正月五日,花两日之久,匠人们终于把繁多的各类铁件木件做好了。
关羽同往匠营查看,当关羽看到铁匠们打的犁首,观诸多犁首,与其说是犁首,不如说是放大了的诸多箭头,关羽惊讶无比。
惊讶过后,关羽自动想出了一个很符合逻辑的猜测。
关羽想,箭失是要破甲往人骨头皮肉里钻,同理,犁也是得破土往土里钻,箭失长于钻刺,若用箭头当做犁具,不恰如其用。
简直绝妙。
关羽本知失刃繁多各有其用,今日方知,原来犁具也可以有十几二十种。
之后测试,乃是随意找了一个犁,然后换上各种形状的犁头下地测试。
这些犁头中,铲形的,棱形的,柳叶形的,片形的,梭形的,各种各样。
在开始测试之前,李孟羲对梭形犁头期望很大,梭形也就是流线型,流线型可了不得,飞机翅膀,还有鱼,还有鸟,都是流线型。
然而,一波测试下去,见测试结果,最好的竟然是铲形箭做的犁头。
再重试一次,其他各类犁头表现在二次测试中有所起伏,但唯独铲形犁首,性能尤其突出,铲形犁犁地的时候一撅一大块土,犀利非常。
到此时,李孟羲恍然明白了一点。
是铲子啊!原来犁具犁地的原理,跟拿铁锹把土挖起来,原来是一个原理。xuqi.org 海豹小说网
明白了,原来犁首,就是一个自动作业的铲子。
将所有犁首收集到一起再看,李孟羲拿手指量了量,所有的犁首长短一样,宽窄也一样,铁匠们完全按要求做了。
这就说明,真的是形状优势,而不是因为铲形犁比别的犁大了一点宽了一点才表现出众。
犁,竟然就是铲子一样,李孟羲了然了。
曲辕犁一个核心原理被李孟羲如此分明的发现了。
第一阶段测试,完成。
第二步,测试犁铧。
同样是,用同一个犁,同样一个老牛,同样一个扶犁人,同样一个犁首同样一块地。
犁铧不过是弧形铁片,弧形铁片能做出的区别不过是弧形的大小,还有铁片的长短宽窄而已。
十几枚犁铧,在测试的时候,发现效果很不明显,难以区分出到底哪块犁铧最好。
问旁人,关羽与一众铁匠们各有其词,说哪个好的都有。
可见,犁铧这个结构,对犁地影响不大,可影响纵是再小,不同犁铧之间,仍会有高下之分的。
李孟羲不打算就此作罢,他皱眉思索良久,准备用更精巧的方法来测试。
既然是犁铧推土的效果不明显,无法区分出到底哪种推土的能力更强,那就索性,把土改一改,把土变得规则,变得容易测量。
按正常的犁地,因土里草根石块之类的东西太多,犁起的土块,大一块小一块的,随机性太大,因而很难清楚区分推分效果。
所以,李孟羲的方法是,他找来许多人,然后挖土,再将土捏成鸡蛋大小的小方块。
当做好了大量土块之后,把土块堆了一堆,均匀摆好,摆了一大片空地。
然后,舍弃了耕牛,李孟羲让关羽拉着犁,以尽量均匀的力道在方形土块堆成的泥堆中缓缓的拉犁。
与此同时,李孟羲在犁边跟着,拉不两下,他就让关羽停下来,然后他就去查那些被犁铧推开的方形土块看有多少。
以此方法,艰难又繁琐的,将十几片各类犁铧测试了数轮。
肉眼难以观察出的区别,被数据淋漓尽致的展现了出来。
犁铧到底哪种最好没找出来,但李孟羲发现了一个趋势。
那就是,犁铧长宽一类的比高窄的要好。
也就是,犁铧应该是一个宽的横向的铁片。
这么看来的话,本以为犁铧既有把土推开又有把土撞碎的作用,现在想来,犁铧没有破土的需要,因犁把土块撅起来之后,不需要把土撞碎,只要把土顶住推开就好。
所以,如果把犁铧做成中间有愣的撞角形状,一点没用,犁铧更像是铲车的铲子一样,不是为了把土撞碎,而是尽可能宽一点,可以轻易把土推开。
而关于弧形的区别,李孟羲发现,弧形不大不小正正好。
继续往深了想,其实犁铧推土,跟在平地上像把土推走一模一样。
要是拿个平的木板去推,土块会翻滚。
而要是拿着树杈形状的叉子去推,比较容易把土卡着,利于固定与发力。
而要是叉子太紧了,卡住土块就不容易甩掉了。
用于耕地之时,犁铧之所以不是个平板,是因为带点弧度更容易对土块施加力。
李孟羲又想明白了究竟,他明白了为何农村老家中的犁铧会是弯的形状。
原来如此。
犁铧的合理结构确定了,要更宽的好,要略微带点弧度,就像树杈那样顶着土块能十足的发力。
之后,乃是辕臂。
辕臂所进行的测试,比铁件更麻烦的多。
因,辕臂不直接对土作用,就很难看出到底辕臂的长度和弧度对耕犁有何影响。
最终,李孟羲只确定了辕臂的改进方法,若按第一架曲辕犁,犁臂是一根碗口粗的小树通体弯成的,而碗口粗的一整根树,用来做枪杆做椽子都能用,材料成本还是有点高,还是有些可压缩的空间。
木匠们出的主意是,可以用较短的两节边角料木头拼成辕臂,而且因为是拼接成的,茆榫结构的松紧可以调,辕臂弧度也可以调整。
辕臂的改进只有这么多。
剩下的,人犁交互相关——扶手。
扶手共有二十余副,高低直斜各不相同。
先论高低,从人高到半腰高皆有,首先排除人高的扶手,太高了,关羽试了下就说不好,犁地还得手伸过肩才能扶,别扭的不行。
正如要试舟船,必要下水,同理,要试犁具,也要下地测试。
先是关羽扶着犁下地,犁一趟,换个扶手再犁,然后再换,再试,试过一轮,让关羽挑出最好用的。
然后再挑二十个匠人按同样的方法试过一轮,同样每人都挑三两觉得顺手的扶手。
这种测试方法,就又跟前边的不同。
前边凭的是数据,而扶手凭的是各人的感觉。
最终,以关羽加二十个匠人的所选的样品加以对比,他发现,在所有选出的扶手中,高度普遍集中在当胸高度。
也就是说,这个高度最顺手。
李孟羲观察了一下,这个高度,刚好是手抬起来正好能将近自然伸直,与料想的一样。
高度测试完毕。
之后,乃是扶手倾斜度测试。
扶手到底跟曲辕犁垂直好,还是斜着好,而要是斜的扶手更好,那该斜多少度合适。
一番虽简单但条例清楚的测试之后,众人普遍认为,扶手斜着更省力。
而经更多的测试之后,众人所普遍认为顺手的倾斜角度大致一样,李孟羲隐约感觉,曲辕犁扶手的角度跟后世的婴儿车的扶手斜度很是接近。
而这个明确的角度到底是多少,或许要做精确的受力分析。
扶犁之时,手要扶,且要略把犁向下按,手臂发力方向不是直上直下的,而根据力的分解,当施力角度跟受力物体成直角角度,力的效能才能最大。
简单来说,如果用拳打一根木棍,垂直木棍打,木棍受力最大,而要是斜着打,垂直作用在木棍上的力便被分解成了更小的力。
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