一種自動板擦系統(tǒng)的設(shè)計

冷俊男 陳毅豪

(西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100)

0 引言

目前，大多數(shù)學(xué)校教室里使用的板擦是由塑料外殼粘上毛質(zhì)或絨質(zhì)材料制成的傳統(tǒng)黑板擦，使用時粉塵隨處飄揚(yáng)，擦除后板擦的表面還會留下不易清潔的粉筆灰。而在實際教學(xué)活動中，由于多媒體投影幕布的遮擋，大大減少了黑板的可用面積。使得教師教學(xué)在教學(xué)中用到大量板書時，需要頻繁擦拭黑板，影響了教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生聽課注意力。此外，揚(yáng)起的粉筆塵灰會對人體健康特別是上呼吸道，肺部和眼睛，造成傷害。因此，有必要研究一款實用的自動板擦系統(tǒng)，以改善教室教學(xué)環(huán)境，并減輕粉塵對教師身體的危害以及教師板書授課時的工作量。

1 一種自動板擦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

一種自動板擦系統(tǒng)，包括黑板框架，還包括設(shè)置在黑板框架上的豎直移動裝置、設(shè)置在豎直移動裝置上的水平移動裝置，板擦設(shè)置在水平移動裝置上；控制模塊與豎直移動裝置和水平移動裝置連接。

圖1 自動板擦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 一種自動板擦系統(tǒng)工作過程

豎直移動裝置通過上、下固定裝置與黑板框架連接，包括左右對稱設(shè)置的一對豎向?qū)к壓拓Q向絲杠螺母機(jī)構(gòu)；豎向?qū)к壓拓Q向絲杠螺母機(jī)構(gòu)的豎向絲杠的上下兩端分別與上、下固定裝置連接，豎向螺母座通過豎向絲杠螺母與豎向絲杠配合，豎向絲杠由豎向直流電機(jī)驅(qū)動。

豎向絲杠的上端通過支撐端與上固定裝置連接；豎向?qū)к壍纳舷聝啥朔謩e通過相應(yīng)的豎向?qū)к壷Ъ芘c相應(yīng)的上、下固定裝置連接。豎向直流電機(jī)通過連接板與下固定裝置固連，通過聯(lián)軸器與豎向絲杠連接。

水平移動裝置包括橫向?qū)к壓蜋M向絲杠螺母機(jī)構(gòu)；橫向?qū)к壓蜋M向絲杠螺母機(jī)構(gòu)的橫向絲杠的一端通過滑塊與豎直移動裝置左側(cè)的豎向?qū)к壟浜?，另一端通過支架與豎直移動裝置的豎向螺母座固連，橫向絲杠由橫向直流電機(jī)驅(qū)動。橫向直流電機(jī)通過連接板與豎直移動裝置的豎向螺母座固連，通過聯(lián)軸器與橫向絲杠連接。

板擦包括滑動座、夾持板和夾持緊固座，夾持板和夾持緊固座配合夾持黑板擦；夾持緊固座與滑動座固連，滑動座通過水平移動裝置的橫向絲杠螺母與水平移動裝置的橫向絲桿配合，滑動座上還設(shè)置有與水平移動裝置的橫向?qū)к壟浜系慕Y(jié)構(gòu)。黑板擦由毛質(zhì)材料或絨質(zhì)材料或海綿制成。

工作時，閉合開關(guān)，系統(tǒng)啟動，橫向直流電機(jī)和豎向直流電同時工作，通過相應(yīng)的聯(lián)軸器帶動豎向絲杠和橫向絲杠轉(zhuǎn)動，帶動黑板擦進(jìn)行豎直和水平方向的運(yùn)動，達(dá)到擦拭黑板的目的，當(dāng)黑板擦拭干凈后，斷開開關(guān)，系統(tǒng)停止。其中絲杠螺母副起到了關(guān)鍵作用，將直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為了黑板擦的直線運(yùn)動，完成擦拭。當(dāng)只有少部分字跡時，可以選擇手動擦除。

3 結(jié)語

本設(shè)計通過電機(jī)帶動板擦的運(yùn)動，勻速且使得黑板板面受力均勻，揚(yáng)起的粉筆灰會減少；且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，從2個方面作用保證了擦拭者不會接觸到粉筆灰，避免影響身體健康，整個裝置設(shè)計簡單合理，自動化程度高，操作方便，使用的效果相對于傳統(tǒng)方式更好。