中国古代有哪几种重要的农业耕种工具( 四 )


龙骨水车是我国古代最著名的农业灌溉机械之一 。龙骨车,古书上都叫翻车,据《后汉书》记载,这一灌溉机械是东汉末年发明的 。最初是利用人力转动轮轴灌水,后来由于轮轴的发展和机械制造技术的进步,发明了以畜力、风力和水力作为动力的龙骨水车,并且在全国各地广泛使用 。根据动力的不同,龙骨水车有下列几种 。
人力龙骨水车是以人力做动力,多用脚踏,也有用手摇的 。元代《王祯农书》和清代麟庆的《河工器具图说》中关于龙骨车的叙述比较详细 。它的构造除压栏和列槛桩外,车身用木板作槽,长二丈,宽四寸到七寸不等,高约一尺,槽中架设行道板一条,和槽的宽窄一样,比槽板两端各短一尺,用来安置大小轮轴 。在行道板上下,通周由一节一节的龙骨板叶用木销子连结起来,很像龙的骨架一样,所以名叫龙骨车 。在上端的大轴的两端,各带四根拐木,作脚踏用,放在岸上的木架之间,人扶着木架,用脚踩动拐木,就带动下边的龙骨板叶沿木槽往上移动,把水刮上岸来,流入田间 。龙骨板叶绕过上端大轴,又在行道板上边往下移动,绕过下端的轴,重新刮水 。这样循环不已,水从低处源源不断地被车上岸来 。这就是龙骨车的构造和工作过程 。
人力龙骨水车因为用人力,它的汲水量不够大,但是凡临水的地方都可以使用,可以两个人同踏或摇,也可以只一个人踏或摇,很方便,深受人们的欢迎,是应用很广的农业灌溉机械 。
大约在南宋初年,龙骨水车有了新的发展,出现了用畜力做动力的龙骨水车,这是龙骨水车发展的一个新阶段 。它的水车部分的构造和前面讲的相同,只是动力机械方面有了新的改进 。在水车上端的横轴上装有一个竖齿轮,旁边立一根大立轴,立轴的中部装上一个大的卧齿轮,让卧齿轮和竖齿轮的齿相衔接 。立轴上装一根大横杆,让牛拉着横杆转动,经过两个齿轮的传动,带动水车转动,把水刮上来 。因为畜力比较大,能把水车上比较大的高度,汲水量也比较大 。
在元代《王祯农书》上还有水转龙骨水车的记载,可知这一机械的发明应该在《农书》成书之前,大约在元初,也有近七百年的历史了 。它的装置,水车部分完全和以前的各种水车相同 。它的动力机械装在水流湍急的河边,先树立一个大木架,大木架**竖立一根转轴,轴上装有上、下两个大卧轮 。下卧轮是水轮,在水轮上装有若干板叶,以便借水的冲击使水轮转动 。上卧轮是一个大齿轮,和水车上端轴上的竖齿轮相衔接 。把水车装在河岸边挖的一条深沟里,流水冲击水轮转动,卧齿轮带动水车轴上的竖齿轮转动,也就带动水车转动,把水从河中深沟里车上岸来,流入田间,灌溉庄稼 。
如果水源比较高,可以作大的立式水轮,直接安装在水车的转轴上,带动水车转动,这样可以省去两个大齿轮 。
在利用流水作动力的灌溉机械上应用了一对大的木齿轮,把水轮的转动传递到水车的轴上,来带动水车把水刮上来,进行灌溉,这是元代机械制造方面的一个巨大的进步,也是人们利用自然力造福于人类的一项重大成就 。
四、先进的粮食加工机械——水碓和水磨
谷物收获脱粒以后,要加工成米或面才能食用 。我国古代在粮食加工方面发明了不少机械,如磨、碾、碓、扇车、罗等,后来又发明了用水力做动力的水碓和水磨,这些机械效率高,应用广,是农业机械方面的重要发明 。
水碓是利用水力舂米的机械,在西汉末年就出现了,汉代桓谭(约前23—后50)的《桓子新论》里有关于水碓的记载 。