電動式免擦黑板設計研究

焦潤宇　牟菁　盧中南

【摘 要】本文設計了一種電動式免擦黑板，包括板面主體、鏈裝旋轉機構、固定支撐機構、可動毛刷機構和運動控制組件，板面主體的一次相對運動，可以完成調整字跡高度、擦除過期筆記的雙重功能；另外，在擦除過期筆記同時將粉塵的飄散降到最低，節約了人力、物力，有利于同學們的身體健康。

【關鍵詞】免擦黑板；電動式；降塵；

前言

隨著社會經濟的發展，人們的生活水平有所提高，對教育的追求也越來越高，為滿足受教育人員的需求，我國的教育形式越來越多樣化、豐富化。黑板是教育領域中經常使用的教學工具，教學過程中使用的黑板存在占用面積過大，擦除無用字體費時費力等問題，不適于當今教育領域的發展要求[1]。

為了克服現有的黑板占用面積大，不能有效擦除無用字體等不足，本文設計了一種可電動旋轉的新型黑板，該新型黑板裝置不僅符合現代教育領域的需要，而且具有省時省力、實用性強、操作簡單等優點。

1普通黑板的缺點

粉筆和黑板作為重要的教學工具，一直使用至今，它們對教學事業的發展起著巨大的促進作用，但現在使用的普通黑板由很多的不足之處[5]。

（1）產生大量粉塵，對師生的健康是一個巨大的威脅；

（2）擦拭過程中耗時耗力，降低教學效率，并且經常出現擦拭不干凈的問題，影響書寫。

（3）普通黑板使用較長時間后會出現掉漆現象，導致書寫不順、不流暢，影響板書的可視度；

（4）普通黑板面積太小，不能滿足老師的板書要求，課堂上往往出現重要知識點被中途擦掉的現象[5]。

2設計總述

本文設計的電動式免擦黑板，包括板面主體、鏈裝旋轉機構、固定支撐機構、可動毛刷機構和運動控制組件[2]。

2.1免擦黑板整體結構設計

電動式免擦黑板主體主要由橡膠鏈條、從動鏈輪、主動鏈輪、拐形支撐三腳架、梯形厚殼、塑膠毛刷頭、毛刷后板、鉛垂滑道、鉛垂滑塊、步進電機組成。具體如下圖1。

3具體實施方案及實用性分析

3.1實施方案

本設計提供了一種新的技術方案：

電動式免擦黑板包括板面主體、鏈裝旋轉機構、固定支撐機構、可動毛刷機構和運動控制組件，其具體實施方案在于，板面主體由鏈裝旋轉機構驅動進行周向轉動，并由鏈裝旋轉機構和固定支撐機構固定在墻面上；鏈裝旋轉機構包括步進電機，由運動控制組件進行控制；可動毛刷機構設置在墻面與板面主體之間；固定支撐機構包括拐形支撐三腳架4、梯形厚殼5、三個拐形支撐三腳架4和一個梯形厚殼5固定在墻面上；步進電機10設置在梯形厚殼5上，其輸出端通過聯軸器12與轉軸16相連；轉軸16的另一端可轉動的設置在拐形支撐三腳架4上，且固定連接有兩個主動鏈輪3，兩個所述主動鏈輪3之間的距離略小于板面主體的長度；主動鏈輪3與橡膠鏈條1相嚙合，橡膠齒條1的另一端與從動鏈輪2相嚙合，從動鏈輪2通過軸承轉動設置在從動軸上，從動軸固定在下方的拐形支撐三腳架4上；可動毛刷機構包括毛刷后板7，其靠近板面主體的一側均勻布有塑膠毛刷頭6，它的另一面固定有多個鉛錘滑塊9；運動控制組件包括啟停開關17。

除此之外，在小細節上還有一些創新：

（1）橡膠鏈條1的兩側均固定有彈性擋片11；

（2）板面主體為環形的多層結構，從內向外依次設置有膠皮板面13、磁性板面14和磨砂板面15，膠皮板面13與橡膠鏈條1膠合連接；

（3）毛刷后板7上固定對稱設置有兩個鉛錘滑塊9，在墻面上對應固定安裝有鉛錘滑道8，鉛錘滑道8的下方設置有抵觸鉛錘滑塊9的卡塊，且鉛錘滑塊9限制在鉛錘滑道8中，并可在其中滑動，另外在鉛錘滑道8的底部設置卡塊可限制鉛錘滑塊9向下滑動。

（3）啟停開關17設置在教學控制臺上，與步進電機10電性相連，為了使用更加方便，可選用無線遙控設備作為啟停開關17，控制著步進電機10的啟停。

3.2實用性分析

（1）此新型黑板一次相對運動，可以完成調整字跡高度、擦除過期筆記的雙重功能，有效解決了教學過程中黑板擦拭不干凈的問題，節約人力；

（2）電動式免擦黑板擦拭時在近墻側工作，有效減少了粉塵飄散，有利于師生身體健康[4]；

（3）滿足現代教育領域的需要，提高教學效率，又有利于同學的視力健康和身體健康；

4結束語

本文提供的電動式免擦黑板具有結構原理簡單、成本低廉、控制靈活方便、環保等特點[5]，能實現調整字跡高度、擦除過期筆記的雙重功能，且基本實現無塵擦拭，滿足現代教育的需要。

參考文獻：

[1]徐一航.自動擦拭無塵黑板的結構創新設計[J].中國高新科技，2019（3）：75-76.

[2]唐榮，吳艷英，郭曉學.全自動無塵黑板的設計研究[J].機械與電子，2016（10）：69-71.

[3]王鑫，儀登利，王小寧.新型自動無塵黑板的設計[J].黑龍江科技，2015（4）：59-59.

[4]孫三祺.新型自動擦拭和吸塵黑板的創新設計[J].中國新技術新產品，2018（2）：132-133.

[5]譚自豪，楊鳳淋，鄒潤玲.傳動式免擦無塵黑板[J].科技資訊，2017（7）：85-86

（作者單位：山東科技大學）