新型全自动黑板擦洗系统设计付贵权

新型全自动黑板擦洗系统设计付贵权

针对传统黑板擦擦黑板时扬尘严重、板面不整洁、消耗体力大等问题，设计了新型全自动黑板擦洗系统，该系统由黑板、机架、擦洗装置、吹干装置、纵向移动机构、横向移动机构组成，具有自动清洁板面、除尘环保功能，利于师生身体健康。

标签：黑板擦洗系统；全自动；设计

目前，学校授课仍以黑板板书教学为主，教师及学生常年与粉笔及粉尘接触，极易将粉尘吸入呼吸系统，从而患上疾病。另一方面，一块黑板的面积有限，课堂大量的板书，需频繁的擦黑板，也消耗教师很多体力。因此设计、制造黑板擦洗系统，达到自动擦除粉笔印迹、清洗板面和除尘目的，解决长久以来困扰师生健康的粉尘问题，并节省体力、提高效率，具有重要的现实意义。

1 黑板擦洗系统总体结构

黑板自动擦洗系统总体结构如图1所示，由黑板、机架、擦洗装置、吹干装置、纵向移动机构、横向移动机构组成。黑板固定在墙面上，黑板的上、下边框上固定有截面为三角形的滑道，且黑板的一侧有延长的外接滑道。机架为矩形，通过滑轮安装在黑板的滑道上，并被黑板分隔为前机架和后机架两部分，前机架安装有擦洗装置、吹干装置、纵向移动机构，后机架安装有横向移动机构。

1.黑板；

2.机架；

3.擦洗装置；

4.吹干装置；

5.纵向移动机构；

6.横向移动机构

图1 黑板自动擦洗系统总体结构图

2 擦洗装置设计

擦洗装置结构如图2所示。

擦洗装置由擦洗带、上清洁辊子、下清洁辊子、水槽、排水口、上擦洗辊子和下擦洗辊子组成。上擦洗辊子与纵向移动机构的大带轮同轴安装，下擦洗辊子、上清洁辊子安装在前机架下部的轴上，下清洁辊子安装在水槽侧壁的轴上，擦洗带绕过上擦洗辊子、下擦洗辊子、上清洁辊子并被撑紧，且擦洗带一面紧贴黑板面，擦洗带下部浸没在水槽的水中，水槽底部有排水口。

3 纵向移动机构设计

纵向移动机构及吹干装置结构如图3所示。

纵向移动机构由擦洗辊子驱动电机、小带轮、大带轮和三角带组成。擦洗辊子驱动电机固定在前机架顶部，小带轮安装在擦洗辊子驱动电机轴上，大带轮固定在前机架的轴上，大带轮、小帶轮通过三角带联接。

4 吹干装置设计

吹干装置由风干管、电吹风机、软管组成。风干管纵向固定在前机架的中部，在擦洗带左右两侧对称安装，正对着黑板的风干管侧面纵向均匀开有若干出风孔；电吹风机固定在前机架上，上下各有一个，电吹风机和风干管通过软管联接。

5 横向移动机构设计

横向移动机构安装在后机架上，由横向驱动电机、主动链轮、从动链轮、横向链条组成。横向驱动电机固定安装在黑板中部墙壁上，横向驱动电机轴上安装主动链轮，从动链轮固定在黑板的另一端，主动链轮、从动链轮间通过带有外链板的链条联接，外链板固定在后机架上。

6 工作过程

黑板写满字迹后，擦洗前，先将水槽中注水至合适的水位，此时机架停留在黑板的外接轨道上。擦洗开始后，擦洗辊子驱动电机、横向驱动电机和电吹风机同时工作。擦洗辊子驱动电机通过带传动带动大带轮转动，使同一轴上擦洗辊子转动，并依靠辊子与擦洗带之间的摩擦力，带动擦洗带纵向平移。当擦洗带被上清洗辊子导向至水槽的水中，与下清洁辊子相互摩擦，以除去擦洗带上的污垢，同时浸湿擦洗带，当擦洗带与黑板板面接触时可擦除字迹，同时清洁板面。电吹风机同时启动，产生热风通过软管输送至擦洗带两侧的风干管，并将热风通过风干管内的出风孔均匀吹向黑板面使水迹被吹干。同时横向驱动电机工作，通过链传动带动机架沿着滑道横向水平移动，使机架带着整个擦洗系统从黑板一端运动到另一端，完成整个板面的擦洗、吹干工作。擦洗结束后横向电机再驱动机架使之回到外接滑道上。最后打开阀门将脏水从水槽下部的排水口排出。

7 设计的优点

新型全自动黑板擦洗系统，能够有效地清除黑板字迹、灰尘，并不会导致粉尘飞扬；配有吹干装置，水迹迅速吹干，省时方便；完全自动，无需人力，高效；零部件结构简单，成本较低，易于在校园推广应用。

参考文献

[1]袁湘月，年兴，朱怡霖.新型除尘黑板擦的研究与改进[J].机电产品开发与创新，2012，25（4）：50-51.

[2]雷晓钧，李金铎.新型防尘黑板擦的研制[J].科技传播，2013，（3）：92.

[3]胡震禹，万卉.新型电动黑板擦吸尘器的研制[J].中国现代教育装备，2008，（10）：41-43.

[4]窦涛，杨晓敏.连续无尘自动黑板的设计与研究[J].中国教育技术装备，2010，（21）：81-82.

[5]胡震禹，万卉.一种负压式黑板擦吸尘器的设计及应用[J].武汉船舶职业技术学院学报，2006，（5）：61-64.

[6]李海燕，李海宝，赵汗青.智能黑板擦控制系统研究[J].煤炭技术，2003，22（12）：75-76.

*通讯作者：王宏立（1971-），男，辽宁昌图人，博士，副教授，工程训练中心主任，主要从事机械设计制造方面的教学和科研工作。