这几日陈墨一直在跟进造纸的进度以及构想水车的构造。
之前在殿上对嬴政只说了
“靠水流自动灌溉”,真要做出来,得解决不少实际问题。
轮轴怎么固定才稳?水斗用什么材料才不漏?水流速度不同,轮子的大小是不是得调整?
第一个念头是龙骨水车,但转念一想,那玩意儿得靠人力或畜力,不符合
“不用牛拉不用人推”
的初衷。
要用水力,还得是筒车。
筒车是在唐宋时代出现的,在轮轴应用方面相比以往有很大的进步,能利用水力为动,配合水池和连筒可以使低水高送。
筒车靠水流冲击叶轮,带动轮子转动,水斗随轮子转到高处,自动倒水,顺着木槽流进田里。
不仅功效更大,同时节约了宝贵的人力。
离进献曲辕犁已过了两天。
陈墨这天在后院的临时书房,这里原本是间储物室,被他清空了,只摆了张大案,案上堆着削好的竹简和炭笔。
陈府原来也有书房,可是太小,而且有时候要造一些东西书房不方便。
“轮子得够大。”
陈墨嘴里念叨着,在竹简上画了个直径约两丈的圆。
“直径三丈?不行,太大了怕散架,两丈五吧,差不多能把水提到三尺高,够浇梯田了。”
他在圆上画了十二个均匀分布的木斗,斗口朝转动方向倾斜。
“水斗得用杉木做,轻便还不容易漏。每个斗深一尺,宽八寸,装的水刚好够一畦地。”
接着画轮轴:“轴得用实心枣木,直径至少八寸,两端架在石墩上,石墩得埋三尺深,不然被水流一冲就歪了。”
最关键的是传动和水流冲击的部分。
他在轮子外侧画了一圈挡板:“这里得装十二块刮板,水流冲在刮板上,带动轮子转。刮板得斜着安,跟轮面成三十度角,这样受力最匀。”
画到引水的木槽时,他停住了。
木槽得从轮子下方接到田里,坡度怎么算才不会积水?
陈墨捡起根竹简当尺子,比划着:“每丈降半寸,差不多,水流得动,又不会太快冲坏槽底。”
这时老周敲了一下书房门。
“主公,章少府派人送了些硬木来,说是司造监库存的老枣木,做车架正好。”
“行,放储藏室里。”陈墨回应道。
经老周一打断,他又想起关中的河流大多是季节性的,汛期水大,枯水期水小,得做两种规格的轮子,大轮子应付枯水期,小轮子在汛期用,免得被冲坏。
“得加个活轴。”
他又抓起炭笔,在轮轴和车架的连接处画了个可以调节的卡口,“这样能换轮子,方便。”
这三天,陈墨几乎泡在了这个临时书房。
他把水车拆成一个个部件,轮圈、辐条、水斗、刮板、车架、木槽,每个部件都标了尺寸。
为了让工匠看得懂,他还画了装配图,用箭头标明哪个部件该装在哪,哪个榫卯该怎么咬合。
最后在总图纸上写了段说明:“此乃‘流水转筒车’,凡有河流处皆可架设,一架可灌田百亩,省时省力,材料用硬木与熟铁,汛期用小轮,枯水期用大轮,活轴可换。”
画完最后一笔,陈墨把竹简卷起来,用麻绳捆好,心里总算踏实了。
这图纸拿去给王匠头,凭着司造监的手艺,应该能做出来。
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咸阳宫的偏殿里,嬴政正对着一堆竹简皱眉。
这些是关东各郡上报的春耕进度,内容大多含糊。
只说
“已耕三成”“待雨播种”,没一份能让人看清实际情况。
“李斯,”
嬴政把竹简推到一边,“你说陈墨那水车,真能‘一架灌田百亩’?”
李斯正在核对赋税册子,闻抬头:“陛下,陈监令的心思缜密,既敢说,想必有几分把握。他连曲辕犁的弧度都算得丝毫不差,水车的尺寸定也经过盘算。”
嬴政点点头,手指在案上敲了敲。