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【木牛流马】详解诸葛亮“木牛流马”原理

 liuhuirong 2022-05-31 发布于湖北

(二)解流马尺寸数
  肋长三尺五寸,广三寸,厚二寸二分。
解:肋长三尺五寸,宽是三寸,厚二寸二分,左面与右面的相同。可以看出,流马的肋至少有两个,分为左、右。
   前轴孔分墨去头四寸,径中二寸。
解:前轴上的轴孔分墨距轴头四寸,轴径粗二寸。这句话说了两个构件,前轴,和一个往轴上安装带有轴孔的构件。(分墨;是木匠用墨笔在加工件上画的标志线)
  前脚孔分墨二寸,去前轴孔四寸五分,广一寸。从这句话里面看不出前脚孔的长度,但后面说脚宽二寸,以木匠加工的经验可推出,脚孔长二寸。
解;前脚孔分墨间距二寸,距前轴孔四寸五分,前脚孔宽一寸。这句话让人一看就会觉得前脚孔是在装轴的、带有轴孔的构件上;我经过多次试验行不通,把它打在轴上,在轴装上带有轴孔的构件后,前脚孔距前轴孔同样也是四寸五分。
   前杠孔去前脚孔分墨二寸七分,孔长二寸,广一寸。
解:前杠孔距前脚孔分墨线二寸七分,孔长二寸,宽一寸。前面脚孔去轴孔时我把脚孔打在了轴上,同样前杠孔应在脚上。

  前轴、脚、杠孔的关系如图3。

 

注: 1前轴,粗二寸;2前轴孔分墨,至轴头四寸,安装时轴孔贴紧轴孔分墨; 3前杠孔,长二寸、宽一寸;4前脚,宽二寸、厚一寸五分; 5前脚孔,长二寸、宽一寸,5至2四寸五分。
  后轴、脚、杠孔的关系与前轴、脚、杠孔的关系一样,只不过"后脚孔分墨去后轴孔三寸五分"如图4。

 

注:  1后轴,粗二寸; 2后轴孔分墨,至轴头四寸,安装时轴孔贴紧轴孔分墨;3后杠孔,长二寸、宽一寸; 4后脚,宽二寸、厚一寸五分; 5后脚孔,长二寸、宽一寸,5至2三寸五分。

    前面有一句话"后轴孔去前杠分墨一尺五",是说明前杠与后轴孔的关系。就前轴、脚、杠与后轴、脚、杠而言,他们以然是前后并列关系,后轴孔里装的是后轴,这样后轴去前杠分墨也应是一尺五寸,而后轴应与前杠在同一水平面上。
  后载刻去后杠孔四寸五分。(在这我不敢说后载刻是什么,做完流马才知道它是杠与脚之间的支棍)
  前杠长一尺八寸,广二寸,厚一寸五分,后杠与前杠等。

解:前杠的长度是一尺八寸,宽是二寸,厚是一寸五分,后杠与前杠一样。
  板方囊两枚,厚八分,长二尺七寸,高一尺六寸五分,广一尺六寸,受米二槲三斗。
解:用木板制作成的两个方箱子,木板厚八分,箱子长二尺七寸,高一尺六寸五分,广一尺六寸,可装大米米二槲三斗。
  把前、后杠装入前、后脚上的杠孔中,再把两个箱子放在前杠与后杠上,看上杠和下杠;可以看出下杠最低是在后杠的箱子上,而 "从上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸"说明下杠的上面一尺三寸是上杠,但是上、下杠已于任何构件联系不上了。"孔长一寸五分,广七分。"说明上、下杠孔长为一寸五分,正好是脚的厚度。向上延长脚使前脚与上杠连接,后脚与下杠连接。此时形成了两个分别以前轴、后轴为支点的杠杆。按动上下杠可以使前后脚运动,为了保证前脚运动时带动后脚运动、后脚运动时带动前脚运动,用上了两根脚杆图5中的13.  5,为了保证上杠的牢固与耐用用上了第三根脚杆图5中的12。这样得出了流马的侧面图;如图5。

    注:1上杠,2前箱,3前杠,4前脚,5、12、13脚杆,6前轴,7下杠,8后箱,9后杠,10后脚,11后轴。
11后轴距3前杠孔一尺五寸;1上杠距7下杠一尺三寸;5、12、13脚杆长二尺二寸,宽一寸五分,厚一寸四分;2、8箱高一尺六寸五分,宽一尺六寸,13脚杆、5脚杆与前脚和后脚软连接,使前后产生协调运动;12脚杆作为上杠的加固与支撑。
    此时的脚虽然能动,但它只不过是两根不算粗的木棍,很难保证长途运输,必须在脚下装轮,以提高效率。但是此机械用轮后在上坡时会后退,应该有一个良好的刹车。在脚后安装一根木棍,让它一端连接在脚上,另一端在地上拖着,当脚迈出去时拖在地上的那端会支地,一步一刹,有良好的刹车作用,它的形态更接近脚。
  再看"上杠孔去肋下七寸,肋长三尺五寸"。可以发现在上杠下七寸往上反三尺五寸没有任何构件,"上杠孔去肋下七寸"只能理解为上杠下七寸是安装肋的构件的下面。这时想到带有轴孔的构件,它可以是一块大木板,下面打轴孔,上面取上杠下七寸的位置安装肋。把肋的下端安装在脚踩的轴上,让它储存流马迈前脚时马体下落的势能,在流马迈后腿时助人一臂之力。(从木牛的肋可以看出,流马的肋也是弓。)但是肋怎样安装在与其相连的构件上?这就用到了靬,每根肋需两块,每块上有两个能穿过细绳的孔,成为肋与其连接构件的中介物。
    根据研究实践,用木质材料,以榫卯工艺制作出流马,如图6。

注:1上杠,2前箱,3前杠,4前脚,6前轴,7下杠,8后箱,9后杠,10后脚,11后轴,12支脚杆,13后脚轮,14后脚轮轴,15前脚轮,16前脚轮轴,17肋下,18体,19肋。
  1上杠、7下杠,长三尺,宽二寸,厚二寸;2前箱、8后箱,长二尺七寸,宽一尺六寸,高一尺六寸五分,壁厚八分;3前杠、9后杠,长一尺八寸,宽二寸,厚一寸五分;6前轴、11后轴,长三尺七寸,轴径二寸;4前脚、13后脚,宽二寸,厚一寸五分;13后脚轮、15前脚轮,直径一尺六寸五分,后脚轮厚二寸,前脚轮厚四寸;16前脚轮轴,粗四寸,长四尺七寸;14后脚轮轴,粗二寸,长五尺三寸。1上杠距7下杠一尺三寸(两脚直立时),1上杠距17肋下七寸(两脚站立时),11后脚轴距4前脚一尺五寸(两脚站立时),18体高三尺、宽二尺七寸,厚二寸五分,体间距二尺九寸;16前脚轴距6前轴二尺一寸四分,16前脚轴距1上杠四尺五寸五分,14后脚轴距11后轴一尺六寸七分,14后脚轴距7下杠三尺五分。19肋长三尺五寸,宽三寸;轮应为辁,辁内有釭,轴上有锏,其间有瓦。以上尺寸均是《三国志》记载,非现代尺寸。(靬:是肋、支脚杆与马体连接的介质结构,应用了他的耐折、耐磨的特性;长四寸,宽四寸三分,上面有两个小孔)
  脚杆连接在后杠的榫头上即"同杠耳"而"载克"只不过是后杠的支撑罢了。
  此时看这个机械,其矮粗体态象一只大象,即"形制如象"。虽然如此,前面已经有木牛了后者就应称它为马,它在工作时按上下杠,前后箱上下浮动,形如流水,故作流马。我想这是它"形制如象"和被叫作流马的原因
  把流马制作成功后才发现流马尺寸的设计非常合理;如:前脚孔分墨去前轴孔四寸五分,后脚孔分墨去后轴孔三寸五分。这一寸的差距使本身宽度二寸的前脚和后脚在同一平面上的重叠部分只有一寸,再加上没有重叠的一边儿一寸,总宽三寸,这个宽度正好可使脚装上脚杆;(两根脚杆的宽度是二寸八分),两根脚杆中间留有二分的间隙,这样两根脚杆在运动时才不能相互摩擦。又如:后轴孔去前杠分墨一尺五。这样使以前、后轴为支点的杠杆有了各自的运动空间,又使运动得到限制;即按上杠的运动从前脚轮挨着后脚轮轴开始,至轴上的脚相碰为止;按下杠的运动从轴上的脚相碰后开始,至前脚轮挨着后脚轮轴结束;产生了相互制约的效果。同时,前后轴的水平差距使前后两个杠杆的阻力臂与动力臂之比相同,使按上、下杠的力也相同。
(三)、流马的特点
  当人们按上杠时流马走前脚,按下杠时流马走后脚,把整体运动变成了部分运动实现了省力。当按上杠时,前部载重行走结构会以前轴为支点旋转,使前脚前迈带动前地轮前进;此时作为连接结构的脚杆会把来自上杠的力传至后脚上,使后脚向后支出,前后共同完成迈前脚的运动。按下杠时后部载重行走结构会以后轴为支点转动,使后脚前迈带动后轮前进,而作为连接结构的脚杆把来自下杠的力转变为向前的支力,使前部载重行走结构作按上杠的反向运动,使前后脚靠拢,前后共同完成迈后脚的动作。这样产生了协调运动。运动中以前、后轴为支点的杠杆的动力臂都大于阻力臂,它是省力的;两个箱子及其中粮食的重力,还有肋对马体下落储存势能转换的助动力,使操纵起来非常省力。
  它是轮行的,在平路、缓坡路、下破路都可以推行,只有陡坡路、上下台阶时以按上下杠的形式使马继续前行,是效率很高的运输工具。
  流马的前脚踩的是独轮,后脚踩的是两轮,保证了流马的稳定,转弯时人又可以上抬后杠,使后轮离地,流马便成了独轮车,更适合转弯。尺寸符合流马法,达到了载重300斤、操纵简单、灵活的目的,而且符合了传说--流马按一下走一步和三轮车是诸葛亮发明的。
  我通过改车,让车适合栈道的陡、曲折、台阶,制作出了木牛,通过对流马尺寸数的理解,制作出了省力运输工具--流马,真是歪打正着,破解了这个历史之谜。可以证明木牛  
    流马的存在,彰显诸葛亮的智慧,佐证历史。但我的流马有些尺寸与《三国志》记载的尺寸数稍有出入,在此指出希望业内人士进一步考究。
1、肋厚二寸二分,实际应用二分二。

2、从上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸,孔长一寸五分,广七分,八孔同。其中的八孔,在我的流马上只可以确定四孔。
   我个人认为印刷中出现了错误,其正确的是:厚二分二、入口同。

 

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