推动古代农业发展的动力之一—风

碓、磑、扇、隤、舂、簸、扬

中国是传统的农业大国,也是农业起源较早的地区之一。由于风与农业生产密切相关,古代先民在农业生产实践中很早就对风及其作用有了较为科学的认识,并对自然风、人造风加以充分的开发利用,主要集中于农业生产的重要环节谷物的清选加工及农业提水灌溉及排水等方面。其工具丰富完备,技术先进成熟。谷物清选加工方面主要的工具有杴、飏篮、簸箕、风扇车,提水灌溉及排水方面则主要是风车的发明和使用。

中国是传统的农业大国,也是农业起源较早的地区之一。由于风与农业生产密切相关,古代先民在…

风能应用于农业提水灌溉及排水,是通过风车将空气流动的动能转化为用于提水灌溉或排水所需的机械能,主要是用做翻车的动力,应用于我国沿海及长江流域风能资源丰富的地区。其原理是利用自然风的动能推动风车的叶片,将气流的直线运动转化为风轮绕其轴心线的圆周运动。古代的风车按风轮轴的位置可分为立轴式风车和卧轴式风车两种。风车的叶片借鉴于我国的船帆,由中国式硬质平衡纵帆变化而来。

一、用于谷物清选加工

用于提水的风车,风帆采用中国式硬质平衡纵帆,充分发挥了其可较好地利用侧向风的特点。特别是立轴式大风车,其独特的风向调节系统极富科学性,不仅不受风向的影响,而且可根据风力的大小简便地改变帆的受风面积,以保证风车正常地工作,形成了我国独特的风车技术特点,反映了很高的科学技术水平。当王徵、邓玉函编译《远西奇器图说录最》介绍国外风车时,中国风车技术早已成熟并被一些风能资源丰富的地区广泛利用。

古代先民在农业生产实践中,对风能进行了充分的开发利用,取得了很大的成就。谷物清选加工技术及工具经历了由利用杴和飏篮对自然风直接利用的扬法,到利用簸箕产生间断人造风的簸法,以及门式大风扇,又到产生连续人造风的重大发明风扇车出现的演变过程。清选方式由单一的对自然风的利用到自然风和人造风的互补利用;做功方式由簸箕的上下簸扬做功,到门式大风扇的半圆周转动做功,又到风扇车的圆周转动连续做功的发展过程,极大地提高了生产效率。由间歇做功到连续做功,反映了技术发展由萌芽到逐步完善的内在特点及规律。

二、用于提水灌溉及排水风车

我国古代农业中对风能开发利用的技术及成就,是应社会生产的需要而产生的。如双出粮口风扇车的出现就是十七世纪以后城市人口不断增加,对谷米消费的需求与日俱增,一些地主及商人也就随之开起了大型米店,并而改革谷米加工机械,促使发明了双出粮口风扇车。风车的发明和使用,减轻了人力及畜力役,拓展了农业生产的动力能源,有力地推动了我国古代农业生产及社会的发展。

我国古代农业生产对风能开发利用的主要方面之一,是用于谷物清选加工。在谷物蹂打、舂碾后,根据质量不同的物体在同等风力下,被风吹的远近不同的惯性原理,借助自然风或人造风把粮食籽粒和秸秆、谷糠等杂物分开,达到取精去粗的目的。中国古代主要的谷物清选农具,在汉代已较完备。西汉元帝黄门令史游《急就篇》记载了当时也是我国古代主要的谷物加工农具:碓、磑、扇、隤、舂、簸、扬。唐颜师古注:碓,所以礳也;亦谓之
。古者雍父作舂,鲁班作磑。扇,扇车也。隤,扇车之道也隤之言坠也。言即扇之,且令坠下也。舂则簸之、扬之,所以除糠秕也。扬字或作飏,音义同。以上记述了我国古代谷物清选加工的三种方式及工具:一是借助自然风的扬法,主要的工具有杴和飏篮;二是簸法,主要的工具是簸箕;三是利用风扇车等设备产生间断或连续的人造风对谷物进行清选,达到去粗取精的目的,主要设备为风扇车。

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