關(guān)于對解決黑板擦拭麻煩及粉塵處理的研究
黑板并非特指黑色的板面，傳統(tǒng)意義上講它是一個(gè)可以反復(fù)書寫的平面，板面堅(jiān)硬，多用于教學(xué)。用木板或磨砂玻璃等制成的，可以用粉筆等特定的書寫材料在上面寫字。多為黑色，墨綠色，白色或米黃色。
摘要：目前，學(xué)校大多數(shù)地方都是傳統(tǒng)的黑板，由黑板面、粉筆、黑板擦組成，但是它有很大的缺陷：傳統(tǒng)黑板需要手動擦拭，書寫不方便，一天至少寫十幾塊黑板，多數(shù)老師需要自己擦拭，因此十分累。同時(shí)，擦拭黑板的粉筆灰影響老師和前排學(xué)生的身體健康。目前有些學(xué)�？紤]到老師和學(xué)生的健康，推廣使用水性筆，但是水性筆書寫困難，況且水性筆寫的字必須用水擦拭，相較普通粉筆書寫的字擦起來更費(fèi)勁，還需要等黑板干后才能書寫。
關(guān)鍵詞：粉塵處理;應(yīng)用;翻頁黑板
一、研究背景及意義
粉筆，像是老師傳授知識的大嘴巴。讓同學(xué)們得到應(yīng)有的知識。是它，讓同學(xué)們畫出的黑板報(bào)�？墒�，當(dāng)它起到極大作用的時(shí)候也為我們帶來了極大危害，嚴(yán)重影響老師和同學(xué)的身心健康。并且粉筆粉塵對老師和學(xué)生還有大量的看不見摸不著的身體傷害，嚴(yán)重影響著老師學(xué)生的身體健康。
(1)對肺的危害：粉塵對教師身體的危害，以肺最為常見，在教學(xué)過程中，粉筆塵很容易被吸入肺以后，多數(shù)被阻留在肺泡內(nèi)，經(jīng)過一系列的刺激，化學(xué)和免疫的作用便可造成肺部損失，包括呼吸系統(tǒng)炎癥和肺通氣功能下降，常見的肺部疾病有：慢性、急性肺炎、肺癌、塵肺病等(即粉筆粉塵中含有二氧化硅，被吸入肺部，在肺部游離的二氧化硅含量在百分之一以上形成肺纖維化的粉塵，從而使肺泡纖維化，導(dǎo)致肺部呼吸功能下降)。
(2)對上呼吸道的危害：粉筆粉塵進(jìn)入肺的途徑是通過上呼吸道包括鼻、咽、支氣管，在這一過程中，部分粉塵會停留于上呼吸道，對粘膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生機(jī)械刺激和損壞，長期在這種環(huán)境下工作，會引起一系列的病變，其中對鼻的影響最常見的是誘發(fā)干燥性鼻炎，其次是肥厚性鼻炎，癥狀為鼻腔干燥、鼻塞、鼻腔粘膜充血、分泌物增多等;對咽的影響主要是誘發(fā)慢性咽炎，使咽部干燥，咯痰不爽、咽痛咽癢;對支氣管的影響主要是誘發(fā)慢性支氣管炎，有時(shí)還會引發(fā)哮喘，另外還有可能引起鼻咽、支氣管等部分的癌變。
(3)對眼睛的危害：教師在教學(xué)過程中，粉筆粉塵落入眼中，刺激淚腺分泌，眼淚水解碳酸鈣而產(chǎn)生堿性物質(zhì)，就會嚴(yán)重刺激眼部粘膜，造成粘膜損傷，形成慢性炎癥，還可能誘發(fā)近視的產(chǎn)生。
(4)對皮膚的危害：教師在教學(xué)過程中，粉筆粉塵不可避免地會沾在手上，同時(shí)漂浮于空氣中的顆粒粉塵也會落在教師頭發(fā)、臉上和脖子上，對皮膚膜有刺激作用，如果暑天遇汗水解，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，對皮膚粘膜的刺激就更大，因?yàn)槿梭w皮膚所生存的環(huán)境為弱酸性環(huán)境，這樣在粉塵堿性作用下破壞了皮膚的基本生存環(huán)境，粉筆粉塵使皮膚變得干燥、粗糙，并伴有搔癢感覺，使人體不適，嚴(yán)重者會引起粉刺、毛囊炎、膿皮病、皮膚皸裂和大量毛發(fā)脫落，影響和干擾了教師正常工作和生活。
(5)對耳的危害：粉筆粉塵進(jìn)入外耳道，混在皮脂中，可形成耳垢栓塞，若長期如此，會引起耳部炎癥的發(fā)生。
正是因?yàn)檫@些原因我們想到了設(shè)計(jì)這款翻頁的黑板，通過翻頁我們可以把需要檫掉的黑板面放在我們所對的正面，充分減少了對粉筆粉塵對老師和學(xué)生身體的傷害。
二、翻頁環(huán)保黑板簡介
我們設(shè)計(jì)的這款名為“夢幻翻頁環(huán)保黑板”的新型木制黑板。它能幫助老師更好地完成教學(xué)任務(wù)，減輕粉塵對老師以及學(xué)生身心的傷害。該黑板具有以下特點(diǎn)：
特點(diǎn)一：它可以幫助老師完成最基本的書寫板書職能;
特點(diǎn)二：黑板上可書寫部分是靈活的。老師可通過手柄輕松將黑板面寫字部分轉(zhuǎn)過180度，實(shí)現(xiàn)在黑板正反兩面書寫的特點(diǎn);
特點(diǎn)三：黑板后面裝有可移動板擦。老師可通過手柄輕松將背面已書寫的板書擦拭干凈，從而避免了正面檫黑板的時(shí)候粉塵的'干擾;
特點(diǎn)四：以木頭作為材料，大大減小了黑板自重，在一定程度上延長了其壽命。
特點(diǎn)五：翻動自如，免去講課時(shí)邊寫邊擦，還能較長時(shí)間保留講課內(nèi)容。 同時(shí)起書寫面積約為傳統(tǒng)黑板的2倍，不僅擴(kuò)大了書寫面積，而且為老師提供更大的發(fā)揮空間。
綜上所述，我們設(shè)計(jì)的這款黑板在確保實(shí)用性的同時(shí)，也具有一定的美觀性，創(chuàng)新性。它可以幫助老師以及學(xué)生遠(yuǎn)離粉筆粉塵的摧殘，讓老師和同學(xué)輕松上課輕松學(xué)習(xí)。
三、設(shè)計(jì)方案
(1)外觀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，充滿環(huán)保氣息，整個(gè)黑板設(shè)計(jì)80%的原料都是木材，不僅使用起來輕便，而且木紋構(gòu)造的邊框更是讓學(xué)生感受到新時(shí)代課堂的活躍氣氛，傳統(tǒng)黑板顏色太深，給學(xué)生一種壓抑的感覺，更容易讓學(xué)生造成一種拘束的課堂氛圍。
(2)齒輪傳遞機(jī)構(gòu)。我們受到翻頁廣告牌的啟示，想到了通過把黑板翻頁，來實(shí)現(xiàn)換面的功能，為了實(shí)現(xiàn)這一功能，我們想到了齒輪傳動機(jī)構(gòu)。我們利用齒輪傳遞效率高，便于控制，體積小的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了此傳動機(jī)構(gòu)。齒輪在市場上普遍存在，且便于采購，這也是我們決定使用齒輪的重要因素之一[1]。
(3)軸承固定機(jī)構(gòu)。為了提高黑板翻轉(zhuǎn)的精度，我們想到了軸承固定機(jī)構(gòu)，它可以高精度的控制黑板頁在固定的軸上發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在日常生活中，我們隨處都可看到軸承。它輕便，方便使用與控制。
(4)原理設(shè)計(jì)方案。通過手動帶動手把的旋轉(zhuǎn)，從而帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動輪通過齒輪嚙合帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動，黑板面通過軸連接在從動齒輪上。通過從動齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動黑板面的旋轉(zhuǎn)，把手旋轉(zhuǎn)180°黑板面剛好換一個(gè)面。當(dāng)其中一面黑板面書寫滿之后，可以通過反轉(zhuǎn)黑板面把板書保存在黑板背面。也可以通過背部的黑板擦一次性擦拭掉，然后將黑板粉塵集中收集在黑板底部的收集槽中集中處理[2]。
四、應(yīng)用前景
(1)翻頁黑板可以幫助老師同學(xué)們遠(yuǎn)離粉塵的困擾，更舒心的教學(xué)與學(xué)習(xí);(2)黑板價(jià)格低廉，實(shí)用，美觀;(3)創(chuàng)意性強(qiáng)，市場推廣潛力大;(4)操作簡便，只需搖動把手就可實(shí)現(xiàn)翻頁功能。輕輕的拉動黑板擦就可實(shí)現(xiàn)檫黑板的功能。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉鴻文.材料力學(xué)(第4版)[M].北京：高等教育出版社，2001：11-32
[2]孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理(第七版)[M].高等教育出版社，2006.
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