全自动无尘黑板擦

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,全自动无尘黑板擦,设计：解立洋、张海龙、王长梁,指导教师：陈照强,1,前 言,“一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。殊不知，赞美背后，隐忧多多。板书带来的“粉笔综合症”已成为广大师生的头号健康隐患。一名学生从小学到读完大学至少需要16年时间，这正是生长发育的黄金时期，却要不断受到粉笔尘灰的危害；一名教师从站到讲台上到退休大多在40年左右，生命的大半时间都要“吃粉笔灰”。,2,据估算，一般而言，一名中学语文老师在一节45分钟的课上，需要写一黑板的板书，而一黑板的板书需要用掉半支粉笔；而一名中学英语老师或数学老师在一节45分钟的课上，往往需要写5黑板的板书，大约就要用掉两支半的粉笔。而毕业班的老师一天最多需要上6节课，就相当于要“吸”掉12支粉笔。,3,全自动无尘黑板擦设计方案,设计目的,工作原理,设计方案,功能、特点及应用前景,使用方法,4,一、设计目的,众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而平时我们使用的黑板擦不但费时、费力，还有粉尘污染的缺点。因此，我们就有了“全自动无尘黑板擦”的这个设想。,5,二、工作原理,本方案采用电动机作动力源，利用其正反转原理和行程开关来控制黑板的上下运动和停止；利用电磁吸合原理来控制擦除装置与黑板的接触和分离；利用静电吸附原理来收集粉尘。从而实现黑板上下移动时，字迹自动清除的功能。,6,三、设计方案,1、黑板上下移动设计方案,2、擦除装置设计方案,7,1、黑板上下移动设计方案,电动机通过减速器和链条与链轮连接，通过电动机的正反转(,动画演示,)控制黑板的上下移动。实现电动机正反转的电路图如图1，SB1相当于“上升”按钮，即按下SB1时电动机正转，带动外侧的黑板向上移动，内侧的黑板向下移动；SB2相当于“下降”按钮，即按下SB2时电动机反转，带动外侧的黑板向下移动，内侧的黑板向上移动。另在上边框的内框和外框顶端各安装一个行程开关（电路图中ST1、 ST2），当黑板运动到上边框或下边框时，触及行程开关，使电路断开，电动机停止转动，实现黑板运动的自动停止。,8,电动机带动黑板运动的简图,如图2,，减速器与下链轮联接、下链轮通过链条与上链轮联接、上链轮通过链条与黑板联接，实现两块黑板的同步、反向运动。,9,2擦除装置设计方案,在两块黑板之间（边框中间位置）设置一与黑板基本等宽的横梁，上面装有毛刷，在横梁的两端分别设置一衔铁。在贴近横梁的边框两边分别固定一个线圈(已缠有相应匝数的导线)，两线圈通过开关分别与相应的电源连接，,见图3,。开关闭合时，线圈通电产生电磁力，在电磁力的作用下，横梁两端的衔铁克服弹簧的作用力与线圈吸合，从而实现软毛刷与黑板面的紧密接触。通过黑板的上下,移动，来实现内侧,10,的擦除功能。开关断开时，电磁力消失，横梁两端的衔铁在弹簧力的作用下与线圈分离，从而毛刷与黑板面分离，黑板上下移动时，不会擦除黑板上的字迹。同理，在外侧黑板的上面（边框的中间位置）也设置同样的一横梁，另在横梁上面加一等长的塑料罩盒收集散落的粉笔灰尘，从而实现外侧黑板上字迹的擦除功能和无尘功能。,11,四、功能、特点及应用前景,1、功能,该方案建立在自动控制与机械运动相结合的原理之上，实现了黑板的多功能、模块化和自动化功能。全自动无尘黑板擦主要具有以下几部分功能：,（1）利用电动机正反转的原理，通过减速器、链轮和链条来实现黑板的自动上下运动，并通过行程开关实现黑板的自动停止。,（2）利用电磁原理，可自动控制擦除装置与黑板的接触与脱离，从而实现随时、随意擦除黑板的功能。,（3）利用静电原理，实现了粉尘集中清理功能。,12,2、特点,全自动无尘黑板擦与传统的黑板擦除相比，具有如下优点：,（1）黑板的上下运动通过按钮自动控制，方便可靠、省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率。,（2）由于采取了粉尘集中清除措施，避免了粉尘给老师、同学们带来的身体危害，具有环保型的特点。,（3）结构简单，成本低，便于安装。,（4）系统原理简单，操作方便。,13,3、应用前景,随着多媒体技术的发展，课堂教学对黑板已不是像以前那样依赖，但黑板的方便书写的特点仍是不可替代的，所以黑板仍是课堂教学所不可缺少的。,目前，市场中已存在不少类似产品，但这些产品中绝大多数并没有完全实现“全自动”与“无尘”的结合，甚至有些产品反而使操作更复杂，而我们所设计的此套方案不仅实现了“全自动”与“无尘”的完美结合，真正做到了操作简便、快捷，而且整套装置是根据现已有的黑板设计的，在原有黑板上只需经过改造，即可成为本产品，所以，该产品较同类产品更具有竞争力和广阔的市场前景。,14,五、使用方法,在黑板两侧各有一控制面板，其上各有四个操作按钮，分别控制黑板的上下运动、擦除装置与黑板的接触和分离,。,使用时，只需轻轻按下按钮即可，并且黑板具有自动停止的功能，想要达到某一功能，一次性即可。,动画演示,15,不擦 除,上升,下降,上升,下降,擦 除,不擦 除,上升,下降,上升,下降,擦 除,16,谢谢欣赏！,17,18,带毛刷的横梁,电源,衔铁,电磁吸合擦除装置简图,电源,19,