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第一百二十二章 水车(1 / 2)

水车一般都是建在水流湍急的地方,利用上游的水流推动水车运动。

根据前世的记忆,华夏古代的灌溉工具一般分为以下几种:

一.马钧创制的新式提水机具——翻车。

翻车,是一种刮板式连续提水机械,又名龙骨水车,是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。《后汉书》记有毕岚作翻车,三国马钧加以完善。翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作链条,卧于矩形长槽中,车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮,叶板就沿槽刮水上升,到长槽上端将水送出。如此连续循环,把水输送到需要之处,可连续取水,功效大大提高,操作搬运方便,还可及时转移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上,是农业灌溉机械的一项重大改进。

最初是利用人力转动轮轴灌水,后来由于轮轴的发展和机械制造技术的进步,发明了以畜力、风力和水力作为动力的龙骨水车,并且在全国各地广泛使用。

根据动力的不同,龙骨水车有下列几种。

1。人力龙骨水车 人力龙骨水是以人力做动力,多用脚踏,也有用手摇的。元代《王祯农书》和清代麟庆的《河工器具图说》中关于龙骨车的叙述比较详细。它的构造除压栏和列槛桩外,车身用木板作槽,长二丈,宽四寸到七寸不等,高约一尺,槽中架设行道板一条,和槽的宽窄一样,比槽板两端各短一尺,用来安置大小轮轴。在行道板上下,通周由一节一节的龙骨板叶用木销子连结起来,很像龙的骨架一样,所以名叫龙骨车。在上端的大轴的两端,各带四根拐木,作脚踏用,放在岸上的木架之间,人扶着木架,用脚踩动拐木,就带动下边的龙骨板叶沿木槽往上移动,把水刮上岸来,流入田间。龙骨板叶绕过上端大轴,又在行道板上边往下移动,绕过下端的轴,重新刮水。这样循环不已,水从低处源源不断地被车上岸来。这就是龙骨车的构造和工作过程。

人力龙骨水车因为用人力,它的汲水量不够大,但是凡临水的地方都可以使用,可以两个人同踏或摇,也可以只一个人踏或摇,很方便,深受人们的欢迎,是应用很广的农业灌溉机械。

2。畜力龙骨水车 大约在南宋初年,龙骨水车有了新的发展,出现了用畜力做动力的龙骨水车,这是龙骨水车发展的一个新阶段。它的水车部分的构造和前面讲的相同,只是动力机械方面有了新的改进。在水车上端的横轴上装有一个竖齿轮,旁边立一根大立轴,立轴的中部装上一个大的卧齿轮,让卧齿轮和竖齿轮的齿相衔接。立轴上装一根大横杆,让牛拉着横杆转动,经过两个齿轮的传动,带动水车转动,把水刮上来。因为畜力比较大,能把水车上比较大的高度,汲水量也比较大。水转龙骨水车 在元代《王祯农书》上还有水转龙骨水车的记载,可知这一机械的发明应该在《农书》成书之前,大约在元初,也有近七百年的历史了。它的装置,水车部分完全和以前的各种水车相同。它的动力机械装在水流湍急的河边,先树立一个大木架,大木架中央竖立一根转轴,轴上装有上、下两个大卧轮。下卧轮是水轮,在水轮上装有若干板叶,以便借水的冲击使水轮转动。上卧轮是一个大齿轮,和水车上端轴上的竖齿轮相衔接。把水车装在河岸边挖的一条深沟里,流水冲击水轮转动,卧齿轮带动水车轴上的竖齿轮转动,也就带动水车转动,把水从河中深沟里车上岸来,流入田间,灌溉庄稼。

如果水源比较高,可以作大的立式水轮,直接安装在水车的转轴上,带动水车转动,这样可以省去两个大齿轮。

在利用流水作动力的灌溉机械上应用了一对大的木齿轮,把水轮的转动传递到水车的轴上,来带动水车把水刮上来,进行灌溉,这是元代机械制造方面的一个巨大的进步,也是人们利用自然力造福于人类的一项重大成就。

二.筒车

水力机械也有新的进展,唐代已有筒车,从人力提水发展为水力提水。筒车是由竹或木制成的轮形提水机械。竹筒或木筒在水中注满水,随轮转到上部时,水自动泻入盛水槽,输入田里。水转筒车的水筒与水轮联成一体,既是接受水力的驱动构件,又是提水倒水的工作构件,其机构简明紧凑,设计构思巧妙。

原理:竹筒起到了叶轮的作用:承受水的冲力(由水的动能(速度)提供),获得的能量使筒车旋转起来。并克服筒车的摩擦阻力、以及被提升的水对筒车的反力矩)。当转过一定角度,原先浸在水里的竹筒(已灌满了水)将离开水面被提升。此时,由于竹筒的筒口比筒底的位置高(这就是筒口要朝着筒车前进方向的原因),竹筒里会存一些水。当竹筒越过筒车顶部(此时竹筒开始倒水)之后,筒口的位置相对于筒底开始降低,竹筒里的水就会倒进水槽里。你可以调整水槽的位置,使水槽能够接到更多的水。当你发现筒车旋转太慢,或者提不起水,你要在筒车上装一些木板或竹板,便于筒车从水中获得更多的能量(动能)。你也可以将筒车浸入水中更深一些,来获得能量(这样处理,由于竹筒

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