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今天老師說:“我們玩一個游戲。”同學們個個歡呼著,“游戲的名字叫搞笑的擦黑板。”老師說。同學們聽了,頓時把歡呼聲收起來傳來了議論聲,一個同學說:“擦黑板,有什么好玩的?在學校經常都有的擦啦!”但是老師說:“我們把寫滿字的黑板擦的亮堂堂的,擦得最好的一個同學有十個貼紙獎,第三個同學有五個貼紙獎……總而言之,凡是擦過黑板的同學都有貼紙獎?!?/p>
老師讓我們把黑板形容一下。黑板上寫滿了字。密密麻麻的!像一片雜草。有的同學說:“五顏六色。”有的同學說:“亂七八糟。”還有的同學說:“像長滿青春痘的人?!?/p>
老師首先請了一位在班上比較活躍的同學上來,這位同學從座位上“飛”了出來,還把凳子搬了出來,站在上面一跳,拿自己的手當抹布。把粉筆灰弄得滿天飛舞,一些粉落在他的身上,而一些落在頭發上,一些粉落在褲子上。他下來,把粉一拍——哈,越拍越臟了!一個巴掌下去,黑板上的字被擦去了一半,但仍臟兮兮的。
老師叫了他下去,然后請了在班上最高的人——也就是我自己。真倒霉,我又不想擦黑板,但偏偏叫到我。我只好“認命”出了去,我拿起似磚頭的抹布,我站著在黑板上畫了一個又一個的圓圈,但是抹布發出“吱——吱——吱”的聲音,讓人聽起來很難受。
我于是奔向門外,把抹布搓來搓去,直到搓干凈為止。然后跑回教室,在黑板上擦,這次可比沒洗好擦多了,不一會就把夠得著的字擦干凈了。但上面還有不少字呢!我踮起腳尖擦,老師怎么把字寫那么高!原來擦黑板這么辛苦!再不夠高的字,就一跳一跳,同學們都在笑我,我有點不好意思。我一定像個滑稽的蚱蜢。到了再高的字,我就搬來凳子,站上去擦,真危險?。∥矣X得差不多了,但是同學在后面:“這里沒有擦好,那里也沒有擦好,我被同學們指來指去,就像馬戲團里的動物一樣被馴養的乖乖的重擦,我的手腕很累了,最后我放棄了,把抹布放下回座位了。
教室的正前方,一塊黑亮亮的,明晃晃的——黑板。
我要等鳳鳳掃完地一起回家,待在班上閑著也是閑著,看了看顯眼的黑板,發現了幾處沒有及時清理的烏垢,嗯,有事情做了!
我從來沒有這么細致地觀察過黑板擦,相信同學們也沒有在意過。黑板擦上覆蓋著幾層灰,很清楚,當然是粉筆灰。粉筆灰擦在手中十分干燥很不舒服。它的毛刷處,每一根都是那么筆直,輕輕一碰,無數個小精靈便躍了出來,消失在這平靜的講臺上,沒有人找的到它們。
我拿著黑板擦在擦動著黑板,像畫彩虹一樣。小精靈們又從刷子間飛出,在空氣中不停地飛舞,展示著它們美妙的人生。
六年級:??
對現有自動清灰黑板擦的分析及方案的提出
目前市面上也有幾種自動吸灰黑板擦。一類是在黑板擦里面按了一個小電扇,將灰吸入到粉盒內部,另一類是采用吸塵器式,黑板擦尾部與吸塵器相聯通。對于第一類,擦黑板的布料與黑板貼住,氣體流通不起來,小電扇只能將少部分灰吸入到粉盒,吸灰效果很差,而且需要按時充電,另外由于電機的存在,這類黑板擦很容易損壞。對于第二類,價格很貴,結構很龐大,在教室的墻上需要掛一個吸塵器,連接著長長的管子很不美觀,使用也不方便。綜合分析現有的幾款自動吸灰黑板擦,我們設計了一款純機械結構的、不費電、無電機、成本低、使用方便、吸灰效果好的自動清灰黑板擦。
自動清灰黑板擦的設計
1 自動清灰黑板擦的結構與原理
我們都知道在擦黑板過程中,灰大多是留在布上的,普通黑板擦在布上的灰已經飽和的時候,如果繼續擦黑板,灰就不在能吸附在布上,而是不斷地掉下來,我們設計的黑板擦的布會在擦的過程中不斷的循環,灰在粉筆擦內部由一個巧妙的機械裝置來清除,并且灰會被存儲在一個只進不出的小盒內,當積累到一定程度是拿出來集灰盒,打開側面的小口將灰倒出來即可。因此與黑板發生擦動的布永遠都是干凈的,灰能夠很好地吸附在布上,黑板的字能有效擦除而灰卻都留在布上,由轉動的毛刷來除去布上的灰,最后搜集入集灰盒。我們的設計的這款自動清灰黑板擦是純機械的,布循環與除塵裝置的動力都來自底部的輪子與黑板的摩擦。
1.輪子1,2.輪子2,3.輪子3,4.輪子4,5.錐齒輪1,6.錐齒輪2,7.錐齒輪3,8.錐齒輪4,9.同步輪1,10.同步輪2,11.毛刷,12.同步帶,13.集灰盒。
(1)擦黑板過程,通過輪子1,2帶動軸運動與錐齒輪1和錐齒輪2嚙合的錐齒輪3和錐齒輪4轉動;錐齒輪3和錐齒輪4轉動帶動同步輪1和同步輪2的轉動。
(2)同步輪1和同步輪2的轉動帶動同步帶的轉動;同步帶帶動與之粘連在一起的循環布;布與黑板摩擦,進行擦黑板。
(3)輪子1,2帶動軸運動,驅動拍打裝置進行轉動,毛刷刷去布上的。
(4)粉筆灰落入到集灰盒,灰不再出來;當會積累到一定程度的時候將集灰盒側面的小口打開,倒出里面積累的灰。
2 自動清灰黑板擦的工作過程
我們設計的自動清灰黑板擦在外觀上和握手的舒適度上給它做一些改變,使它有一個頭一個尾,于是我們就只會在一個方向上抓這個黑板擦,這樣做的目的是在擦黑板的過程中使集灰盒的開口永遠朝上,這樣粉筆灰才能被搜集進入集灰盒。我們手抓黑板擦,來回在黑板上擦粉筆字,灰都能被毛刷刷下來,然后在重力的作用下落入到集灰盒。
我們在擦黑板的過程中手的運動并不會是直線,這款黑板擦也能走弧線,輪子與黑板面可以發生微小的滑動,因此也可以走弧線。并且同一根軸上的兩個錐齒輪轉速相同,帶動的兩個同步輪的轉速也相同,循環布也能很好地循環。
3 創新點與特點
(1)成本在30元左右,相比于市面上的幾款成本很低,更利于普及。
(2)沒有使用電,機結構簡單,使用起來方便。
(3)純機械裝置,動力來自于擦黑板的過程,不費電,節約能源。
(4)不易損壞、擦黑板與除塵效果都較好。
結束語
關鍵詞 粉筆灰;高效;無塵;黑板擦
中圖分類號TS95 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0092-02
0 引言
在黑板上進行書寫時,大量粉筆灰進入到黑板的凹坑中,只有少量的粉筆灰附著在黑板的表面。擦黑板時,黑板擦將黑板表面的粉筆灰吸走,而不能作用于凹坑里面的粉筆灰,黑板的表面就會留下書寫過的痕跡而很難擦干凈。當擦拭的面積過大,黑板擦表面附著的粉筆灰不能及時排走時,擦拭沒有書寫過的黑板也會留下一塊塊擦拭留下的白印,并且會將大量的粉筆灰散落到空氣中。這些白色的痕跡和擦痕嚴重影響了同學的視線,導致很多時候都看不清,頑固的書寫痕跡甚至會和新寫上的內容相重疊后出現錯誤信息,減慢了老師的教學進度,加重了學生的學習負擔。一些學生或老師會使用抹布來擦拭留下的擦痕,但是抹布擦拭以后又加重了粉筆灰亂飛的情況。每天下來,黑板下面的地上都會堆積一層厚厚的粉筆灰,老師的講桌也需要擦拭好多次,講桌上的植物也會落滿粉筆灰......滿滿都是粉筆灰不僅污染了教室的環境衛生,同時也會導致很多的肺部疾病,嚴重影響了老師和同學的身心健康。為了減少粉筆灰的飛揚保障師生的健康以及提高黑板的利用加快教學進度,本文就介紹了一種通過毛刷和毛氈巧妙結合的黑板擦。此黑板擦能夠提高擦拭效率和擦拭質量并且可以減少粉筆灰飛揚的現象,在正常的教育教學中具有重要意義。
1 工作原理
利用毛刷緊密排布的刷毛作用于黑板上面的粉筆字,一次擦拭過去時,緊密的刷毛反復的作用于黑板表面或凹坑里的粉筆灰,故緊密排列的刷毛具有較強的清潔效果。在毛刷的有環狀排布的毛氈,毛氈能夠與黑板表面形成較好的接觸而形成空腔,毛氈將毛刷帶離的粉筆灰封閉在內部的空腔達到較好的除塵效果。
2 結構設計
本文介紹的黑板擦能夠在阻止粉筆灰飛揚的情況下提高擦拭效率和擦拭的質量,保障師生健康的情況下提高了老師對黑板的利用,對老師的教育教學具有重要意義。使用者手握刷架進行擦拭時,毛刷對黑板上的粉筆字進行高效的清潔,將粉筆灰帶離原來位置,毛氈再將粉筆灰封閉在黑板擦內部形成的空腔里面,起到了良好的除塵效果。此黑板擦由毛刷、刷架、可拆卸毛氈和擋板組成,其結構如圖1所示。
1)清潔毛刷:毛刷固定在刷架上,形成一把軟質的毛刷。由于毛刷的刷毛可以深入到黑板表面的凹坑里面作用于凹坑里的粉筆灰,將凹坑里的粉筆灰帶離黑板。毛刷的刷毛排列緊密,大量的刷毛反復作用于黑板表面和凹坑里的粉筆灰,將粉筆灰帶離原來的位置,故毛刷對黑板具有很高的清潔能力。刷毛的材質為軟質尼龍,長度是18mm,是毛刷的硬度降低能夠保障黑板在擦拭時候不會受到毛刷帶來的損傷,保障黑板的正常使用壽命。
2)除塵毛氈:毛氈位于毛刷的,呈封閉的環狀結構。毛氈與刷架緊密配合,通過毛刷與黑板的接觸在黑板、刷架和毛氈之間形成一個空腔,空腔的內部就是刷毛,刷毛將粉筆灰帶離黑板并封閉在此空腔內并將帶離黑板的粉筆灰儲存在此空腔里面,防止了粉筆灰的擴散,以達到除塵效果。毛氈具有柔軟的特性,能夠保證與黑板的表面保持良好的接觸,形成密閉性較好的空腔,保障粉筆灰留在空腔的內部,達到較好的除塵效果。
3)毛氈擋板:為了減小毛氈帶對清潔質量的影響,毛氈的寬度為5mm高度為20mm,由于毛氈尺寸的影響,毛氈在擦拭時候會因為與黑板的摩擦發生移位,此黑板擦的空腔將會被打開,達不到封閉的效果而不能防塵。為保障毛氈在使用時候不發生移位,在毛氈的有環狀的擋板。毛刷和毛氈柔軟的特性可以讓毛氈固定在擋板和刷毛間的空位而不會掉落,并且還能方便拆卸來倒出空腔內儲存的粉筆灰。
3 使用方法
使用時手握著刷架,使毛刷部分與黑板表面平行,對著需要擦拭的位置來回擦拭,擦拭一段時間后將黑板擦拿到垃圾桶輕輕拍打出空腔內儲存的粉筆灰,也可以取出毛氈直接對黑板擦進行水洗來防止倒出空腔內儲存粉筆灰時出現的飛揚現象。
4 使用范圍
此黑板擦可以在早期水泥黑板、木質黑板,后來的磨砂玻璃黑板,現在的鋼制黑板、烤漆鋼板、搪瓷鋼板、復合材料板等多種黑板上正常使用,達到較高的清潔速度和干凈的清潔質量。
5 實驗驗證
根據反復的實驗,做出黑板擦樣品如圖2所示。通過對樣品的實驗,可以在無塵的條件下對黑板進行快速擦拭,相對于原有黑板擦此黑板擦減小了擦拭時的體力支出,加快了擦拭速度,增加了擦拭效果,而且可以清除頑固的書寫痕跡。此黑板擦使用方便,成本低廉,對現代教育教學有較高的使用價值。
6 結論
通過實驗的驗證,此黑板擦能夠縮短擦拭時間,提高清潔效率,減少擦黑板的體力支出,較高的清潔質量可以加快老師對黑板的利用,加快教學速度有周瑤意義。此黑板擦在使用方法與普通黑板擦相似,但其具利用毛刷與毛氈巧妙結合,具有簡單的結構、低廉的成本、還有抗摔性強等特點,在能夠阻止粉筆灰飛揚,有效的保障了教室環境不受粉筆灰的污染也維護了師生的健康的前提下提高擦拭效率和擦拭的質量,滿足現代教育教學快速進行的要求。
參考文獻
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關鍵詞:環保;吸塵;黑板檫;創新設計
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.186
粉筆終究無法告別灰塵“漫天飛舞”的時代,正是因為粉塵的組成成份是白堊和熟石膏粉,再經加水凝固定模而成。白堊和熟石膏粉呈粉末狀,對人體健康造成危害,會使呼吸道遭感染,久而久之,引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病,嚴重時危害人體健康。本課題目的在于研究出一種新型黑板檫,通過對傳統黑板檫內部結構進行創新,利用吸塵功能將粉塵吸入到吸塵裝置中,實現環保,保障師生健康的目的。
1 Y構設計
該黑板擦由動力源,傳動裝置,吸塵動力來源,吸塵袋幾部分組成,具體結構如圖1所示。
2 工作原理
利用擦黑板的摩擦作為動力,實現灰塵吸納,低碳環保。
(1)動力源:在黑板擦四周有兩個輪子,在擦黑板時,輪子會和黑板接觸,輪子轉動而為風扇提供動力;(2)傳動裝置:靠渦輪和傳動桿,輪子轉動帶動渦輪轉動,從而帶動風扇轉,再通過直齒輪帶動黑板擦上面一個和下面一個風扇的轉動,下面的一個風扇轉動是通過下面的渦輪帶動下,使另一個風扇轉動,棘爪的作用是不管輪子如何轉向,都不影響風扇的轉動;(3)吸塵來源:風扇轉動,風扇從而產生離心力,達到吸塵的目的;(4)吸塵袋:粉塵袋是透氣的,在齒輪的上方有一個隔板,這樣可以達到充分吸塵目的,保證空氣的流通,從而可以實現吸塵目的,又防止了粉塵的流失。
利用CATIA軟件創建的黑板檫造型如圖2所示。
2.1 擦拭部分
擦拭部分設計成魚刺狀,在黑板檫底部設計一個圓弧,這樣更有效的防止粉塵流失。擦拭部分采用絨毛材料,擦拭的更為干凈,從而實現充分吸塵的目的。
2.2 內部裝置設計
吸塵裝置由外殼,風扇,直齒輪,錐齒輪,棘爪等組成,利用外來動力,并結合直齒輪和錐齒輪的組合傳動,帶動多個小風扇同時轉動,風扇的旋轉形成局部負壓,這樣將細小的粉筆灰塵吸入到黑板擦內。內部結構如圖3所示。
3 創新之處
利用擦黑板的摩擦動力帶動小風扇轉動(通過齒輪帶動渦輪風扇轉動,突出一點是:齒輪正反轉都不耽誤黑板檫的工作)這樣可以節約能源,減少一次性電池對環境的污染;用有機材料做外殼,更環保。通過CATIA軟件三維建模,仿真運動,觀察運動狀態是否穩定,這樣不僅能縮短計算的時間,還能減少中間過程,降低前期人力,物力的大量投入,并且可以快速的解決問題。
4 結論
該環保手持吸塵黑板擦在傳統黑板擦上進行創新改進,利用擦黑板的摩擦動力,增加了吸塵、積塵、傳動的裝置,使黑板擦具有吸塵,積塵的功能。該黑板擦具有小體積、高效率、環保等優點具有很好的經濟效益和環境價值。
參考文獻:
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