電動吸塵黑板擦的設計與研究

何曉飛 葉小飛 樓劍陽 沈樓弘 潘柏英 呼格吉樂湖州師范學院 理學院科學教育專業 浙江湖州 313000

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電動吸塵黑板擦的設計與研究

何曉飛 葉小飛 樓劍陽 沈樓弘 潘柏英 呼格吉樂
湖州師范學院 理學院科學教育專業 浙江湖州 313000

【文章摘要】

基于對普通黑板擦的深入研究，研制出了“電動吸塵黑板擦”，此款電動吸塵黑板擦能夠很好的解決生活中擦黑板時產生大量粉塵的問題，同時改善了市場上已有類似產品的問題。本文詳細介紹了此款電動吸塵黑板擦的設計與制作。

【關鍵詞】

新型；黑板擦；吸塵；電動

引言

隨著生活水平的提高，人們日益關注自己的健康問題，而無論是作為教育事業的工作者還是作為學生，每天都要吸入大量由粉筆形成的粉塵，這在無形中影響著他們的身體健康問題。保護環境日益已成為我們關注的熱點問題，粉塵無疑是影響環境的一重要因素。由擦黑板過程中產生的粉塵飄入空氣中，造成了環境的污染。而電動吸塵器能夠在擦黑板的過程中吸收產生的粉塵，避免其飛入空氣中，從而使環境得到改善，使教師和學生有一個良好的工作學習環境，能夠有一個健康的身體。

而現有黑板擦功能單一無法滿足教師在教學過程中的需求，一、其長度無法調節，每次擦除的面積固定，有時教師板書需要將整個黑板都寫滿文字，使用現有技術的黑板擦擦除粉筆屑時，由于其一次性擦除的面積有限，需要來回反復的擦除，較為麻煩；二、現有技術的黑板擦缺乏手持機構，教師擦黑板時，粉筆屑直接落在教師手上，造成不便；三、現有技術的黑板擦功能單一，部分教師尤其是英語教師需要經常在黑板上劃四線格，有時還需要教桿或者激光筆指出黑板或者投影銀幕上的教學內容，現有技術的黑板擦并不能實現以上功能。

為此，我們研究的新型黑板擦很好地解決了上述問題。

1　功能簡介

在原有黑板擦基礎上添加一個負壓機構，經過電動機的工作將粉塵吸入收集盒內，通過過濾后在出風口排出清靜空氣。這樣就方便地完成了吸收產生粉塵的功能，待粉塵積滿時，可將過濾器抽出倒掉。在黑板擦主體部分及手柄均設有伸縮桿，能夠隨時調節黑板擦長度，并且具有可供手持的伸縮縱臂，還可以實現四線格劃線和激光筆照射的功能。

2　“電動吸塵黑板擦”的主要結構

“電動吸塵黑板擦“的主要結構見下圖1。

圖1　（主體結構示意圖）

3　“電動吸塵黑板擦”的物理原理

3.1電動吸塵黑板擦吸塵部分

由電機、風扇、電源在手柄末端構成負壓系統，粉塵經擦布部分小孔吸入，進入縱向伸縮桿，聚集在縱向伸縮桿底部的集塵袋中。此結構完成了擦黑板過程中產生粉塵的吸引、收集，避免產生粉塵飄灑、滑落，污染環境或對教師產生影響。

3.2可調節黑板擦大小部分

擦布一端與擦布固定盒固定，另一端使用活動夾臂，可將擦布加緊，黑板擦橫向設有可伸縮的橫桿，通過橫向伸縮隨意調節黑板擦大小，同時配合擦布的調節，完成了黑板擦橫向調節大小的功能。縱向設有第一縱桿及第二縱桿，通過滑動可調節縱桿長短，并通過螺絲的松緊隨意固定縱桿長度。

3.3其他新型功能

黑板擦擦布固定盒部分為空心結構，開有一條稍大于一只粉筆的縫，可實現儲存粉筆的功能。在固定盒底部設有四個等間距等大的空，插入粉筆，可完成四線格的繪制工作。在可調擦布部分設有激光筆，通過物理按鍵可實現激光照射功能，方便教師教學過程中對知識點的指引。

4　“電動吸塵黑板擦”的使用說明

（1）本實用新型使用前，擰松所述第一旋緊螺栓，并轉動所述輥筒以調節所黑板擦布的長度，旋緊所述第一旋緊螺栓使所述固定夾臂、活動夾臂將所述黑板擦布夾緊，然后通過第二旋緊螺栓調節所述伸縮橫臂的長度，直至將所述黑板擦布繃緊即可，本實用新型通過調節所述黑板擦布的長度可以調節本實用新型擦除粉筆屑的范圍。

（2）教師手持所述伸縮縱臂，并將所述黑板擦布地接在黑板上來回摩擦即可將粉筆屑擦除，按壓所述開關，使所述電機帶動風扇旋轉從而產生負壓，飄散在空氣中的粉筆屑經過第二縱桿后進入第一縱桿內，避免粉筆屑直接落在教師手上。

（3）本實用新型還可以將粉筆插設在所述劃線孔內，從而方便的在黑板上畫出四線格。

（4）本實用新型還可以通過激光筆指出黑板上或者投影銀幕上的教學內容。

5　相關拓展

隨著人們生活水平的提高，健康和環境日益成為我們關注的兩大熱點。而在教學過程中由擦黑板引起的粉塵嚴重危害教師及學生的健康，同時也污染了空氣，影響環境。降低擦黑板過程中飄散到空氣中的粉塵成了解決這一問題的關鍵問題。電動吸塵黑板擦能夠很好的解決這一問題。

電動吸塵黑板擦在擦黑板過程中，利用負壓結構將產生的粉塵吸收，收集到一個集塵盒中，有效減少了飄散到空氣中的粉塵，從而減少空氣污染，減小對教師及學生的危害。

在解決粉塵問題的基礎上，此款新型黑板擦還具備了現有黑板擦不具有的新型功能。此款黑板擦可隨意調節黑板擦的大小，提高了擦黑板的效率。黑板擦設有的縱向伸縮桿，對于高處不易于擦除的地方也便于擦除。此款黑板擦具備了繪制四線格及激光照射功能。滿足了當下教師教學大部分需求。

此款黑板擦主要針對使用粉筆及黑板的教育場所，其操作簡單，小巧堅固，滿足學生教師的需求。現在市場上普通的黑板擦，產生大量粉塵，而帶有吸收功能的黑板擦價格昂貴，吸收效率不高，擦得不干凈。現在我們設計的黑板擦，在原有黑板擦的基礎上改善了多方面的缺陷，使用方便，維護簡單易操作，功能齊全實用。

基金項目：浙江省新苗人才計劃大學生科技創新項目 2015R427016

【作者簡介】

何曉飛（1995-），男，浙江嘉興平湖人，湖州師范學院理學院科學教育專業13級學生。

指導老師：呼格吉樂（1980-），男，蒙古族，內蒙古通遼人，高級實驗師，工程碩士學位，湖州師范學院省級物理實驗教學示范中心，從事物理實驗教學與物理教學儀器開發。