正文 第13章 糧加工工具水碓和水磨(1 / 1)

穀物收獲脫粒以後,要加工成米或麵才能食用。我國古代在糧食加工方麵發明了用水力做動力的水碓和水磨。

水碓是利用水力舂米的機械,水磨是一種古老的磨麵粉工具。這些機械效率高,應用廣,是農業機械方麵的重要發明。

水碓作為千百年流傳下來的古老機械加工方式,凝結了大自然的力量與先人的智慧,為古人加工糧食提供了便利。

西漢學者桓譚在他的《桓子新論》裏,最早記載了水碓這種利用水力舂米的機械。

水碓的動力機械是一個大的立式水輪,輪上裝有若幹板葉,輪軸長短不一,看帶動的碓的多少而定。

轉軸上裝有一些彼此錯開的撥板,一個碓有4塊撥板,4個碓就要16塊撥板。撥板是用來撥動碓杆的。每個碓用柱子架起一根木杆,杆的一端裝一塊圓錐形石頭。

下麵的石臼裏放上準備要加工的稻穀。流水衝擊水輪使它轉動,軸上的撥板就撥動碓杆的梢,使碓頭一起一落地進行舂米。利用水碓,可以日夜加工。

凡在溪流江河的岸邊都可以設置水碓。根據水勢的高低大小,人們采取一些不同的措施。如果水勢比較小,可以用木板擋水,使水從旁邊流經水輪,這樣可以加大水流的速度,增強衝擊力。

水碓在西晉時期有了改進。西晉時期著名的政治家、軍事家和學者杜預,總結了我國勞動人民利用水排原理加工糧食的經驗,發明了連機碓。

帶動碓的多少可以按水力的大小來定,水力大的地方可以多裝幾個,水力小的地方就少裝幾個。設置兩個碓以上的叫作連機碓,常用的都是連機碓,一般都是4個碓。

杜預連機碓的構造大概是水輪的橫軸穿著4根短橫木,與軸成直角,旁邊的架上裝著4根舂穀物的碓梢,橫軸上的短橫木轉動時,碰到碓梢的末端。

對它施壓,另一頭就翹起來,短橫木轉了過去,翹起的一頭就落下來,4根短橫木連續不斷地打著相應的碓梢,一起一落地舂米。

入唐以後,水碓記載更多,其用途也逐漸推廣。大凡需要搗碎之物,如藥物、香料、乃至礦石、竹篾紙漿等,皆可用省力功大的水碓。繼後不久,水磨又根據此原理被發明了。南北朝時期科學家祖衝之造水碓磨,可能是一個大水輪同時驅動水碓與水磨的機械。

磨,是把米、麥、豆等加工成麵的機械。磨有用人力的、畜力的和水力的。舂米工具由杵臼到腳踏碓到水力碓的進步,特別是多個齒輪連帶轉動的連磨的利用等,都較過去大大提高了效率。

我國在春秋時期就出現了簡單的粉碎工具杵臼。杵臼進一步演變為漢代腳踏碓。這些工具運用杠杆原理,具備了破碎機械的雛形,但粉碎動作是間歇的。

最早采用連續粉碎動作的破碎機械,是春秋末期由魯班發明的畜力磨,這是一種效率很高的磨。

磨用兩塊有一定厚度的扁圓柱形的石頭製成,這兩塊石頭叫作磨扇。下扇中間裝有一個短的立軸,上扇中間有一個相應的空套,兩扇相合以後,上扇可以繞軸轉動。

兩扇相對的一麵,留有一個空膛,叫磨膛,膛外周製成一起一伏的磨齒。

上扇有磨眼。磨麵的時候,穀物通過磨眼流入磨膛,均勻地分布在四周,被磨成粉末,從夾縫中流到磨盤上,過羅篩去麩皮等就得到麵粉。

用水力作為動力的磨,它的動力部分是一個臥式水輪,在立軸上安裝上扇,流水衝動水輪帶動磨轉動。

隨著機械製造技術的進步,後來人們發明一種構造比較複雜的水磨,一個水輪能帶動幾個磨同時轉動,這種水磨叫作水轉連機磨。

王禎《農書》上有關於水轉連機磨的記載。這種水力加工機械的水輪又高又寬,是立輪,須用急流大水衝動水輪。輪軸很粗,長度要適中。在軸上相隔一定的距離,安裝3個齒輪,每個齒輪和一個磨上的齒輪相銜接,中間的3個磨又和各自旁邊的兩個磨的木齒相接。

水輪轉動通過齒輪帶動中間的磨,中間的磨一轉,又通過磨上的木齒帶動旁邊的磨。這樣,一個水輪能帶動9個磨同時工作。

上述這些糧食機械除用於穀物加工外,還擴展到其他物料的粉碎作業上。是我國古人智慧的結晶,也是人類文明史進步的標誌。