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1、1机机械械创创新新设设计计 结结课课论论文文课 程 名 称 机械创新设计 院（系、部、中心） 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 流体卓越 111 姓 名 张旋 学 号 201110636 题 目 无尘黑板擦 起 止 日 期 2013-11-182013-12-11任 课 教 师 王育荣 2无尘黑板擦无尘黑板擦作者：张旋摘要摘要：粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔从其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业作出了不可磨灭的贡献，随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和作出巨
2、大贡献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。针对上述问题，在网上搜集资料后，自己设计了一个无尘黑板擦的方案，利用电动机带动风扇抽风原理制作一个可吸收吸附粉笔灰的黑板擦。关键词关键词：黑板擦 电动机 吸附1 1、引言、引言 教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在 4550 分钟的一节课里，就要擦写数次，下课时，往往 在手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此，年复一年，工作 2030 年后， 消磨了数以万计的粉笔。不可避免地从鼻孔吸入一些粉笔灰。吸入粉笔灰是否致病，是广大教师至为关 切的问题。粉笔灰是由石膏制成的，其化学成分为硫酸钙。硫酸钙，化学式 CaSO4。
3、熔点 1450 度，相对密度 2.96。难溶于水。它的二水化物 CaSO4。2H2O 俗称石膏(或生石膏)。硫酸钙性能稳定，没有毒性。一 对师生呼吸系统的危害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，粉笔灰很容易被吸入肺， 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
4、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。二 对其它器官和组织的危害 1、 对眼睛的危害：眼睛是人体器官中最精密、最易受损的器官之一，粉笔粉尘的主要成份碳酸钙、 氧化钙等是一种水溶性物质，容易溶解于水，并产生碱性物质，
5、如教师在教学过程中，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。 2、 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3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
6、。 3、 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。三 诱发其它疾病目前市面粉笔的成份之中，除含有金属元素、铅锰、钡等含量偏低外，金属镉的含量偏高，镉被人 体吸入后，主要储存在肝、肾、骨组织中，对这些组织损害明显，长期接触镉化物引起的主要病变是肺 气肿和肾脏损害，病情可呈进行性发展，早期表现无力、清瘦、头晕、失眠多梦、食欲减退及神经衰弱 症状，并有鼻出血、慢性咽炎、鼻粘膜萎缩和溃疡等现象。肺气肿缓慢进展，病人有进行性呼吸困难， 活动加重，伴有心悸。镉同时也是最易导致癌症的金属元素之一。四 对空气质量的影响 粉笔粉尘具有较强的吸附能力，很多有
7、害病菌都能吸附在微细粉尘上而被带入学生肺部，从而促成 急性和慢性炎症的发生，从而引起学生群体集体感染呼吸道和其它流行病。学生在听课过程中，室内和 细菌总数等卫生指标逐渐恶化，会与微细粉笔粉尘相互作用，加剧粉笔粉尘对师生健康的危害。2 2、国内外研究现状国内外研究现状国内外对于无尘黑板擦都有相关的研究在进行，并且有的已经造出成品，但是由于各种原因并未应 用于实际教学生活呀之中。 3 3、无尘黑板擦工作原理无尘黑板擦工作原理图 14图 25图 3图 4由图 1 可知，无尘黑板擦电路图，闭合 QS，总开关闭合，这是电动机工作的首要条件，当需要无尘 黑板擦工作时，闭合开关 SB2，继电器 KM1 得电
8、，进而 KM1 自锁线圈闭合实现自锁，当无尘黑板擦工作结 束后，打开 SB1 常闭触电，电动机失电，电动机停止工作。 图 2 为无尘黑板擦俯视图，圆孔为无尘黑板擦的吸收孔，阴影部分为无尘黑板擦毛刷，由毛刷除去 黑板上的粉笔印记，再由吸收孔吸收。 图 4，图 5 为无尘黑板擦侧视图，与剖视图，可以观察无尘黑板擦内部布置，电动机吸收的粉笔灰由 吸附棉吸收，切吸附棉可拆卸更换清洗，循环使用。64 4、零件的组成与尺寸、零件的组成与尺寸 无尘黑板擦长 18cm，宽 7cm，高 5cm，吸附棉一条，电动机 3 个且陪风扇，型号待定。 5 5、创新点概述、创新点概述 本无尘黑板擦从尺寸到样式完全有本人自己设计，绝无抄袭，吸附棉为湿性材料，可吸附干燥的粉笔灰， 此创意本人自己想出，具有可循环使用、吸附牢靠的特点。整体性能有待验证，此次仅提出创新思想， 并未应用与实践。 6 6、总结、总结 无尘黑板擦是解决粉笔灰对师生危害的有效方法之一，所以值得大家的关注与重视，并且早日应用于实 践教学之中，造福于老师、学生。参考文献参考文献百度文库 粉笔灰成分与对人体的危害有哪些
