浅析机械式吸尘黑板擦的设计与制作

加法创新的案例黑板擦吸尘黑板擦工作原理：一种吸尘式黑板擦，该黑板擦在擦除黑板上的粉笔字迹时，能将大部分擦落的粉笔末带到黑板擦的盒体内。

其工作原理是在黑板擦盒体的底部安装毛刷辊，毛刷辊的一小半露在盒体外，在盒体内毛刷辊的两侧有一对刮削条，刮削条只能向盒内单向翻转。

当毛刷辊带着粉笔末转动时，向盒内转动的一侧将刮削条掀起，从盒内转出的一侧受到刮削条的刮削作用，将毛刷辊上的粉笔末刮下，留在盒内。

使用特点与意义：根据国家有关报告1993年统计资料显示：我国的师生每年因上课吸入的粉笔灰约200克/人，患呼吸道、肺部疾病、癌症的约20%/年。

由此可见，粉笔灰对师生的健康危害是多么大。

同时飞扬的粉笔灰对师生的个人卫生污染非常大，如飞扬的粉笔灰使师生的衣领、袖口、头发、身上都离不开它那烦人的阴影！目前，国家虽然对教育非常重视，都在创造绿色教学环境。

但往往要投入非常大的资金才能改善教学环境，创造绿色教育。

而我们的吸尘黑板擦，只要投入很少的资金就能拥有一个绿色环保的教学环境。

该产品我单位2006年的最新上市产品，是国内目前唯一一家进入《中国教学仪器设备目录》的环保教学仪器产品。

该产品在揩擦吸尘效果、积尘容量、过滤系统、清理等方面是目前同类产品中最好、最专业的环保产品！且产品都有CE和FCC认证。

产品功能：在揩擦黑板的同时能吸进98%以上的粉尘，揩擦和吸尘双重功能，效果显著，有效的避免了环境的污染，从而保障师生健康和卫生的作用。

适用范围：使用于学校，部队，各企事业单位的金属黑板，玻璃黑板，水泥黑板，木质黑板以及石质黑板等凡用粉笔书写的各种光整平面的揩擦和吸尘。

吸尘黑板擦的显著特点：1、产品外观形状：符合人体工程学设计的流线型。

在开发设计时，提供了多种外观型状设计方案，通过美国、日本、国内等学校师生的大量调查统计后，最终确定本产品的外观形状。

2、吸尘效果：本产品的风轮设计是经研究飞机蜗轮的高级工程师设计，吸力在同类产品中为最突出，在积尘接近饱满状态下的吸尘效果仍然能达到98%以上。

项目名称：卡套式无尘黑板擦来源：第十二届“挑战杯”省赛作品小类：机械与控制大类：科技发明制作B类简介：本设计采用吸尘器原理和卡套式思路相结合，由一个9V 直流电源即可带动，利用鸭嘴式吸口可将板擦四周粉尘吸入粉尘盒中。

该电路通过排气口排出定量空气形成了内外的压强差异，再通过向心力将吸口处粉尘吸入。

其外观，利用卡扣方式将本装置固定在现有黑板擦背面，方便拆卸与清洁。

本装置的结构简单，方便携带，除教学应用外，还可用在认为无法到达的地方的清洁。

详细介绍：我们利用相应转速形成一定量的吸引力，再利用吸气口与排气口形成相对应的真空区间，产生了内外的压强差。

这一方案既解决了转速不易产生的问题，又解决了体积问题，便于携带。

在排气口处装一片1毫米厚的海绵即可。

因海绵本身的间隙，既可保证粉尘无法通过，又可保证空气的流通顺畅，所以选用方案二较好，它不仅解决了过滤问题，又解决了本身的重量问题。

总上所述，装置对转速要求过大和体积过大的特点，进行了针对性的改善，还对其携带方式进行了完善，将其四周进行相应修改，运用卡扣使的特点，可将其卡在所用黑板擦上，既方便了携带，又节省了购买资金。

(收起)作品专业信息设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标1、目的：减少学生与教师对粉笔粉尘的吸收量；减缓患呼吸道疾病的几率。

2、基本思路：以抽油烟机和电脑散热扇的原理为基础，通过向心与真空吸力吸尘，再利用海绵特性改善粉尘过滤网。

3、创新点：将向心涡旋吸力与真空压强差产生的吸力进行了结合，将海绵用途进行了拓展。

4、技术关键：龙卷风涡旋原理、真空压强差原理5、主要技术指标：每分钟的排气量、风量值越大排气量越大、风压、声功率级即噪声大小科学性、先进性科学先进性：将涡旋原理与压强差原理相结合，使粉尘不经过风叶，且将粉尘吸得干净。

它是一种吸尘小装置，将其卡在所用物体上即可。

将吸尘口设在装置四周，在板擦用较长时间，被损坏时不用另买设备只需更换黑板擦即可，且在使用的过程中，不会发生毛刷将吸尘孔堵塞的情况，这种设计，还能改善擦拭过程对中四周粉尘的吸收。

一种可吸粉尘式环保黑板擦的设计作者：王勇佘士严赵牧川余常徐菁菁来源：《科技创新与应用》2016年第28期摘要：我国是世界上最大的发展中国家，受教育人口众多，粉笔会在未来很长一段时间都会继续使用，而粉尘乱飞这个问题始终没有解决。

基于此，文章设计出了一种在黑板擦拭过程中可以用来吸收粉尘的环保型黑板擦，成本低廉但是也兼具环保型和简便性，可以达到低碳环保的理想效果。

关键词：可吸收粉尘；环保；黑板擦1 概述我国是世界上最大的发展中国家，受教育人口众多[1，2]，粉笔会在未来很长一段时间都会继续使用，而粉尘乱飞这个问题始终没有解决。

在教室等一般公共教育场所，随处可见在黑板擦拭过程中粉尘飞扬进而影响上课效率。

甚至长此以往会对教育工作者或者学生的身心健康造成伤害。

2 黑板擦设计2.1 传统的黑板擦设计传统黑板擦造型简洁，采用长方体的样式，便于持握。

但是它同时具有的弊端包括：无法减轻粉笔粉尘的污染；无法将黑板擦拭干净；不能清除死角[3]。

前人在此基础上进行了研究改进，绝大多数采用机械、电动的方法自动或半自动的擦去粉笔字，有采用静电除尘，利用静电吸附粉尘；有采用大功率吸尘器吸尘，把大功率的吸尘器管道和黑板擦相连，黑板擦擦掉的粉尘直接被大功率管道吸走；有借助汽车的雨刷装置刷擦黑板，但没有解决粉尘随处飘的问题。

2.2 改进的环保型黑板擦的设计本次改进型的环保黑板擦并没有对其外形做太多的修改或设计，文章采用Auto CAD等制图软件，对这种环保型黑板擦进行了创新性的改进和设计，即在传统黑板擦的基础上增添了一种吸尘装置，这种吸尘装置是由两扇风扇叶片组成，当我们打开开关时，风扇扇叶开始工作，通过强力的吸附和环保型黑板擦侧面的开孔，可以将擦拭过程中产生的粉笔粉尘吸收进黑板擦，从而对传统型黑板擦做了有效的改进，达到了环保低碳的效果。

新型的环保黑板擦的结构如图1所示。

从图中我们可以看到，黑板擦由四部分组成：黑板擦外框、粉尘盖、吸尘叶片、擦拭面。

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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。

自动擦拭和吸尘黑板创新设计摘要：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，传动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。

本文鉴于此，创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板，对该新型黑板的工作原理、机械结构、工作过程等进行了介绍。

该黑板实现了自动擦拭和自动吸收粉笔灰尘，减轻了广大教师的负担，保护师生的身体健康。

关键词：黑板；自动擦拭；自动吸尘随着教育逐步走向现代化，我国各级学校的课堂教学方式发生了重大的变化，以多媒体为代表的现代化教育工具极大地改善了教师的教学方式、方法，不但使其从长篇的板书中解放出来，同时也极大地提高了课堂教学效率。

然而，在一些课程的讲授中，如理科类学科的公式推导，受课堂讲解与论证的需求，应用黑板和粉笔授课在当前教学过程中仍是重要的方式之一，特别是经济发展落后、教学条件差的地区，黑板仍是必不可少的。

然而，传统的黑板主要包括黑板面、粉笔、黑板擦。

它主要存在两大弊端：①传统黑板需要手动擦拭，书写不方便，一天至少写十几块黑板，多数老师需要自己擦拭，手动擦黑板费时费力；②擦拭黑板产生的粉笔灰尘会对教师和同学身体健康造成伤害。

如粉笔尘非常容易被教师或者学生吸入肺部，粉尘被吸入肺部后多数被阻留在肺泡内，进而会诱发呼吸系统炎症并降低肺通气功能，严重的甚至会导致肺癌、尘肺病等。

湖北汽车工业学院申请提出的专利“摇动式机械黑板擦”，虽然较传统黑板擦有所进步，但是其采用手动摇动，传动系统较复杂，而且缺乏粉尘收集装置。

鉴于此，创新设计了一种自动擦拭和吸尘的黑板，实现黑板擦拭的自动化，减轻广大教师的负担，同时减轻粉笔灰尘对老师和同学身体的伤害，呵护师生的身体健康。

1新型自动擦拭和吸尘黑板的工作原理新型自动擦拭和吸尘黑板采用滚珠丝杠和齿轮齿条作为传动装置，通过滚珠丝杠将驱动电机输出的回转运动转化为直线运动，进而使得擦拭体能够左右移动。

低刖H EBEINONGJI摘要:针对教学中黑板擦存在擦除不干净、粉笔灰四处飘散的问题,我们设计了一款新型的除尘粉笔擦，这款新型黑板擦用水溶的方法防止粉尘飘散，高效清理粉笔灰尘，内装有喷水装置和风扇，在清理黑板的同时可快速风干，大大减少了等待时间。

该型新款黑板粉笔擦使用简单、方便且环保,有很高的使用价值。

关键词：除尘；水溶;黑板擦;环保除尘黑板擦的设计与应用太原工业学院闫乙伟李淑青左赞杨镇丞石纪贤朱瑞文雅大多数学校教学中仍使用粉笔书写。

因其具有廉价易使用的特点,除教学之外,亦有用到粉笔黑板之处，但其粉尘大、难清洁、有擦痕的缺点仍未改变。

据统计，教师职业病呈逐年上升的趋势,职业病呈现多样化方向发展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是目前职业病中最主要、危害最严重的一种，其中男性教师慢性患病率58.53%；女性教师慢性患病率61.06%%为响应国家绿色环保低碳计划，最大可能减少环境的污染,我们设计了水溶性除尘黑板擦,它能解决粉尘对身体造成伤害的问题,并能延长黑板的使用寿命。

近年来，已有不少文献、专利涉及无尘黑板擦，但各具特点O 文献冋中可得到:其产品若运用于实际，只能够实现板擦左右水平移动,并不能上下移动;以擦洗黑板为目的的产品，效果并不理想o文献旳虽用到清洁能源,但充满电后使用时长过短,并不实际。

文献呻的产品空间利用率过低，要实现对黑板擦持续充电，那便意味着要一宜连接到太阳能集光板，操作过于烦琐。

与前人黑板擦的设计相比，本黑板擦的优点:极大地降低了粉尘飞扬的可能性，减少对使用者的伤害;对黑板有更好的清洁作用，易于使用，空间利用率高,更具有实际应用性。

以下主要从模型介绍、模型各部分的设计原理和结论三个部分论述除尘黑笔擦的设计与应用。

1除尘黑板擦的模型介绍除尘粉笔擦的结构如图1所示，它的形状是一个长方体，长X宽X高为15cm X7cm X4cm,体积小,便于携带,方便使用。

图中,1是储水口,方便储存水。

会吸灰尘的黑板擦黑板擦是在许多教室和办公室中都会看到的日常用品，它被用来擦拭黑板上的粉笔痕迹，保持黑板清洁。

近年来出现了一种新型的黑板擦，它不仅可以很好地擦拭黑板，而且还会吸收空气中的灰尘，让黑板清洁更加彻底。

这种会吸灰尘的黑板擦给我们的生活带来了便利，让我们一起来了解一下它的制作和使用方法吧。

让我们来看一下会吸灰尘的黑板擦是如何制作的。

这种黑板擦主要由三个部分组成：橡皮擦、活性炭和纤维布。

我们需要准备一块橡皮擦，这是制作黑板擦的主体。

然后，我们需要将一些活性炭粉末撒在橡皮擦的表面，活性炭具有良好的吸附能力，可以吸收空气中的灰尘和杂质。

我们需要用一块纤维布覆盖在橡皮擦上，这样可以确保橡皮擦上的活性炭不会被弄脏，同时也可以保护橡皮擦不易磨损。

经过这样的处理，一块会吸灰尘的黑板擦就制作完成了。

接下来，我们来了解一下会吸灰尘的黑板擦的使用方法。

在使用之前，我们需要先将黑板擦轻轻拍打一下，这样可以让活性炭的吸附效果更好。

然后，我们可以像使用普通的黑板擦一样，将它在黑板上来回擦拭，清洁黑板表面。

由于黑板擦表面的活性炭会吸附住空气中的灰尘和粉尘，所以在擦拭的过程中，可以清晰地看到黑板上的灰尘被吸附到黑板擦上。

当黑板擦的表面变脏时，我们可以用刷子或者吸尘器将上面的灰尘抖落或者吸走，使其继续保持干净。

这种会吸灰尘的黑板擦不仅可以用于擦拭黑板，还可以用于擦拭其他平面上的灰尘，比如桌面、书桌或者橱柜等，都可以用它来进行清洁。

这极大地方便了我们的生活。

而且，由于活性炭对化学物质具有一定的吸附能力，所以这种黑板擦还可以用来清洁一些化学试剂或者化妆品等，有着非常广泛的应用价值。

这种黑板擦还可以用于空气净化。

我们可以将它放在书房、卧室或者办公室等空间中，让它吸附空气中的灰尘和污染物，起到一定的空气净化作用。

当黑板擦表面变脏时，我们可以定期清洁它，然后重新放回原位，以保持空气的清新。

会吸灰尘的黑板擦不仅可以很好地擦拭黑板，而且还可以吸附空气中的灰尘和污染物，让我们的生活更加清洁和健康。

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1 环保板擦的设计与制作

摘要：本文介绍了一种结构简单但环保功能好的吸尘板擦。该吸尘板擦包括起尘、吸尘、滤尘三部分，首先给出该装置的原理图，然后说明其工作过程与特点，本装置制作完成后，工作运行可靠安全且环保。 关键词：吸尘器；黑板擦；过滤；粉尘

由于粉笔是由石膏等材料做成，在日常的教学工作过程中，不免有许多的粉笔灰尘会吸入教职员工和学生的肺中，对人的身体产生危害，因此设计了一款环保吸尘板擦，该装置主要利用大气压强原理，采用负压工作方式，通过气流过滤来收集粉尘。该吸尘板擦改变了传统板擦粉尘飞扬的缺点，将吸尘器原理与传统板擦结合，吸除擦黑板引起的粉尘，减少对人体的伤害，利于环境保护。

1 吸尘板擦的原理图与主要结构 主要结构：该装置主要由塑料外壳、黑板擦、塑胶遮条、粉尘储存仓、过滤网、气流回旋仓、风叶、电动机、出风排气口、电池组、电源开关等组成。黑板擦、粉尘储存仓、过滤网、气流回旋仓、风叶最新资料欢迎阅读

2 和电动机在外壳内组装，塑胶遮条、出风排气口、电池及电源开关安装在外壳侧壁上。

2 吸尘板擦的工作过程及特点 2.1 工作过程： 该吸尘板擦采用黑板擦和吸尘器一体结合式结构，即黑板擦和吸尘器同时工作。吸尘板擦采用蓄电池供电，当电池充电完成需要擦黑板时，打开外壳上的电源开关，在黑板擦把粉尘从黑板上擦拭掉的同时，吸尘器开始工作，此时电动机1带动风叶8开始转动，用手抓住吸尘板擦的一边（图示的右侧）借助手的力量去擦黑板，当板擦与黑板贴近时由于电动机1高速转动，并带动风叶8转动，叶轮中的叶片不断地对空气做功，使空气得到能量，又因为板擦四周贴有塑胶遮条6，使得板擦内部产生瞬时真空，致使吸尘器内部和外界大气压形成一个相当高的负压差，在此压差的作用下，吸尘器通过板擦面上的进风孔9吸入含粉尘的空气，再经过滤网7过滤，尘埃被滞留在粉尘储存仓4内，清净的空气经出风排气口2排入室内，起到冷却电机、净化空气的作用。因此，电机工作的时候，产生的负压差越大风量也就越大，则吸尘能力越强。吸尘器是根据气流的回旋原理，在吸尘板擦外壳与黑板接触的瞬间，其内部形成密闭容器，风叶在电动机的动力作用下快速转动产生风力，从而板擦与黑板的接触口--板擦上的通口--过滤网--气流回旋仓--出风排气口形成气流通道，粉尘就顺着此通道与空气相隔离被吸入到粉尘储存仓。 最新资料欢迎阅读

2012年电子设计创新与制作设计报告题目：无尘黑板擦的设计学校：景德镇陶瓷学院系院：机械电子工程学院专业班级：09电子（1）班学生：王佳平学号：0133指导老师：张效华设计时间：2012年04月15日目录1、设计目的 (3)2、部件机构 (3)3、工作原理 (3)4、主要结构设计 (4)5、设计创新点 (5)6、主要设计优点 (5)无尘黑板擦的设计1.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有粉尘污染空气的缺点。

因此，我们就有了“无尘黑板擦”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“无尘黑板擦”。

2.部件机构我构想的无尘黑板不是那么复杂，具体有黑板，导轨，毛刷及无尘装置图13.工作原理在黑板之间设置一个手动毛刷及无尘装置，手动毛刷及无尘装置（图2）来回的移动，将使粉尘擦除掉。

但是带毛刷的横梁上固定较大的盒子使粉尘不会掉落出来，并设置一可以抽动的装尘盒使粉尘掉落在里面，并在擦除后抽出倒掉粉尘！图2（毛刷及无尘装置）4.主要结构设计毛刷及无尘装置（图2）带毛刷的横梁与大盒经螺栓连接，从而达到步调一致的情况。

无尘装置的经导轨的移动达到擦粗粉尘的效果，并封闭的塑料罩盒使粉尘不在脱落在外面，在下面设置一个装尘盒起到接受粉尘并抽动粉尘盒达到清理粉尘的效果带毛刷的横梁（图3）在梁上设置较多的毛刷，从而在往复的运动中达到清理粉尘的效果。

图3（带粉尘的横梁）5.主要创新点无尘黑板实现了粉尘的集中和无尘！6.设计的主要优点在设计过程中，实现了无尘黑板比一般的黑板有很多优点，采取了粉尘集中处理而达到无尘的效果，从而避免擦黑板的过程中产生的粉尘给老师同学带来自身的危害，有环保的效果。