關于黑板底槽粉塵清理設計

摘 要：黑板的缺陷，自從創造以來就有許多各種各樣的問題，人們也在不同的地方對黑板進行了設計與改造，但現在黑板存在著許多問題還是沒有被解決，像黑板底槽的清理問題，很少人進行改造與關注，于是我想到了一種黑板底槽粉塵清理設計的改造。

關鍵詞：黑板；粉塵；底槽；粉筆

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.206

1 設計目的

眾所周知，黑板是我們日常生活中不可缺少的教具，黑板是我們在學校里每天都要接觸的一件物品，知識大部分也是通過黑板來傳授給我們。我們可以得出，先進的教學用具顯然能夠提高教學的效率，能更好地傳承前輩留下來的智慧結晶。所以，歷代教育工作者推陳出新，一直在完善現有的工具。由水泥黑板到木質黑板，再到推拉式黑板。然而，21世紀，我們更崇尚的是清潔與環保。黑板的改進也是如此。大部分人去設計無粉塵黑板，還有人設計無塵黑板擦。可是大部分人都忽略了一個問題，就是黑板底部的粉塵以及斷粉筆的問題，在這個學期中，我發現黑板多次被底部的斷粉筆卡住的情況。雖然黑板被卡住的幾率很少見，但是如果在卡住的時候繼續推黑板，可能造成黑板卡死或導致黑板損壞。

對此，能否有一種黑板可以清楚底槽下面的粉塵？在觀察與思考后我想出一種能夠清理黑板底槽粉筆以及粉塵的裝置。

2 現代傳統黑板以及改進的黑板

現在使用的大部分黑板：就個人感覺而言，小學時的黑板就是這種純黑的黑板。有時看久了的確讓人感到有些煩躁。況且，在教室的白墻的襯托下，漆黑的黑板總是有些死氣沉沉的，讓教室單調乏味。 隨著經濟和科技的發展，漸漸地，這種古老的黑板就退出了大城市教學的舞臺，只是在部分欠發達地區還在繼續使用。

在黑板擦方面進行改進的設計如：無塵黑板擦的設計。

眾所周知，黑板是我們日常學習中必不可少的一樣教具，無論是從小學還是到大學，都會使用到黑板，而一般我們平時使用的人工黑板擦有粉塵污染空氣的缺點。因此，我們就有了“無塵黑板擦”的這個設想。從而達到使廣大師生減少勞動強度及不受粉塵危害、身心健康得到保護的目的。另外，通過我們調查，目前市場中雖已有自動黑板擦，但大多數都是針對一塊黑板，而且使用起來不方便，沒有真正達到自動和無塵的目的，因此我們設計了此“無塵黑板擦”[1]。

設計目的：黑板的缺陷，自從它的誕生至今以致以后的一段時間里都是一個有待改善的問題。它的缺點，是眾所周知的。很多全自動無塵黑板擦的探索，都因過于復雜或是代價太高而沒有應用到實際中。此文設計的這種全自動無塵黑板擦具有簡單高效低成本的特點，對原有的黑板擦進行了多方面的改善，希望得以推廣應用，對教育事業有所貢獻[2]。

總結：現在大多數人使用的黑板大都是傳統的黑板，有很多人提出了對黑板改進的想法，并寫出了自己的設計。

從大多數來看，他們的目的有一下幾點：

（1）對黑板擦進行改進，實現擦黑板無粉塵。

（2）對黑板功能以及樣式進行改進，增強了黑板的實用性。

（3）全自動技術以及無塵是他們設計的主要方向。

優勢：

（1）相比較于傳統的黑板，在無塵清理上進行了很大的改進，粉塵的清理技術已經達到了成熟。

（2）全自動化或機械操作，使得使用黑板更加的快捷與簡便。

劣勢：

（1）對黑板改進的方向比較單一。

（2）實現黑板的自動化操作雖然會便利，但現在的大部分學校對黑板要求較低，并不需要黑板的全自動化，校園中有大量的人力資源可以使用。

（3）自動化成本較高，且出現故障后難以維修。因此，我向著黑板改進的不同方向進行思考，想到了黑板底槽處粉塵以及粉筆頭對黑板的造成的影響，于是我想到了黑板底槽粉塵清理。

3 部件機構

我構想的清理黑板底槽粉筆以及粉塵的裝置不是很復雜，具體有：黑板，可拆卸刷子（配有螺絲），以及粉筆灰收集盒與下方更換刷子的圓孔裝置。

4 工作原理

該黑板在現在普遍使用的可推拉黑板的基礎上，在黑板底槽的可推拉的黑板底部安裝兩個螺絲刷子，推拉黑板刷子可以與黑板一起移動，通過刷子的移動將粉筆以及粉塵掃入粉筆槽，達到清理底槽處殘留粉筆的目的。清掃時只需要拆卸粉筆灰收集盒即可。

5 主要結構設計

螺絲刷子：在現在普通的刷子頂部加上一個形如螺絲的配件，可以實現將刷子像螺絲那樣鑲嵌在任何想要鑲嵌的地方。市面上比較常見的油漆刷規格有：1寸（25mm）、2寸（50mm）、3寸（75mm）、4寸（100mm）、5寸（125mm）。

黑板底槽：如圖是現在使用的黑板底槽，其底部寬度相對較窄，如果想要加入配有螺絲的刷子，就需要加寬黑板底部的寬度。其寬度需要增加2-5厘米。

底槽螺絲口：通過工具將黑板底部進行鉆口，其大小與螺絲刷子規格合適，從而實現將刷子安裝到底槽處，達到與黑板共同移動的目的。

粉筆灰收集盒：由原先的2個變為3個，從而方便收集粉塵以及破碎的粉筆。其面積相比之前需要加大，從而達到更容易更換刷子的目的。

黑板：原本的黑板可推拉板與固定的板長度不同，此裝置將黑板推拉與固定板設計成相同的長度，粉筆槽在黑板左右兩端以及正中間，實現黑板推拉方便收集粉塵以及粉筆。

可推拉板下方的圓孔：通過圓孔可以達到拆卸刷子的目的，從而實現更換刷子不方便的問題。

6 設計創新點

（1）此裝置在黑板底槽處安裝了刷子，實現了清理破舊粉筆的功能，還可以防止底槽內的粉筆卡住黑板或導致黑板損壞的作用。

（2）由于刷子安裝在可推拉板底部，我們可以在不經意間就可以清除底部的粉筆，不需要每天定時清理。（原因：現在大多數黑板內是配有電子白板的，推拉板的后面是多媒體白板，由于現在智能化的普及，現在幾乎每天上課都需要使用白板，使用白板及需要推拉黑板，所以在不經意間就可以實現清除底槽粉筆的作用）。

（3）可推拉板下方的圓孔：在刷子使用時間過長后，需要更換新的刷子，通過此圓孔可以實現簡便更換刷子的目的。

（4）黑板底部槽口配有與螺絲相同的結構：可以使螺絲刷子固定在黑板底槽處，起到穩固刷子的作用，防止刷子掉落。

（5）刷子價格便宜，且其他成本均不高，相比于人力刻意的清理，低成本的工具是人們可以承受的范圍。

（6）在現實中，有的人已經設計出了清理粉塵更高級的黑板。

自動無塵黑板[3]。

（1）相比較而言，我設計的這個清理粉塵的黑板在功能上不如華東交通大學理工學院的黑板，其在功能上實現了全自動化，且相比較于傳統的黑板，其樣式發生了較大的變化，在清除黑板以及粉塵方面的效率提高了許多。

（2）但是細究他們的設計結果，存在著費用較高，材料繁雜，并且制作過程中需要較細致的設計，不利于大量的生產與應用。

（3）其電動裝置以及手動裝置，如果在使用過程中出現損壞的情況會造成更換困難，不利于長久的利用。并且鏈條使用時間過長以后會造成生銹，在運行過程中出現大量的問題，導致黑板卡死，從而需要更換黑板，浪費錢財。

（4）我的底槽粉筆清理裝置中，其器材實現了更精簡，更輕巧，而且便于更換，費用相比上面的黑板設計大大的減少，并且刷子損壞后可以迅速的更換刷子，從而實現黑板的長久利用。在制作方面也更加的簡單、快捷。

7 設計困難

（1）現在的刷子上沒有螺絲，實現螺絲與刷子一體化比較難實現，刷子以及螺絲的大小要適合，不能不符合實際，要符合黑板的規格。現在使用的刷子有軟刷與硬刷，使用軟刷有可能會導致粉筆清除的不徹底，還會造成卡住黑板的現象。使用硬刷子有可能會造成黑板其他部位的損害。其次，刷子清除粉塵時，新刷子清除容易，隨著刷子的使用，刷毛會有許多粉塵，不利于黑板底部的清理。

（2）加寬黑板底槽需要使用較多的材料，同時黑板底部的滑輪需要相應的增高，滑輪與刷子可能無法同時工作，黑板底部如果過寬的話可能會影響黑板的美觀。

（3）大口的粉筆槽也就需要粉筆槽相對加大，會使粉筆槽材料增多，價格增加。同時粉筆槽過大也會影響美觀。

（4）黑板底部的螺絲口，需要與螺絲刷子配套，同時口徑需要符合黑板的規格，鉆小口螺絲刷子的螺絲也需要小，同時會造成打孔的困難。打得孔能耐用，長期使用可能會造成孔的損壞，可能會導致安裝螺絲刷子困難。

8 設計總結

該產品適用于小學，初中，高中等。其結構相對簡單，對原有黑板的外表沒有進行大幅度改造。該黑板底槽粉塵清理裝置能夠很好地清理底部破碎的粉筆，不會導致黑板卡住，從而可以延長黑板的壽命，防止黑板卡住影響課上的教學。同時清理了粉塵與粉筆后，底槽變得干凈，收集了殘余的粉筆灰，與傳統黑板相比，底槽處粉塵較多，不美觀，此裝置還可以增加了底槽的美觀性，實現了收集粉筆灰的作用。其次，黑板安裝簡單，好用，在學校人力教學的推動下，此黑板可在無形中對粉筆灰進行清理，費用便宜，可在學校以及其他地區配合著其他設計者的設計進行更有效的使用，從而提高教學的效率，實現社會的大量普及。

參考文獻：

[1]王佳平.無塵黑板擦的設計[R].江西：景德鎮陶瓷學院，2012（04）：15.

[2]高天明.一種全自動無塵黑板的設計[R].內蒙古：物理與電子信息學院，2013（04）：13.

[3]龍傳澤，周玉成，余昊，謝文龍，鐘和東.自動無塵黑板[Z].2011（12）：31.

作者簡介：周廣興（2000-），男，山東臨沂人，學生。