全自动无尘黑板擦-结题
全自动黑板擦设计探究
全自动黑板擦设计探究摘要：“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。
教师常年使用粉笔，不自主地“吸”入大量粉尘，容易患上呼吸系统疾病。
而学生与粉笔尘接触时间长，易受教室二次扬尘的危害，他们受到的危害甚至比教师更为严重。
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，却要不断受到粉笔灰尘的侵袭；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”。
关键词：全自动；黑板擦；设计探究因为教师每天上课要写板书、擦黑板，粉笔灰经常把老师弄得蓬头垢面。
而且老师总是一边写板书，一边讲解，甚至有时一边擦黑板，粉笔灰也就自然而然地被吸进去。
要是遇到上老师感冒、咳嗽，粉笔灰更是雪上加霜，严重的还会引发哮喘。
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6节课，就相当于要“吸”掉12支粉笔。
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，而一般我们平时使用的人工黑板擦不但费时、费力，还有粉尘污染空气的缺点。
因此，我们就有了“全自动黑板擦”的这个设想。
从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。
另外，通过我们调查，目前市场中虽已有自动黑板擦，但大多数都是针对一块黑板，而且使用起来不方便，没有真正达到自动和无尘的目的，因此我们设计了此“全自动无尘黑板擦”。
全自动无尘黑板擦包括固定黑板擦的横梁，驱动电机，联轴器，电机支架，齿轮，齿条，齿条架，导轨，燕尾，燕尾槽，防尘罩，电机罩，螺杆，滑块，连杆，黑板擦架，螺钉，螺栓，螺母等一系列零件[1]。
大学生创意大赛计划书——全自动吸尘黑板擦
大学生创意大赛计划书
如图：
二、创新点
社会环境分析：现在常用黑板擦存在很多不足，比如普通黑板擦的效率低下，且往往不能很好的把黑板擦干净，而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的粉尘，对老师，前排同学的健康造成不良的影响。
如今学生压力大，时间紧，能够主动去擦黑板的人并不是很多。
所以该产品的出现顺应了社会的需求，其适用于小学，高中，大学各层次学校，各单位，公司，企业，培训机构，市场广泛，可置身于任何教学环境，可自动擦净黑板，减轻教师教学负担，提高教学效率。
1.传统黑板擦：价格便宜，在目前的中小学校中大量使用，占据了市场的70%
2．滚动式环保黑板：价格较高，在一些县市级中小学校中较多使用，占据了市场的10% 3．吸灰黑板擦：价格适中，在一些县市级中小学校中较多使用，占据了市场的10%
竞争优势：新型多功能黑板擦本身的优越性能；对其广大的师生具有超强的优越性能。
三、可行性分析
3.1价值主张
当前，尽管多媒体为代表的现代化教育工具已经普遍走进课堂，但是在数学、物理等需要讲解与论证的课程中，传统的黑板依然不可或缺。
然而，传统黑板需要手动擦拭，这无疑增加了教师不必要的劳动，同时粉笔灰尘会对教师和学生的身体健康造成伤害。
鉴于此，我们创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板擦，该黑板擦实现了自动擦拭和自动吸收粉笔灰尘，减轻了。
研究性学习结题论文—黑板擦改进的研究
课题：黑板擦改进的研究一、研究的意义1粉笔粉笔是广泛用于日常教学中的一种工具，多用于在黑板上书写。
粉笔的主要成分，是碳酸钙（石灰石）和硫酸钙的水合物（石膏）等物质的混合物，有时会加入少量氧化钙（生石灰）。
通常学校中使用的粉笔有两寸长（6~7cm）呈圆台形，有白色的也有彩色的。
现在国内使用的粉笔主要有普通粉笔和无尘粉笔两种。
无尘粉笔属普通粉笔的改进产品，主要意图是消灭教室粉笔灰污染。
它是在普通粉笔中加入油脂类或聚醇类物质作粘结剂，再加入密度较大的填料，如粘土、泥灰岩、水泥等。
这样就可以使粉笔尘的密度和体积都增大，所受空气阻力减小，不易飞散。
因为加入了少量润滑剂，所以粉笔不会沾手和衣服，教师上完一节课手指上不会有白色痕迹，不需要洗手。
并且加入少量的防潮剂，长时间存放不会变质。
普通粉笔长时间存放极易吸潮，硬度下降，写字易断，且模糊不清。
但在实际应用中，它对粉笔灰污染的降低效果并不十分明显，也不会存放太长时间，而且价格相对较高，所以一般学校仍然倾向与购买普通粉笔。
2粉笔灰及其对人体的影响2.1粉笔灰，顾名思义，就是指粉笔在书写时由于摩擦等原因使粉笔变成细小的颗粒。
直径在10~20微米左右2.2粉笔在变成粉笔灰后，由于质量较小，受到空气阻力较大，与重力相当，所以可以长时间在空中漂浮而不容易落下，容易被教师及学生吸入。
且现用的板擦在没有沾水使用的时候会使在黑板上的粉笔灰飘落下来而不是吸附在板擦上，这样就增加了粉笔灰的吸入量。
粉笔对人体危害最明显的是粉笔灰对呼吸道的危害。
擦黑板时，粉笔灰在空气中短暂飘扬后坠落在黑板附近的物面和地上。
2.2.1对呼吸系统的影响：对肺的危害：粉尘对教师身体的危害，以肺最为常见，在教学过程中，粉笔尘很容易被吸入肺以后，多数被阻留在肺泡内，经过一系列的刺激，化学和免疫的作用便可造成肺部损失，包括呼吸系统炎症和肺通气功能下降，常见的肺部疾病有：慢性、急性肺炎、肺癌、尘肺病等（即粉笔粉尘中含有二氧化硅(SiO2)，被吸入肺部，如果在肺部游离的二氧化硅含量在百分之一以上，就会形成使肺纤维化的粉尘，从而使肺泡纤维化，导致肺部呼吸功能下降，甚至丧失氧气交换的功能）。
毕业答辩-自动擦黑板机设计
不足之处：安装比较麻烦，一次工作流程需要对整个黑板全部
进行擦拭。
三、结构设计
❖ 黑板的左边安装一根光杠，光杠上下用滑动 轴承座来固定在在墙上，右边用一根普通丝 杠，丝杠两端用滚动轴承座来固定在墙上， 丝杠的上端用大齿轮来带动，电动机来驱 动小齿轮，在由大齿轮来驱动丝杠旋转。黑 板擦由电动机带动，它有一个主动轮和五个 大动轮、轴、还有轴承组成，黑板擦的内部 结构分为两部分，上面的一排三个轴，下面 的两个轴，他们上下左右就从事形成黑板擦 整个。黑板擦内每根轴的端部都连接有一个 毛毡，通过毛毡的旋转来擦拭黑板。
二、方案论证：
1、电动黑板擦
它的结构是由两个清洁器组成的。其中一个黑板清洁器带有磁铁的吸附作用，黑 板擦在来回滑动时，使得正面的黑板擦粘布随着在附近滑动，以达到彻底清洁的 目的。另一个是自动清扫的作用，在老师讲课的过程中，根据需要进行控制。
2、吸尘黑板擦
它采用的是一种真空吸尘器式的设计。在黑板擦的结构中，在顶部设计了一个除 尘口，在擦黑板的时候能够将粉笔的粉尘吸进黑板擦，从而避免了粉尘所产生的 问题。
三、结构设计
❖ 控制系统设计：
整个黑板擦的电控部分只有一个 电机动力。在运动方面有黑板擦整 体的上下运动和黑板擦的旋转运动。
在控制方面主要有电源模块、控 制模块、驱动装置和无线遥控四大 部分，是为了满足教学活动中的不 同工作需求。
在核心控制方面，采用了单片机 的控制方式，能够提高运动控制精 度和准确性。
电源采用AC220供给电机和DC24 供给控制系统。
优缺点
1、结构简单
整体构造都比较简洁、原理清晰，没有过多的高深的原理以及配件 等。
2、制造成本低
研究性学习开题报告书及结题报告
研究性学习开题报告及结题报告课题名称：研究消除粉笔粉尘的方法学生：文欣班级：高一(五)班同组学生：高晨文欣于蕊贾澜顺英高天佳欣婷指导教师：蔡燃报告完成日期：二零壹五年十二月二日摘要：粉笔粉尘污染在学校中的污染应当引起重视，其对教师和学生的身体安康产生了严重影响，如何消除粉笔粉尘污染这个问题应该尽快引起各方面人员的重视。
本文阐述研制吸尘黑板擦的原理和工作过程。
关键词：粉笔粉尘严重污染吸尘黑板擦研制一、课题的提出：1 背景粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔从其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业作出了不可磨灭的奉献，随着历史的进步和社会的开展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和作出巨大奉献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。
根据全国局部调研资料显示，随着社会进步和社会节奏的加快，教师职业病率呈逐年上升的趋势，职业病呈现多样化方向开展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是中国目前职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。
中小学教师呼吸系统慢性病患病率较高，常见为慢性咽炎和声带疾病。
由于粉尘中含有致癌物质，我国疾病预防中心资料显示，我国3800万名专职教师癌症发病率占到了全国癌症总发病率的20%，为普通群体的8倍强。
通过系统动力模型对教室粉尘的分布及危害作出研究后发现，在讲台3m的直径空间，工作环境竞与炼钢炉前工人受粉尘危害的严重程度极为相似。
粉笔从其化学成分构成上来讲，主要成份为碳酸钙(石灰石)和硫酸钙(石膏)，少量的氧化钙以及其它少量的金属元素如铁、镉等。
以粉笔的化学酸碱度来看属于弱碱性物质，从其物理性质即粉笔在书写和粉笔擦除过程中其主要化学成分，浓度、分散度、比重、形态、硬度、溶解度等来看，在整个教学过程中产生大量粉尘，长时间飘浮在空气中，严重污染室空气，危害师生的身心安康，危害具有现代特征的现代教具如幻灯机、投影机、电脑以及实验室等重要设备，影响这些设备的性能，使用质量和寿命。
全自动无尘黑板擦的设计
目录一、明确设计任务................................ - 2 -二、确定系统的总功能............................ - 4 -三、总功能分解.................................. - 5 -四、设计方案.................................... - 6 -五、方案评价................................... - 10 -六、最终方案................................... - 12 -七、功能的优化及改进方向 ....................... - 13 -八、结束语 .................................... - 14 -全自动无尘黑板擦的设计一、明确设计任务1、社会需求“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。
常用的黑板擦就有很多不足：（1）需要人工擦拭，在课程进度比较紧张的时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板；（2）普通黑板擦不仅效率低下，而且往往不能很好的把黑板擦干净；（3）而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的粉尘，对老师、前排同学的健康造成不良影响。
教师常年使用粉笔，不自主地“吸”入大量粉尘，容易患上呼吸系统疾病。
而学生与粉笔尘接触时间长，易受教室二次扬尘的危害，他们受到的危害甚至比教师更为严重。
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、市场调查分析（1）市场描述众所周知，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，而一般我们平时使用的人工黑板擦不但费时、费力，无法将黑板擦拭干净，不能清除死角，还粉尘污染空气的缺点。
“除尘黑板擦”的设计与改进之“原理”设想初探
永川区小学校题目：“除尘黑板擦”的设计与改进之“原理”设想初探作者：单位：永川区小学校Email:******************关于“除尘黑板擦”的设计与改进的初探粉笔是由石膏制成的，其化学成分为硫酸钙。
硫酸钙，化学式CaSO4。
熔点1450度，相对密度2.96。
难溶于水。
它的二水化物CaSO4.2H2O俗称石膏（或生石膏）。
硫酸钙性能稳定，没有毒性。
对皮肤的危害：教师在教学过程中，粉笔粉尘不可避免地会沾在手上，同时漂浮于空气中的颗粒粉尘也会落在教师头发、脸上和脖子上，对皮肤膜有刺激作用，如果暑天遇汗水解，产生碱性物质，对皮肤粘膜的刺激就更大，因为人体皮肤所生存的环境为弱酸性环境，这样在粉尘碱性作用下破坏了皮肤的基本生存环境，粉笔粉尘使皮肤变得干燥、粗糙，并伴有搔痒感觉，使人体不适，严重者会引起粉刺、毛囊炎、脓皮病、皮肤皲裂和大量毛发脱落，影响和干扰了教师正常工作和生活现在，国内使用的粉笔主要有普通粉笔和无尘粉笔两种，其主要成分均为碳酸钙（石灰石）和硫酸钙（石膏），或含少量的氧化钙。
无尘粉笔属普通粉笔的改进产品，旨在消灭教室粉笔尘污染。
它只是在普通粉笔中加入油脂类或聚醇类物质作粘结剂，再加入比重较大的填料，如粘土、泥灰岩、水泥等这样可使粉笔尘的比重和体积都增大，不易飞散，但在实际应用中，它对粉笔尘污染的降低效果并不十分明显。
粉笔与化学粉笔,该笔是由硫酸钙的水合物（俗称生石膏）制成。
也可加入各种颜料做成彩色粉笔。
在制作过程中把生石膏加热到一定温度，使其部分脱水变成熟石膏，然后将热石膏加水搅拌成糊状，灌入模型凝固而成。
其主要反应为2CaSO4·2H2O2CaSO4·H2O+3H2O控制好温度，利用生、熟石膏的互变性质还可制造模型，塑像以及医用的石膏绷带等。
教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。
在45——50分钟的一节课里，就要擦写数次，下课时，往往在手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。
全自动无尘黑板擦
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
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。
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。
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。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二 项目简介
无尘黑板擦应用了我们学过的机械原理、电子技术等方面的知识，以机械 制动与电力制动相结合的设计思想，实现黑板擦以下的性能： 1. 实板擦的运动
我们利用螺杆进行传动
2、
黑板擦的控制
我们采用开关以及行程开关对黑板擦的运动进行控制
3、
黑板擦的吸尘装置
在板擦上安装一个小型电动机和风扇，仿照吸尘器的原理进行吸附， 将灰尘吸附在网状薄膜上，定期对薄膜进行清理。
三 特色与创新点
1. 利用螺杆进行传动，与利用同步带、丝杠相比，价钱更加便 宜，更具有使用价值；
2. 我们在连接各个部件时，利用已经废弃的亚克力板，一方面， 省却了将材料加工成规则图形的时间，另一方面，实现了废物 的再利用，节约了资源；
3. 我们利用废弃的小风扇进行除尘，同样节约了资源，保护了 环境。
四 总体
项目名称：全自动无尘黑板擦 学院： 专业： 组员： 指导老师：
目录
一 立项背景
二 项目简介 三 研究内容
四 总体
一 立项背景
传统黑板擦 在使用黑板的过程中，既浪费精力和体力擦黑板，又会在使用 过程中会产生大量粉笔灰，影响老师和学生健康。
市面上的“自动无尘黑板擦” 并不能达到所谓的“自动无尘”效果，并且只针对某一 种黑板，无推广价值