研磨式谷物加工农具
时间:2021-01-23 18:31:52 来源:达达文档网 本文已影响 人
李广进
谷物加工农具在长期发展过程中,主要形成了以“摩擦”用力为代表的研磨式加工农具,和以“舂捣”用力为代表的击打式加工农具两种模式。本期内容首先向大家介绍研磨式谷物加工农具。
最早出现的“研磨式”谷物加工农具,是石磨盘和石磨棒。其组合形式由一块扁平的石板和一根圆柱形的石棒组成,研磨谷物时,直接将谷物置于石板之上,然后手握石棒进行滚动式研磨。
依出土文物,以山西吉县柿子滩出土者为最古,距今约2.5万年。因此农史学家推测,远在旧石器时代,石磨盘和石磨棒已用于野外采集而来的谷物加工。此种农具,生命力极强,历经新石器时代,直至夏商周三代,一直是谷物加工的主角。
磨盘内部样式之一
磨盘内部样式之二
“研磨式”谷物加工农具的第二次革新标志,是春秋时期石磨的发明。石磨的出现,不仅推动了饮食方法的丰富,也为中国传统经济建设做出了不可磨灭的贡献。
相传石磨是由公输班发明的,由上下两扇圆形的石体扣合而成。通常选用坚硬的花岗岩类石料制成,上扇磨盘凿有“磨眼”,用以注入粮食;下扇磨盘中央的位置凿孔装轴,与上磨盘相穿。
几乎与石磨同时发明的还有石碾,其确切的发明时间应在北魏。主要由碾磙、碾盘等构件组成。石磨和石碾的动力早先均来自人力;西汉之后,畜力的应用已十分普遍;再至魏晋南北朝,又出现了水力应用,此可视为“研磨式”谷物加工农具的第3次革新。
在中国科技馆“华夏之光”展厅的“水力机械”展区,就专门为大家展示有以水作为驱动力的“水转连磨”和“水碾”两个展项。利用水力驱动磨、碾进行谷物加工,有立轮式驱动和卧轮式驱动两种模式。“华夏之光”展厅的水转连磨采用的是立轮,水碾为卧轮。
水转连磨实际上可视为水磨发展的高级形式,其名字往往又因磨扇的数量而定,如“华夏之光”展品由9组水磨组成,所以展项又称“九转连磨”。当然,磨扇的数量也直接反映着水力机械科技水平的高低。
为方便谷物的加工,或为减小天气因素的不利影响,往往配合连磨出现的还有建于水面之上的作坊。立轮式驱动装置,需要水位高低落差的势能来促使其转动,与立轮同轴的小立齿轮也会随之转动,小立齿轮的木齿与石磨的木齿相咬合,石磨间的木齿也呈咬合之态,如此便可实现石磨的集体连动。
水碾的卧轮装置则与之不同,卧轮的驱动装置直接置于作坊平台的下方,通过中心轴与碾磙串连。当水流的动力驱动卧轮转动时,可直接带动碾磙一起转动。依据《魏书》和《唐会要》等文献记载,水碾的发明不晚于南北朝时期。
受到地理因素的限制,水磨和水碾的应用未能在大范围内得到普及应用,再加之与灌溉之间的矛盾共存关系,使得它们的推广更是难上加难。但是作为农业机械创新的典型代表,它们的发明不仅为其他领域机械的创新提供了宝贵经验,更为人类语言和思维的拓展带来深远的影响。
游修龄先生依据《汉語大词典》对“磨”派生词和成语进行统计,共得词组竟168个之多,并且可分为3个层次。第1层次直接得自经验的获得,诸如磨坊,磨研等;第2层次属抽象化的概念,如磨灭,磨炼等;第3层次意义则更加深入,如磨杵成针,磨砻砥砺等。
齿轮咬合模式
展项:水碾
(本栏目合作单位:中国科学技术馆)