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筒車 |
筒車 |
中文名稱 :筒車 別 名 :水轉筒車 屬 性 :一種工具 用 途 :取水灌田 |
筒車(chinese noria)亦稱「水轉筒車」。一種以水流作動力,取水灌田的工具亦稱「水轉筒車」。據史料記載,筒車發明於隋而勝於唐,距今已有1000多年的歷史。這種靠水力自動的古老筒車,在家鄉鬱鬱蔥蔥的山簡、溪流間構成了一幅幅遠古的田園春色圖,為中國古代人民傑出發明。[1]
基本簡介
筒車(chinese noria)亦稱「水轉筒車」。一種以水流作動力,取水灌田的工具。在寧陝縣,僅地名叫筒車就有筒車灣鎮、湯坪鎮組筒車組、鐵爐壩的筒車堰。
史料記載
筒車發明於唐,距今已有1000多年的歷史。唐陳廷章在《水把它安裝在有流水的河邊上,因為挖有地槽,被引入地槽的急流推動木葉輪不停轉動,將地槽里的水通過竹筒提升到高處,倒入天槽流進農田中。這種靠水力自動的古老筒車,在家鄉鬱鬱蔥蔥的山簡、溪流間構成了一幅幅遠古的田園春色圖,為中國古代人民傑出發明。竹筒起到了葉輪的作用:承受水的衝力(由水的動能(速度)提供),獲得的能量使筒車旋轉起來。並克服筒車的摩擦阻力、以及被提升的水對筒車的反力矩)。當轉過一定角度,原先浸在水裡的竹筒(已灌滿了水)將離開水面被提升。此時,由於竹筒的筒口比筒底的位置高(這就是筒口要朝着筒車前進方向的原因),竹筒里會存一些水。當竹筒越過筒車頂部(此時竹筒開始倒水)之後,筒口的位置相對於筒底開始降低,竹筒里的水就會倒進水槽里。你可以調整水槽的位置,使水槽能夠接到更多的水。當你發現筒車旋轉太慢,或者提不起水,你要在筒車上裝一些木板或竹板,便於筒車從水中獲得更多的能量(動能)。你也可以將筒車浸入水中更深一些,來獲得能量(這樣處理,由於竹筒出水時的位置與筒車軸線之間的角度更大,筒口與筒底的高差也更大,能夠使竹筒內存下更多的水)。當水流的速度較低時,竹筒也要相對小一些,否則,筒車從水中獲得的能量有限,不足以克服被提起的水對筒車的反力矩(或者說:勢能)。如此往復,循環提水。 筒車本身的效率很低,但無需供給動力。[2]
歷史發展
早在春秋時期就已出現。莊周<南華經>記載的漢陰抱翁老人恥用的桔槔,即是豎於井邊的提水器械。隨着社會的發展,提水工具的使用越來越被重視,先後又出現了戽斗、汲筒、龍骨車(又名翻車)和筒車。戽斗是用粗繩縛於木桶或笆斗的兩邊,兩人對立各執一繩,將河水汲入田間。汲筒是用打通竹節之粗大竹杆,相互連接,隨地勢高下,用木石支架,跨越澗谷,引水入田。龍骨車是用連串的活節木板裝入水槽中,上面輔以橫軸利用人力踏轉或利用牛力旋轉,溝溪河水隨板導入田中。筒車是利用水力運轉的原理,讓竹筒取水,流水自轉導灌入田,不用人力。筒車的使用在安康始於南宋郭浩營田時。恆口千工堰龍口下筒車河是郭浩營田時制筒車引水入渠處,故地留「筒車河」之名。在河東岸崖壁上遺有石刻兩方,字跡雖已漫漶,但依稀仍可認出「奉檄制龍筒車」、「提水入堰」、「灌田」等字樣。後來發展的高轉筒車,王禎《農書》描繪的高轉筒車,屬於提水機械。以人力或畜力為動力,外形如龍骨車,其運水部件如井車,其上、下都有木架,各裝一個木輪,輪徑約四尺(明代一尺約合0.32公尺)輪緣旁邊高、中間低,當中做出凹槽,更顯凹凸不平,以加大輪緣與竹筒的摩擦力。下面輪子半浸水中,兩輪上用竹索相連,竹索長約一尺,竹筒間距離約五寸,在上下兩輪之間、在上面竹索與竹南宋以來,筒車在使用過程中不斷完善,並漸行推廣普及。明、清之際,安康各縣都可見到筒車。地方志書多有記載。諸如平利壩河的筒車埡,紫陽縣的筒車溝,寧陝縣汶水河的筒車灣這些至今沿用的地名,即可探尋到當年的蹤跡。在漢濱區迎風鄉黃洋河畔,至今仍可看到筒車風姿。它們在噴珠濺玉、澆灌農田的同時,也成了人們旅遊觀光的靚麗風景。
記載
唐詩人劉禹錫有《機汲記》加以描述。直至今日,雲、桂、川、甘、陝、粵等地仍使用之。此外,尚有「畜力筒車」,依靠齒輪傳動帶動筒車;「高轉筒車」,通過兩大輪,將低處之水帶向高處,結構均巧妙合理,為我國古代人民傑出發明。 唐陳廷章《水輪賦》:「水能利物,輪乃曲成。升降滿農夫之用,低徊隨匠氏之程。始崩騰以電散,俄宛轉以風生。雖破浪於川湄,善行無跡;既斡流于波面,終夜有聲。」宋梅堯臣《水輪詠》:「孤輪運寒水,無乃農自營。隨流轉自速,居高還復傾。」《宋史.太祖紀三》:「六月庚子,步至晉王邸,命作機輪,輓金水河注邸中為池。」宋李處權《土貴要予賦水輪》詩:「江南水輪不假人,智者創物真大巧。一輪十筒挹且注,循環下上無時了。」明王臨亨《粵劍編》卷三:「水車,每輻用水筒一枚,前仰後俯,轉輪而上,恰注水槽中,以田之高下為輪之大小,即三四丈以上田,亦能灌之,了不用人力。」
構造
筒車是用竹子或木頭製作而成,先做一個大立輪,再用圓木製成滾筒將其架起,在滾筒上安裝幾十根骨架起支撐連接作用,圓輪的周圍還裝有木葉輪和許多中空、斜口的大竹筒。上下各有一個輪子,下輪一半淹在水中,兩輪之間有輪帶,輪帶上裝有很多尺把長的竹筒管。流水衝擊下面的水輪轉動,竹筒就浸滿了水,並自下而上地把河水帶到高處倒出。結構是:以木或竹製成大型立輪1,用橫軸2架起,輪周斜裝若干小木筒或竹筒3,輪的下部浸入水中;水激輪轉,浸入水中的小筒被水灌滿,當水輪轉到上部時,小筒自動將水傾瀉入木槽4中。
分類
畜力筒車
依靠齒輪傳動帶動筒車。
高轉筒車
所謂高轉筒車是指其提水高度較一般筒車加大,必須藉助湍急的河水衝動。這種筒車的適用範圍是水很低而岸很高,應用其它筒車不可能將水提升到這麼高,而應用高轉筒車時,水的提升高度可以很高。通過兩大輪,將低處之水帶向高處,結構均巧妙合理。
- 1、高轉筒車屬於提水機械,以人力或畜力為動力。
- 2、高轉筒車由上、下輪、簡索、支架等部件組成。
- 3、下輪有一半埋於水中,汲水高程可達十丈,如兩架筒車配合則可達二十丈。
- 4、汲水筒長約一尺,以索相連成鏈環狀,筒的間距為五寸,索鏈用竹製成。從傳動方式看。高轉筒車也是鏈傳動的實例。
- 5、高轉筒車以上輪為主動輪,由於動力不同,輪抽部件構成有所變化。「所轉上輪,形如框制,易繳筒索。用人則於輪軸一端作棹枝,用牛則製作豎輪,如牛轉翻車之法,或於軸兩端造作拐木,如人踏翻車之制」。
- 6、高轉筒車是一種具有搬運鏈性質的機械,是現代斗式提升機和刮板輸送機的雛形。
- 7、高轉筒車的發明年代,從文獻考察可推斷在唐代。唐人劉禹錫的《機汲記》和陳廷章的《水輪賦》都形象地描繪了高轉筒車的功能。
唐式古筒車
是一種由竹木製成的輪形提水機械。竹筒或木筒在水中注滿水,隨輪轉到上部時,水自動瀉入盛水槽,輸入農田裡。水筒與水輪聯成一體,既是接受水力驅動的構件,又是提水倒水的工作構件,其結構簡明緊湊,設計構思巧妙。這種筒車每小時可輸水0.5個立方米,一個筒車可灌溉2畝農田。
基本分布
中國西南部山丘和西北黃河上中游兩岸使用的很多。雲、桂、川、甘、陝、粵等地也有使用。特別值得注意的是唐朝水車已傳到日本。829年,日本的「太政府符」專門談及「應作水車事」,說:「傳聞唐國之風,渠堰不便之處,多構水車。無水之地,以斯不失其利。此間之民,素無此備,動若焦損。宜下仰民間,作備件器,以為農業之資。其以手轉、以足踏、服牛回等,備隨便宜。」這一記載不僅是中日兩國人民經濟文化交流的絕好證明,也生動說明水車使用已成「唐國之風」,其種類有手轉、足踏、牛拉等。此外,亞太地區一些國家也使用筒車。[3]
相關視頻
筒車水鄉,七里人家