古代水轉(zhuǎn)大紡車的工作原理是怎樣的
紡車是采用纖維材料如毛、棉、麻、絲等生產(chǎn)線或紗的設(shè)備。紡車通常有一個用手或腳驅(qū)動的輪子和一個紗錠。那么古代水轉(zhuǎn)大紡車的工作原理是怎樣的?下面小編給大家介紹一下,希望能幫助到大家。
古代水轉(zhuǎn)大紡車的工作原理:世界上最早發(fā)明和運用的水力紡紗機,并非工業(yè)革命初期英國的阿克萊水力紡紗機,而是元代中國的水轉(zhuǎn)大紡車。
水轉(zhuǎn)大紡車是中國古代的水力紡紗機械。發(fā)明于南宋后期,元代盛行于中原地區(qū),是當(dāng)時世界上最先進的紡紗機械。水轉(zhuǎn)大紡車專供長纖維加拈,主要用于加工麻紗和蠶絲。麻紡車較大,全長約9米,高2.7米左右。它與人力紡車不同,裝有錠子32枚,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和龐大,有轉(zhuǎn)錠、加拈、水輪和傳動裝置等 四個部分。用兩條皮繩傳動使32枚紗錠運轉(zhuǎn)。這種紡車用水力驅(qū)動,工效較高,每車每天可加拈麻紗100斤。水轉(zhuǎn)大紡車是中國古代紡織機械方面的一個重大成就。
水轉(zhuǎn)大紡車約發(fā)明于南宋后期。由轉(zhuǎn)錠、加拈、水輪和傳動裝置等4個部分組成,裝有錠子32枚,通過兩條皮繩傳動,使32枚錠運轉(zhuǎn)。用于加工麻紗和蠶絲等長纖維,工效較高。水轉(zhuǎn)大紡車是中國古代機械工程方面的一項重大成就,是當(dāng)時世界上先進的紡紗機械。
中國古代的紡車兼有紡紗和加捻合線的功能,水轉(zhuǎn)大紡車在此基礎(chǔ)上是由手搖紡車、腳踏紡車逐步發(fā)展而來,并由單錠發(fā)展到多錠。作為宋元中國機械制作技術(shù)成就之集大成者,這種大紡車在中原和四川一些地方已得到相當(dāng)廣泛的運用。
元代科學(xué)家王禎在其所著《農(nóng)書》中把這種水力紡紗機稱為“水轉(zhuǎn)大紡車”,詳細地介紹了其結(jié)構(gòu)、性能以及當(dāng)時的使用情況,并且附有簡要圖樣,從而以確鑿不移的證據(jù),證實了世界上最早的水力紡紗機的存在。
王禎說,水轉(zhuǎn)大紡車的水輪“與水轉(zhuǎn)碾磨工法俱同”,而中國的水轉(zhuǎn)碾磨在元代之前已有上千年的發(fā)展歷史,從工藝上來說相當(dāng)成熟。
水轉(zhuǎn)大紡車的傳動機構(gòu)由兩個部分組成,一是傳動錠子,二是傳動紗框,用來完成加捻和卷繞紗條的工作。工作機與發(fā)動機之間的傳動,則由導(dǎo)輪與皮弦等組成。按照一定的比例安裝并使用這些部件,可做到“弦隨輪轉(zhuǎn),眾機皆動,上下相應(yīng),緩急相宜”。工具機即加捻卷繞機構(gòu),由車架、錠子、導(dǎo)紗棒和紗框等構(gòu)成。為了使各紗條在加捻卷繞過程中不致相互糾纏,在車架前面還裝置了32枚小鐵叉,用以“分勒績條”,同時還可使紗條成型良好,作用與繰車上的橫動導(dǎo)絲桿相同。
這種紡車用水力驅(qū)動,工效較高,《農(nóng)書》稱每車每天可加拈麻紗100斤。而以水轉(zhuǎn)大紡車為代表的中國機械技術(shù)知識西傳到歐洲后,對以阿克萊水力紡紗機為代表的近代機器的發(fā)明產(chǎn)生了重要的促進作用。
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奶奶的紡車
今年十月份,有幸隨團赴安徽全椒,江蘇常熟、蘇州、昆山等地采風(fēng),但印象最深的還是中國第一水鄉(xiāng)——周莊。這里四面環(huán)水,是江南典型的小橋流水人家,這里自然靈動,小巧輕盈,不過開發(fā)比較早,不是那么古樸了。我和文友一起在市場轉(zhuǎn)著玩,看到一個白發(fā)老媼賣幼兒穿的虎頭鞋。鞋子上的虎頭栩栩如生,煞是好看。我好多年不見這種鞋了,便停下來觀看了許久。老婦說,虎頭鞋的圖案是自己年輕時跟婆婆學(xué)著繡的,納鞋底的線也是自己紡的。鞋攤的旁邊放著幾綹線繩,我拿起來一看,就有一種親切感,記憶馬上就回到了幾十年前。
別小看一縷不起眼的線繩,用紡車紡線擰成線繩,需要好多工序呢。
先是搓棉花條。從軋熟了的棉花團上撕下一小塊棉花,把棉團一點一點扯大扯薄,用光滑的小細棍兒,像筷子那么粗的最好,放到扯大扯薄的棉團上,用手慢慢地往一邊搓,不能來回搓,棉條搓得不能太緊。太緊了,紡線時不好出線;太松了,紡得線太粗,擰成線繩不耐用,也不美觀。
紡線是一種技術(shù)活。搖紡車和抻棉線時兩只手要緊密配合,紡車搖得勻稱,棉線才能抻得細長,把抻長了的棉線纏到紡線錠子上的時候,搖紡車的速度應(yīng)該漸漸地慢下來,這樣抻長了的棉線才能均勻地纏到錠子上。如此地循環(huán)往復(fù),錠子上的棉線穗子(棉線坯子)眼看著長大,一會兒比一會兒豐滿,不大工夫,一個棉線穗子就紡成了。我在奶奶的紡車旁邊做作業(yè),不用看奶奶的操作,也不用瞧紡車,光用耳朵聽紡車的節(jié)奏聲,聽到紡車有規(guī)律的“嗡嗡——嗡嗡——嗡嗡”的聲音,就能準(zhǔn)確地判斷奶奶紡線時是在抻線還是在往錠子上纏線。
紡好的棉線穗子就放到離紡車不遠的一個針線笸籮里,棉線穗子在針線笸籮里,一個一個肥肥胖胖,憨頭憨腦。有的不聲不響地躺著,像在閉目養(yǎng)神;有的像玩累了的頑童,倚在另一個小伙伴的身旁側(cè)臥著在恢復(fù)體力;還有的直直的立著,翹首以盼,像等待媽媽快快回家。我一邊寫作業(yè),腦海里一邊想象這些可愛的棉線穗子的千姿百態(tài),有時候忍不住笑出聲來。
奶奶看到我傻笑時癡癡的憨態(tài),猜想我準(zhǔn)是在寫作文。我從六歲一開始上學(xué),老師就不斷夸獎我,說我的天賦好。我回來告訴奶奶,她不識字,也不明白“天賦”究竟為何物,一看到我寫作業(yè)時自己笑出聲來時,就想可能是“天賦”又在我身上“附體”了。奶奶沒有文化,她心地善良,只懂得樸素的“善有善報”的因果觀。她紡線時看到“天賦”又“附”在我身上時,認(rèn)為這是她經(jīng)常做善事得到最好的“回報”,自己疲勞的神態(tài)很快就會消除。
捯線也是需要耐心的。捯線就是把棉線穗子慢慢地捯在一個棉線拐子(方言,捯線用的工具。用一根長60公分左右,3至4公分粗的木棍,兩頭用各25公分左右一樣粗細的橫棍,用卯榫工藝把它們連在一起)上,每個棉線穗子的線頭要均勻地接在一起。有一次我?guī)湍棠虙揖€,一看針線笸籮里的棉線穗子,七扭八歪,灰頭土臉,個個像打了敗仗的“傷兵”。不用多想,一定是叔叔家那些弟弟的“杰作”。我拿起一個棉線穗子,慢慢地翻轉(zhuǎn),尋找,好不容易才“理出頭緒”。奶奶看我笨手笨腳的舉動,好像早就知道弟弟們用棉線穗子演習(xí)了一場“陣地戰(zhàn)”,一聲不吭地逐一把線頭尋出來,不一會兒我就把一笸籮棉線穗子捯完了。
為了節(jié)省一個煤油,奶奶紡線的時候,我就著她的紡車,在一個煤油燈下,奶奶搖紡車,我寫作業(yè)。奶奶紡線的時候,故意把紡車搖得慢一些——怕影響我做作業(yè)。紡車搖得快了,帶起的風(fēng)大,有時能把如豆的油燈吹滅。我寫作業(yè)寫累了,定神看著搖曳的燈苗,奶奶有節(jié)奏搖著紡車的身影在墻上晃來晃去。
奶奶今年都93歲了,可身體依然硬朗。只是奶奶的紡車和紡線的畫面只能在我的腦海里時時浮現(xiàn)。