一种新型黑板刷清洁装置的设计

2018-05-10谢秋敏毛艳丽

机械研究与应用 2018年2期

邹帆，周强，周成，谢秋敏，毛艳丽

(湖南工学院机械工程学院，湖南衡阳 421002)

0 引言

粉笔、黑板和黑板刷对于教学来说是不可缺少的，虽然如今科技发展了，越来越多的老师教学采用多媒体教学，但是为了让教学更加明白，清楚，仍然少不了粉笔、黑板和黑板刷。

传统普通黑板刷擦拭黑板后，粉尘大多被黑板刷所粘附，需要人工去拍打清洁，在教学场所，由于人为因素，在墙壁上经常可见因拍打黑板刷而残留的痕迹，而且在拍打清洁黑板刷时，会导致粉尘散布于空气中被人体吸入，影响身体健康，还会造成一定的环境污染，这种人工清洁黑板刷的方法，费时费力[1-2]。故此，笔者设计了一种新型黑板刷清洁装置。可将粉笔灰过滤在箱体中的集尘室，不会造成污染，且简单轻便[3-4]。

1 产品设计

新型黑板刷清洁装置的主体结构如图1所示，所述箱体1分为四层，第一层包含进气口2、黑板刷放置装置3、毛刷清洁装置5、粉尘检测装置16；所述黑板刷放置装置3由黑板刷放置盒、电控伸缩杆、黑板刷固定夹15组成，所述毛刷清洁装置14由曲柄滑块机构和毛刷固定夹组成，所述粉尘检测装置16由灰尘传感器、单片机和电控装置组成。第二层包含整个过滤装置，所述过滤装置由集尘室4和滤尘器5两部分组成；第三层包含排气口13、风机6、电动机7；第四层包含电控装置11、单片机9、黑板刷放置盒控制开关8、启动开关12、电源线10。

图1 黑板刷的主体结构1.箱体 2.进气口 3.黑板刷放置装置 4.集尘室 5.滤尘器 6.风机 7.电动机 8.黑板刷放置盒控制开关 9.单片机 10.电源线 11.电控装置 12.清洁过滤启动开关 13.排气口 14.毛刷清洁装置 15.黑板刷固定夹 16.粉尘检测装置

2 工作原理

黑板刷清洁装置通电后，打开黑板刷放置盒控制开关8，在伸缩装置的作用下，黑板刷控制盒伸出，将黑板刷放置在黑板刷放置盒中，再用黑板刷固定夹15固定，再关闭黑板刷放置盒控制开关8，黑板刷进入箱体内。打开清洁过滤启动开关12，毛刷清洁装置14开始运作，毛刷对黑板刷进行循环清洁，同时，电动机7和风机6也开始运作，在其作用下，空气从进气口2进入箱体，带动粉尘进入过滤装置，经滤尘器5过滤后，粉尘在集尘室4中，清洁的空气通过排气口13排出。在整个装置运作过程中，粉尘检测装置16进行信号的传输，当黑板刷清洁干净，箱体内无粉尘时，灰尘传感器将信号传输给单片机7然后传送给电控装置11，自动关闭清洁过滤启动开关12，打开黑板刷放置盒控制开关8，即可取出清理干净的黑板刷。

箱体共四层，前三层是相通的，第一层有进气口，第三层有出气口，前三层完全畅通，过滤装置不影响其畅通性，不带粉尘的气体完全可以通过，第四层和第三层之间有隔板。箱体第二层里面安装过滤装置，过滤装置整为一个上端带有凹槽，下端为滤尘器，四周为密闭空间的箱体，其紧贴箱体四周内壁，过滤装置整体轮廓如图2所示，里面包含滤尘器和集尘室。在箱体第一层粉尘刷落后，在高速器流的带动下通过整个过滤装置上端圆孔，进入过滤装置中，经滤尘器的两次过滤，粉尘被过滤收集在集尘室中，当粉尘积集到一定量时，可以打开箱体第二层壳体，将过滤装置取出，倒掉粉尘，清洁装置。