阿基米德打算用螺旋泵+齒輪組變速+凸輪聯動。
核心是一個巨大的、傾斜放置的封閉式木制螺旋管。下置水輪驅動螺旋軸旋轉,將水流從低處高效、連續地提升到高處水箱。提升效率遠超普通水車。
螺旋泵的旋轉軸通過一套精密計算的木制齒輪組進行變速,將高速旋轉轉換為適合驅動舂米器的扭矩。
齒輪組末端連接一個凸輪機構,將旋轉運動轉化為舂錘的上下往復運動,驅動石臼進行谷物脫殼。
開始建造。裝置結構緊湊,邏輯清晰。水流驅動水輪,帶動螺旋泵提水;同時通過齒輪變速和凸輪,聯動驅動舂米器。水流能量被最大限度利用。裝置啟動后,提水的水流嘩嘩注入高位水箱,速度穩定;舂米器在凸輪帶動下,每一次錘擊都沉重有力,脫殼效率極高。整個過程如同精密的鐘表運行,高效、穩定、可控。
魯班:
他蹲在水邊,用手感受水流的沖擊力,又拿起齒輪、杠桿比劃著。
他想用一架超大型的龍骨翻車(鏈式水車),但其設計獨特:水斗并非固定,而是通過巧妙的活動關節連接,在提升到最高點時能自動傾覆倒水,同時自身重力帶動鏈條更快下行,形成良性循環,提升效率。
翻車的主軸并非直接驅動舂米器。魯班設計了一套極其復雜的多級連桿機構。翻車主軸的旋轉,通過一系列長短不一、角度各異的木制連桿,轉化為一個巨大擺錘(代替舂錘)的復合運動——既有垂直的錘擊力,又有水平刮擦力(模仿手工脫殼動作),脫殼更徹底。
更妙的是,他在翻車與連桿機構之間,加入了一個簡易重力蓄能裝置(利用重錘和滑輪)。當水流充沛時,多余能量被儲存為重錘勢能;當水流波動時,重錘下落釋放能量,維持舂米器工作平穩。
裝置龐大,結構復雜,充滿奇思妙想。啟動后,巨大的翻車水斗在重力加持下運轉飛快,提水速度驚人。那套復雜的連桿帶動著大擺錘,以一種近乎狂野又帶著韻律的方式“砸”和“刮”著石臼里的谷物,脫殼效果極好。
【開始檢驗】
一個時辰后,戰場意志測量結果:
提水量:阿基米德裝置略勝一籌。
脫殼谷物重量與質量:魯班裝置稍占優勢。
綜合效率(單位水流能量轉化率):阿基米德裝置憑借更精密的傳動和更少的能量損耗(摩擦、結構晃動),綜合效率高出魯班裝置約15%。
裝置損耗:魯班復雜的連桿結構在高速運行后,多處關節出現明顯磨損,甚至有一根輔助連桿斷裂;阿基米德裝置除正常磨損外,結構完好。
戰場意志光芒掃過:
【第二局,“巧奪水力”,愛琴海國勝!】
【勝因:裝置綜合能量轉化效率更高,運行更穩定,結構損耗小,符合巧奪之精密、高效、持久要義。】
魯班看著自己那臺還在冒煙、吱呀作響的大家伙,尤其是那根斷裂的連桿,懊惱地拍了拍腦袋:
“唉!光想著脫得干凈,這連接還是欠些火候啊。”
阿基米德則微微頷首,他的計算得到了完美驗證。比分扳平!1:1!決戰的壓力,驟然壓向第三局!