论文部分内容阅读
摘 要：粉笔灰的大量污染，造成周围环境的破坏，如污染大气、污染水源、造成绿化的枯萎、死亡，其后果亦是相当严重的。传统的黑板擦无法控制粉笔灰的污染，无法使黑板擦拭干净，无法清除黑板擦毛层上的粉笔灰。紧跟着社会职业及日常生活步骤的加速，老师中的职业病发病率逐年递增，并向多个方面发展。这里面粉笔灰造成的肺结核危害几乎能与吸烟造成的危害相媲美，老师繁重的备课任务造成的疲劳和灰尘造成的健康问题严重危机到如今老师的身体与心理健康。笔者在工作中，利用吸尘器的原理，设计了一个电动吸尘黑板擦。在吸尘黑板擦内安装一个小型的电动抽气机，把粉笔灰抽进黑板擦内壳内，来控制粉笔灰污染，使用效果较好。
关键词：吸尘黑板擦;设计;应用;吸尘器
粉笔曾几番出新，推出“无尘粉笔”，但终究无法告别“尘灰四漫”的时代，正是因为粉尘的组成成份是白垩和熟石膏粉，再经加水凝固定模而成[1]。白垩，是石灰岩的一种，其主要成份是碳酸钙，质软，常用作粉刷材料。白垩和熟石膏粉呈粉末狀，对人体健康造成危害，会使呼吸道遭感染，久而久之，引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病，严重时危害人体健康，而我们辛勤的老师就成了第一线的受害者，实属痛心。根据对市区三百一十四名小学老师开展了嗓音问题调查显示，咽干的约有百分之四十九点一，声音哑的约有百分之四十五点二，不同严重程度的咽部问题发病率为百分之六十多。因此，生产吸收粉尘的黑板擦已成为当务之急。吸尘黑板擦的开发及其不断的技术创新就是一个实例。
现在，一些学者对吸尘黑板擦进行了研究，它的下面并排设置的滚动刷子运用人工擦拭黑板，且利用风扇吸尘，而擦拭和吸收粉尘要靠人力完成，浪费人力物力。另外，还有的吸尘黑板擦，使用太阳光能模块给整个体系供电，单片机管制红外线传感模块及用电机来驱动模块开展工作。然而，它要不断进行充电和有足够的太阳光。充一次电只能用一两天，它的技术和实际运用结合不太好。因此，从研发黑板擦的作用入手，采取变更黑板擦的工作原理，用小电机当做驱动源泉，进一步驱动黑板擦的滚动，在擦黑板的时候粉尘自动吸入。这样的黑板擦可以提升擦拭速度，并能减少飞扬的粉尘，对我国的教育发展意义重大。
1 吸尘黑板擦的设计
1.1 吸尘黑板擦的结构
（1）吸尘黑板擦吸尘部分
手柄末端装有小电机、小风扇和小电源组成的负压系统，粉笔灰通过擦布的小孔被吸进去，通过纵向伸缩杆，收集到纵向伸缩杆下部的收集粉尘的袋中。这种构造可以吸附和收集黑板擦擦拭的时候产生的粉笔灰，避免灰尘飞扬、洒落，对环境造成污染或者影响师生的身心健康。
（2）可调节黑板擦大小部分
擦拭布的一头固定在擦拭布盒上，擦拭布的另一头设有活动夹臂，可以收紧擦拭布，黑板擦的横向装置有伸缩横杆，黑板擦的大小可以利用横向伸缩杆随意变动，再和擦拭布的调整相互配合，就达到了横向调节黑板擦大小的功能。在纵向上装置有一、二纵向杆，纵向杆的长度可以滑动调整，并由改变螺钉松紧调整它的长短[2]。
1.2 工作原理
在现用黑板擦上添置了负压系统，粉笔灰通过电机的驱动被吸入到收纳箱，经过过滤后干净的空气从排风口排出。通过这种方式，很容易就地达到了把产生的灰尘收集起来的作用，当灰尘充满时，可以把过滤器拉开并倒出里面的粉尘。黑板擦的主要结构和手柄上都装置了伸缩杆，可以根据需要改变黑板擦的大小，黑板擦还设置了可以用手拿的能伸缩纵向臂。
2 吸尘黑板擦的使用说明
2.1 吸尘黑板擦调试
使用吸尘擦之前，先松开头一个紧固螺栓，且旋转调整吸尘擦的长短，拧紧头一个紧固螺栓，让固定的夹臂和活动夹臂夹紧吸尘擦布，接着利用第二个紧固螺栓调整伸缩横杆的长短，一直到把吸尘擦布拧紧，通过调整吸尘擦布的长短，可以调整这个新型吸尘擦的擦试范围。
2.2 打开开关
当主电源的开关打开时，便携式吸尘擦就可以工作了，吸尘的小电机立即开启。详细来说，老师握住伸缩纵杆，在黑板上用吸尘擦反复擦试，擦掉粉笔印迹。按下开关时，下面的齿轮在电机的驱动下转动，滑台组上面的齿轮在皮带的驱动下同时工作。利用齿轮的旋转，上螺杆和下螺杆同步旋转，并且驱动条形平行吸尘擦开始平移擦拭。
3 吸尘黑板擦的应用效果分析
3.1 减少空气中粉尘的效果
紧跟着大众生活水平的提升，健康与保护环境越来越成为大众关注的两大焦点。在老师上课的过程中，黑板擦产生的粉笔灰，对老师和学生的健康造成非常大的危害，同时对空气也造成了污染，给周围环境造成一定的影响。减少擦黑板时飞扬的灰尘已成为大家关切的问题。电动吸尘擦可以较好地解决这个问题[3]。
电动便携式吸尘擦在擦拭的过程中，通过负压结构把出现的粉笔灰吸收，集中到一个空盒子里，很好地减少了飞扬到大气中的粉笔灰尘，从而就可以减少对大气的污染，减轻对老师和学生的伤害。在处理粉笔灰尘问题的前提下，这款便携式电动吸尘黑板擦还设计有如今使用的黑板擦所没有的功能，它可以根据需要调整黑板擦布的大小，提升了擦试黑板的速度，它设置有纵向的伸缩杆，对于位置较高不方便擦试的地方也很容易擦掉。大部分满足了老师现在课堂教学的需要。
3.2 环保效益
这款便携式电动吸尘黑板擦在环保方面优势有以下几个方面：1）变压器充电，不使用电池，很好地节约了购买普通电池的费用与回收电池的成本。2）吸尘擦布由羊毛织成的，资源可以回收，避免浪费资源。3）粉笔灰的污染得到了很大的控制，这不仅保护了广大教师的身心健康，同时也保护了广大学生和周边的美好环境。4）和如今使用的黑板擦相比效果更好、黑板更干净。
4 结语
本文阐述的电动式吸尘擦重点对准运用粉笔和黑板的教学领域，它容易操作，便于携带，可以让师生都得到满足。目前市场上常见的黑板擦会产生很多粉笔灰，可具有吸附灰尘能力的黑板擦购买又比较贵，吸附效果也不理想，擦拭的也不太干净。这款新发明便携式充电吸尘擦能更好地填补擦除和吸附过滤粉尘的不足，远远减少了擦除黑板粉笔印迹时飞扬的粉尘，而又方便快捷，减轻了老师清洁黑板的时间与工作量，保护了老师和学生不再受粉笔灰尘的危害，它的应用前景是非常大的。
参考文献
[1]袁湘月，年兴，朱怡霖，等.新型除尘黑板擦的研究与改进[J].机电产品开发与创新，2012，25（4）：50-51.
[2]王冰，沈建华，古斌.基于 TRIZ 理论的环保清洁黑板擦创新设计[J].西南科技大学学报，2014，29（1）：78-81.
[3]杨伟伟.基于UG软件的自动黑板擦清理器设计方案探讨[J].中国新技术新产品，2016（4）：24-25.
关键词：吸尘黑板擦;设计;应用;吸尘器
粉笔曾几番出新，推出“无尘粉笔”，但终究无法告别“尘灰四漫”的时代，正是因为粉尘的组成成份是白垩和熟石膏粉，再经加水凝固定模而成[1]。白垩，是石灰岩的一种，其主要成份是碳酸钙，质软，常用作粉刷材料。白垩和熟石膏粉呈粉末狀，对人体健康造成危害，会使呼吸道遭感染，久而久之，引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病，严重时危害人体健康，而我们辛勤的老师就成了第一线的受害者，实属痛心。根据对市区三百一十四名小学老师开展了嗓音问题调查显示，咽干的约有百分之四十九点一，声音哑的约有百分之四十五点二，不同严重程度的咽部问题发病率为百分之六十多。因此，生产吸收粉尘的黑板擦已成为当务之急。吸尘黑板擦的开发及其不断的技术创新就是一个实例。
现在，一些学者对吸尘黑板擦进行了研究，它的下面并排设置的滚动刷子运用人工擦拭黑板，且利用风扇吸尘，而擦拭和吸收粉尘要靠人力完成，浪费人力物力。另外，还有的吸尘黑板擦，使用太阳光能模块给整个体系供电，单片机管制红外线传感模块及用电机来驱动模块开展工作。然而，它要不断进行充电和有足够的太阳光。充一次电只能用一两天，它的技术和实际运用结合不太好。因此，从研发黑板擦的作用入手，采取变更黑板擦的工作原理，用小电机当做驱动源泉，进一步驱动黑板擦的滚动，在擦黑板的时候粉尘自动吸入。这样的黑板擦可以提升擦拭速度，并能减少飞扬的粉尘，对我国的教育发展意义重大。
1 吸尘黑板擦的设计
1.1 吸尘黑板擦的结构
（1）吸尘黑板擦吸尘部分
手柄末端装有小电机、小风扇和小电源组成的负压系统，粉笔灰通过擦布的小孔被吸进去，通过纵向伸缩杆，收集到纵向伸缩杆下部的收集粉尘的袋中。这种构造可以吸附和收集黑板擦擦拭的时候产生的粉笔灰，避免灰尘飞扬、洒落，对环境造成污染或者影响师生的身心健康。
（2）可调节黑板擦大小部分
擦拭布的一头固定在擦拭布盒上，擦拭布的另一头设有活动夹臂，可以收紧擦拭布，黑板擦的横向装置有伸缩横杆，黑板擦的大小可以利用横向伸缩杆随意变动，再和擦拭布的调整相互配合，就达到了横向调节黑板擦大小的功能。在纵向上装置有一、二纵向杆，纵向杆的长度可以滑动调整，并由改变螺钉松紧调整它的长短[2]。
1.2 工作原理
在现用黑板擦上添置了负压系统，粉笔灰通过电机的驱动被吸入到收纳箱，经过过滤后干净的空气从排风口排出。通过这种方式，很容易就地达到了把产生的灰尘收集起来的作用，当灰尘充满时，可以把过滤器拉开并倒出里面的粉尘。黑板擦的主要结构和手柄上都装置了伸缩杆，可以根据需要改变黑板擦的大小，黑板擦还设置了可以用手拿的能伸缩纵向臂。
2 吸尘黑板擦的使用说明
2.1 吸尘黑板擦调试
使用吸尘擦之前，先松开头一个紧固螺栓，且旋转调整吸尘擦的长短，拧紧头一个紧固螺栓，让固定的夹臂和活动夹臂夹紧吸尘擦布，接着利用第二个紧固螺栓调整伸缩横杆的长短，一直到把吸尘擦布拧紧，通过调整吸尘擦布的长短，可以调整这个新型吸尘擦的擦试范围。
2.2 打开开关
当主电源的开关打开时，便携式吸尘擦就可以工作了，吸尘的小电机立即开启。详细来说，老师握住伸缩纵杆，在黑板上用吸尘擦反复擦试，擦掉粉笔印迹。按下开关时，下面的齿轮在电机的驱动下转动，滑台组上面的齿轮在皮带的驱动下同时工作。利用齿轮的旋转，上螺杆和下螺杆同步旋转，并且驱动条形平行吸尘擦开始平移擦拭。
3 吸尘黑板擦的应用效果分析
3.1 减少空气中粉尘的效果
紧跟着大众生活水平的提升，健康与保护环境越来越成为大众关注的两大焦点。在老师上课的过程中，黑板擦产生的粉笔灰，对老师和学生的健康造成非常大的危害，同时对空气也造成了污染，给周围环境造成一定的影响。减少擦黑板时飞扬的灰尘已成为大家关切的问题。电动吸尘擦可以较好地解决这个问题[3]。
电动便携式吸尘擦在擦拭的过程中，通过负压结构把出现的粉笔灰吸收，集中到一个空盒子里，很好地减少了飞扬到大气中的粉笔灰尘，从而就可以减少对大气的污染，减轻对老师和学生的伤害。在处理粉笔灰尘问题的前提下，这款便携式电动吸尘黑板擦还设计有如今使用的黑板擦所没有的功能，它可以根据需要调整黑板擦布的大小，提升了擦试黑板的速度，它设置有纵向的伸缩杆，对于位置较高不方便擦试的地方也很容易擦掉。大部分满足了老师现在课堂教学的需要。
3.2 环保效益
这款便携式电动吸尘黑板擦在环保方面优势有以下几个方面：1）变压器充电，不使用电池，很好地节约了购买普通电池的费用与回收电池的成本。2）吸尘擦布由羊毛织成的，资源可以回收，避免浪费资源。3）粉笔灰的污染得到了很大的控制，这不仅保护了广大教师的身心健康，同时也保护了广大学生和周边的美好环境。4）和如今使用的黑板擦相比效果更好、黑板更干净。
4 结语
本文阐述的电动式吸尘擦重点对准运用粉笔和黑板的教学领域，它容易操作，便于携带，可以让师生都得到满足。目前市场上常见的黑板擦会产生很多粉笔灰，可具有吸附灰尘能力的黑板擦购买又比较贵，吸附效果也不理想，擦拭的也不太干净。这款新发明便携式充电吸尘擦能更好地填补擦除和吸附过滤粉尘的不足，远远减少了擦除黑板粉笔印迹时飞扬的粉尘，而又方便快捷，减轻了老师清洁黑板的时间与工作量，保护了老师和学生不再受粉笔灰尘的危害，它的应用前景是非常大的。
参考文献
[1]袁湘月，年兴，朱怡霖，等.新型除尘黑板擦的研究与改进[J].机电产品开发与创新，2012，25（4）：50-51.
[2]王冰，沈建华，古斌.基于 TRIZ 理论的环保清洁黑板擦创新设计[J].西南科技大学学报，2014，29（1）：78-81.
[3]杨伟伟.基于UG软件的自动黑板擦清理器设计方案探讨[J].中国新技术新产品，2016（4）：24-25.