无尘黑板的创新设计 - 图文

序号： 编号：

长江大学大学生科技创新项目

立 项 申 请 书

项目名称： 新式自动无尘黑板 院系名称： 机械工程学院 申请者姓名

（集体名称）：

类别：

（ ）自然科学类学术论文

（ ）哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 （√）科技发明制作类

长江大学大学生学习创新中心

说 明

1．申请者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。

2．表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申请书可复制。

3．序号、编码由学创中心办公室填写。

4．国家或省部级以上项目子项目须附相关证明材料。

5．所附的所有相关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申请书后，字数在8000字以内（文章版面尺寸14.5×22cm）。

6．其他相关事宜请向校团委科技部咨询。

7．地 址：长江大学东校区工字楼一楼科技与社会实践部办公室

联 系 人：辛 清 联系电话：8060843

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申请者的承诺书

我保证如实填写本表各项内容。如果获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守学校关于大学生科研的有关管理规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。学校有权使用本表所有数据和资料。 2013

申请者（签章）：

年 09 月 07 日

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A. 申请者情况

说明：1．必须由申请者本人按要求填写，申请者情况栏内必须填写 2．本表中的学籍管理部门签章视为对申请者情况的确认。

申请者情姓 名 所在院（系） 专 业 性别 出生年月 班 级 入学时间 联系电话2 所在单位 况 联系电话1 姓 名 合作者情况 性别 年龄 学历 是否为目前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的学院（系）学籍生（含专科生、本科生）。 □是 □否 若是，其学号为： （部门盖章） 资 格 认定 导师意见 本项目是否为课外学术科技或社会实践活动。 院系负责人或 □是 □否 负责人签名： 年 月 日 年 月 日 管理部门意见

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B. 项目基本情况 项目全称 新式自动无尘黑板 （√）自主项目 项目来源 （ ）国家“863”、“973”计划项目子项目 （ ）国家基金项目、国家科技攻关项目子项目 （ ）其它省部级以上项目子项目 项目指导教师 李宁 专业指导教师 2014年 04 月 预计完成时间 自然科学类项目选填 预期成果结题形式 作品分类 （A） A．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等） □实物、产品 √模型 □图纸 □磁盘 □现场演示 □图片 □录像 □样品 √论文 □专利 社作品所属领域 （ ）A哲学 B经济 C社会 D法律 E教育 F管理 会科学类预期主要调查项单位及调查数目选填 预期成果 量 调查方式 □走访 □问卷 □现场采访 □人员介绍 □个别交谈 □亲临实践 □会议 □图片、照片 □书报刊物 □统计报表 □影视资料 □文件 □集体组织 □自发 □其它 省（市） 县（区） 乡（镇） 村（街）单位 邮编 姓名 电话 调查单位 个 人次 A.专著 C.研究报告 B.论文 D.其他 第4 页 共17页

字数

C. 项目设计论证

选题：1. 本项目国内外研究现状述评;选题的意义。2. 内容：本项目研究的基本思路和方法；主要观点。3. 预期价值：本项目理论创新程度或实际应用价值。4. 研究基础：项目负责人已有相关成果；主要参考文献（限填20项）。（请分4部分逐项填写，项目设计论证部分不超过4000字）。 1、（1）本项目国内外研究现状述评 目前，黑板的研究方向朝高科技化发展，出现了很多集机电一体化和高科技于一身的新型黑板。 在国外主要有两种形式的黑板:影音类和交互类。借助高科技手段使传统的书写式黑板实现了多功能化。 A、影音类黑板：借助现在科学技术的发展，投影成像类产品和传统黑板相结合并整合音响话筒之类的配套产品使黑板从单一的文字书写演变到具有图片展示的功能，图文结合声情并茂成为这类黑板的最大特点。 B、交互式黑板：这类黑板是传统黑板与当今诸多的高科技手段的进一步结合。如与传感器结合的电感式电子白板，与超声波结合的超声波电子白板，与电磁结合的电磁式电子白板，与红外线结合的电子白板，与激光结合的激光式电子白板。这类黑板的最大特点在于黑板与电脑互联互通，支持无线网络，无维护成本，后期使用寿命长但因其价格昂贵而无法推广。 与国外黑板研究的进度相比，国内的黑板研究则进度缓慢，科技含量也明显偏低。主要形式有:普通黑板与白板无尘式黑板、多块拼接式黑板。 C、电子白板[4][5][1][2][3][1]、电子黑板、滚幕式黑板、自动是利用黑板和计算机的有机结合，它实现了黑板和投影仪的完美整合。这类黑板改变了黑板的传统模式，成功地把现代科学技术运用 第5 页 共17页

到了日常教学中，极大地提高了老师的授课和学生的听课效率，但其最大缺点在于价格昂贵，中国大部分学校无力配备，因此难以推广。 D、滚幕式黑板[6][7]；把黑板与传输带相结合，由机电一体化的思路出发设计出了滚幕式黑板，但该形式的黑板没有解决反光和无尘两大问题。 E、自动无尘黑板[8][10]：由电机提供动力实现自动化、利用水洗的方式实现无尘。水洗对板面损害大、难防漏水是该类黑板的缺陷。 F、多块拼接黑板[11][12]：这类黑板只是把几块传统的黑板拼接起来除了增大了书写面积外其他方面并无改善。 （2）选题的意义 目前，我国大多数地方的学校仍然处于“传统黑板+粉笔灰”时代，其缺陷如下： 一、对老师来说 A、传统黑板存在着板书不便(老师须弯腰踮足)、难擦拭的缺点，一天至少写十几块黑板，多数得老师自己擦，因此十分累。 B、漫天飞舞的粉笔灰使老师容易患上咽喉炎、颈椎病等职业病。 C、目前有些学校考虑到老师的健康，推广使用水溶性粉笔，却更加增大老师劳动强度；溶性粉笔写的字必须用水擦拭，相较普通粉笔写的字擦起来更费劲，还得等黑板干后才能书写。 二、对学生来说 A、黑板形状太方正了，容易造成一种拘束的感觉及视觉疲劳。 B、传统黑板始终固定在正中间，两边的同学看得不是很清楚。 C、人体吸入大量的粉尘，在口腔、呼吸道、肺部沉积，容易造成慢性疾病 频发,严重影响学生身体健康。本项目能够很好地解决以上问题，这将问题，

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对对老师、学生的健康和学习有着极大的改善。 2、项目研究的基本思路和方法 针对粉笔灰漫天飞舞，黑板难擦拭、书写面积小、反光、视觉压抑等缺陷我团队成员经过查阅资料，咨询老师，组内讨论最终研究出了新式自动无尘黑板。整个装置可以分为写字区、动力区、擦拭区、控制区、收集区，轨道区，如图1示。 集尘区 写字区（前） 擦拭区（后） 动力区 控制区 图1 功能区域示意图 （1）、动力区由两根传动轴、电机（可以正反转）、可收缩式手柄组成（如图3所示）。上面的轴为主动轴，下面的为从动轴，主动轴带动柔韧性板面转动，滚轮黑板擦通过与主动轴连接的齿轮机构带动而转动(方向与滚幕的转动方向相反)，从动轴亦为手动轴，无电时可用手柄带动从动轴从而带动滚幕与黑板擦（固定）发生相对运动达到擦拭黑板的目的。 （2）、控制区由控制盒和离合器组成，控制盒可以控制黑板面的转动、擦拭。离合器控制黑板擦与黑板之间的距离从而确保黑板擦与黑板间有足够的摩擦力把黑板擦拭干净同，另外离合器可控制板擦的收缩从而保留板书。 （3）、写字区由一块完整的表面被涂成墨绿色的柔性滚幕和两块衬板组成。

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柔性滚幕首尾闭合（类似传送带），两块衬板置于闭合圈内固定于后箱盖内，并分别贴合柔性滚幕内面用来支撑滚幕。 （4）、擦拭区由两排紧挨着的滚轮式黑板擦1、2和传动齿轮及后箱组成。主动轴通过齿轮机构（外啮合）带动黑板擦1逆向转动。黑板擦2（与黑板擦1同向传动）由黑板擦1主轴通过齿轮机构（内啮合）带动；两排滚轮式黑板擦水平固定在密封的后箱内部。 （5）、集尘区由排气扇、可卸式集灰盒、过滤网组成。排气扇的高速旋转产生负压使后箱盖里充满粉笔尘的空气在外界大气压的作用下进入集尘盒，由过滤网把粉笔灰过滤留在集灰盒中。集灰盒可定期拆下清除粉灰。 （6）、另外本黑板竖直放置于水平轨道中，可以根据需要水平移动，有效地避免了黑板的反光问题。 图2 工作原理

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电动机 手柄 主动轴 从动轴 齿轮机构 黑板擦1 齿轮机构 滚 幕 完成擦黑板 黑板擦2

电机 主动轴 齿轮机构 滚幕 从动轴 手柄 图3 正面示意图 板擦主轴1 滑轮组1 板擦主轴2 滑轮组2 可卸式集灰盒 排气扇（内置）

图4 后箱盖示意图

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