冷俊男 陈毅豪

(西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100)

0 引言

目前，大多数学校教室里使用的板擦是由塑料外壳粘上毛质或绒质材料制成的传统黑板擦，使用时粉尘随处飘扬，擦除后板擦的表面还会留下不易清洁的粉笔灰。而在实际教学活动中，由于多媒体投影幕布的遮挡，大大减少了黑板的可用面积。使得教师教学在教学中用到大量板书时，需要频繁擦拭黑板，影响了教学进度和学生听课注意力。此外，扬起的粉笔尘灰会对人体健康特别是上呼吸道，肺部和眼睛，造成伤害。因此，有必要研究一款实用的自动板擦系统，以改善教室教学环境，并减轻粉尘对教师身体的危害以及教师板书授课时的工作量。

1 一种自动板擦系统结构设计

一种自动板擦系统，包括黑板框架，还包括设置在黑板框架上的竖直移动装置、设置在竖直移动装置上的水平移动装置，板擦设置在水平移动装置上；控制模块与竖直移动装置和水平移动装置连接。

图1 自动板擦系统结构

2 一种自动板擦系统工作过程

竖直移动装置通过上、下固定装置与黑板框架连接，包括左右对称设置的一对竖向导轨和竖向丝杠螺母机构；竖向导轨和竖向丝杠螺母机构的竖向丝杠的上下两端分别与上、下固定装置连接，竖向螺母座通过竖向丝杠螺母与竖向丝杠配合，竖向丝杠由竖向直流电机驱动。

竖向丝杠的上端通过支撑端与上固定装置连接；竖向导轨的上下两端分别通过相应的竖向导轨支架与相应的上、下固定装置连接。竖向直流电机通过连接板与下固定装置固连，通过联轴器与竖向丝杠连接。

水平移动装置包括横向导轨和横向丝杠螺母机构；横向导轨和横向丝杠螺母机构的横向丝杠的一端通过滑块与竖直移动装置左侧的竖向导轨配合，另一端通过支架与竖直移动装置的竖向螺母座固连，横向丝杠由横向直流电机驱动。横向直流电机通过连接板与竖直移动装置的竖向螺母座固连，通过联轴器与横向丝杠连接。

板擦包括滑动座、夹持板和夹持紧固座，夹持板和夹持紧固座配合夹持黑板擦；夹持紧固座与滑动座固连，滑动座通过水平移动装置的横向丝杠螺母与水平移动装置的横向丝杆配合，滑动座上还设置有与水平移动装置的横向导轨配合的结构。黑板擦由毛质材料或绒质材料或海绵制成。

工作时，闭合开关，系统启动，横向直流电机和竖向直流电同时工作，通过相应的联轴器带动竖向丝杠和横向丝杠转动，带动黑板擦进行竖直和水平方向的运动，达到擦拭黑板的目的，当黑板擦拭干净后，断开开关，系统停止。其中丝杠螺母副起到了关键作用，将直流电机的旋转运动转化为了黑板擦的直线运动，完成擦拭。当只有少部分字迹时，可以选择手动擦除。

3 结语

本设计通过电机带动板擦的运动，匀速且使得黑板板面受力均匀，扬起的粉笔灰会减少；且能够实现远程控制，从2个方面作用保证了擦拭者不会接触到粉笔灰，避免影响身体健康，整个装置设计简单合理，自动化程度高，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。