تخته پاک کن هوشمند (اتوماتیک)

دهمین دوره از پروژه های دانش‌آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پرشور شما دوستان و علاقه‌مندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه‌ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقه‌مند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: تخته پاک کن هوشمند (اتوماتیک)
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: فاطمه فیضی، خورشید جاوید نیا، رعنا رودکی
زمینه و نوع پروژه: مکانیک/ طراحی وساخت
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: دبیرستان فرزانگان رودهن

 امروزه با فراگیر شدن امر تحصیل و آموزش در سراسر جهان و به وجود آمدن کلاس های متعدد درس استفاده از تخته های سیاه و سفید تبدیل به امری رایج شده است. اصولاً بعد از پر شدن تخته نیاز است که تخته پاک شود تا دوباره بتوان از تخته استفاده کرد. همین عمل پاک کردن تخته علاوه بر وقت گیر بودن سبب ایجاد انواع آرتروزها و بیماری های مفصلی در طولانی مدت می شود.

هم چنین پاک کردن تخته های سیاه و پراکنده شدن گرد گچ در محیط کلاس سبب ایجاد اقسام بیماری های پوستی، ریوی و تنفسی در دراز مدت می شود. با ورود تخته های سفید (وایت برد) به عرصه‌ فعالیت، مواد شیمیایی موجود در ماژیک ها در هنگام پاک کردن تخته انواع بیماری های پوستی و تنفسی خطرناکی را به وجود می آورد.

با وجود تلاش های افراد و سازمان ها برای تولید تخته پاک کن هوشمند، تا کنون نمونه با کارایی بالایی تولید نشده است زیرا نمونه های پیشین علاوه بر سنگین بودن و حجم بالا هزینه های گزافی داشتند که پرداخت آن ها از عهده مراکز آموزشی و به ویژه مدارس خارج بود. تمام این مشکلات گروه را واداشت تا در جهت حفظ سلامت معلمان، اساتید و دانش آموزان اقدام کند و گروه برای حل این معضل پروژه‌ی حاضر را تعریف و اجرا کرد.

لذا دانش آموزان در پژوهش حاضر جهت ساخت تخته پاک کن هوشمند طرح های متفاوتی را مورد بررسی قرار دادند و طرح نهایی را در انتها انتخاب نمودند. فرایند انجام پژوهش به شیوه زیر می باشد.

 طرح اولیه:
در ابتدای کار گروه تصمیم گرفته بود که برای اجرای ایده از وسایلی که توانایی به حرکت درآوردن تخته پاک کنی به پهنای تخته و در تمام طول تخته داشته باشد، استفاده کند. به این منظور به فکر استفاده از تسمه بود بدین صورت که از دو قرقره‌ نصب شده بر روی تخته که تسمه ای به آن وصل شده است، استفاده شود.

اما از آنجایی که در این حالت طول تسمه بین دو قرقره با حرکت تخته پاک کن زیاد می شود و اضافه می آید و استحکام کافی برای حرکت تخته پاک کن ندارد گروه به فکر استفاده از سیم که محکم تر از تسمه می باشد افتاد. اما در عمل چون سیم شکل پذیر است و بعد از شکل گرفتن به راحتی بین قرقره ها حرکت نمی کند این طرح نیز کنار گذاشته شد. در این حالت گروه به دنبال استفاده از وسیله ای بود که مشابه سیم قوی باشد و بتواند چیزی را در خود حرکت دهد، که با بررسی های بسیار به فکر استفاده از زنجیر چرخ رسید.

گروه پس از طی تمام این مراحل به طرح اصلی رسید که در آن سعی شد با استفاده از وسایلی طرح را بهبود بخشید؛ به جای به کارگیری از قرقره که مشکلات و محدودیت هایی را برای طرح به وجود آورده بود از خورشیدی استفاده شد. هم چنین به جای تسمه و سیم هم از زنجیر چرخ دوچرخه استفاده شد.

برای جنس سطح پاک کننده ابتدا در موکت در نظر گرفته شد اما چون آثار ماژیک را به خوبی از تخته پاک نمی کرد، تصمیم گرفته شد به جای موکت از ابر برای پاک کردن تخته استفاده شود. البته برای بهتر پاک کردن تخته باید ابر را هر چند وقت یک بار عوض کرد.

هم چنین برای ایجاد حرکت دورانی تصمیم گرقته شد که از موتور گیربکسی استفاده شود و در نهایت طرح اولیه که قیمت وسایل آن تقریباً بالا بود و برای همه مدارس استفاده از آن بهینه نبود؛ با تغییراتی که توسط گروه اعمال شد کاهش چشمگیری در قیمت پیدا کرد که در این صورت تمام مدارس قادر به تهیه آن هستند، زیرا تا کنون با اینکه تخته پاک کن های هوشمند بسیاری ساخته شده است، اما به علت قیمت بالایی که دارند مدارس قادر به تهیه و استفاده از آن ها نیستند.

وسایل مورد نیاز:
زنجیر چرخ، خورشیدی، چوب و تخته، منبع تغذیه (آزمایشگاهی)، موتور گیربکسی، ارّه چوب، دریل، پایه موتور گیربکسی

مراحل انجام کار:
در جلسه اول انجام کار (بعد از بررسی همه طرح ها) طرح اصلی و ابعاد تخته پاک کن و تخته و سایر وسایل را بررسی نمودند و وسایل مورد نیاز طرح را آماده کردند که عبارتند از: زنجیر چرخ، خورشیدی، چوب و تخته، منبع تغذیه (آزمایشگاهی)، موتور گیربکسی، ارّه چوب، دریل، پایه موتور گیربکسی
 
در جلسه دوم طبق سایزهای تعیین شده، چوب ها را با ارّه برش دادند و قاب مورد نیاز را برای قرار دادن زنجیر چرخ آماده کردند. در مرحله بعد پایه موتور را روی تخته پاک کن سوار کردند.
 
ابزار گردآوری اطلاعات:
1-کتاب ها

2-مقالات علمی

3-روش میدانی

مهارت های کسب شده

آشنایی با شیوه انجام پژوهش
آشنایی با طراحی و ساخت تخته پاک کن

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه:مهدی رحمانی
تنظیم:علی سرمدی