李童 劉子健 楊瀟

摘 要：粉筆灰的大量污染，造成周圍環(huán)境的破壞，如污染大氣、污染水源、造成綠化的枯萎、死亡，其后果亦是相當(dāng)嚴(yán)重的。傳統(tǒng)的黑板擦無法控制粉筆灰的污染，無法使黑板擦拭干凈，無法清除黑板擦毛層上的粉筆灰。緊跟著社會(huì)職業(yè)及日常生活步驟的加速，老師中的職業(yè)病發(fā)病率逐年遞增，并向多個(gè)方面發(fā)展。這里面粉筆灰造成的肺結(jié)核危害幾乎能與吸煙造成的危害相媲美，老師繁重的備課任務(wù)造成的疲勞和灰塵造成的健康問題嚴(yán)重危機(jī)到如今老師的身體與心理健康。筆者在工作中，利用吸塵器的原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)電動(dòng)吸塵黑板擦。在吸塵黑板擦內(nèi)安裝一個(gè)小型的電動(dòng)抽氣機(jī)，把粉筆灰抽進(jìn)黑板擦內(nèi)殼內(nèi)，來控制粉筆灰污染，使用效果較好。

關(guān)鍵詞：吸塵黑板擦;設(shè)計(jì);應(yīng)用;吸塵器

粉筆曾幾番出新，推出“無塵粉筆”，但終究無法告別“塵灰四漫”的時(shí)代，正是因?yàn)榉蹓m的組成成份是白堊和熟石膏粉，再經(jīng)加水凝固定模而成[1]。白堊，是石灰?guī)r的一種，其主要成份是碳酸鈣，質(zhì)軟，常用作粉刷材料。白堊和熟石膏粉呈粉末狀，對(duì)人體健康造成危害，會(huì)使呼吸道遭感染，久而久之，引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病，嚴(yán)重時(shí)危害人體健康，而我們辛勤的老師就成了第一線的受害者，實(shí)屬痛心。根據(jù)對(duì)市區(qū)三百一十四名小學(xué)老師開展了嗓音問題調(diào)查顯示，咽干的約有百分之四十九點(diǎn)一，聲音啞的約有百分之四十五點(diǎn)二，不同嚴(yán)重程度的咽部問題發(fā)病率為百分之六十多。因此，生產(chǎn)吸收粉塵的黑板擦已成為當(dāng)務(wù)之急。吸塵黑板擦的開發(fā)及其不斷的技術(shù)創(chuàng)新就是一個(gè)實(shí)例。

現(xiàn)在，一些學(xué)者對(duì)吸塵黑板擦進(jìn)行了研究，它的下面并排設(shè)置的滾動(dòng)刷子運(yùn)用人工擦拭黑板，且利用風(fēng)扇吸塵，而擦拭和吸收粉塵要靠人力完成，浪費(fèi)人力物力。另外，還有的吸塵黑板擦，使用太陽光能模塊給整個(gè)體系供電，單片機(jī)管制紅外線傳感模塊及用電機(jī)來驅(qū)動(dòng)模塊開展工作。然而，它要不斷進(jìn)行充電和有足夠的太陽光。充一次電只能用一兩天，它的技術(shù)和實(shí)際運(yùn)用結(jié)合不太好。因此，從研發(fā)黑板擦的作用入手，采取變更黑板擦的工作原理，用小電機(jī)當(dāng)做驅(qū)動(dòng)源泉，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)黑板擦的滾動(dòng)，在擦黑板的時(shí)候粉塵自動(dòng)吸入。這樣的黑板擦可以提升擦拭速度，并能減少飛揚(yáng)的粉塵，對(duì)我國(guó)的教育發(fā)展意義重大。

1 吸塵黑板擦的設(shè)計(jì)

1.1 吸塵黑板擦的結(jié)構(gòu)

（1）吸塵黑板擦吸塵部分

手柄末端裝有小電機(jī)、小風(fēng)扇和小電源組成的負(fù)壓系統(tǒng)，粉筆灰通過擦布的小孔被吸進(jìn)去，通過縱向伸縮桿，收集到縱向伸縮桿下部的收集粉塵的袋中。這種構(gòu)造可以吸附和收集黑板擦擦拭的時(shí)候產(chǎn)生的粉筆灰，避免灰塵飛揚(yáng)、灑落，對(duì)環(huán)境造成污染或者影響師生的身心健康。

（2）可調(diào)節(jié)黑板擦大小部分

擦拭布的一頭固定在擦拭布盒上，擦拭布的另一頭設(shè)有活動(dòng)夾臂，可以收緊擦拭布，黑板擦的橫向裝置有伸縮橫桿，黑板擦的大小可以利用橫向伸縮桿隨意變動(dòng)，再和擦拭布的調(diào)整相互配合，就達(dá)到了橫向調(diào)節(jié)黑板擦大小的功能。在縱向上裝置有一、二縱向桿，縱向桿的長(zhǎng)度可以滑動(dòng)調(diào)整，并由改變螺釘松緊調(diào)整它的長(zhǎng)短[2]。

1.2 工作原理

在現(xiàn)用黑板擦上添置了負(fù)壓系統(tǒng)，粉筆灰通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)被吸入到收納箱，經(jīng)過過濾后干凈的空氣從排風(fēng)口排出。通過這種方式，很容易就地達(dá)到了把產(chǎn)生的灰塵收集起來的作用，當(dāng)灰塵充滿時(shí)，可以把過濾器拉開并倒出里面的粉塵。黑板擦的主要結(jié)構(gòu)和手柄上都裝置了伸縮桿，可以根據(jù)需要改變黑板擦的大小，黑板擦還設(shè)置了可以用手拿的能伸縮縱向臂。

2 吸塵黑板擦的使用說明

2.1 吸塵黑板擦調(diào)試

使用吸塵擦之前，先松開頭一個(gè)緊固螺栓，且旋轉(zhuǎn)調(diào)整吸塵擦的長(zhǎng)短，擰緊頭一個(gè)緊固螺栓，讓固定的夾臂和活動(dòng)夾臂夾緊吸塵擦布，接著利用第二個(gè)緊固螺栓調(diào)整伸縮橫桿的長(zhǎng)短，一直到把吸塵擦布擰緊，通過調(diào)整吸塵擦布的長(zhǎng)短，可以調(diào)整這個(gè)新型吸塵擦的擦試范圍。

2.2 打開開關(guān)

當(dāng)主電源的開關(guān)打開時(shí)，便攜式吸塵擦就可以工作了，吸塵的小電機(jī)立即開啟。詳細(xì)來說，老師握住伸縮縱桿，在黑板上用吸塵擦反復(fù)擦試，擦掉粉筆印跡。按下開關(guān)時(shí)，下面的齒輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，滑臺(tái)組上面的齒輪在皮帶的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)工作。利用齒輪的旋轉(zhuǎn)，上螺桿和下螺桿同步旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動(dòng)條形平行吸塵擦開始平移擦拭。

3 吸塵黑板擦的應(yīng)用效果分析

3.1 減少空氣中粉塵的效果

緊跟著大眾生活水平的提升，健康與保護(hù)環(huán)境越來越成為大眾關(guān)注的兩大焦點(diǎn)。在老師上課的過程中，黑板擦產(chǎn)生的粉筆灰，對(duì)老師和學(xué)生的健康造成非常大的危害，同時(shí)對(duì)空氣也造成了污染，給周圍環(huán)境造成一定的影響。減少擦黑板時(shí)飛揚(yáng)的灰塵已成為大家關(guān)切的問題。電動(dòng)吸塵擦可以較好地解決這個(gè)問題[3]。

電動(dòng)便攜式吸塵擦在擦拭的過程中，通過負(fù)壓結(jié)構(gòu)把出現(xiàn)的粉筆灰吸收，集中到一個(gè)空盒子里，很好地減少了飛揚(yáng)到大氣中的粉筆灰塵，從而就可以減少對(duì)大氣的污染，減輕對(duì)老師和學(xué)生的傷害。在處理粉筆灰塵問題的前提下，這款便攜式電動(dòng)吸塵黑板擦還設(shè)計(jì)有如今使用的黑板擦所沒有的功能，它可以根據(jù)需要調(diào)整黑板擦布的大小，提升了擦試黑板的速度，它設(shè)置有縱向的伸縮桿，對(duì)于位置較高不方便擦試的地方也很容易擦掉。大部分滿足了老師現(xiàn)在課堂教學(xué)的需要。

3.2 環(huán)保效益

這款便攜式電動(dòng)吸塵黑板擦在環(huán)保方面優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面：1）變壓器充電，不使用電池，很好地節(jié)約了購(gòu)買普通電池的費(fèi)用與回收電池的成本。2）吸塵擦布由羊毛織成的，資源可以回收，避免浪費(fèi)資源。3）粉筆灰的污染得到了很大的控制，這不僅保護(hù)了廣大教師的身心健康，同時(shí)也保護(hù)了廣大學(xué)生和周邊的美好環(huán)境。4）和如今使用的黑板擦相比效果更好、黑板更干凈。

4 結(jié)語

本文闡述的電動(dòng)式吸塵擦重點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)運(yùn)用粉筆和黑板的教學(xué)領(lǐng)域，它容易操作，便于攜帶，可以讓師生都得到滿足。目前市場(chǎng)上常見的黑板擦?xí)a(chǎn)生很多粉筆灰，可具有吸附灰塵能力的黑板擦購(gòu)買又比較貴，吸附效果也不理想，擦拭的也不太干凈。這款新發(fā)明便攜式充電吸塵擦能更好地填補(bǔ)擦除和吸附過濾粉塵的不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)減少了擦除黑板粉筆印跡時(shí)飛揚(yáng)的粉塵，而又方便快捷，減輕了老師清潔黑板的時(shí)間與工作量，保護(hù)了老師和學(xué)生不再受粉筆灰塵的危害，它的應(yīng)用前景是非常大的。

參考文獻(xiàn)

[1]袁湘月，年興，朱怡霖，等.新型除塵黑板擦的研究與改進(jìn)[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2012，25（4）：50-51.

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[3]楊偉偉.基于UG軟件的自動(dòng)黑板擦清理器設(shè)計(jì)方案探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（4）：24-25.