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关于对解决黑板擦拭麻烦及粉尘处理的研究
黑板并非特指黑色的板面，传统意义上讲它是一个可以反复书写的平面，板面坚硬，多用于教学。用木板或磨砂玻璃等制成的，可以用粉笔等特定的书写材料在上面写字。多为黑色，墨绿色，白色或米黄色。
摘要：目前，学校大多数地方都是传统的黑板，由黑板面、粉笔、黑板擦组成，但是它有很大的缺陷：传统黑板需要手动擦拭，书写不方便，一天至少写十几块黑板，多数老师需要自己擦拭，因此十分累。同时，擦拭黑板的粉笔灰影响老师和前排学生的身体健康。目前有些学校考虑到老师和学生的健康，推广使用水性笔，但是水性笔书写困难，况且水性笔写的字必须用水擦拭，相较普通粉笔书写的字擦起来更费劲，还需要等黑板干后才能书写。
关键词：粉尘处理;应用;翻页黑板
一、研究背景及意义
粉笔，像是老师传授知识的大嘴巴。让同学们得到应有的知识。是它，让同学们画出的黑板报。可是，当它起到极大作用的时候也为我们带来了极大危害，严重影响老师和同学的身心健康。并且粉笔粉尘对老师和学生还有大量的看不见摸不着的身体伤害，严重影响着老师学生的身体健康。
(1)对肺的危害：粉尘对教师身体的危害，以肺最为常见，在教学过程中，粉笔尘很容易被吸入肺以后，多数被阻留在肺泡内，经过一系列的刺激，化学和免疫的作用便可造成肺部损失，包括呼吸系统炎症和肺通气功能下降，常见的肺部疾病有：慢性、急性肺炎、肺癌、尘肺病等(即粉笔粉尘中含有二氧化硅，被吸入肺部，在肺部游离的二氧化硅含量在百分之一以上形成肺纤维化的粉尘，从而使肺泡纤维化，导致肺部呼吸功能下降)。
(2)对上呼吸道的危害：粉笔粉尘进入肺的途径是通过上呼吸道包括鼻、咽、支气管，在这一过程中，部分粉尘会停留于上呼吸道，对粘膜上皮细胞产生机械刺激和损坏，长期在这种环境下工作，会引起一系列的病变，其中对鼻的影响最常见的是诱发干燥性鼻炎，其次是肥厚性鼻炎，症状为鼻腔干燥、鼻塞、鼻腔粘膜充血、分泌物增多等;对咽的影响主要是诱发慢性咽炎，使咽部干燥，咯痰不爽、咽痛咽痒;对支气管的影响主要是诱发慢性支气管炎，有时还会引发哮喘，另外还有可能引起鼻咽、支气管等部分的癌变。
(3)对眼睛的危害：教师在教学过程中，粉笔粉尘落入眼中，刺激泪腺分泌，眼泪水解碳酸钙而产生碱性物质，就会严重刺激眼部粘膜，造成粘膜损伤，形成慢性炎症，还可能诱发近视的产生。
(4)对皮肤的危害：教师在教学过程中，粉笔粉尘不可避免地会沾在手上，同时漂浮于空气中的颗粒粉尘也会落在教师头发、脸上和脖子上，对皮肤膜有刺激作用，如果暑天遇汗水解，产生碱性物质，对皮肤粘膜的刺激就更大，因为人体皮肤所生存的环境为弱酸性环境，这样在粉尘碱性作用下破坏了皮肤的基本生存环境，粉笔粉尘使皮肤变得干燥、粗糙，并伴有搔痒感觉，使人体不适，严重者会引起粉刺、毛囊炎、脓皮病、皮肤皲裂和大量毛发脱落，影响和干扰了教师正常工作和生活。
(5)对耳的危害：粉笔粉尘进入外耳道，混在皮脂中，可形成耳垢栓塞，若长期如此，会引起耳部炎症的发生。
正是因为这些原因我们想到了设计这款翻页的黑板，通过翻页我们可以把需要檫掉的黑板面放在我们所对的正面，充分减少了对粉笔粉尘对老师和学生身体的伤害。
二、翻页环保黑板简介
我们设计的这款名为“梦幻翻页环保黑板”的新型木制黑板。它能帮助老师更好地完成教学任务，减轻粉尘对老师以及学生身心的伤害。该黑板具有以下特点：
特点一：它可以帮助老师完成最基本的书写板书职能;
特点二：黑板上可书写部分是灵活的。老师可通过手柄轻松将黑板面写字部分转过180度，实现在黑板正反两面书写的特点;
特点三：黑板后面装有可移动板擦。老师可通过手柄轻松将背面已书写的板书擦拭干净，从而避免了正面檫黑板的时候粉尘的干扰;
特点四：以木头作为材料，大大减小了黑板自重，在一定程度上延长了其寿命。
特点五：翻动自如，免去讲课时边写边擦，还能较长时间保留讲课内容。 同时起书写面积约为传统黑板的2倍，不仅扩大了书写面积，而且为老师提供更大的发挥空间。
综上所述，我们设计的这款黑板在确保实用性的同时，也具有一定的美观性，创新性。它可以帮助老师以及学生远离粉笔粉尘的摧残，让老师和同学轻松上课轻松学习。
三、设计方案
(1)外观结构。结构设计新颖，充满环保气息，整个黑板设计80%的原料都是木材，不仅使用起来轻便，而且木纹构造的边框更是让学生感受到新时代课堂的活跃气氛，传统黑板颜色太深，给学生一种压抑的感觉，更容易让学生造成一种拘束的课堂氛围。
(2)齿轮传递机构。我们受到翻页广告牌的启示，想到了通过把黑板翻页，来实现换面的功能，为了实现这一功能，我们想到了齿轮传动机构。我们利用齿轮传递效率高，便于控制，体积小的特点设计了此传动机构。齿轮在市场上普遍存在，且便于采购，这也是我们决定使用齿轮的重要因素之一[1]。
(3)轴承固定机构。为了提高黑板翻转的精度，我们想到了轴承固定机构，它可以高精度的控制黑板页在固定的轴上发生旋转。在日常生活中，我们随处都可看到轴承。它轻便，方便使用与控制。
(4)原理设计方案。通过手动带动手把的旋转，从而带动主动齿轮转动，主动轮通过齿轮啮合带动从动齿轮转动，黑板面通过轴连接在从动齿轮上。通过从动齿轮的旋转带动黑板面的旋转，把手旋转180°黑板面刚好换一个面。当其中一面黑板面书写满之后，可以通过反转黑板面把板书保存在黑板背面。也可以通过背部的黑板擦一次性擦拭掉，然后将黑板粉尘集中收集在黑板底部的收集槽中集中处理[2]。
四、应用前景
(1)翻页黑板可以帮助老师同学们远离粉尘的困扰，更舒心的教学与学习;(2)黑板价格低廉，实用，美观;(3)创意性强，市场推广潜力大;(4)操作简便，只需摇动把手就可实现翻页功能。轻轻的拉动黑板擦就可实现檫黑板的功能。
参考文献：
[1]刘鸿文.材料力学(第4版)[M].北京：高等教育出版社，2001：11-32
[2]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理(第七版)[M].高等教育出版社，2006.
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