机械式自吸尘黑板擦.doc

河南机电高等专科学校 创新思维与方法-TRIZ理论 工程课题信息表 课 题 名 称 ： 解决粉尘而引起的师生的身体健康问题 姓名 ： 唐路 学号： 100316228 系部 ： 电气工程系 专业： 应用化工技术 班级： 102班 填 表 日 期 ： 2010.11 指 导 教 师 ： 戚新波  免责声明 本课题作为创新方法培训实践环节考核使用，研究成果申报人可以申请专利或发表学术论文。为了保证课题的正常开展，课题申报者需作以下保证： 1．本课题内容不危害国家安全，符合国家法律，不存在任何违法内容。 2．本课题不涉及国家机密。 3. 本课题不涉及任何个人和企业团体的技术秘密。 4．在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当使用本课题的内容用于学术活动。 5. 以上内容如有违反，由申报人本人负责。 申报人签字： 年 月 日  1. 基本信息 工程课题名称 解决粉尘而引起的师生的身体健康问题 所属领域 机械领域 开题时间 2012.4 课题摘要 粉尘无时无刻不危害着教师和学生的身体健康，粉尘对人体的危害，根据其理化性质、进入人体的量的不同，可引起不同的病变。如引起呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。 造成这种情况的原因是，传统黑板擦是由表面刷毛或海绵布料与黑板的摩擦使附着在黑板上的粉笔尘脱落从而使字迹消失达到擦黑板的目的。但这种简单的方式并没有除净粉尘，只是使其附着在了黑板擦表面，放哪沾哪，黑板也是留有白色蒙面影响书写与观看，造成粉尘漫天，直接影响教师学生的身体健康。 通常解决此问题的办法是，利用吸尘黑板擦所具有的电动机驱动桨叶产生吸力，刷毛擦下粉尘后吸入内部储存，隔日清洗的特点。这种吸尘黑板擦因结构精密复杂而导致故障率高的问题，并且都具有能源浪费、噪声明显等问题。 现有解决方案是机械式自吸尘黑板擦。利用机械装置收集擦黑板时的机械能，并将其转化为风能，达到吸尘的目的。但现有解决方案的缺点是设备的复杂程度增加,而且成本也大大提高。 2.问题描述与分析（含图解说明）: （1）问题背景 粉尘无时无刻不危害着教师和学生的身体健康，粉尘对人体的危害，根据其理化性质、进入人体的量的不同，可引起不同的病变。如引起呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。 （2）问题描述 通常解决此问题的办法是，利用吸尘黑板擦所具有的电动机驱动桨叶产生吸力，刷毛擦下粉尘后吸入内部储存，隔日清洗的特点。这种吸尘黑板擦因结构精密复杂而导致故障率高的问题，并且都具有能源浪费、噪声明显等问题。 2.问题描述与分析（含图解说明）： （3）问题分析 ①．问题 粉尘无时无刻不危害着教师和学生的身体健康，粉尘对人体的危害，根据其理化性质、进入人体的量的不同，可引起不同的病变。如引起呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。 ② .现有解决方案 机械式自吸尘黑板擦。利用机械装置收集擦黑板时的机械能，并将其转化为风能，达到吸尘的目的。 ③．现有解决方案的缺点 设备的复杂程度增加,而且成本也大大提高。 ④．定义技术冲突： 改善的参数：机械能。 恶化的参数：设备的复杂程度。 （4）发明问题确定 改善的参数：机械能。 恶化的参数：设备的复杂程度。 3.拟采取的解决方案： （1）拟采用的创新理论 物-场分析 不足的完整系统：S1粉尘、S2黑板擦、F1重力场、F2风能 20/35/2/22 15/22/31/33 24/240/39 21功率 10/35/38 2/35/18 19/35/10/38 19/24/26/31 19/22/31/2 创新原理： 31、多孔材料原理 1、换原理； 2、 20、原理 22、原理24、①．原理31：提示可利用多孔材料——海绵等，将吸进黑板擦的粉尘固定于其中，并且壳体背部多孔，便于气体流通； ②原理1:提示可设计拆卸式储尘海绵，方便替换；原理2：提示可删掉机械式手表内部的发条，实现及时的能量转化。 ③原理20：提示可利用飞轮装置延长桨叶的旋转时间，并利用至少两个吸尘装置来有效利用能量，并且两个装置可以设置不同的棘轮方向和桨叶的方向来充分利用不同转向产生的能量。 ④原理22、24：提示可利用棘轮装置将转化过程中的不定向转动转化成单方向转动。 31、多孔材料原理 1、换原理； 2、 20、原理 22、原理24、机械式自吸尘黑板擦利用了擦黑板时的机械能转化成桨叶单向旋转的能量达