电动吸尘黑板擦的设计与研究

何晓飞 叶小飞 楼剑阳 沈楼弘 潘柏英 呼格吉乐湖州师范学院 理学院科学教育专业 浙江湖州 313000



电动吸尘黑板擦的设计与研究

何晓飞 叶小飞 楼剑阳 沈楼弘 潘柏英 呼格吉乐
湖州师范学院 理学院科学教育专业 浙江湖州 313000

【文章摘要】

基于对普通黑板擦的深入研究，研制出了“电动吸尘黑板擦”，此款电动吸尘黑板擦能够很好的解决生活中擦黑板时产生大量粉尘的问题，同时改善了市场上已有类似产品的问题。本文详细介绍了此款电动吸尘黑板擦的设计与制作。

【关键词】

新型；黑板擦；吸尘；电动

引言

随着生活水平的提高，人们日益关注自己的健康问题，而无论是作为教育事业的工作者还是作为学生，每天都要吸入大量由粉笔形成的粉尘，这在无形中影响着他们的身体健康问题。保护环境日益已成为我们关注的热点问题，粉尘无疑是影响环境的一重要因素。由擦黑板过程中产生的粉尘飘入空气中，造成了环境的污染。而电动吸尘器能够在擦黑板的过程中吸收产生的粉尘，避免其飞入空气中，从而使环境得到改善，使教师和学生有一个良好的工作学习环境，能够有一个健康的身体。

而现有黑板擦功能单一无法满足教师在教学过程中的需求，一、其长度无法调节，每次擦除的面积固定，有时教师板书需要将整个黑板都写满文字，使用现有技术的黑板擦擦除粉笔屑时，由于其一次性擦除的面积有限，需要来回反复的擦除，较为麻烦；二、现有技术的黑板擦缺乏手持机构，教师擦黑板时，粉笔屑直接落在教师手上，造成不便；三、现有技术的黑板擦功能单一，部分教师尤其是英语教师需要经常在黑板上划四线格，有时还需要教杆或者激光笔指出黑板或者投影银幕上的教学内容，现有技术的黑板擦并不能实现以上功能。

为此，我们研究的新型黑板擦很好地解决了上述问题。

1　功能简介

在原有黑板擦基础上添加一个负压机构，经过电动机的工作将粉尘吸入收集盒内，通过过滤后在出风口排出清静空气。这样就方便地完成了吸收产生粉尘的功能，待粉尘积满时，可将过滤器抽出倒掉。在黑板擦主体部分及手柄均设有伸缩杆，能够随时调节黑板擦长度，并且具有可供手持的伸缩纵臂，还可以实现四线格划线和激光笔照射的功能。

2　“电动吸尘黑板擦”的主要结构

“电动吸尘黑板擦“的主要结构见下图1。

图1　（主体结构示意图）

3　“电动吸尘黑板擦”的物理原理

3.1电动吸尘黑板擦吸尘部分

由电机、风扇、电源在手柄末端构成负压系统，粉尘经擦布部分小孔吸入，进入纵向伸缩杆，聚集在纵向伸缩杆底部的集尘袋中。此结构完成了擦黑板过程中产生粉尘的吸引、收集，避免产生粉尘飘洒、滑落，污染环境或对教师产生影响。

3.2可调节黑板擦大小部分

擦布一端与擦布固定盒固定，另一端使用活动夹臂，可将擦布加紧，黑板擦横向设有可伸缩的横杆，通过横向伸缩随意调节黑板擦大小，同时配合擦布的调节，完成了黑板擦横向调节大小的功能。纵向设有第一纵杆及第二纵杆，通过滑动可调节纵杆长短，并通过螺丝的松紧随意固定纵杆长度。

3.3其他新型功能

黑板擦擦布固定盒部分为空心结构，开有一条稍大于一只粉笔的缝，可实现储存粉笔的功能。在固定盒底部设有四个等间距等大的空，插入粉笔，可完成四线格的绘制工作。在可调擦布部分设有激光笔，通过物理按键可实现激光照射功能，方便教师教学过程中对知识点的指引。

4　“电动吸尘黑板擦”的使用说明

（1）本实用新型使用前，拧松所述第一旋紧螺栓，并转动所述辊筒以调节所黑板擦布的长度，旋紧所述第一旋紧螺栓使所述固定夹臂、活动夹臂将所述黑板擦布夹紧，然后通过第二旋紧螺栓调节所述伸缩横臂的长度，直至将所述黑板擦布绷紧即可，本实用新型通过调节所述黑板擦布的长度可以调节本实用新型擦除粉笔屑的范围。

（2）教师手持所述伸缩纵臂，并将所述黑板擦布地接在黑板上来回摩擦即可将粉笔屑擦除，按压所述开关，使所述电机带动风扇旋转从而产生负压，飘散在空气中的粉笔屑经过第二纵杆后进入第一纵杆内，避免粉笔屑直接落在教师手上。

（3）本实用新型还可以将粉笔插设在所述划线孔内，从而方便的在黑板上画出四线格。

（4）本实用新型还可以通过激光笔指出黑板上或者投影银幕上的教学内容。

5　相关拓展

随着人们生活水平的提高，健康和环境日益成为我们关注的两大热点。而在教学过程中由擦黑板引起的粉尘严重危害教师及学生的健康，同时也污染了空气，影响环境。降低擦黑板过程中飘散到空气中的粉尘成了解决这一问题的关键问题。电动吸尘黑板擦能够很好的解决这一问题。

电动吸尘黑板擦在擦黑板过程中，利用负压结构将产生的粉尘吸收，收集到一个集尘盒中，有效减少了飘散到空气中的粉尘，从而减少空气污染，减小对教师及学生的危害。

在解决粉尘问题的基础上，此款新型黑板擦还具备了现有黑板擦不具有的新型功能。此款黑板擦可随意调节黑板擦的大小，提高了擦黑板的效率。黑板擦设有的纵向伸缩杆，对于高处不易于擦除的地方也便于擦除。此款黑板擦具备了绘制四线格及激光照射功能。满足了当下教师教学大部分需求。

此款黑板擦主要针对使用粉笔及黑板的教育场所，其操作简单，小巧坚固，满足学生教师的需求。现在市场上普通的黑板擦，产生大量粉尘，而带有吸收功能的黑板擦价格昂贵，吸收效率不高，擦得不干净。现在我们设计的黑板擦，在原有黑板擦的基础上改善了多方面的缺陷，使用方便，维护简单易操作，功能齐全实用。

基金项目：浙江省新苗人才计划大学生科技创新项目 2015R427016

【作者简介】

何晓飞（1995-），男，浙江嘉兴平湖人，湖州师范学院理学院科学教育专业13级学生。

指导老师：呼格吉乐（1980-），男，蒙古族，内蒙古通辽人，高级实验师，工程硕士学位，湖州师范学院省级物理实验教学示范中心，从事物理实验教学与物理教学仪器开发。