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)
目前國內市場上投入生產和使用的黑板,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。
就針對目前黑板的使用狀況及存在問題,為此設計一款新型黑板,解決以上問題。即設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,設計一款電動雙向無塵黑板。
(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;(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。
如圖1,2,電動裝置的主動輪轉動,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:電動機轉動→減速裝置→主動轉筒轉動→黑板帶轉動→從動轉筒轉,刷子擦塵(先左右擦拭再上下擦拭)→收集裝置收集粉塵。
圖1 黑板的主要構件
圖2 粉刷設計圖
(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,有效避免粉塵產生的危害;
(3)背面設計儲存粉筆灰裝置,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。
社會的發(fā)展以及人們對設計的要求越來越嚴格,所以產品的設計必須從用戶出發(fā),必須使用戶舒適便捷的操作。所以我們在設計的過程中一直秉持這個原則,盡量做到結構簡單容易操作。所有的設計產品最終的結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品,所以必須在設計中考慮成本,要能滿足學校的大量購買。推廣前景:我們設計的黑板在許多“自動擦拭黑板”的設計上進行改良,使得產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,在自動的設計中,自然沒有人為的靈活,產品比較死板。所以在我們的設計中,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。
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