汉代发明的这个水力舂米机，好多地方今天还在使用！
自0开始2018-12-29 11:33
连续几天介绍了汉代的一些发明，很是感慨于古人的智慧。今天继续介绍在汉代发明（可能不是汉代发明的，而是在汉代被推广）的利用水力服务生产生活的机械——水碓。写到这里突然想起来北京有个社区叫水碓子，和这个有关吗？
在介绍水碓之前，先来看看这个。小时候家里就用过，但是会更大，要几个人踩在后面才能工作。每到快过年的时候，会做一种食物，将糯米、小米蒸熟，芝麻炒熟后一起放在石臼里舂，然后变成很黏的面团状，冷却定型后切片，用炭火烤着吃，特别香！不过也都是很久以前的回忆了！
虽然看起来是如此简单，但在没有电动机器的时代，其效率还是非常高的。它充分利用了杠杆原理，以人自身的重量下压杆子，然后借助前段自身重量下落，完成舂米的工作。相比用杵在石臼里捣要轻松很多。
水碓和这个舂臼十分类似，但是其动力不是人力，而是通过水轮将水流的力量转化而来的机械动能，从而节省人力，提高了生产效率。
最早提到水碓的是西汉桓谭的著作《新论》。《太平御览》引桓谭《新论·离车第十一》说：“伏义之制杵臼之利，万民以济。及后世加巧，延力借身重以践碓，而利十倍；又复设机用驴骡、牛马及投水而舂，其利百倍。”这段话大概的意思是伏羲（不知道解释为伏羲是否正确，但古人习惯将很多发明归功于伏羲）发明了杵臼，造福万民；后来人们加以改进，发民了舂臼而效率提高好多倍；再到后来用骡、马以及用水力带动舂臼，效率又极大提高。这里讲的“投水而舂”，就是水碓。
水碓是利用水流力量来自动舂米的机械。以河水流过水车进而转动轮轴，再拨动碓杆上下舂米，利用了水力、杠杆和凸轮的原理。水碓的结构并不复杂，在舂臼的基础上，增加了一个立式水轮提供动力。水轮立于河水急流之上，轮上装有叶片，随着水流而转动。连接水轮的转轴上安装有若干彼此错开的拨板，用以拨动碓杆。随着水轮不停地转动，通过拨板持续间断带动拨杆，从而实现舂臼有节奏地抬起落下，完成舂米的工作，日夜不息，效率非常高。
汉安帝永建四年（公元129年），尚书仆射虞诩上疏，建议在陇西羌人住地筑河槽、造水碓。从此边远地区遍布“水舂河漕”、“用功省少，军粮饶足”。《古今图书集成》载：“凡水碓，山国之人，居河滨者之所为也，攻稻之法，省人力十倍。”可见在汉代，水碓已经被广泛推广使用。
到了魏晋时期，水碓被进一步改良。晋代杜预造连机碓，可能是一个大水轮驱动数个水碓同时工作。《天工开物》绘有一个水轮带动四个碓的画面。夏允彝《小有天记》记载：“……自高注下，势愈奔激。居民以运轮舂，碓声如桔槔，数十边位，原田幽谷为震。”
到唐以后，水碓用途不再局限于舂捣谷物，大凡需要捣碎之物，如药物、香料、乃至矿石、竹篾纸浆等等，皆可用省力功大的水碓。至今全国仍有不少地方有水碓保留下来。余姚市大隐镇共有水碓56处。据当地老农介绍，上世纪60年代中期，下磨村农民还在用水碓磨蚊香木粉销往上海、宁波等地。
与水碓类似的机械还有水磨，主要用于磨粉。与水碓不同的是，水磨采用卧式水轮，在转轴的另外一段直接连接磨盘，带动石磨工作。其结构主要由上下扇磨盘、转轴、水轮盘和支架构成。上磨盘悬吊于支架上，下磨盘安装在转轴上，转轴另一端装有水轮盘，以水的势能冲转水轮盘，从而带动下磨盘的转动。
所以，水磨一般架空在河道上方，以充分利用水力的力量。至今水磨在很多地方仍然保存完好，能够有效工作。在新疆就有保存比较好的水磨。
也有另外一种水磨采用类似齿轮带动，所用的水轮为立式，这种水磨可能发明的时间要晚很多。此外还有很多其他的利用水力的各种发明，如水碾等。
水在古代作为唯一可以持续不断提供动力的自然力量，中国人民对其开发利用可谓淋漓尽致。不想再说感叹智慧的话，但几千年来，无数国家兴亡、朝代更替，而中国文明始终传承，与中国人的智慧和实用主义可能是有关系的。所以也坚信中国未来更好的发展，并为人类文明贡献更多智慧！
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