中国古代技术创新

内,可同时完成开沟、播种、覆土工作。

这边是犁的模型。原始社会晚期出现了石犁铧,商代出现了金属的青铜犁铧,春秋战国以后,铁犁铧开始普及。汉代出现了犁壁。唐代的江南地区出现曲辕犁,又称为“江东犁”。被看作是农业的象征的江东犁由11个零件组成,具有三大特点:首先,曲辕和犁盘的出现,淘汰了犁衡(肩轭),缩短了犁辕,减轻了犁架的重量,克服了直辕犁的回转相妨的缺点,操作起来更为灵活自如,尤其便于转弯。其次,犁评和犁梢的出现,使入土的深浅、起土的宽窄更加随心所欲。最后,不仅出现了专门用以控制耕地深浅的犁评,而且有了犁梢和犁底的分工,犁底修长,便于耕作时保持平稳,做到深浅一致。江东曲辕犁在华南推广以后,逐渐传播到东南亚种稻的各国。17世纪时荷兰人在印尼的爪哇等处看到当时移居印尼的中国农民使用这种犁,很快将其引入荷兰,以后对欧洲近代犁的改进有重要影响。

这个多媒体播放的是从原始社会一直到明清时期农具的发展变化,大家感兴趣的话就可以观看一下。

这边是虚拟场景体验,大家可以戴上3D眼镜模拟体验耕作的情景,感受一下古人是怎么使用江东犁和耧车的。

10、龙骨水车

大家现在看到的这件展项叫龙骨水车。

水车是轮转提水机械的统称,按动力分为人力、畜力、水力和风力,因为动力装置不同而有不同形制。龙骨水车因为其形状犹如龙骨,故名“龙骨水车”。它是一种用于排水灌溉的机械,使用非常普遍,也叫“翻车”、“踏车”或“水车”,简称“龙骨”。龙骨水车约始于东汉时期,三国时发明家马钧曾予以改进,此后一直在农业上发挥巨大的作用。

大家看,它的车身是一个盛水木槽,木槽两端分别装轮轴,由一连串相互平行的木板构成板式链(行道板)置于槽内,并绕过车两端的轮板(龙骨板叶)上,使行道板与龙骨板叶相啮合。上轮轴两端各装上4枝拐木,摇动或踏动拐木,上轮运转,从而带动龙骨板循环转动,行道板在木槽内刮水上岸。龙骨水车结构是以木反为槽,尾部浸入水流中,有一大轮轴。另一端有小轮轴,固定于堤岸的木架

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上。用时踩动拐木,使大轮轴转动,带动槽内板叶刮水上行,倾灌于地势较高的田中。

大家可以扶着栏杆,用脚踩踏板,体验一下古人打水的过程。

11、桔槔

桔槔俗称“吊杆”,是一种原始的井上汲水工具。桔槔的结构,相当于一个普通的杠杆。横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根直杆与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当不汲水时,石头位置较低,这时的势能也小。当要汲水时,人用力将直杆与汲器往下压,与此同时.另一端石头的位置则上升,这时的势能增加。当汲器汲满后,就让另一端石头下降,石头原来所储存的势能因而转化,通过杠杆作用,就能够将汲器提升。这样,汲水过程的主要用力方向是向下。由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具,是我国古代社会的一种主要灌溉机械。

早在春秋时期,桔槔就已相当普遍,之后延续了几千年,是中国农村历代通用的旧式提水器具。虽然这种汲水工具简单,但它却使劳动人民的劳动强度得以减轻。

大家可以动手上下提升尖底瓶,体验一下桔槔的原理和作用。

12、高转筒车

高转筒车是筒车的一种,属于提水机械。所谓高转筒车是指其提水高度较一般筒车大,必须借助湍急的河水冲动。这种筒车适用于水很低而岸很高的地方,这是因为使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。

现在您看到的这件展项是根据元代农学家王帧在《农书》中所绘的插图复原而来。它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,上下两轮间用竹索相连,竹索上绑竹筒。使用时用人力或畜力转动上轮,经过绑着竹筒的竹索传动,下轮也随

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着转动,竹筒便跟着竹索上下。当竹筒下行到水中时,就兜满水,而后随竹索上行,到达上轮高处时,竹筒将水侵泻到水槽内,如此循环不已。带动连成串的小竹筒盛水,沿水槽而上,可在高岸上从低水源地区取水。它的汲水高程可达十丈,如两架筒车配合则可达二十丈。由此可见,高转筒车是链传动的农用机械,上轮是它的主动轮,它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。

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。

13、水转连磨

水转连磨是由水轮驱动的粮食加工机械,据《魏书》记载,为晋朝杜预创制。 西汉时期,作为粮食加工机械的水磨已经得到运用,但都是一轮一磨,水能利用率不高,工效也不大。西晋杜预对其进行了改进。他将原动轮改成一具大型卧式水轮,大水轮的长轴上安装三个齿轮,各联动三台石磨,共9台水磨,称水转连磨。水转连磨的制成,大大提高了水能的利用。水转连磨创制后,迅速得到了推广使用,给当时人们的生活事来很大的便利。

14、连机水碓

水碓是以水为动力的一种谷物加工工具。

观众可以通过面前这件可动式连机水碓的模型演示观看连机水碓是如何利用水力加工谷物的。

早在西汉的一些文献中已提及这种机械,魏末晋初,杜预在总结利用水排原理加工粮食经验的基础上,发明了连机水碓。唐代以后,水碓的记载更多,其用途也逐渐推广。只要是需要捣碎的,如药物、香料、乃至矿石等等,都可用水碓来加工。

水碓的动力机械是一个大的立式水轮,轮上装有若干板叶,转轴上装有一些彼此错开的拨板,拨板是用来拨动碓杆的。每个碓用柱子架起一根木杆,杆的一端装一块圆锥形石头。石臼里放上准备加工的稻谷。流水冲击水轮转动,轴上的拨板臼拨动碓杆的梢,使碓头一起一落地进行舂米。利用水碓,可以日夜加工粮食。

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凡在溪流江河的岸边都可以设置水碓,还可根据水势大小设置多个水碓,设置两个以上的叫做连机碓,最常用是设置四个碓。

15、石磨

磨,最初叫硙(wei四声),由鲁班发明,汉代才叫磨。有用人力、畜力和水力的。

石磨是用于把米、麦、豆等粮食加工成粉、浆的一种机械。石磨分为上扇和下扇,下扇中间装有一个短的立轴,用铁制成,上扇中间有一个相应的空套,两扇相合以后,下扇固定,上扇可以绕轴转动。两扇相对的一面,留有一个空膛,叫磨膛,膛的外周制成一起一伏的磨齿。上扇有磨眼,磨面的时候,谷物通过磨眼流入磨膛,均匀地分布在四周,被磨成粉末,从夹缝中流到磨盘上,过罗筛去麸皮等就得到面粉。

1968年,在河北省保定市满城汉墓中,出土了一架距今约2100年的石磨,是一个石磨和铜漏斗组成的铜、石复合磨。这是我国迄今所发现的最早的石磨实物。

16、石碾

碾子是用于碾压谷物,使谷物去壳、麸皮以及将麦粒、玉米等碾压成粉的加工工具。它由石板碾盘、石头滚子和使滚子作圆周运动的立轴组成。石碾的动力有水力、畜力和人力等多种,其形制也有多种。

大家看到的这个展项是水动石碾,顾名思义,它的动力来源是水力,是利用水力冲动卧轮或立轮的。据记载,水碾早在魏晋南北朝时期以前就有了,以后历代都有改进,到了唐代水碾发展的更快,已经出现了由一个水轮带动若干碾轮的水碾。直到现在,一些地方仍在使用水碾,而欧洲直到13世纪才出现了水碾,比我国晚了700多年。

17、扇车

传统的扬谷方法,可以追溯到人工栽培谷物之前。将谷粒抛入空中,最好是在有大风时,这样,糠秕就会被风吹走,而籽粒落到地上。其后采用簸箕,即簸

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