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历史上诸葛亮发明的木牛流马,是运用什么原理制造的?

02-08栏目:历史
TAG: 诸葛亮

  木牛流马是两种诸葛亮发明的运输工具,木牛是独轮车,流马是四轮车,用于军队运输粮食。不过历史上并没有关于木牛流马的草图流传下来,所以现代想再现当时的工具还是有一定难度的,因为运考虑到动原理的因素,样子也不尽相同。

  一、历史上的木牛流马

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  根据《作木牛流马法》提供的信息,木牛大概是这样的:腹部是方形的,头部是弯曲的,每天行程较短,“宜可大用,不可小使”。单独行驶,每天能走数十里,结队行驶,每天能走二十里。每一木牛能载一个人吃一年的粮食,每天走二十里,推木牛那个人不会觉得疲劳。

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  《作木牛流马法》中对流马的样子没有太多描绘,却记载了它各种部件的尺寸,而且十分精确。根据推测,其形制小于木牛,盛粮食的工具是两个可拆卸的“方囊”,每个木箱可以盛米二斛三斗。《三国志》中记载涉及木牛流马的地方有六处,都说它们是一种运输粮食的工具。

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  诸葛亮第四次北伐兵出祁山就用木牛运送粮食,木牛和流马都是由人力驱动来运送粮食的工具,木牛比流马大得多,承载的重量也重得多,但是运行的速度慢,适合运送大批物资,运送少量的东西不够划算,可以用流马。根据现在的质量守恒定律,木牛流马类似于永动机,这是不符合历史规律的,所以不少人认为,所谓木牛、流马纯系小说家的杜撰。

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  尽管《作木牛流马法》详细介绍了木牛的形状和流马各种部件的尺寸,但由于全部是文字描述,没有图样,所以无法据此复原。历代以至现在,有不少人声称按照诸葛亮留下来的文献造出了木牛和流马,但无一例外都加进了大量个人的理解和改造,所以造出来的东西五花八门。

  二、木牛流马的原理

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  关于木牛流马有多种解释,其中一种说法是单轮木板车,是一种山路上用的带有摆动货箱的运送颗粒货物的木制人力步行车。设想有一离地三尺、长四尺、高六寸的水平木条,木条左端削成车把形,右端有品字形的三个孔。再设想这样的两条木条被布置成人力车的左右两辕。再设想在两个品字形的顶孔间插有一条三尺长的轴,在品字形的下面的两个孔中各用小轴铰装着一条可以沿该小轴摆动的、另一端顶地的木柱,这个有四条腿的人力车就是木牛。

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  流马是一个向上开口的,左右侧壁近上缘的垂直中心线上各有一个孔的木箱。木牛的那根三尺长的轴就穿过流马的这两个孔,流马可以在该轴上前后幌动。为了不使箱中粟、米之类的载荷左右移动,有一块纵向隔板把箱一隔为二,而且粮食是先装入布袋再装入箱中的。当木牛叉开前后腿时随时可以停在坡地上。叉开度由在该四尺长的车辕上的限位钉限制。

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  把车辕的把手一面拉前一面下压,品字顶孔就移向品字左孔之上,即重心移到前腿上,此时品字右孔被撬高,即后腿不受力并被凌空提起,在重力作用下或流马上的梢钉推动下向前腿靠拢。当重心移出品字左孔时,木牛已向前移动了半步,再向前就要颠覆了,此时可把手把迅速向上拉起并向前拉。

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  使品字顶孔向后移至品字右孔之上使重心落在后腿上,前拉的结果是使后腿叉开,同时前腿被流马上的销钉推向前。木牛就这样走完余下的半步。木牛是有前辕的独轮车,流马是没有前辕的独推小车,这也是一种关于木牛流马的主要观点


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