阳春三月,关中平原迎来了春耕的关键时节。李逸跟着程处默前往禁军屯田区,查看 “逸品犁” 的使用情况 —— 自去年冬季与禁军达成长期合作后,“逸品轩” 已为禁军供应了三百具逸品犁,程处默特意邀请李逸来看看春耕的实际效果。
马车驶离长安,越往郊外走,越能看到忙碌的农耕景象。田埂旁,几位农民正围着一架老旧的人力水车,吃力地转动轮轴,将河水引入农田。那水车由木质轮盘和水槽组成,轮盘边缘绑着十几个竹筒,农民需要两人一组,双手紧握轮轴把手,奋力转动,才能让竹筒舀起河水,顺着水槽流入田中。
“呼…… 累死我了!” 一个年轻农民停下动作,擦了擦额头的汗水,胳膊因为用力过度而微微颤抖,“这水车太费劲了,两个人转半个时辰,才能灌溉半亩地,照这个速度,天黑都浇不完这两亩麦田!”
旁边的老农叹了口气:“没办法啊,春耕就靠这水车了。要是遇到天旱,河水少,还得几个人轮流转,好多人都累得腰都直不起来。”
李逸看着这一幕,心里很不是滋味。他知道,人力水车是唐朝农民最主要的灌溉工具,可效率极低,不仅耗费人力,还严重影响春耕进度。要是遇到干旱,河水水位下降,水车甚至无法使用,只能靠农民挑水灌溉,更是苦不堪言。
“程统领,你看这人力水车,效率太低了,要是能改良一下,让农民省力又高效,就能大大加快春耕进度。” 李逸对身边的程处默说。
程处默也皱着眉点头:“是啊,禁军屯田区也用这种水车,每次灌溉都要抽调十几个士兵帮忙,费时费力。要是能改良,不仅农民受益,禁军屯田也能节省不少人力。你有什么好想法?”
李逸的脑海中浮现出现代脚踏式水车的原理 —— 将人力转动改为脚踏发力,利用腿部力量驱动轮盘,不仅省力,还能多人同时操作,大幅提升效率。他还可以在水车上加一个水位控制器,根据农田需要调节出水量,避免水溢出浪费。
“我想设计一种‘脚踏式水车’。” 李逸解释道,“把原来的轮轴把手去掉,在轮盘两侧安装脚踏板,像踩水车一样,多人同时脚踏发力,驱动轮盘转动;再在水槽末端加一个可调节的挡板,根据农田的干湿程度控制出水量,避免水溢出。这样既能省力,又能提升效率,还能节约用水。”
程处默眼前一亮:“脚踏式水车?听起来不错!要是真能实现,效率能提升多少?”
“保守估计,能提升三倍以上。” 李逸自信地说,“人力转动主要靠手臂力量,而脚踏发力靠腿部力量,腿部力量比手臂力量大得多,再加上多人同时操作,效率肯定能大幅提升。”
程处默当即拍板:“好!我支持你改良!禁军屯田区正好有一片试验田,你可以在那里测试,需要什么材料、人手,尽管跟我说,我全力配合!”
第一步:设计与绘图
回到长安后,李逸立刻投入脚踏式水车的设计中。他参考现代脚踏水车的结构,结合唐朝的材料和工艺,绘制出详细的图纸:
主体结构:保留木质轮盘和水槽,轮盘直径扩大到一丈,边缘均匀分布二十个竹筒,确保每次能舀起更多河水;
脚踏装置:在轮盘两侧各安装一根横轴,横轴上均匀固定六个脚踏板(每侧三个),脚踏板呈倾斜状,方便脚踩发力;
支架设计:用粗壮的槐木搭建支架,将轮盘固定在支架上,高度与河岸平齐,确保轮盘能顺利舀起河水;
水位控制器:在水槽末端安装一块可活动的木质挡板,挡板下方安装一个调节杆,通过调节挡板的角度控制出水量,挡板上还刻有刻度,方便农民根据需要调整。
为了确保设计可行,李逸还特意找来王记铁匠铺的王师傅,一起探讨材料选择和制作工艺。王师傅看着图纸,连连称赞:“这个设计好!脚踏板用硬木制作,横轴用铁制,结实耐用;水位控制器也简单实用,农民一看就会用。我这就组织铁匠和木匠,尽快制作出第一台样品!”
第二步:制作与调试
王师傅按照李逸的图纸,召集了五位经验丰富的木匠和三位铁匠,开始制作脚踏式水车。木匠负责打造轮盘、水槽和支架,选用坚硬耐用的槐木和榆木;铁匠负责锻造横轴和脚踏板的连接件,确保稳固可靠。
李逸每天都去铁匠铺查看进度,及时调整设计细节。比如,他发现脚踏板的角度不合适,踩起来容易打滑,就让木匠将脚踏板改成防滑纹路;他还在横轴与支架的连接处加了轴承(用木质轴套和油脂润滑),减少摩擦,让轮盘转动更顺畅。
半个月后,第一台脚踏式水车制作完成。这台水车高约两丈,轮盘直径一丈,两侧各有三个脚踏板,水槽末端的水位控制器清晰可见,整体结构稳固,看起来比传统人力水车更先进、更实用。
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