黑板升降装置的设计文献综述

Ⅰ 自动化擦黑板机论文

自动化擦黑板机论文

擦拭黑板产生的粉尘“满天飞舞”，而且漂浮在空中的时间长，落得满地都是，尤其是黑板下面的凸台，经常堆满了粉尘也无人清除，严重污染了环境。以下是我整理好的自动化擦黑板机论文，欢迎大家阅读参考！

摘要： 粉笔和黑板为人类教育事业做出了重大贡献，然而传统的清洁方式污染教室环境，加速现代教学仪器和设备的老化，危害到师生的身心健康。利用自动化技术研究新的黑板清洁方案，提高黑板清洁的自动化程度，既保留了传统的粉笔和黑板的优势，又避免了环境污染，延长了现代化教学仪器和设备的使用寿命，确保了师生的身心健康。

关键词： 粉笔；黑板；粉尘；自动化技术；黑板清洁方案 文献标识码：A

1 粉笔的“功”与“过”

粉笔和黑板是从小学课堂到大学课堂的必备教学工具，它从诞生之日起就为人类教育事业的发展做出了巨大贡献，尽管现在出现了各种各样的现代化的教学工具和设备，但是粉笔和黑板仍然是不可替代的。

当然，粉笔和黑板给人类教育事业做出巨大贡献的同时，也给教室环境、师生的身心健康等方面带来了巨大的危害，主要原因是传统的黑板擦和擦黑板的方法存在诸多不足：

1.1 效率低

传统黑板擦虽然小巧、使用方便灵活，然而正因为其占地面积小，导致擦拭整个黑板所需要的时间长，效率低下。

1.2 劳动强度大

黑板使用时间一长，黑板的擦拭效果就会越来越差，如果写在黑板上的字迹不及时擦除，粉尘就会沉积在黑板表面，导致很难擦除，经常需要使用较大的力度去擦除陈旧的字迹，很消耗体力。

1.3 擦不干净

黑板擦使用时间一长，毛刷表面就会沉积很多粉尘，导致擦拭黑板的时候，虽然把字迹擦除掉了，但是却留下很多粉尘在黑板表面，导致黑板出现“大花脸”现象，从而影响书写效果和观看效果。

1.4 污染环境

擦拭黑板产生的粉尘“满天飞舞”，而且漂浮在空中的时间长，落得满地都是，尤其是黑板下面的凸台，经常堆满了粉尘也无人清除，严重污染了环境。

1.5 影响设备使用寿命

粉尘像空气一样，无孔不入，它沉积在电脑、投影仪及其他教学设备和实验仪器上，严重影响了这些设备和仪器的使用寿命。

1.6 影响师生的身心健康

教师在擦拭黑板的过程中，手上、手臂上、身上都沾满了粉尘，整个人都“笼罩”在粉尘当中，极易引起尘肺以及其他慢性呼吸道疾病，就是我们所熟知的“职业病”。除了教师之外，坐在靠前排的学生也深受其害。

2 黑板清洁方案现状

为了缓解上述矛盾，部分同学在老师的.指导下进行了黑板清洁方案的研究，主要包含两个方面：

2.1 对无尘黑板的探索

武昌工学院的夏凡等同学、内蒙古工业大学的彭亚洲等同学将原来的硬板黑板设计成软体黑板，在书写过后，可以将软体黑板有字的一面转到另一边清除粉尘，清除完毕后再转回原位使用。江南大学的熊雪梅等同学设计了箱式无尘黑板，黑板书写以后，整个粉尘的清除过程在密闭的箱体里面完成，以此来减少粉尘污染问题。除此之外，还有其他一些类似的处理方案。无尘黑板的设计考虑到了擦拭黑板这一最主要功能，也防止了粉尘的“漫天飞舞”，但是这些设计方案都是需要黑板本身发生运动，且结构类似于一个箱体，因此体积较大，如果装在墙上，会显得比较突出，将会占据教室相对较大的空间，可能不太美^。

2.2 对黑板擦的创新

贵州理工学院的林栋同学依据吸尘器的原理设计了一种可以擦拭黑板并吸收粉尘的黑板擦。南京科技职业学院的杨伟伟设计了一款擦拭黑板和吸收粉尘的自动黑板擦清理器的基本结构。西南科技大学的王佳佳等同学设计了一种智能吸尘黑板刷，可以通过遥控使得黑板刷在黑板上自由游走，从而擦拭黑板并吸收粉尘。这些关于黑板清洁方案的研究都涉及到了擦拭黑板和吸收粉尘两个主要功能，但是有的仅停留在设计阶段，有的付之实施，但是效果还未可知。

总的来说，市场上暂未见上述处理方案的产品出现，说明这些方案还不成熟，还需要继续深入研究，从而为黑板清洁提出一个切实可行的解决方案，彻底改变目前教学条件的现状，为师生创造一个清新的学习环境。

3 黑板清洁方案功能需求分析

根据前述目前黑板清洁方式带来的危害性及亲身经历，针对黑板的自动清洁方案应该至少包含以下三个方面的功能：

3.1 黑板擦拭功能

在课堂上，黑板书写以后，如何快速干净地擦掉粉尘，以供老师再次板书，是最为基本最为重要的功能，因此必须将黑板擦拭功能放在首位考虑，确保能够快速干净地清除粉尘。

3.2 粉尘收集功能

正如上述分析，擦拭黑板的过程必然造成粉尘的“漫天飞舞”现象，这也是危害根源。因此，在擦拭黑板的同时，必须考虑如何将粉尘限定在一个封闭的区域内，并收集到一个容器当中，防止出现粉尘“漫天飞舞”的场面，确保教室有一个清新的环境。

3.3 黑板清洗功能

在黑板实际的使用过程中发现，经过长期书写的黑板会出现粉尘沉积难以清除的现象，从而导致黑板出现“大花脸”。因此为进一步强化粉尘清除的力度，确保黑板一直处于最佳的使用状态，可以设计一个自动清洗功能。该功能只在晚上、周末等相对较长时间不使用黑板的时候开启，用水将黑板彻底清洗干净，尽量延长黑板的使用寿命，提高使用效果。

4 黑板清洁方案设计

根据上述功能需求分析，并综合考虑黑板本身的结构尺寸和安装方式等因素，项目组初步确定了基于自动化技术的黑板清洁方案：设计一种黑板擦拭机器人实现黑板清洁过程中的三大主要功能，并对该装置的总体结构、机械系统和控制系统等三大主要功能模块分别进行了设计。

4.1 总体结构设计

总体结构设计及安装如图1所示。以黑板纵向尺寸为基本设计尺寸，将黑板擦拭机器人设计成一个长方体结构。擦拭黑板、收集粉尘、清洗黑板等主要功能都集成在这里面。整个系统由机械系统和控制系统两大部分组成。 4.2 机械系统设计

机械系统主要由行走机构、擦拭机构、粉尘收集机构、清洗机构等部分组成。

行走机构由齿轮齿条传动、由步进电机驱动，完成黑板擦拭机器人的左右来回行走动作；擦拭机构采用三角柱体结构，三角柱体三面均安装有可拆卸的毛刷，可以实现转位擦拭，也由步进电机驱动。毛刷可以清洗也可以更换；确保毛刷本身不沉积粉尘，从而保证擦拭黑板的效果；粉尘收集机构采用轴流风扇配过滤袋的方式，擦拭时自动开启风扇吸收粉尘，并将粉尘输送到容器中存储起来，以防粉尘随风漂流，污染环境；清洗机构采用水箱储水、水泵供水，毛刷刷洗的结构。但上课时间不用，以防黑板不能及时晾干，影响书写而出现“大花脸”的现象。只有在周末等较长时间不使用黑板时，才进行喷水彻底清洗，并留够充足的时间让黑板自行晾干，以尽可能保证黑板的使用效果。

4.3 控制系统设计

控制系统主体采用PLC的控制方式。其中操作界面采用电容式彩色触摸屏，并搭配急停开关等按钮的控制模式；控制软件采用PLC梯形图的方式，整个系统稳定可靠、操作简单。

5 结语

该项目是一个典型的机电一体化系统，既可以作为高职院校机电一体化技术专业、机器人专业项目化教学的实施案例，又可以解决教学中的实际问题。研制出的样机经过测试合格后可以批量生产而应用于实践当中，从而实现产业化产生经济效益和社会效益。从目前各类学校对黑板的使用情况可知，全国大、中、小学以及其他培训场所使用的粉笔和黑板的数量是非常可观的，若全部配上自动擦拭黑板的机器人，将产生极大的经济效益。除此之外，擦拭黑板的机器人本身是为了解决粉尘污染环境、影响教学设备及仪器的使用寿命、伤害师生身心健康的问题而开发的，这些价值也至关重要，而且是用金钱无法购买的。

参考文献

[1] 夏凡，李铭，张融，等.自动无尘黑板关键技术的研 究[J].机械工程与自动化，2015，（5）.

[2] 彭亚洲，刘庆，王亚茹，等.自动清理无尘黑板的设 计研究[J].中小企业管理与科技，2016，（21）.

[3] 熊雪梅，许兴竹，朱立佳，等.箱式无尘黑板[J].机 械工程师，2014，（10）.

[4] 林.一种无尘黑板擦的设计研究[J].科技传播， 2016，1（下）.

[5] 杨伟伟.基于UG软件的自动黑板擦清理器设计方案 探讨[J].中国新技术新产品，2016，2（下）.

[6] 王佳佳，唐雪梅，高远.一种新型智能吸尘黑板刷 [J].机械，2014，（8）.

Ⅱ 求一篇关于机械方面的论文要求5000字左右！急急急~

本文对设备原存在的振动问题进行分析研究，找出了原因，制定出解决问题的一系列方案。设计了提高设备刚度的夹紧机构，为此夹紧机构又设计了很有特色的液压回路。通过此次改造，设备工作平稳，延长了设备的使用寿命，提高了产品质量，获得了成功。

前言
1830开卷线使用的剪切模、落料模有十多种。由于各种模具尺寸不同，因此在落料压力机与堆垛机之间安装一台可进行伸缩调整和高度调整，工作速度可调整，间歇工作的出料皮带机。经过多年使用，现存在：
皮带机各铰接、传动副间隙增大，当皮带机高速运行时，机身振动严重。
当冲下的工件质量在25kg以上时，板料被剪下后，在极短时间内加速，激增动量促使支撑钢梁前倾，导致驱动电机轴与主轴中心距减小。因同步带松边的张紧轮为固定式，无法自动补偿中心距减小造成的同步带松边松弛，导致同步带跳齿。
以上问题严重降低了出料皮带、同步带及轴承的寿命。同时导致输出工件跑偏，影响堆垛质量。

主题

第一课题：振动原因分析
经研究，发现产生振动的主要原因是由于皮带机后部主梁、前部升降机构刚度不足，各铰接、齿条、传动副间隙较大。机构在激振力作用下发生受迫振动。激振力来源主要有：
一.被剪下的钢板有一个加速过程，根据达朗伯原理，皮带机将受到一个与剪切频率相同，方向与板料运行方向相反的力；
二.由于皮带机具备伸缩功能，中部无法使用辊子支撑，只使用一组钢筋托架支撑皮带及钢板。当钢板运行至该处，重力使皮带下凹，皮带与托架摩擦阻力加大。钢板通过后，摩擦阻力减小。
三.个别辊子加工质量不高，圆跳动严重超标、动平衡不好。
激振力的频率与大小受皮带运行速度、剪切次数、工件质量、面积、形状、皮带机外伸量等多种因素影响。当该频率与皮带机固有频率接近时便发生共振。

第二课题： 问题解决方法
一般避免振动采取的解决措施有：（1）消除振源、（2）远离共振区。
通过调整系统各部分运转参数，使机器的运转远离系统的固有频率，避免发生共振。对损坏的轴承进行更换，对全部辊子进行平衡调整。这样减弱、减少了使皮带机振动的振源。
提高系统刚度能够改变系统固有频率，可以提高系统抵抗激增载荷使其变形的能力。
经研究，在皮带机前端增加支撑构件对提高系统刚性效果最好。但该出料皮带机有升降要求，不能采用永久性固定结构。因此决定：用一对固定在压力机立柱上的夹紧液压缸夹紧固定在皮带机机身上的导板。依靠液压夹紧装置的夹紧力来平衡因工件被剪下后在极短时间内加速使皮带机动量激增导致皮带机后部钢梁前挠的力。并提供阻尼力阻止皮带机起振。从而避免机身振动。

第三课题：夹紧系统具体方案
为了保证夹紧装置的刚度，适合可供改造使用的有限空间。决定夹紧装置使用单作用油缸。
但是，单作用油缸活塞伸出后无法自动复位。需要调整皮带机高度时，即使卸除系统压力，活塞前端面仍贴在导板表面。如果有异物进入，会对升降装置的寿命产生影响。因此研究设计了一套新颖的液压回路。采用这一液压回路便可解决上述问题。液压原理如图：1。

1、夹紧时，气动液压泵经过滤器、单向阀吸油，通过二位四通带定位电磁换向阀将油液注入液缸，使液缸夹紧。
2、放松时，气动液压泵经换向阀将液缸内油液吸出，通过左侧单向阀将油液排回油箱。这样，通过控制电磁阀的换向，就可以实现单作用液压缸的伸缩动作。
液压系统对油液清洁度要求较高，因此在气动液压泵从油箱吸油的管路上安装过滤器。为不使换向卸压瞬间油液冲破过滤器，在过滤器前安装一个单向阀。排回的油液从另一个反向安装的单向阀排回油箱。这样即阻止了油箱中的杂质进入管路，又可以使管路中原有和新生杂质逐渐排回油箱。另外，在气动液压泵空气供应端安装过滤器和油雾器，也起到延长寿命、减少故障的作用。
气动液压泵以工厂压缩空气为动力，依靠气液活塞面积比将油液加压到所需压力。当油液压力与气压平衡时，自行暂停工作，油液泄漏时可自行补压。通过其附带二位五通换向阀自身的不同设定，可实现通电使能、通电停止、气源自控功能。
使用该泵作为液压源的本系统与其它使用电机驱动的液压泵为液压源的系统相比。不仅大大减少了电气系统在电机等方面的投资，而且避免了其它方式在电机频繁启停或溢流时产生的能量损失。从而降低了控制部分难度，减少了工作量。还可以使用更小的油箱，使系统更加紧凑。同时，因不必提供电机所需380V电压，仅为电磁阀和压力继电器提供24V电压，所以本系统更加安全。

第四课题： 配套电气系统
其电气方面基本要求是，在液压系统处于夹紧状态时禁止进行皮带机升降操作。电气部分设计时，将该装置独立于原自动线电气部分，该装置任意故障均不影响自动线正常工作。综合安全、效率、自动化、操作方便、维修等因素进行设计并编制PLC程序，最终功能如下：
1.皮带机处于夹紧状态，禁止进行皮带机升降操作。
2.进行皮带机升降操作，皮带机自动放松。
3.系统上电，夹紧系统自动放松。
4.全线连动时夹紧系统自动夹紧。
5.压力继电器防短接、断路设计。
6.plc程序内部与外部继电器分别应用防粘设计。
7.电磁阀线圈安装续流二极管延长继电器触点寿命。
8.任何时候均可手动控制夹紧放松。
9.带定位电磁阀采用脉冲信号控制，节能降耗。

结论
通过使用气动液压泵，配合新颖油路设计，辅以适当PLC程序，本次改造安全、节能、环保、实用。成功解决了皮带机振动问题，提高了堆垛质量，个别规格产品产量相应提高。使用一年半来工作稳定可靠。值得相关改造项目借鉴参考。

Ⅲ 黑板伸缩支架怎么安装步骤

1、将4个移动胶轮安装固定到脚轮架上,然后将立柱立起用50×25内方组装到脚轮架上。

(3)黑板升降装置的设计文献综述扩展阅读：

伸缩支架黑板，作为一种教学支架黑板，包括架体，架体的两竖杆之间通过伸缩杆相连，架体的底部设有装有刹车装置的脚轮，在伸缩杆上方的两竖杆之间设有书写板，书写板的两侧与两竖杆的顶部分别通过一锁定机构活动相连。

包括与书写板固连的书写板固定支架，在书写板固定支架的外侧设有一固连于竖杆顶部的支架定位套，一紧固手柄的螺杆头部穿过支架定位套伸入书写板固定支架内侧，在书写板固定支架与支架定位套相，架体底部设有可以水平360度转动、装有刹车装置的脚轮，摁下刹车装置，脚轮不再转动，可以保证书写时的稳定。

书写板不会轻易转动，书写板采用双板面设计，通过调整板面角度，可以实现书写板两面书写，使书写量增大一倍，方便教师在授课时不用在随时擦拭，省时省力；两竖杆之间设有伸缩杆，独有的伸缩式设计，无需任何专用工具，即可根据实际需要,选择不同幅宽的书写板安装，满足人们多样化的要求，适用范围广。

Ⅳ 升降黑板是怎么升降的呢

我觉得是：上下黑板一侧分别有根杆然后用链条连接起来，这两块黑板上下是在黑板框的滑槽内运动就防止前后晃动了。然后再在顶部加一个链轮之类的装置，让链条通过该轮且链条呈现环形，把黑板固定道链条上就可以了，当一块黑板上时另外一块就下降，大概原理就这样！