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筒车
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筒车

中文名称 :筒车

别 名 :水转筒车

属 性 :一种工具

用 途 :取水灌田

筒车(chinese noria)亦称“水转筒车”。一种以水流作动力,取水灌田的工具亦称“水转筒车”。据史料记载,筒车发明于隋而胜于唐,距今已有1000多年的历史。这种靠水力自动的古老筒车,在家乡郁郁葱葱的山简、溪流间构成了一幅幅远古的田园春色图,为中国古代人民杰出发明。[1]

基本简介

筒车(chinese noria)亦称“水转筒车”。一种以水流作动力,取水灌田的工具。在宁陕县,仅地名叫筒车就有筒车湾镇、汤坪镇组筒车组、铁炉坝的筒车堰。

史料记载

筒车发明于唐,距今已有1000多年的历史。唐陈廷章在《水把它安装在有流水的河边上,因为挖有地槽,被引入地槽的急流推动木叶轮不停转动,将地槽里的水通过竹筒提升到高处,倒入天槽流进农田中。这种靠水力自动的古老筒车,在家乡郁郁葱葱的山简、溪流间构成了一幅幅远古的田园春色图,为中国古代人民杰出发明。竹筒起到了叶轮的作用:承受水的冲力(由水的动能(速度)提供),获得的能量使筒车旋转起来。并克服筒车的摩擦阻力、以及被提升的水对筒车的反力矩)。当转过一定角度,原先浸在水里的竹筒(已灌满了水)将离开水面被提升。此时,由于竹筒的筒口比筒底的位置高(这就是筒口要朝着筒车前进方向的原因),竹筒里会存一些水。当竹筒越过筒车顶部(此时竹筒开始倒水)之后,筒口的位置相对于筒底开始降低,竹筒里的水就会倒进水槽里。你可以调整水槽的位置,使水槽能够接到更多的水。当你发现筒车旋转太慢,或者提不起水,你要在筒车上装一些木板或竹板,便于筒车从水中获得更多的能量(动能)。你也可以将筒车浸入水中更深一些,来获得能量(这样处理,由于竹筒出水时的位置与筒车轴线之间的角度更大,筒口与筒底的高差也更大,能够使竹筒内存下更多的水)。当水流的速度较低时,竹筒也要相对小一些,否则,筒车从水中获得的能量有限,不足以克服被提起的水对筒车的反力矩(或者说:势能)。如此往复,循环提水。 筒车本身的效率很低,但无需供给动力。[2]

历史发展

早在春秋时期就已出现。庄周<南华经>记载的汉阴抱翁老人耻用的桔槔,即是竖于井边的提水器械。随着社会的发展,提水工具的使用越来越被重视,先后又出现了戽斗、汲筒、龙骨车(又名翻车)和筒车。戽斗是用粗绳缚于木桶或笆斗的两边,两人对立各执一绳,将河水汲入田间。汲筒是用打通竹节之粗大竹杆,相互连接,随地势高下,用木石支架,跨越涧谷,引水入田。龙骨车是用连串的活节木板装入水槽中,上面辅以横轴利用人力踏转或利用牛力旋转,沟溪河水随板导入田中。筒车是利用水力运转的原理,让竹筒取水,流水自转导灌入田,不用人力。筒车的使用在安康始于南宋郭浩营田时。恒口千工堰龙口下筒车河是郭浩营田时制筒车引水入渠处,故地留“筒车河”之名。在河东岸崖壁上遗有石刻两方,字迹虽已漫漶,但依稀仍可认出“奉檄制龙筒车”、“提水入堰”、“灌田”等字样。后来发展的高转筒车,王祯《农书》描绘的高转筒车,属于提水机械。以人力或畜力为动力,外形如龙骨车,其运水部件如井车,其上、下都有木架,各装一个木轮,轮径约四尺(明代一尺约合0.32公尺)轮缘旁边高、中间低,当中做出凹槽,更显凹凸不平,以加大轮缘与竹筒的摩擦力。下面轮子半浸水中,两轮上用竹索相连,竹索长约一尺,竹筒间距离约五寸,在上下两轮之间、在上面竹索与竹南宋以来,筒车在使用过程中不断完善,并渐行推广普及。明、清之际,安康各县都可见到筒车。地方志书多有记载。诸如平利坝河的筒车垭,紫阳县的筒车沟,宁陕县汶水河的筒车湾这些至今沿用的地名,即可探寻到当年的踪迹。在汉滨区迎风乡黄洋河畔,至今仍可看到筒车风姿。它们在喷珠溅玉、浇灌农田的同时,也成了人们旅游观光的靓丽风景。

记载

唐诗人刘禹锡有《机汲记》加以描述。直至今日,云、桂、川、甘、陕、粤等地仍使用之。此外,尚有“畜力筒车”,依靠齿轮传动带动筒车;“高转筒车”,通过两大轮,将低处之水带向高处,结构均巧妙合理,为我国古代人民杰出发明。 唐陈廷章《水轮赋》:“水能利物,轮乃曲成。升降满农夫之用,低徊随匠氏之程。始崩腾以电散,俄宛转以风生。虽破浪于川湄,善行无迹;既斡流于波面,终夜有声。”宋梅尧臣《水轮咏》:“孤轮运寒水,无乃农自营。随流转自速,居高还复倾。”《宋史.太祖纪三》:“六月庚子,步至晋王邸,命作机轮,挽金水河注邸中为池。”宋李处权《土贵要予赋水轮》诗:“江南水轮不假人,智者创物真大巧。一轮十筒挹且注,循环下上无时了。”明王临亨《粤剑编》卷三:“水车,每辐用水筒一枚,前仰后俯,转轮而上,恰注水槽中,以田之高下为轮之大小,即三四丈以上田,亦能灌之,了不用人力。”

构造

筒车是用竹子或木头制作而成,先做一个大立轮,再用圆木制成滚筒将其架起,在滚筒上安装几十根骨架起支撑连接作用,圆轮的周围还装有木叶轮和许多中空、斜口的大竹筒。上下各有一个轮子,下轮一半淹在水中,两轮之间有轮带,轮带上装有很多尺把长的竹筒管。流水冲击下面的水轮转动,竹筒就浸满了水,并自下而上地把河水带到高处倒出。结构是:以木或竹制成大型立轮1,用横轴2架起,轮周斜装若干小木筒或竹筒3,轮的下部浸入水中;水激轮转,浸入水中的小筒被水灌满,当水轮转到上部时,小筒自动将水倾泻入木槽4中。

分类

畜力筒车

依靠齿轮传动带动筒车。

高转筒车

所谓高转筒车是指其提水高度较一般筒车加大,必须借助湍急的河水冲动。这种筒车的适用范围是水很低而岸很高,应用其它筒车不可能将水提升到这么高,而应用高转筒车时,水的提升高度可以很高。通过两大轮,将低处之水带向高处,结构均巧妙合理。

  • 1、高转筒车属于提水机械,以人力或畜力为动力。
  • 2、高转筒车由上、下轮、简索、支架等部件组成。
  • 3、下轮有一半埋于水中,汲水高程可达十丈,如两架筒车配合则可达二十丈。
  • 4、汲水筒长约一尺,以索相连成链环状,筒的间距为五寸,索链用竹制成。从传动方式看。高转筒车也是链传动的实例。
  • 5、高转筒车以上轮为主动轮,由于动力不同,轮抽部件构成有所变化。“所转上轮,形如框制,易缴筒索。用人则于轮轴一端作棹枝,用牛则制作竖轮,如牛转翻车之法,或于轴两端造作拐木,如人踏翻车之制”。
  • 6、高转筒车是一种具有搬运链性质的机械,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形。
  • 7、高转筒车的发明年代,从文献考察可推断在唐代。唐人刘禹锡的《机汲记》和陈廷章的《水轮赋》都形象地描绘了高转筒车的功能。

唐式古筒车

是一种由竹木制成的轮形提水机械。竹筒或木筒在水中注满水,随轮转到上部时,水自动泻入盛水槽,输入农田里。水筒与水轮联成一体,既是接受水力驱动的构件,又是提水倒水的工作构件,其结构简明紧凑,设计构思巧妙。这种筒车每小时可输水0.5个立方米,一个筒车可灌溉2亩农田。

基本分布

中国西南部山丘和西北黄河上中游两岸使用的很多。云、桂、川、甘、陕、粤等地也有使用。特别值得注意的是唐朝水车已传到日本。829年,日本的“太政府符”专门谈及“应作水车事”,说:“传闻唐国之风,渠堰不便之处,多构水车。无水之地,以斯不失其利。此间之民,素无此备,动若焦损。宜下仰民间,作备件器,以为农业之资。其以手转、以足踏、服牛回等,备随便宜。”这一记载不仅是中日两国人民经济文化交流的绝好证明,也生动说明水车使用已成“唐国之风”,其种类有手转、足踏、牛拉等。此外,亚太地区一些国家也使用筒车。[3]

相关视频

筒车水乡,七里人家

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