一体化全屏除尘黑板

张紫璇 安小虎 王林杰 罗鑫源

摘 要：通过对目前已研究出来的黑板擦做现状分析，本文综合考虑除尘黑板的制作成本、擦拭效率和便捷性，设计了一种“一体化全屏除尘黑板”。这种除尘黑板不局限于黑板擦，而是直接将板擦安装在黑板背面，实现大范围快速擦除。此“一体化全屏除尘黑板”包括：黑板转动齿轮组、可调控齿轮组距离按钮、除板擦粉尘的带齿滚轮、抽拉式储灰底槽。两块黑板背面安装棉质板擦，其中一块黑板的正面在齿轮组转动的过程中被另一块黑板背面板擦擦拭干净黑板上下两侧加装有斜度且平行的齿轮。下层板面的背后墙面装五个带齿滚轮，其作用是将背面的板擦上积累的粉尘掸下落入黑板底部的粉槽内。在两块黑板之间下部安装抽拉式储灰底槽，粉笔灰集中落入底槽内，减少污染易于清理。本作品结构简单，使用方便，成本低，在两块黑板上下交换的过程中实现大范围擦拭，既能节省时间，又能有效减少粉尘飞扬。

1.前言：

随着现代科技的发展，多媒体教学已经得到了广泛应用，但很多学科教学还需要大量的板书，如数学、物理、化學的公式推导过程等。而目前手动擦黑板效率低，粉笔沫飞扬，对教师的健康有很大伤害，也影响了课堂效率，尤其是对于一些需要大量板书的教学更是如此。目前绝大多数学校使用的都是手动小块黑板擦，不需要粉笔的全自动多媒体黑板因为成本过高，只被极少数学校采用。

所以针对此种现况，我们研究小组设计出了一种全新的可以实现全屏除尘的黑板擦。全屏板擦能够实现大面积擦拭问题;调节距离按钮能满足老师保留部分板书的需求;底槽集中收集粉笔灰尘减少粉尘污染;黑板制作成本较低能在大多数学校普及。综上所述，本产品有效减少教师擦黑板的次数，提高效率，也有效减少了粉尘对师生健康的危害，并且普适于绝大多数学校。

2.组成结构：

高效一体化全屏除尘黑板的组成结构如下部分：黑板板面互换机构、齿轮控制机构、抽拉式底槽机构和带齿滚轮机构。

2.1黑板板面互换机构。黑板板面互换机构由黑板上下板面、齿轮和板擦组成。黑板上下两侧加装上斜度合适且平行的小齿轮，在中间装上一个大齿轮实现上下板面可以轻松上下拉动从而实现上下层板面互换。板擦采用优质柔软的棉质材料，在板面互换时通过有斜度且平行的齿轮作用使两板面摩擦力增大从而完成自动擦除所书写的粉笔字。

2.2齿轮控制机构。齿轮控制机构由小齿轮、调控距离按钮组成。小齿轮组上加装可调控两板面间距离的按钮。两板面在实现上下板面互换时按下距离按钮，由于距离增大而使得老师已经书写过的内容不受任何影响。既方便同学们课下完善笔记也不耽误老师用黑板继续授课，实现人性化服务。

2.3抽拉式底槽机构。抽拉式低槽利用了抽屉的原理。当低槽存储空间满时只需要抽出后集中处理，很好的阻止了粉尘乱飞的现象。不仅减轻了对师生身体上的危害，也能提高学生上课的热情。该装置结构既环保又经济。因为该装置结构简单、易于制造且成本较低，很容易实现。

2.4带齿滚轮机构。带齿滚轮类似于我们使用的卷发梳，将若干带齿滚轮安装在下层板面的背后墙面上。当上下层板面实现交换时棉质板擦与板面摩擦后产生粉尘。粉尘一部分自动落入存储粉尘的底槽中，一部分会继续残留在板擦上。板擦通过带齿谷轮后会将板擦上残留的粉尘掸下落入底槽中。棉质板擦被清理从而使其能够长期重复使用。

一体化全屏除尘黑板基本运作示意图：

3.创新点：

3.1创新擦黑板方式。运用齿轮滚动推动上下黑板的交替运转，使上下黑板面在老师交替使用时，能一次性清理黑板上的板书，提高了擦黑板的效率，节约了课堂时间，对于教学各方面一定程度上是一种促进与革新。

3.2除尘一体化操作。简单、快捷，流程简便有序易操作，实用性强，可广泛推广到教学活动中，市场前景好。

3.3采用集尘底槽。便捷、可拆式的底槽有利于粉笔尘的集中处理，提高了处理效率，减少了对环境的污染，也使流程更加简便、一体化。

3.4黑板背面安装类似于卷发梳的带齿滚轮。定时处理黑板背面的黑板擦，保证黑板擦的可用性，使工作良好运作并可长期重复使用。

4.结语

本项目在使用途中主要解决粉笔灰的飘散以及擦黑板的效率，老师用完一张黑板面后，只需将上层黑板拉下，就可将用完的黑板面擦拭干净，可以节省擦黑板的时间，也可以使课堂效率提高，设计的黑板底槽可以有效收集粉笔灰，防止其四处飘散，提高清理效率 。

参考文献：

[1]虞启凯，杨红鑫，蒋旭伟.一种无尘可移动自动黑板擦设计与仿真.

[2]杜菲 张凡 宋程祥.一种卷帘式自动擦迹除尘黑板.

作者简介：

张紫璇（2000. 10——），女，汉族，河南省信阳市，郑州市金水区华北水利水电大学 会计学专业 本科生

安小虎（1998. 01——），男，回族，新疆乌鲁木齐市，郑州市金水区华北水利水电大学 信息管理与信息系统专业 本科生

王林杰（2000. 04——），女，汉族，河南省沁阳市，郑州市金水区华北水利水电大学 会计学专业 本科生

罗鑫源（2001.01——），男，汉族，河南省南阳市，郑州市金水区华北水利水电大学 会计学专业 本科生