黑板升降裝置的設計文獻綜述

Ⅰ 自動化擦黑板機論文

自動化擦黑板機論文

擦拭黑板產生的粉塵「滿天飛舞」，而且漂浮在空中的時間長，落得滿地都是，尤其是黑板下面的凸台，經常堆滿了粉塵也無人清除，嚴重污染了環境。以下是我整理好的自動化擦黑板機論文，歡迎大家閱讀參考！

摘要： 粉筆和黑板為人類教育事業做出了重大貢獻，然而傳統的清潔方式污染教室環境，加速現代教學儀器和設備的老化，危害到師生的身心健康。利用自動化技術研究新的黑板清潔方案，提高黑板清潔的自動化程度，既保留了傳統的粉筆和黑板的優勢，又避免了環境污染，延長了現代化教學儀器和設備的使用壽命，確保了師生的身心健康。

關鍵詞： 粉筆；黑板；粉塵；自動化技術；黑板清潔方案 文獻標識碼：A

1 粉筆的「功」與「過」

粉筆和黑板是從小學課堂到大學課堂的必備教學工具，它從誕生之日起就為人類教育事業的發展做出了巨大貢獻，盡管現在出現了各種各樣的現代化的教學工具和設備，但是粉筆和黑板仍然是不可替代的。

當然，粉筆和黑板給人類教育事業做出巨大貢獻的同時，也給教室環境、師生的身心健康等方面帶來了巨大的危害，主要原因是傳統的黑板擦和擦黑板的方法存在諸多不足：

1.1 效率低

傳統黑板擦雖然小巧、使用方便靈活，然而正因為其佔地面積小，導致擦拭整個黑板所需要的時間長，效率低下。

1.2 勞動強度大

黑板使用時間一長，黑板的擦拭效果就會越來越差，如果寫在黑板上的字跡不及時擦除，粉塵就會沉積在黑板表面，導致很難擦除，經常需要使用較大的力度去擦除陳舊的字跡，很消耗體力。

1.3 擦不幹凈

黑板擦使用時間一長，毛刷表面就會沉積很多粉塵，導致擦拭黑板的時候，雖然把字跡擦除掉了，但是卻留下很多粉塵在黑板表面，導致黑板出現「大花臉」現象，從而影響書寫效果和觀看效果。

1.4 污染環境

擦拭黑板產生的粉塵「滿天飛舞」，而且漂浮在空中的時間長，落得滿地都是，尤其是黑板下面的凸台，經常堆滿了粉塵也無人清除，嚴重污染了環境。

1.5 影響設備使用壽命

粉塵像空氣一樣，無孔不入，它沉積在電腦、投影儀及其他教學設備和實驗儀器上，嚴重影響了這些設備和儀器的使用壽命。

1.6 影響師生的身心健康

教師在擦拭黑板的過程中，手上、手臂上、身上都沾滿了粉塵，整個人都「籠罩」在粉塵當中，極易引起塵肺以及其他慢性呼吸道疾病，就是我們所熟知的「職業病」。除了教師之外，坐在靠前排的學生也深受其害。

2 黑板清潔方案現狀

為了緩解上述矛盾，部分同學在老師的.指導下進行了黑板清潔方案的研究，主要包含兩個方面：

2.1 對無塵黑板的探索

武昌工學院的夏凡等同學、內蒙古工業大學的彭亞洲等同學將原來的硬板黑板設計成軟體黑板，在書寫過後，可以將軟體黑板有字的一面轉到另一邊清除粉塵，清除完畢後再轉回原位使用。江南大學的熊雪梅等同學設計了箱式無塵黑板，黑板書寫以後，整個粉塵的清除過程在密閉的箱體裡面完成，以此來減少粉塵污染問題。除此之外，還有其他一些類似的處理方案。無塵黑板的設計考慮到了擦拭黑板這一最主要功能，也防止了粉塵的「漫天飛舞」，但是這些設計方案都是需要黑板本身發生運動，且結構類似於一個箱體，因此體積較大，如果裝在牆上，會顯得比較突出，將會占據教室相對較大的空間，可能不太美^。

2.2 對黑板擦的創新

貴州理工學院的林棟同學依據吸塵器的原理設計了一種可以擦拭黑板並吸收粉塵的黑板擦。南京科技職業學院的楊偉偉設計了一款擦拭黑板和吸收粉塵的自動黑板擦清理器的基本結構。西南科技大學的王佳佳等同學設計了一種智能吸塵黑板刷，可以通過遙控使得黑板刷在黑板上自由遊走，從而擦拭黑板並吸收粉塵。這些關於黑板清潔方案的研究都涉及到了擦拭黑板和吸收粉塵兩個主要功能，但是有的僅停留在設計階段，有的付之實施，但是效果還未可知。

總的來說，市場上暫未見上述處理方案的產品出現，說明這些方案還不成熟，還需要繼續深入研究，從而為黑板清潔提出一個切實可行的解決方案，徹底改變目前教學條件的現狀，為師生創造一個清新的學習環境。

3 黑板清潔方案功能需求分析

根據前述目前黑板清潔方式帶來的危害性及親身經歷，針對黑板的自動清潔方案應該至少包含以下三個方面的功能：

3.1 黑板擦拭功能

在課堂上，黑板書寫以後，如何快速干凈地擦掉粉塵，以供老師再次板書，是最為基本最為重要的功能，因此必須將黑板擦拭功能放在首位考慮，確保能夠快速干凈地清除粉塵。

3.2 粉塵收集功能

正如上述分析，擦拭黑板的過程必然造成粉塵的「漫天飛舞」現象，這也是危害根源。因此，在擦拭黑板的同時，必須考慮如何將粉塵限定在一個封閉的區域內，並收集到一個容器當中，防止出現粉塵「漫天飛舞」的場面，確保教室有一個清新的環境。

3.3 黑板清洗功能

在黑板實際的使用過程中發現，經過長期書寫的黑板會出現粉塵沉積難以清除的現象，從而導致黑板出現「大花臉」。因此為進一步強化粉塵清除的力度，確保黑板一直處於最佳的使用狀態，可以設計一個自動清洗功能。該功能只在晚上、周末等相對較長時間不使用黑板的時候開啟，用水將黑板徹底清洗干凈，盡量延長黑板的使用壽命，提高使用效果。

4 黑板清潔方案設計

根據上述功能需求分析，並綜合考慮黑板本身的結構尺寸和安裝方式等因素，項目組初步確定了基於自動化技術的黑板清潔方案：設計一種黑板擦拭機器人實現黑板清潔過程中的三大主要功能，並對該裝置的總體結構、機械系統和控制系統等三大主要功能模塊分別進行了設計。

4.1 總體結構設計

總體結構設計及安裝如圖1所示。以黑板縱向尺寸為基本設計尺寸，將黑板擦拭機器人設計成一個長方體結構。擦拭黑板、收集粉塵、清洗黑板等主要功能都集成在這裡面。整個系統由機械繫統和控制系統兩大部分組成。 4.2 機械繫統設計

機械繫統主要由行走機構、擦拭機構、粉塵收集機構、清洗機構等部分組成。

行走機構由齒輪齒條傳動、由步進電機驅動，完成黑板擦拭機器人的左右來回行走動作；擦拭機構採用三角柱體結構，三角柱體三面均安裝有可拆卸的毛刷，可以實現轉位擦拭，也由步進電機驅動。毛刷可以清洗也可以更換；確保毛刷本身不沉積粉塵，從而保證擦拭黑板的效果；粉塵收集機構採用軸流風扇配過濾袋的方式，擦拭時自動開啟風扇吸收粉塵，並將粉塵輸送到容器中存儲起來，以防粉塵隨風漂流，污染環境；清洗機構採用水箱儲水、水泵供水，毛刷刷洗的結構。但上課時間不用，以防黑板不能及時晾乾，影響書寫而出現「大花臉」的現象。只有在周末等較長時間不使用黑板時，才進行噴水徹底清洗，並留夠充足的時間讓黑板自行晾乾，以盡可能保證黑板的使用效果。

4.3 控制系統設計

控制系統主體採用PLC的控制方式。其中操作界面採用電容式彩色觸摸屏，並搭配急停開關等按鈕的控制模式；控制軟體採用PLC梯形圖的方式，整個系統穩定可靠、操作簡單。

5 結語

該項目是一個典型的機電一體化系統，既可以作為高職院校機電一體化技術專業、機器人專業項目化教學的實施案例，又可以解決教學中的實際問題。研製出的樣機經過測試合格後可以批量生產而應用於實踐當中，從而實現產業化產生經濟效益和社會效益。從目前各類學校對黑板的使用情況可知，全國大、中、小學以及其他培訓場所使用的粉筆和黑板的數量是非常可觀的，若全部配上自動擦拭黑板的機器人，將產生極大的經濟效益。除此之外，擦拭黑板的機器人本身是為了解決粉塵污染環境、影響教學設備及儀器的使用壽命、傷害師生身心健康的問題而開發的，這些價值也至關重要，而且是用金錢無法購買的。

參考文獻

[1] 夏凡，李銘，張融，等.自動無塵黑板關鍵技術的研 究[J].機械工程與自動化，2015，（5）.

[2] 彭亞洲，劉慶，王亞茹，等.自動清理無塵黑板的設 計研究[J].中小企業管理與科技，2016，（21）.

[3] 熊雪梅，許興竹，朱立佳，等.箱式無塵黑板[J].機 械工程師，2014，（10）.

[4] 林.一種無塵黑板擦的設計研究[J].科技傳播， 2016，1（下）.

[5] 楊偉偉.基於UG軟體的自動黑板擦清理器設計方案 探討[J].中國新技術新產品，2016，2（下）.

[6] 王佳佳，唐雪梅，高遠.一種新型智能吸塵黑板刷 [J].機械，2014，（8）.

Ⅱ 求一篇關於機械方面的論文要求5000字左右！急急急~

本文對設備原存在的振動問題進行分析研究，找出了原因，制定出解決問題的一系列方案。設計了提高設備剛度的夾緊機構，為此夾緊機構又設計了很有特色的液壓迴路。通過此次改造，設備工作平穩，延長了設備的使用壽命，提高了產品質量，獲得了成功。

前言
1830開卷線使用的剪切模、落料模有十多種。由於各種模具尺寸不同，因此在落料壓力機與堆垛機之間安裝一台可進行伸縮調整和高度調整，工作速度可調整，間歇工作的出料皮帶機。經過多年使用，現存在：
皮帶機各鉸接、傳動副間隙增大，當皮帶機高速運行時，機身振動嚴重。
當沖下的工件質量在25kg以上時，板料被剪下後，在極短時間內加速，激增動量促使支撐鋼梁前傾，導致驅動電機軸與主軸中心距減小。因同步帶松邊的張緊輪為固定式，無法自動補償中心距減小造成的同步帶松邊鬆弛，導致同步帶跳齒。
以上問題嚴重降低了出料皮帶、同步帶及軸承的壽命。同時導致輸出工件跑偏，影響堆垛質量。

主題

第一課題：振動原因分析
經研究，發現產生振動的主要原因是由於皮帶機後部主梁、前部升降機構剛度不足，各鉸接、齒條、傳動副間隙較大。機構在激振力作用下發生受迫振動。激振力來源主要有：
一.被剪下的鋼板有一個加速過程，根據達朗伯原理，皮帶機將受到一個與剪切頻率相同，方向與板料運行方向相反的力；
二.由於皮帶機具備伸縮功能，中部無法使用輥子支撐，只使用一組鋼筋托架支撐皮帶及鋼板。當鋼板運行至該處，重力使皮帶下凹，皮帶與托架摩擦阻力加大。鋼板通過後，摩擦阻力減小。
三.個別輥子加工質量不高，圓跳動嚴重超標、動平衡不好。
激振力的頻率與大小受皮帶運行速度、剪切次數、工件質量、面積、形狀、皮帶機外伸量等多種因素影響。當該頻率與皮帶機固有頻率接近時便發生共振。

第二課題： 問題解決方法
一般避免振動採取的解決措施有：（1）消除振源、（2）遠離共振區。
通過調整系統各部分運轉參數，使機器的運轉遠離系統的固有頻率，避免發生共振。對損壞的軸承進行更換，對全部輥子進行平衡調整。這樣減弱、減少了使皮帶機振動的振源。
提高系統剛度能夠改變系統固有頻率，可以提高系統抵抗激增載荷使其變形的能力。
經研究，在皮帶機前端增加支撐構件對提高系統剛性效果最好。但該出料皮帶機有升降要求，不能採用永久性固定結構。因此決定：用一對固定在壓力機立柱上的夾緊液壓缸夾緊固定在皮帶機機身上的導板。依靠液壓夾緊裝置的夾緊力來平衡因工件被剪下後在極短時間內加速使皮帶機動量激增導致皮帶機後部鋼梁前撓的力。並提供阻尼力阻止皮帶機起振。從而避免機身振動。

第三課題：夾緊系統具體方案
為了保證夾緊裝置的剛度，適合可供改造使用的有限空間。決定夾緊裝置使用單作用油缸。
但是，單作用油缸活塞伸出後無法自動復位。需要調整皮帶機高度時，即使卸除系統壓力，活塞前端面仍貼在導板表面。如果有異物進入，會對升降裝置的壽命產生影響。因此研究設計了一套新穎的液壓迴路。採用這一液壓迴路便可解決上述問題。液壓原理如圖：1。

1、夾緊時，氣動液壓泵經過濾器、單向閥吸油，通過二位四通帶定位電磁換向閥將油液注入液缸，使液缸夾緊。
2、放鬆時，氣動液壓泵經換向閥將液缸內油液吸出，通過左側單向閥將油液排回油箱。這樣，通過控制電磁閥的換向，就可以實現單作用液壓缸的伸縮動作。
液壓系統對油液清潔度要求較高，因此在氣動液壓泵從油箱吸油的管路上安裝過濾器。為不使換向卸壓瞬間油液沖破過濾器，在過濾器前安裝一個單向閥。排回的油液從另一個反向安裝的單向閥排回油箱。這樣即阻止了油箱中的雜質進入管路，又可以使管路中原有和新生雜質逐漸排回油箱。另外，在氣動液壓泵空氣供應端安裝過濾器和油霧器，也起到延長壽命、減少故障的作用。
氣動液壓泵以工廠壓縮空氣為動力，依靠氣液活塞面積比將油液加壓到所需壓力。當油液壓力與氣壓平衡時，自行暫停工作，油液泄漏時可自行補壓。通過其附帶二位五通換向閥自身的不同設定，可實現通電使能、通電停止、氣源自控功能。
使用該泵作為液壓源的本系統與其它使用電機驅動的液壓泵為液壓源的系統相比。不僅大大減少了電氣系統在電機等方面的投資，而且避免了其它方式在電機頻繁啟停或溢流時產生的能量損失。從而降低了控制部分難度，減少了工作量。還可以使用更小的油箱，使系統更加緊湊。同時，因不必提供電機所需380V電壓，僅為電磁閥和壓力繼電器提供24V電壓，所以本系統更加安全。

第四課題： 配套電氣系統
其電氣方面基本要求是，在液壓系統處於夾緊狀態時禁止進行皮帶機升降操作。電氣部分設計時，將該裝置獨立於原自動線電氣部分，該裝置任意故障均不影響自動線正常工作。綜合安全、效率、自動化、操作方便、維修等因素進行設計並編制PLC程序，最終功能如下：
1.皮帶機處於夾緊狀態，禁止進行皮帶機升降操作。
2.進行皮帶機升降操作，皮帶機自動放鬆。
3.系統上電，夾緊系統自動放鬆。
4.全線連動時夾緊系統自動夾緊。
5.壓力繼電器防短接、斷路設計。
6.plc程序內部與外部繼電器分別應用防粘設計。
7.電磁閥線圈安裝續流二極體延長繼電器觸點壽命。
8.任何時候均可手動控制夾緊放鬆。
9.帶定位電磁閥採用脈沖信號控制，節能降耗。

結論
通過使用氣動液壓泵，配合新穎油路設計，輔以適當PLC程序，本次改造安全、節能、環保、實用。成功解決了皮帶機振動問題，提高了堆垛質量，個別規格產品產量相應提高。使用一年半來工作穩定可靠。值得相關改造項目借鑒參考。

Ⅲ 黑板伸縮支架怎麼安裝步驟

1、將4個移動膠輪安裝固定到腳輪架上,然後將立柱立起用50×25內方組裝到腳輪架上。

(3)黑板升降裝置的設計文獻綜述擴展閱讀：

伸縮支架黑板，作為一種教學支架黑板，包括架體，架體的兩豎桿之間通過伸縮桿相連，架體的底部設有裝有剎車裝置的腳輪，在伸縮桿上方的兩豎桿之間設有書寫板，書寫板的兩側與兩豎桿的頂部分別通過一鎖定機構活動相連。

包括與書寫板固連的書寫板固定支架，在書寫板固定支架的外側設有一固連於豎桿頂部的支架定位套，一緊固手柄的螺桿頭部穿過支架定位套伸入書寫板固定支架內側，在書寫板固定支架與支架定位套相，架體底部設有可以水平360度轉動、裝有剎車裝置的腳輪，摁下剎車裝置，腳輪不再轉動，可以保證書寫時的穩定。

書寫板不會輕易轉動，書寫板採用雙板面設計，通過調整板面角度，可以實現書寫板兩面書寫，使書寫量增大一倍，方便教師在授課時不用在隨時擦拭，省時省力；兩豎桿之間設有伸縮桿，獨有的伸縮式設計，無需任何專用工具，即可根據實際需要,選擇不同幅寬的書寫板安裝，滿足人們多樣化的要求，適用范圍廣。

Ⅳ 升降黑板是怎麼升降的呢

我覺得是：上下黑板一側分別有根桿然後用鏈條連接起來，這兩塊黑板上下是在黑板框的滑槽內運動就防止前後晃動了。然後再在頂部加一個鏈輪之類的裝置，讓鏈條通過該輪且鏈條呈現環形，把黑板固定道鏈條上就可以了，當一塊黑板上時另外一塊就下降，大概原理就這樣！