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重危機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)計了一個電動吸塵黑板擦。在吸塵黑板擦內(nèi)安裝一個小型的電動抽氣機，把粉筆灰抽進黑板擦內(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;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”的時代，正是因為粉塵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，對人體健康造成危害，會使呼吸道遭感染，久而久之，引起呼吸道炎、哮喘等呼吸疾病，嚴重時危害人體健康，而我們辛勤的老師就成了第一線的受害者，實屬痛心。根據(jù)對市區(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一，聲音啞的約有百分之四十五點二，不同嚴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)新就是一個實例。

現(xiàn)在，一些學(xué)者對吸塵黑板擦進行了研究，它的下面并排設(shè)置的滾動刷子運用人工擦拭黑板，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體系供電，單片機管制紅外線傳感模塊及用電機來驅(qū)動模塊開展工作。然而，它要不斷進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)和實際運用結(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，用小電機當(dāng)做驅(qū)動源泉，進一步驅(qū)動黑板擦的滾動，在擦黑板的時候粉塵自動吸入。這樣的黑板擦可以提升擦拭速度，并能減少飛揚的粉塵，對我國的教育發(fā)展意義重大。

1 吸塵黑板擦的設(shè)計

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、小風(fēng)扇和小電源組成的負壓系統(tǒng)，粉筆灰通過擦布的小孔被吸進去，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候產(chǎn)生的粉筆灰，避免灰塵飛揚、灑落，對環(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，再和擦拭布的調(diào)整相互配合，就達到了橫向調(diào)節(jié)黑板擦大小的功能。在縱向上裝置有一、二縱向桿，縱向桿的長度可以滑動調(diào)整，并由改變螺釘松緊調(diào)整它的長短[2]。

1.2 工作原理

在現(xiàn)用黑板擦上添置了負壓系統(tǒng)，粉筆灰通過電機的驅(qū)動被吸入到收納箱，經(jīng)過過濾后干凈的空氣從排風(fēng)口排出。通過這種方式，很容易就地達到了把產(chǎn)生的灰塵收集起來的作用，當(dāng)灰塵充滿時，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，先松開頭一個緊固螺栓，且旋轉(zhuǎn)調(diào)整吸塵擦的長短，擰緊頭一個緊固螺栓，讓固定的夾臂和活動夾臂夾緊吸塵擦布，接著利用第二個緊固螺栓調(diào)整伸縮橫桿的長短，一直到把吸塵擦布擰緊，通過調(diào)整吸塵擦布的長短，可以調(diào)整這個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，便攜式吸塵擦就可以工作了，吸塵的小電機立即開啟。詳細來說，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，下面的齒輪在電機的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，滑臺組上面的齒輪在皮帶的驅(qū)動下同時工作。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，健康與保護環(huán)境越來越成為大眾關(guān)注的兩大焦點。在老師上課的過程中，黑板擦產(chǎn)生的粉筆灰，對老師和學(xué)生的健康造成非常大的危害，同時對空氣也造成了污染，給周圍環(huán)境造成一定的影響。減少擦黑板時飛揚的灰塵已成為大家關(guān)切的問題。電動吸塵擦可以較好地解決這個問題[3]。

電動便攜式吸塵擦在擦拭的過程中，通過負壓結(jié)構(gòu)把出現(xiàn)的粉筆灰吸收，集中到一個空盒子里，很好地減少了飛揚到大氣中的粉筆灰塵，從而就可以減少對大氣的污染，減輕對老師和學(xué)生的傷害。在處理粉筆灰塵問題的前提下，這款便攜式電動吸塵黑板擦還設(shè)計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

這款便攜式電動吸塵黑板擦在環(huán)保方面優(yōu)勢有以下幾個方面：1）變壓器充電，不使用電池，很好地節(jié)約了購買普通電池的費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，避免浪費資源。3）粉筆灰的污染得到了很大的控制，這不僅保護了廣大教師的身心健康，同時也保護了廣大學(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

本文闡述的電動式吸塵擦重點對準(zhǔn)運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擦除和吸附過濾粉塵的不足，遠遠減少了擦除黑板粉筆印跡時飛揚的粉塵，而又方便快捷，減輕了老師清潔黑板的時間與工作量，保護了老師和學(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

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

[2]王冰，沈建華，古斌.基于 TRIZ 理論的環(huán)保清潔黑板擦創(chuàng)新設(shè)計[J].西南科技大學(xué)學(xué)報，2014，29（1）：78-81.

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