全自动无尘黑板擦

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1、全自动无尘黑板擦设计：解立洋、张海龙、王长梁指导教师：陈照强前言“一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。殊不知，赞美背后，隐忧多多。板书带来的“粉笔综合症”已成为广大师生的头号健康隐患。一名学生从小学到读完大学至少需要16年时间，这正是生长发育的黄金时期，却要不断受到粉笔尘灰的危害；一名教师从站到讲台上到退休大多在40年左右，生命的大半时间都要“吃粉笔灰”。据估算，一般而言，一名中学语文老师在一节45分钟的课上，需要写一黑板的板书，而一黑板的板书需要用掉半支粉笔；而一名中学英语老师或数学老师在一节45分钟的课上，往往需

2、要写5黑板的板书，大约就要用掉两支半的粉笔。而毕业班的老师一天最多需要上6节课，就相当于要“吸”掉12支粉笔。全自动无尘黑板擦设计方案设计目的工作原理设计方案功能、特点及应用前景使用方法一、设计目的众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而平时我们使用的黑板擦不但费时、费力，还有粉尘污染的缺点。因此，我们就有了“全自动无尘黑板擦”的这个设想。二、工作原理本方案采用电动机作动力源，利用其正反转原理和行程开关来控制黑板的上下运动和停止；利用电磁吸合原理来控制擦除装置与黑板的接触和

3、分离；利用静电吸附原理来收集粉尘。从而实现黑板上下移动时，字迹自动清除的功能。三、设计方案1、黑板上下移动设计方案2、擦除装置设计方案1、黑板上下移动设计方案电动机通过减速器和链条与链轮连接，通过电动机的正反转(动画演示)控制黑板的上下移动。实现电动机正反转的电路图如图1，SB1相当于“上升”按钮，即按下SB1时电动机正转，带动外侧的黑板向上移动，内侧的黑板向下移动；SB2相当于“下降”按钮，即按下SB2时电动机反转，带动外侧的黑板向下移动，内侧的黑板向上移动。另在上边框的内框和外框顶端各安装一个行程开关（电路图中ST1、S

4、T2），当黑板运动到上边框或下边框时，触及行程开关，使电路断开，电动机停止转动，实现黑板运动的自动停止。电动机带动黑板运动的简图如图2，减速器与下链轮联接、下链轮通过链条与上链轮联接、上链轮通过链条与黑板联接，实现两块黑板的同步、反向运动。2．擦除装置设计方案在两块黑板之间（边框中间位置）设置一与黑板基本等宽的横梁，上面装有毛刷，在横梁的两端分别设置一衔铁。在贴近横梁的边框两边分别固定一个线圈(已缠有相应匝数的导线)，两线圈通过开关分别与相应的电源连接，见图3。开关闭合时，线圈通电产生电磁力，在电磁力的作用下，横梁两端的衔铁

5、克服弹簧的作用力与线圈吸合，从而实现软毛刷与黑板面的紧密接触。通过黑板的上下移动，来实现内侧的擦除功能。开关断开时，电磁力消失，横梁两端的衔铁在弹簧力的作用下与线圈分离，从而毛刷与黑板面分离，黑板上下移动时，不会擦除黑板上的字迹。同理，在外侧黑板的上面（边框的中间位置）也设置同样的一横梁，另在横梁上面加一等长的塑料罩盒收集散落的粉笔灰尘，从而实现外侧黑板上字迹的擦除功能和无尘功能。四、功能、特点及应用前景1、功能该方案建立在自动控制与机械运动相结合的原理之上，实现了黑板的多功能、模块化和自动化功能。全自动无尘黑板擦主要具有以

6、下几部分功能：（1）利用电动机正反转的原理，通过减速器、链轮和链条来实现黑板的自动上下运动，并通过行程开关实现黑板的自动停止。（2）利用电磁原理，可自动控制擦除装置与黑板的接触与脱离，从而实现随时、随意擦除黑板的功能。（3）利用静电原理，实现了粉尘集中清理功能。2、特点全自动无尘黑板擦与传统的黑板擦除相比，具有如下优点：（1）黑板的上下运动通过按钮自动控制，方便可靠、省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率。（2）由于采取了粉尘集中清除措施，避免了粉尘给老师、同学们带来的身体危害，具有环保型的特点。（3）结构简单，成本低，便

7、于安装。（4）系统原理简单，操作方便。3、应用前景随着多媒体技术的发展，课堂教学对黑板已不是像以前那样依赖，但黑板的方便书写的特点仍是不可替代的，所以黑板仍是课堂教学所不可缺少的。目前，市场中已存在不少类似产品，但这些产品中绝大多数并没有完全实现“全自动”与“无尘”的结合，甚至有些产品反而使操作更复杂，而我们所设计的此套方案不仅实现了“全自动”与“无尘”的完美结合，真正做到了操作简便、快捷，而且整套装置是根据现已有的黑板设计的，在原有黑板上只需经过改造，即可成为本产品，所以，该产品较同类产品更具有竞争力和广阔的市场前景。五、

8、使用方法在黑板两侧各有一控制面板，其上各有四个操作按钮，分别控制黑板的上下运动、擦除装置与黑板的接触和分离。使用时，只需轻轻按下按钮即可，并且黑板具有自动停止的功能，想要达到某一功能，一次性即可。动画演示不擦除上升下降上升下降擦除不擦除上升下降上升下降擦除谢谢欣赏！带毛刷的横梁电源衔铁电磁