5ta0150绿色环保节能型黑板5ta

1、“TRIZ”杯大学生创新方法大赛B第三届参赛作品简介作品类别： 发明制作类 工艺改进类 创意设计类作品名称：绿色环保节能型黑板团作品简介（150 字以内）：传统黑板在使用过程当中会产生粉笔粉尘，长时间的“粉尘污染”会对教育工作者身体造成危害。所以要设计一款没有粉尘的黑板绿色环保节能型黑板。这种黑板既不用粉笔也不用带水的墨笔，而是用可以使用的磁笔，黑板整体是利用磁能原理进行设计，节能、无污染。绿色环保型黑板分为磁板，磁笔，磁擦三个部分。应用的 TRIZ 理论（100 字以内）：利用系统完备性法则、九屏图、生命曲线等对整个技术系统进行了分析，通过最终理想解、分析技术、物理等确定了最终解决方案，使用

2、了分割原理；局部质量原理；组合原理；嵌套原理；曲面化原理；复合材料原理。两张具有代表性的作品 jpg（要求每张文件大于 2M），并以文件形式单独提交，应对每张附加文字说明。该作品简介大赛将在公开进行成果转化推介，请参赛队伍注意知识的保护。本人签名：专利申请情况提出专利申请申请号：申请日期年月日已获专利权批准批准号：批准日期年月日未提出专利申请此作品参加本赛事之前获奖情况是否获过奖是否获过奖赛事名称获奖级别成果转化情况是否与企业对接 是 否对接企业名称：对接日期年月日C申报作品 TRIZ 理论应用情况一、项目概述传统黑板在使用过程当中会产生粉笔粉尘，长时间的“粉尘污染”会对教育工作者身体造成危害

3、。为解决传统黑板在使用过程当中因产生的粉尘对教师身体的和粉笔灰对环境污染，所以要设计一款没有粉尘的黑板绿色环保节能型黑板。此种黑板分为磁板，磁笔，磁擦三个部分，充分利用磁粉、磁铁等产生的磁能使其适应教学工作。二、发明问题初始形势分析这种新型的、绿色环保节能型的黑板，要想完全体现其“绿色、环保、节能”等特性，其主要思路是“消除粉尘”、“循环使用”等。故以下某些限制条件应该满足：1.该黑板不使用粉笔，以杜绝产生粉尘；2.该黑板分为多层，用来放置磁粉等材料，结构合理；3.该黑板使用简便，操作易行；4.该黑板各、组件所用之材料应理想化的存在。三、TRIZ 分析过程（一）系统完备性法则图 1系统完备性法

4、则（二）功能分析表 1 功能分析表（三）九屏幕图法分析图 2九屏幕图（四）生命曲线图 3生命曲线图科教兴国、强国是我党为全面繁荣富强的技术系统磁铁磁化金属的技术用途不用粉笔、不产生粉尘的黑板技术功能磁化白色半透明板后面的细密金属网，使铁粉吸附在细密金属网上，从而产生字迹主要功能教师利用磁笔书写板书，可以不产生粉尘，而磁笔也可利用，不需更换，从而节约资源重要国策之一。故我国一大批在教育工线上辛勤劳作的园丁为之付出了极大的贡献。因此，这些教育工作者们的工作、生活、学术研究等等方面越来越受到社会的广泛关注。这种比及传统黑板有极强优越性的新型环保节能型黑板会对教育工作者及国家环保事业带来。它的研制成功

5、，将大力推进我国教育事业和环保事业的发展。因此，这种黑板，正处于“生机勃勃”的婴儿期，具有极大的发展前景。（五）资源分析绿色环保节能型黑板的资源包括：磁板、高磁性磁石、消磁器、铁粉。其全部为现有资源。选择资源的顺序如下表：表 2选择资源的顺序表 3现有资源比较选择优先使用磁板、高磁性磁石、消磁器、铁粉的理想化的位置资源。四、运用 TRIZ 工具解决问题（一）最终理想解资源类型价值数量质量可用性磁板廉价足够中性成品高磁性磁石廉价足够中性成品消磁器廉价足够有益成品铁粉廉价足够有益成品资源属性选择顺序价值免费廉价昂贵数量无限足够质量有害中性有益可用性成品改变后可用需要建造表 4最终理想解分析表（二）

6、技术：磁笔是由磁石，磁笔的笔尖需要足够细，这样笔尖的面积就会变小，这样笔尖上所具有的磁能就会变小，这样媳妇上来的铁粉就会减少，为了字迹清晰需要的能量，这样移动物体的面积与物体能量之间的技术改善的参数为物体能量，的参数为移动物体的面积。由矩阵表查到发明原理为（15）动态化原理1.使物体或其环境自动调节，以使其在每个动作阶段的性能达到。2. 把成几个部分，各部分之间可相对改变位置。3.将不动的物体改变为可动的，或具有自适应性。（19）周期性动作原理1.用周期性动作或脉动代替连续的动作。2. 如果行动已经是周期性的，则改变其频率。3. 利用脉动之间的间隙来执行另一动作。（25）自服务原理1.使物体具

7、有自补充和自恢复功能以完成自服务。2.的参数改善的参数移动物体的面积物体能量15、19、25问题分析结果设计最终目标？黑板可以更好的辅助教学。理想化最终结果？黑板可以更好的辅助教学。达到理想解的是什么？黑板不能够实现无污染教学，可循环利用。出现这种的结果是什么？黑板在辅助教学时不能出现无污染，可循环利用。不出现这种的条件是什么？利用磁铁。创造这些条件所用的资源是什么？白色半透明板，白色金属细密网高磁性磁石，消磁器。利用废弃的资源、能量或物资。采用发明原理 15（动态化原理）可以设计成两支笔，不改变面积情况下使其具有强的磁性。（三）物理：想黑板足够大，又怕其反光，所以用曲面化原理将黑板表面曲面化

8、。（四）物场分析机械场粉笔黑板S1 黑板S2 粉笔F1 是机械场这是传统黑板在使用过程当中的物场分析，其中可以看出这样是不可能不产生粉笔粉尘的。要消除粉尘的产生，需增加另外一个场磁场，来消除粉尘。机械场黑板粉笔磁场 磁笔S1 黑板S2 粉笔F1 是机械场S3 磁笔F2 磁场五、全部技术方案及评价方案 1：该黑板在教学使用过程中已经杜绝了粉笔的使用，黑板结构仅为两层：第一层为白色半透明板，第二层即为铁磁粉。使用时，用磁笔书写，会将铁磁粉“吸上来”显现字迹。该方案之处：铁磁粉在黑板结构中会受到地球重力的影响全部坠落至黑板底部，无法再次使用。方案 2：为解决铁磁粉坠落至黑板底部，可在第一层的半透明板

9、后边附着一层细密金属网，这样，就不会使铁磁粉因重力而坠落黑板底部。该方案之处：当细密金属网消磁时，铁磁粉还是会因重力的影响坠落至黑板底部。方案 3：至此，应该在细密金属网后边再加上一块性磁板，磁板和金属网之间的空间极为铁磁粉的活动空间，这样，即使细密金属网消磁后磁铁粉会附着在性磁板上，铁磁粉相当于在性磁板和细密金属网之间平行的水平来回移动，以达到显现字迹和“擦黑板”的效果。六、最终确定方案经过一步步分析、论证，最终确定方案为方案 3。这时，黑板分层结构：图 4 黑板板面横剖面黑板正面及侧面效果图如下图所示：图 5 黑板正面及侧面效果图本方案设计作品主要由三部分组成：磁板、磁笔、磁擦。磁板：磁板

10、分为前后两板，两板之间要有少量空隙，空隙里放有大量的黑色细铁粉，前板是白色半透明板，板后面贴有白色金属细密网，金属网可以被瞬间磁化，磁化后的金属网可以吸附中间的黑色铁粉;第二层板是性磁板，磁性可以吸附中间铁粉，当前面金属网没有磁性时防止铁粉掉落在磁板底部。磁板的整体形状是扁长方体，和传统黑板形状类似，磁笔：磁笔是用高磁性磁石制成，磁石的形状是白板笔的形状，为了美观可以在外面加上美丽的包装，用磁笔在百色半透明板上写字时，磁笔的高磁性可以使白色半透明板后面的白色金属细密网磁化产生磁性，吸附黑色铁粉，从而产生字迹。磁擦：磁擦是用消磁器制成，磁擦分为两端，一端装有小一点的消磁器，一端的装有大一点的消磁

11、器，消磁器可以使白色半透明板后面的白色金属细密网瞬间消磁失去磁性，白色金属细密网上的细铁粉就会被后面的性磁板吸附，这样字迹就了。整个技术系统除了上述解决办法外，同时注重整个技术系统的黑板，它的规格，以适应小学、中学等教育机构所面对的不同受教育者，以期达到更好的效果。应用 TRIZ 理论中相应解决办法，到如下细化点：1.分割原理：磁板和磁擦可以组合在一起存放，分开使用。磁擦分为两端，两端可以分开使用，也可以组合使用。2.局部质量原理：磁擦分为两端，大的一端擦面积的地方，小的一端擦单个字。3.组合原理：黑板整体是由白色半透明板、白色金属细密网、细铁粉、性白磁板组成。磁笔是由美观的外壳与笔形磁石组成。4.嵌套原理：两板中间嵌有大量的黑色铁粉。5.曲面化原理：黑板整体是曲凹面形状，减少反光作用，类似传统黑板形状。6.复合材料原理：白色金属细密网是由复合材料制成。七、市场分析黑板在日常学习生活使用非常普遍，利用黑板教学是学校必不可少的这款黑板主要克服目前的黑板擦效率低，粉尘飞扬等弊端。使用它可使师生轻松方便地将字擦体干净，