冷俊男 陳毅豪

(西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100)

0 引言

目前，大多數(shù)學(xué)校教室里使用的板擦是由塑料外殼粘上毛質(zhì)或絨質(zhì)材料制成的傳統(tǒng)黑板擦，使用時(shí)粉塵隨處飄揚(yáng)，擦除后板擦的表面還會(huì)留下不易清潔的粉筆灰。而在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，由于多媒體投影幕布的遮擋，大大減少了黑板的可用面積。使得教師教學(xué)在教學(xué)中用到大量板書(shū)時(shí)，需要頻繁擦拭黑板，影響了教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生聽(tīng)課注意力。此外，揚(yáng)起的粉筆塵灰會(huì)對(duì)人體健康特別是上呼吸道，肺部和眼睛，造成傷害。因此，有必要研究一款實(shí)用的自動(dòng)板擦系統(tǒng)，以改善教室教學(xué)環(huán)境，并減輕粉塵對(duì)教師身體的危害以及教師板書(shū)授課時(shí)的工作量。

1 一種自動(dòng)板擦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一種自動(dòng)板擦系統(tǒng)，包括黑板框架，還包括設(shè)置在黑板框架上的豎直移動(dòng)裝置、設(shè)置在豎直移動(dòng)裝置上的水平移動(dòng)裝置，板擦設(shè)置在水平移動(dòng)裝置上；控制模塊與豎直移動(dòng)裝置和水平移動(dòng)裝置連接。

圖1 自動(dòng)板擦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 一種自動(dòng)板擦系統(tǒng)工作過(guò)程

豎直移動(dòng)裝置通過(guò)上、下固定裝置與黑板框架連接，包括左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的一對(duì)豎向?qū)к壓拓Q向絲杠螺母機(jī)構(gòu)；豎向?qū)к壓拓Q向絲杠螺母機(jī)構(gòu)的豎向絲杠的上下兩端分別與上、下固定裝置連接，豎向螺母座通過(guò)豎向絲杠螺母與豎向絲杠配合，豎向絲杠由豎向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

豎向絲杠的上端通過(guò)支撐端與上固定裝置連接；豎向?qū)к壍纳舷聝啥朔謩e通過(guò)相應(yīng)的豎向?qū)к壷Ъ芘c相應(yīng)的上、下固定裝置連接。豎向直流電機(jī)通過(guò)連接板與下固定裝置固連，通過(guò)聯(lián)軸器與豎向絲杠連接。

水平移動(dòng)裝置包括橫向?qū)к壓蜋M向絲杠螺母機(jī)構(gòu)；橫向?qū)к壓蜋M向絲杠螺母機(jī)構(gòu)的橫向絲杠的一端通過(guò)滑塊與豎直移動(dòng)裝置左側(cè)的豎向?qū)к壟浜?，另一端通過(guò)支架與豎直移動(dòng)裝置的豎向螺母座固連，橫向絲杠由橫向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。橫向直流電機(jī)通過(guò)連接板與豎直移動(dòng)裝置的豎向螺母座固連，通過(guò)聯(lián)軸器與橫向絲杠連接。

板擦包括滑動(dòng)座、夾持板和夾持緊固座，夾持板和夾持緊固座配合夾持黑板擦；夾持緊固座與滑動(dòng)座固連，滑動(dòng)座通過(guò)水平移動(dòng)裝置的橫向絲杠螺母與水平移動(dòng)裝置的橫向絲桿配合，滑動(dòng)座上還設(shè)置有與水平移動(dòng)裝置的橫向?qū)к壟浜系慕Y(jié)構(gòu)。黑板擦由毛質(zhì)材料或絨質(zhì)材料或海綿制成。

工作時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)啟動(dòng)，橫向直流電機(jī)和豎向直流電同時(shí)工作，通過(guò)相應(yīng)的聯(lián)軸器帶動(dòng)豎向絲杠和橫向絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)黑板擦進(jìn)行豎直和水平方向的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到擦拭黑板的目的，當(dāng)黑板擦拭干凈后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)停止。其中絲杠螺母副起到了關(guān)鍵作用，將直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為了黑板擦的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，完成擦拭。當(dāng)只有少部分字跡時(shí)，可以選擇手動(dòng)擦除。

3 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)板擦的運(yùn)動(dòng)，勻速且使得黑板板面受力均勻，揚(yáng)起的粉筆灰會(huì)減少；且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，從2個(gè)方面作用保證了擦拭者不會(huì)接觸到粉筆灰，避免影響身體健康，整個(gè)裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，自動(dòng)化程度高，操作方便，使用的效果相對(duì)于傳統(tǒng)方式更好。