魔爪文学

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第21章 研发农业灌溉工具之筒车和龙尾车（第2页）

增加风力辅助装置：在塔顶安装小型风力发条储能装置，有需要时可以作为辅助动力。

通过对比，钟鹏举自己做的比唐宋时的筒车效率提升483%，提水量每小时由6立方增加到35立方。

第五种龙尾车，又叫链式水车。

明杰出科学家徐光启所着的《农政全书》卷十九里写道：“龙尾车者，河滨挈水之器也。”

清齐彦槐在为记录龙尾车的形制等而创作的《龙尾车歌》写道：“无事静观龙取水，制为水车像龙尾。”

清光绪年间的内阁中书徐珂所着的《清稗类钞·舟车·龙尾车》里提到：“嘉庆己巳，﹝徐朝俊﹞制龙尾车，为灌田之用。”

龙尾车利用圆筒内螺旋轮转上升而提水的一种工具，也称阿基米德螺旋管（螺旋运动原理），它是产生于古希腊时期的技术。明万历年间，由意大利传教士利玛窦带入夏国，后进行了仿制，清朝才大量制造。

清朝仿制的龙尾车与翻车（龙骨车）相比，龙尾车具有用力省（一人可抵十人）、效率高（一车抵五车）的突出优越性。

根据清代钱泳创作的一部具有重要价值的笔记小说《履园丛话》中所谈，龙尾车一人一日可灌田三、四十亩，比翻车（龙骨车）要高出五、六倍至十来倍。

清名臣林则徐对此十分欣赏，认为有利于农田水利，表示要大张旗鼓、雷厉风行地推广使用。可惜在当时腐败的政治环境中，虽经向朝廷申请，但均没有结果，他们的抱负也始终没能实。嘉道时期，齐彦槐在江苏巡抚林则徐的大力支持下，曾经制造并试验龙尾车。齐彦槐创作的《龙尾车歌》便产生于这一时期，旨在以诗歌形式让更多人了解龙尾车，推动其推广应用。

清朝圆明园“海晏堂”中的12属相雕塑，就是依靠高台上的蓄池“锡海”，使水流经铜管到喷泉中喷水。“锡海”能储水180吨，就是用“龙尾车”将水提高储蓄于其中的。

龙尾车曾被用于蒋友仁（法国传教士伯努瓦?米歇尔）为圆明园喷泉设计的水动力系统，但在蒋友仁去世后便无人会操作。原本是机械提水的喷

;泉系统，落得只能在必须开放时由人工注水来维持，简直是对蒋友仁巧思妙技和艰辛劳动的嘲讽。

蒋友仁制造的整个喷泉系统本是一项高技术工作，但再高的技术含量也只不过成为皇家园林的装饰，技术本身并不能令乾隆愉悦，更不会想到派人学习钻研和继承、传播这些技术。

明朝万历时期，杰出的科学家徐光启翻译了意大利人熊三拔《泰西水法》一卷，第一次将相传发明于罗马时代的西方灌溉车——龙尾车介绍给夏国。但在明代，这种西方技术的介绍还只停留在宣传阶段，并没有被一般农民所采用，更没有用它来取代翻车（龙骨车）的意识。

到了清代，特别是后期，随着学习西方科学技术思潮的不断扩大，龙尾车逐渐被一些有见识的政府官员所提为一些农民所接受，而运用到生产实践中。

螺旋式提水机具龙尾车，利用气压原理从井中提水，这些水力机械是基于螺旋原理、气体力学、液压技术等近代物理学和机械学的最新成果而制作的，体现了17世纪欧洲科学的最新成就。

可是它们实际上在夏国没产生什么影响，因为技术过于精深，就算有些士人看到其实用效果与重要性，一般工匠农人不谙算理又无人传授，根本无法仿制。

但这对钟鹏举来说，只要明白了其中的原理，仿制的难度并不是很大。即使知道个大概，或看过图片自己也能仿造得出来。

钟鹏举仿造龙尾车内部构造严密，具有较强的逻辑性，它运用螺旋输送原理，利用内部轴的旋转带动螺旋叶的反方向运转，托水向上平移，达到升水目的（与现代斡轮抽水机原理）相同。又比如，龙尾车的传动方式是齿轮传动，而从动齿轮的安装位置因地势和原动力的不同有七种变化，即围的中间和两端、轴的两端、枢的两端。具体到在不同位置安装冲动齿轮，又有不同的技术要求。

钟鹏举的核心方案就是把这种清朝开始仿制的龙尾车专门改为应用在灌区长距离输水的机械。

首先采用全钢传动系统：16A-2双排滚子链（节距25.4mm）配合齿数21钢制链轮，传动效率达97%。

增设双速变速箱：滑动齿轮实现2:14:1两档变速，适应不同水位需要。

变速驱动的应用，可精确控制输水流量和方向，能根据不同灌溉区域的需水量进行灵活调整。

螺旋叶片的改进。

一.优化叶片形状：运用现代流体力学知识，对螺旋叶片的形状进行优化设计，使叶片的螺距、角度和半径等参数更加合理，提高龙尾车的输水效率。

优化后的螺旋叶片形状，符合现代流体力学原理，能更高效地推动水体流动，使龙尾车的输水流量比传统龙尾车提高40%-60%，可以满足更大面积的农田灌溉或其他用水需求。

二.采用新型材料：使用高强度、耐腐蚀的塑料或合金材料制作螺旋叶片，减轻龙尾车的重量，同时提高叶片的耐磨性和抗腐蚀性。

新型材料制作的螺旋叶片具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，减少了因叶片磨损和腐蚀而需要更换的频率。

采用高效提水组件：薄钢斗式刮板（容积12L个），边缘用树脂和蜂蜡密封条防漏。

增设螺旋导流槽：将水流旋转动能转化为静压能，扬程提升40%。

增设密封和润滑系统。

一.增设密封装置：在龙尾车的轴与壳体之间安装先进的密封件，防止水泄漏，提高龙尾车的密封性和输水效率。

二.增设润滑系统：采用自动润滑系统，定期向龙尾车的轴承和传动部件添加润滑油，减少摩擦损耗，延长龙尾车的使用寿命。

增设密封和润滑系统，有效防止了水泄漏和部件过度磨损，降低了维护成本和维护工作量，延长了龙尾车的使用寿命，减少了因维护而导致的停机时间。

通过对比，钟鹏举自己做的比清朝仿制的龙尾车效率提升500%，提水量每小时由10立方增加到60立方。

当这三种水车做出来交给村里的农户试用后，所有人都非常满意，至此所有的适合不同场景的灌溉水车都研制完毕，效果非常明显。钟鹏举嘱咐工场主管钟华昌准备建立标准化齿轮、轴承生产线，以备日后量产的需要。

钟鹏举对这次参与研发的工匠每人发放200文钱的奖励，相当于十日的工钱。

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