教師、南寧市教學(xué)骨干。曾獲南寧市“我最喜愛的老師”稱號(hào)，所指導(dǎo)的學(xué)生參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽獲“十佳科技實(shí)踐活動(dòng)獎(jiǎng)”。

王清宇，南寧市北湖路小學(xué)教導(dǎo)處副主任。曾獲2022年南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)優(yōu)秀教師榮譽(yù)稱號(hào)。

“黑板擦怎么又找不到了？”今天老師上課時(shí)，又找不到黑板擦了。原來，黑板擦被書壓在了講臺(tái)上。我想，能否在黑板擦上安裝磁鐵，使黑板擦能“掛”在黑板上，方便老師下次取用呢？在老師的指導(dǎo)下，我先在網(wǎng)上搜索“能掛在黑板上的磁性黑板擦”。我發(fā)現(xiàn)有一種磁性黑板擦將磁鐵放置在黑板擦背面，讓黑板擦背面吸附在黑板上，正面朝向使用者（見圖1）。但黑板擦正面常常會(huì)附著粉筆灰，老師拿起吸附在黑板上的黑板擦?xí)r很容易碰到粉筆灰，弄臟手。我想設(shè)計(jì)出一種既不會(huì)弄臟手，又方便老師取用的黑板擦。

一、繪制設(shè)計(jì)圖

第一版：

在第一版設(shè)計(jì)圖中，我將磁鐵放置在黑板擦的正面，這樣老師在拿起黑板擦?xí)r，就不容易弄臟手了。于是，我找到一塊磁鐵，嘗試將磁鐵安裝在黑板擦正面。但我發(fā)現(xiàn)黑板擦正面凸出的磁鐵會(huì)刮花黑板。（見圖2）

第二版：

在第二版設(shè)計(jì)圖中，我在黑板擦背面增加了吸盤，但吸盤的吸附力不足，黑板擦容易從黑板上掉落。（見圖3）

第三版：

車載手機(jī)支架給了我設(shè)計(jì)靈感。我想在黑板擦上安裝一個(gè)類似車載手機(jī)支架的支架，支架兩側(cè)有兩個(gè)可伸縮的臂與彈簧相連接，能夠控制磁鐵的伸縮。當(dāng)老師需要使用黑板擦?xí)r，同時(shí)按下支架上的伸縮臂，則磁鐵收回，不會(huì)剮蹭到黑板；使用完畢后，松開伸縮臂，磁鐵懸掛在黑板擦兩側(cè)，可以自然地吸附在黑板上。（見圖4）

二、準(zhǔn)備材料

3D打印機(jī)及耗材、4塊磁鐵、彈簧（長(zhǎng)度為2cm）、5根螺絲釘（長(zhǎng)度為1.5cm）等。

三、制作過程

（一）設(shè)計(jì)尺寸并打印配件。（見圖5-1、5-2、5-3）

設(shè)計(jì)出黑板擦支架的尺寸（長(zhǎng)度為8.5cm，寬度為7.5cm，高度為3.5cm）、伸縮臂的尺寸（長(zhǎng)度為5.2cm，寬度為4cm，高度為1cm），使用3D打印機(jī)打印黑板擦支架、伸縮臂、齒輪等。

（二）使用螺絲刀組裝配件。（見圖6-1、6-2）

（三）測(cè)試性能。（見圖7-1、7-2）

使用時(shí)，按下伸縮臂，磁鐵收回，不接觸黑板，不會(huì)剮蹭到黑板。使用后，松開伸縮臂，黑板擦兩旁的磁鐵可以直接吸附在黑板上。這樣，既方便老師拿取，又不會(huì)弄臟手。

四、未來優(yōu)化措施

正面磁性黑板擦的組裝過程比較復(fù)雜，需要用螺絲刀逐個(gè)擰緊螺絲釘，且彈簧易掉，所以安裝和使用時(shí)都要特別小心，后續(xù)要考慮能否不用螺絲釘，直接將伸縮臂卡進(jìn)黑板擦里。