水车的工艺和原理
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1.水车的工艺和原理
1,做一个大转轮。
2,在转轮上装一些竹筒,使筒口朝着转轮前进的方向(也
就是水流的下游方向)。
注意要与筒车的轴呈45度左右的角
度,否则,在倒水时,不能倒向筒车的侧边(便于水槽接水
的位置)。
3,将转轮浸入水中一定的深度,大约0.8~1.0米。
4,在筒车轴心靠后约1.0米的位置(高度比筒车顶部低一些)装一个流水槽。
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,由于竹筒出水时的位置与筒车轴线之间的角度更大,筒口与筒底的高差也更大,能够使竹筒内存下更多的水)。
当水流的速度较低时,竹筒也要相对小一些,否则,筒车从水中获得的能量有限,不足以克服被提起的水对筒车的反力矩(或者说:势能)。
如此往复,循环提水。
筒车本身的效率很低,但无需供给动力。
筒车也称流水筒车,水转筒车或简称筒轮,是一种以水流作动力,取水灌田的工具。
筒车约发明于隋唐,唐诗人刘禹锡有《机汲记》加以描述,诗圣杜甫也有“连筒灌小园”的诗句。
据《太平广记》记载,唐朝初年,寺庙僧人浇园时,“以木桶相连,汲于井中。
”因为结构简单,造价低廉,且维修方便,其在宋代已广泛流行于民间,直至今日,云、桂、川、甘、陕、粤等地仍使用之。
筒车也称流水筒车,水转筒车或简称筒轮,是一种以水流作动力,取水灌田的工具。
其主要机构是一个水轮,其原理为:在水流很急的岸旁打下两个硬桩,制一大轮1,将大轮的轴2搁在桩叉3上。
大轮上半部高出堤岸,下半部浸在水里,可自由转动。
大轮轮辐外受水板上斜系有一个个竹筒4,岸旁凑近轮上水筒的位置,设有水槽5。
当大轮受水板受急流冲激,轮子转动,水筒中灌满水,转过轮顶时,筒口向下倾斜,水恰好倒入水槽,并沿水槽流向田间。
此种筒车日夜不停车水浇地,不用人畜之力,功效高。
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。
《农政全书》中的筒车图筒车
筒车包括戽车、卫转筒车、高转筒车等许多种类。
如果在水轮轴外端安装一立轮,使其与一牛转平轮相啮合。
这样的筒车就成为牛转筒车或卫转筒车。
此外,尚有“畜力筒车”,依靠齿轮传动带动筒车;“高转筒车”,通过两大轮,将低处之水带向高处,结构均巧妙合理,为我国古代人民杰出发明。
高转筒车可表于水岸陡高之处。
它的特点是,盛水筒构成筒链、绕过水轮与上轮之周边,古称“筒索”。
筒链上升一边,因盛水筒而加重,故作一平板槽承之。
高转筒车上轮轴可
设人踏、牛转之机,也可以在水轮轴上附设水转之机。
筒车约发明于隋唐,唐诗人刘禹锡有《机汲记》加以描述,诗圣杜甫也有“连筒灌小园”的诗句。
据《太平广记》记载,唐朝初年,寺庙僧人浇园时,“以木桶相连,汲于井中。
”因为结构简单,造价低廉,且维修方便,其在宋代已广泛流行于民间,直至今日,云、桂、川、甘、陕、粤等地仍使用之。
有关筒车的最早记载是约9世纪时陈廷章的《水轮赋》,其时筒车的制作已有一定的规程。
唐陈廷章《水轮赋》:“水能利物,轮乃曲成。
升降满农夫之用,低徊随匠氏之程。
始崩腾以电散,俄宛转以风生。
虽破浪于川湄,善行无迹;既斡流于波面,终夜有声。
”
五代十国时期,偏安成都的后蜀,在王宫内的摩诃池畔架起高转筒车提水,持续向王宫屋顶浇水降温。
南宋筒车不仅在城市、运河的供水中使用,在农田灌溉中也有应用的记载。
当时有人写了一篇游记,描述了其在广西兴安的见闻,记下了田野“筒车无停轮,木枧著高格”的景象。
宋梅尧臣《水轮咏》:“孤轮运寒水,无乃农自营。
随流转自速,居高还复倾。
”《宋史.太祖纪三》:“六月庚子,步至晋王邸,命作机轮,輓金水河注邸中为池。
”宋李处权《土贵要予赋水轮》诗:“江南水轮不假人,智者创物真大巧。
一轮十筒挹且注,循环下上无时了。
”明王临亨《粤剑编》卷三:“水车,每辐用水筒一枚,前仰后俯,转轮而上,恰注水槽中,以田之高下为轮之大小,即三四丈以上田,亦能灌之,了不用人力。
”
元代王祯《农书》对筒车有很详细的介绍,且配有图谱。
明王临亨《粤剑编》卷三:“水车,每辐用水筒一枚,前仰后俯,转轮而上,恰注水槽中,以田之高下为轮之大小,即三四丈以上田,亦能灌之,了不用人力。
”。