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        電動雙向無塵黑板的設(shè)計

        2015-07-16 11:18:18陳召君張新明張振軍趙喜軍
        山東工業(yè)技術(shù) 2015年18期
        關(guān)鍵詞:高等教育出版社蓋板雙向

        陳召君,張新明,張振軍,趙喜軍

        (西安石油大學機械工程學院,西安 710065)

        1 引言

        1.1 黑板的使用現(xiàn)狀及存在問題

        目前國內(nèi)市場上投入生產(chǎn)和使用的黑板,依舊是利用傳統(tǒng)黑板的工作原理,用粉筆在板面書寫,然后用黑板擦擦拭。主要存在問題有以下幾點:(1)黑板面積較大,存在固定擦拭死角;(2)擦拭過程中產(chǎn)生的粉塵嚴重影響師生的身體健康,長期吸入粉筆灰會對呼吸道系統(tǒng)和肺部產(chǎn)生危害;(3)手動擦拭耗費體力,不符合人機工程學原理;(4)手動擦拭浪費時間,影響上課效率。所以目前的黑板使用現(xiàn)狀仍有待改進。

        1.2 設(shè)計方案的提出

        就針對目前黑板的使用狀況及存在問題,為此設(shè)計一款新型黑板,解決以上問題。即設(shè)計一款電動雙向無塵黑板,將已經(jīng)提出的解決方案有效結(jié)合起來,具備雙向擦拭黑板面、滾動循環(huán)高效使用的功能,利用機械設(shè)計、人機工程學、電機控制、材料加工及帶輪的工作原理等知識,設(shè)計一款電動雙向無塵黑板。

        2 黑板設(shè)計原理及方案

        2.1 設(shè)計原理

        (1)黑板的動力來源為電機,節(jié)約人力;(2)電動機通過帶輪連接帶動一端軸的旋轉(zhuǎn);(3)黑板分為前蓋板和后蓋板,作為書寫的支撐;前蓋板,黑板帶繞前蓋板兩側(cè)的滾軸滾動,為書寫提供支撐面,下方的孔用以裝粉筆灰收集裝置。后蓋板,與前蓋板連接,并固定在墻面上;粉塵刷扦插在后蓋板上,便于拆卸清洗及更換(4)黑板帶,采用在黑板上加上黑板布的設(shè)計,不僅節(jié)約成本,且便于更換同時能達到理想的書寫效果和擦拭效果;(5)粉刷需實現(xiàn)兩個方向的擦拭,采用兩種方向的粉刷,豎直方向8根,水平方向一根,以達到較理想的擦拭效果。

        2.2 設(shè)計方案

        如圖1,2,電動裝置的主動輪轉(zhuǎn)動,主動輪和從動輪之間用V帶連接,該裝置整體的工作流程為:電動機轉(zhuǎn)動→減速裝置→主動轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動→黑板帶轉(zhuǎn)動→從動轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn),刷子擦塵(先左右擦拭再上下擦拭)→收集裝置收集粉塵。

        圖1 黑板的主要構(gòu)件

        圖2 粉刷設(shè)計圖

        3 設(shè)計內(nèi)容與創(chuàng)新點

        (1)利用傳送帶的原理,增大書寫面積,使得黑板實現(xiàn)雙面使用;

        (2)擦除過程在背面進行,有效避免粉塵產(chǎn)生的危害;

        (3)背面設(shè)計儲存粉筆灰裝置,操作簡單;

        (4)先橫向擦除再縱向擦除,達到比較理想的清潔效果;

        (5)電動機作為動力,節(jié)省時間,提高上課效率。

        4 總結(jié)

        社會的發(fā)展以及人們對設(shè)計的要求越來越嚴格,所以產(chǎn)品的設(shè)計必須從用戶出發(fā),必須使用戶舒適便捷的操作。所以我們在設(shè)計的過程中一直秉持這個原則,盡量做到結(jié)構(gòu)簡單容易操作。所有的設(shè)計產(chǎn)品最終的結(jié)果都是重要走向市場,所以必須考慮市場的需求,因為黑板是一個大需求量的產(chǎn)品,所以必須在設(shè)計中考慮成本,要能滿足學校的大量購買。推廣前景:我們設(shè)計的黑板在許多“自動擦拭黑板”的設(shè)計上進行改良,使得產(chǎn)品更加具有市場性和實用性.主要的優(yōu)點有:制作成本低,操作簡單,易實現(xiàn);雙向擦拭,使得擦拭達到最大可能的干凈無痕。經(jīng)濟效益分析:大量的自動擦拭黑板目前還不能夠進入市場,主要因為:(1)制作成本太高;(2)擦拭不徹底,在自動的設(shè)計中,自然沒有人為的靈活,產(chǎn)品比較死板。所以在我們的設(shè)計中,從一定程度上解決了這兩個問題,既能滿足學校的大量購買,又能滿足最大程度的擦除干凈。所以經(jīng)過綜合分析,具有比較大的經(jīng)濟效益。

        [1]羅圣國,李平林,張力乃,黃少顏著.機械設(shè)計課程設(shè)計指導書(第二版)[M].高等教育出版社,2011.

        [2]吳建生著.工程力學(第二版)[M].機械工業(yè)出版社,2008.

        [3]陳立德著.機械設(shè)計基礎(chǔ)(第二版)[M].高等教育出版社,

        2008.

        [4]李樹雄著.簡明電路分析[M].高等教育出版社,2008.

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