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创 新 设 计 说 明 书吸尘器改装冲浪装置机 械 工 程 学 院 电 子 11《 一 》 班设 计 者 ： 陈 麟 201110330113 辛 文 强 201110330101指 导 者 : 范 跃 农 时 间 ： 2014 年 5 月 ~2014 年 5 月前 言从 20 世纪 90 年代中后期开始，我吸尘器的销量每年以 38%的速度上升如今吸尘器不但功能越来越多，外观日趋美化，其价格也越来越便宜，受到了不少市民的喜爱中国吸尘器市场主流品牌主要有 SKG、飞利浦、松下、海尔、丹麦力奇、三洋、莱克、伊莱克斯、龙的、LG、科沃斯、爱普等如果你认为吸尘器只是个简单清洁工具，并没有其他用处，那你就错了，吸尘器只要你会使用，有很多另类的用处例如吸尘器可以吸真空袋，可以寻找针头，纽扣等细微的东西，还可以用在宠物身上如果经过细微的改装，吸尘器的用处就更多了美国有一个学生就将吸尘器改装成军用爬墙机器人，这款改装后的吸尘器可以让人在垂直的玻璃面和砖面上爬行今天，我们将尝试把吸尘器改装成冲浪装置全自动无尘黑板设计方案一、设计目的二、工作原理本装置是用两个电动机作动力，分别控制左右黑板的上下运动，如附图一，控制面板中有四个按钮，控制着电机的正反转，从而控制擦除时和不擦除时黑板的上下移动。

黑板擦除装置采用电磁吸合装置，使横梁上的毛刷既可贴紧黑板，亦可不贴紧黑板即当在“擦除”状态按下“上升” 、 “下降”按钮时，通过电路（见图 3）接通，衔铁与线圈吸合，使有擦除作用的横梁上的毛刷与黑板紧密接触，从而当黑板上下移动时，横梁上的毛刷擦除笔迹而在“不擦除”状态按下“上升” 、 “下降”按钮时，吸合电路并不接通，毛刷与黑板不接触，从而不具有擦除作用横梁上安装一塑料长盒槽，从而罩住、收集擦除字迹时产生的粉尘，使本装置具有“无尘”功能所以，当我们需要擦黑板时，就无需直接动手去操作，而是通过控制开关，来实现黑板的上下移动与擦除，这样KMR1SB SBFKMF2FRKMFKMRKMF1KMR1SBRST1ST2KMR2就给使用者带来不少便捷之处三、设计方案1．黑板上下移动设计方案电动机通过减速器与链轮连接，通过链传动控制黑板的移动，而电动机的正反转则可实现黑板的上下移动，实现电动机正反转的电路图如图 1，SBF 相当于“上升”按钮，即按下 SBF 时电动机正转，带动外侧的黑板向上移动，内侧的黑板向下移动；SBR 相当于“下降”按钮，即按下 SBR 时电动机反转，带动外侧的黑板向下移动，内侧的黑板向上移动。

同时，在上边框的内框和外框顶端QFU KMF1图 1 电动机正反转控制电路各安装一个行程开关（电路图中 ST1、 ST2） ，当黑板运动到上边框或下边框时，触及行程开关，使电路断开，电动机停止转动，实现黑板运动的自动停止电动机带动链传动的简图如图 2，减速器输出轴与下链轮联接，内侧黑板与内侧链条相连，外侧黑板与外侧链条相连，从而实现两块黑板的同步、反向的运动2．擦除装置设计方案在两块黑板之间（边框中间位置）设置一与黑板基本等宽的横梁，上面装有毛刷，在横梁的两端分别设置一衔铁在贴近横梁的边框两边分别固定一个线圈( 已缠有相应匝数的导线)，两线圈通过开关分别与相应的电源连接，见图3开关闭合时，线圈通电产生电磁力，在电磁力的作用下，横梁两端的衔铁克服弹簧的作用力与线圈吸合，从而实现了毛刷与黑板面的紧密接触，通过黑板的上下图 2 链传动的简图移动，来实现内侧的擦除功能开关断开时，电磁力消失，横梁两端的衔铁在弹簧的作用下与线圈分离，从而毛刷与黑板面分离，黑板上下移动时，不会擦除黑板上的字迹同理，在外侧黑板的上面（边框的中间位置）也设置同样的一横梁，在横梁上面加一等长的塑料罩盒收集散落的粉笔灰尘，从而实现外侧黑板上字迹的擦除功能和无尘功能。

带毛刷横梁电动机及减速器装置下链轮上链轮外侧黑板内侧黑板四、功能、特点及应用前景 1、功能传统的黑板需要手动实现其运动，并且需要人力擦除黑板笔迹，针对这些费时、费力和粉末污染等弊端，我们设计了以上方案，该方案是建立在自动控制与机械运动原理的基础之上，综合了机械运动与电器的自动化控制，实现了黑板的多功能、模块化和自动化设计全自动无尘黑板擦主要具有以下几部分功能：（1）利用电动机可实现正反转的原理，通过减速器、齿轮和链条来实现黑板的自动上下运动，并通过行程开关实现黑板的自动停止2）利用电磁吸合原理，使擦除装置与黑板可以自动接触与脱离，从而实现随时、随意擦除黑板的功能3）利用静电原理，避免了粉尘随意漂浮的缺点，实现了粉尘的集中清理功能4）通过电路、开关和操作面板，实现所有运动的自动化控制2、特点在设计过程中，采用了机械运动和自动控制相结合的创新设计方法，使全自动无尘黑板擦与传统的黑板擦除方法相比，具有如下优点：（1）黑板的上下运动通过按钮自动控制，方便可靠、省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率2）由于采取了粉尘集中清除措施，在黑板横梁上面加一塑料罩盒收集散吸铁弹簧电源电源图 3 电磁力吸合擦除装置简图线圈落的粉笔灰，从而避免了擦黑板过程中产生的灰尘给老师、同学带来的身体危害，具有环保型的特点。

3）本方案采用了主电路与控制电路相分离的方法，从而操作安全4）本方案所实现的功能，是根据现已有黑板的尺寸及特点设计的，所以安装时只需对原黑板经过改造，既能达到全自动无尘的效果，而无需将原黑板全部换掉5）结构简单，成本低，便于安装6）系统原理简单，操作方便3、应用前景随着多媒体技术的发展，课堂教学对黑板已不是像以前那样依赖，但黑板的方便书写的特点仍是不可替代的，所以黑板仍是课堂教学所不可缺少的但是，由于传统的黑板擦除方法存在着很多弊端，在当今以人文本、全面建设和谐社会的趋势下，这种弊端越来越显现出来，所以，全自动无尘的黑板擦除装置，势必在今后教学设备中占有一席之地经过我们的调查，市场中也已存在不少类似产品，但这些产品中绝大多数并没有完全实现“全自动”与“无尘”的结合，甚至有些产品反而使操作更复杂，针对这些问题，我们所设计的本套全自动无尘黑板擦不仅实现了“全自动”与“无尘”的完美结合，真正做到了操作简便、安全，而且整套装置是根据现已有的黑板设计的，在原有黑板上只需经过改造，即可成为本产品，所以，该产品较同类产品更具有竞争力，更具有广阔的市场前景 五、使用方法在黑板两侧各有一控制面板，其上各有四个操作按钮（各按钮的功能在控制面板上已标出） ，分别控制黑板的上下运动、擦除装置与黑板的接触和分离。

使用时，只需轻轻按下按钮即可，并且黑板具有自动停止的功能，想要达到某一功能，一次性即。