張紫璇 安小虎 王林杰 羅鑫源

摘 要：通過對(duì)目前已研究出來的黑板擦做現(xiàn)狀分析，本文綜合考慮除塵黑板的制作成本、擦拭效率和便捷性，設(shè)計(jì)了一種“一體化全屏除塵黑板”。這種除塵黑板不局限于黑板擦，而是直接將板擦安裝在黑板背面，實(shí)現(xiàn)大范圍快速擦除。此“一體化全屏除塵黑板”包括：黑板轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組、可調(diào)控齒輪組距離按鈕、除板擦粉塵的帶齒滾輪、抽拉式儲(chǔ)灰底槽。兩塊黑板背面安裝棉質(zhì)板擦，其中一塊黑板的正面在齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中被另一塊黑板背面板擦擦拭干凈黑板上下兩側(cè)加裝有斜度且平行的齒輪。下層板面的背后墻面裝五個(gè)帶齒滾輪，其作用是將背面的板擦上積累的粉塵撣下落入黑板底部的粉槽內(nèi)。在兩塊黑板之間下部安裝抽拉式儲(chǔ)灰底槽，粉筆灰集中落入底槽內(nèi)，減少污染易于清理。本作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低，在兩塊黑板上下交換的過程中實(shí)現(xiàn)大范圍擦拭，既能節(jié)省時(shí)間，又能有效減少粉塵飛揚(yáng)。

1.前言：

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但很多學(xué)科教學(xué)還需要大量的板書，如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)的公式推導(dǎo)過程等。而目前手動(dòng)擦黑板效率低，粉筆沫飛揚(yáng)，對(duì)教師的健康有很大傷害，也影響了課堂效率，尤其是對(duì)于一些需要大量板書的教學(xué)更是如此。目前絕大多數(shù)學(xué)校使用的都是手動(dòng)小塊黑板擦，不需要粉筆的全自動(dòng)多媒體黑板因?yàn)槌杀具^高，只被極少數(shù)學(xué)校采用。

所以針對(duì)此種現(xiàn)況，我們研究小組設(shè)計(jì)出了一種全新的可以實(shí)現(xiàn)全屏除塵的黑板擦。全屏板擦能夠?qū)崿F(xiàn)大面積擦拭問題;調(diào)節(jié)距離按鈕能滿足老師保留部分板書的需求;底槽集中收集粉筆灰塵減少粉塵污染;黑板制作成本較低能在大多數(shù)學(xué)校普及。綜上所述，本產(chǎn)品有效減少教師擦黑板的次數(shù)，提高效率，也有效減少了粉塵對(duì)師生健康的危害，并且普適于絕大多數(shù)學(xué)校。

2.組成結(jié)構(gòu)：

高效一體化全屏除塵黑板的組成結(jié)構(gòu)如下部分：黑板板面互換機(jī)構(gòu)、齒輪控制機(jī)構(gòu)、抽拉式底槽機(jī)構(gòu)和帶齒滾輪機(jī)構(gòu)。

2.1黑板板面互換機(jī)構(gòu)。黑板板面互換機(jī)構(gòu)由黑板上下板面、齒輪和板擦組成。黑板上下兩側(cè)加裝上斜度合適且平行的小齒輪，在中間裝上一個(gè)大齒輪實(shí)現(xiàn)上下板面可以輕松上下拉動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)上下層板面互換。板擦采用優(yōu)質(zhì)柔軟的棉質(zhì)材料，在板面互換時(shí)通過有斜度且平行的齒輪作用使兩板面摩擦力增大從而完成自動(dòng)擦除所書寫的粉筆字。

2.2齒輪控制機(jī)構(gòu)。齒輪控制機(jī)構(gòu)由小齒輪、調(diào)控距離按鈕組成。小齒輪組上加裝可調(diào)控兩板面間距離的按鈕。兩板面在實(shí)現(xiàn)上下板面互換時(shí)按下距離按鈕，由于距離增大而使得老師已經(jīng)書寫過的內(nèi)容不受任何影響。既方便同學(xué)們課下完善筆記也不耽誤老師用黑板繼續(xù)授課，實(shí)現(xiàn)人性化服務(wù)。

2.3抽拉式底槽機(jī)構(gòu)。抽拉式低槽利用了抽屜的原理。當(dāng)?shù)筒鄞鎯?chǔ)空間滿時(shí)只需要抽出后集中處理，很好的阻止了粉塵亂飛的現(xiàn)象。不僅減輕了對(duì)師生身體上的危害，也能提高學(xué)生上課的熱情。該裝置結(jié)構(gòu)既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。因?yàn)樵撗b置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造且成本較低，很容易實(shí)現(xiàn)。

2.4帶齒滾輪機(jī)構(gòu)。帶齒滾輪類似于我們使用的卷發(fā)梳，將若干帶齒滾輪安裝在下層板面的背后墻面上。當(dāng)上下層板面實(shí)現(xiàn)交換時(shí)棉質(zhì)板擦與板面摩擦后產(chǎn)生粉塵。粉塵一部分自動(dòng)落入存儲(chǔ)粉塵的底槽中，一部分會(huì)繼續(xù)殘留在板擦上。板擦通過帶齒谷輪后會(huì)將板擦上殘留的粉塵撣下落入底槽中。棉質(zhì)板擦被清理從而使其能夠長(zhǎng)期重復(fù)使用。

一體化全屏除塵黑板基本運(yùn)作示意圖：

3.創(chuàng)新點(diǎn)：

3.1創(chuàng)新擦黑板方式。運(yùn)用齒輪滾動(dòng)推動(dòng)上下黑板的交替運(yùn)轉(zhuǎn)，使上下黑板面在老師交替使用時(shí)，能一次性清理黑板上的板書，提高了擦黑板的效率，節(jié)約了課堂時(shí)間，對(duì)于教學(xué)各方面一定程度上是一種促進(jìn)與革新。

3.2除塵一體化操作。簡(jiǎn)單、快捷，流程簡(jiǎn)便有序易操作，實(shí)用性強(qiáng)，可廣泛推廣到教學(xué)活動(dòng)中，市場(chǎng)前景好。

3.3采用集塵底槽。便捷、可拆式的底槽有利于粉筆塵的集中處理，提高了處理效率，減少了對(duì)環(huán)境的污染，也使流程更加簡(jiǎn)便、一體化。

3.4黑板背面安裝類似于卷發(fā)梳的帶齒滾輪。定時(shí)處理黑板背面的黑板擦，保證黑板擦的可用性，使工作良好運(yùn)作并可長(zhǎng)期重復(fù)使用。

4.結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目在使用途中主要解決粉筆灰的飄散以及擦黑板的效率，老師用完一張黑板面后，只需將上層黑板拉下，就可將用完的黑板面擦拭干凈，可以節(jié)省擦黑板的時(shí)間，也可以使課堂效率提高，設(shè)計(jì)的黑板底槽可以有效收集粉筆灰，防止其四處飄散，提高清理效率 。

參考文獻(xiàn)：

[1]虞啟凱，楊紅鑫，蔣旭偉.一種無塵可移動(dòng)自動(dòng)黑板擦設(shè)計(jì)與仿真.

[2]杜菲 張凡 宋程祥.一種卷簾式自動(dòng)擦跡除塵黑板.

作者簡(jiǎn)介：

張紫璇（2000. 10——），女，漢族，河南省信陽(yáng)市，鄭州市金水區(qū)華北水利水電大學(xué) 會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè) 本科生

安小虎（1998. 01——），男，回族，新疆烏魯木齊市，鄭州市金水區(qū)華北水利水電大學(xué) 信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè) 本科生

王林杰（2000. 04——），女，漢族，河南省沁陽(yáng)市，鄭州市金水區(qū)華北水利水電大學(xué) 會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè) 本科生

羅鑫源（2001.01——），男，漢族，河南省南陽(yáng)市，鄭州市金水區(qū)華北水利水電大學(xué) 會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè) 本科生