1、龙骨水车的分类与其构造龙骨水车的分类与其构造研究目的研究龍骨水車技術發展之脈絡。探索各型龍骨水車技術上的不同性。2何為龍骨水車?龍骨水車包含哪些元件?龍骨水車在中國使用了很長的時間,是一種刮板式鏈條傳動裝置,是世界上獨特的鏈式水泵。3動力源傳動裝置工作系統龍骨水車的元件龍骨水車的工作系統(主動鏈輪)東坡詩云:翻翻聯聯銜尾鴉翻翻聯聯銜尾鴉,犖犖確確蛻骨蛇。分疇翠浪走云陣犖犖確確蛻骨蛇。分疇翠浪走云陣,刺水綠針抽刺水綠針抽稻芽。洞庭五月欲飛沙稻芽。洞庭五月欲飛沙,鼉鳴窟中如打衙。天公不見老農泣鼉鳴窟中如打衙。天公不見老農泣,喚取阿香推雷喚取阿香推雷車。車。,詩中尾鴉應是指龍骨車之刮水板詩中尾鴉應是
2、指龍骨車之刮水板,且亦提及了此種裝置像是蛇一般連且亦提及了此種裝置像是蛇一般連綿不絕地捲動綿不絕地捲動,且骨節突顯在外。且骨節突顯在外。-北宋蘇軾的無錫道中賦水車41 龍骨板3 跨軸5 槽筒7 軸承座9 木齒2 鶴膝4 龍骨6 軸承8 主動鏈輪498631275龍骨水車的工作系統(從動鏈輪)1 行道板2 槽筒3 龍骨4木齒5 鶴膝6 從動鏈輪5126543龍骨水車工作系統(槽筒)龍骨板的輸水裝置為槽筒與龍骨板構成。槽筒為箱形結構,以龍骨板的寬度製作水槽,中間安置行道板。6龍骨水車的起源與發展7東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (
3、AD(AD 226-239)226-239)畢嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良唐文宗唐文宗 太和二年太和二年(AD(AD 828)828)水車製造令水車製造令宋朝宋朝(南宋初南宋初)(AD1127-1160)(AD1127-1160)風力驅動風力驅動元朝元朝(AD1271-1368)(AD1271-1368)水力驅動方式水力驅動方式拔車拔車手搖車手搖車踏車踏車風力龍骨水車風力龍骨水車水力龍骨水車水力龍骨水車牛轉龍骨水車牛轉龍骨水車2 2畝畝/人人5 5畝畝/人人20-6020-60畝畝/架架20-3020-30畝畝/架架10-1510-15畝畝/架架日灌溉量龍骨水車的動力源以及其傳動機構8人
4、力驅動之龍骨水車畜力驅動之龍骨水車自然力驅動之龍骨車根據動力源動力源分類動力源傳動裝置工作系統龍骨水車的元件龍骨水車的動力源以及其傳動機構(續)再根據動力源與工作系統間的傳動機構不同,可再將其細分為以上的分類。9人力驅動畜力驅動自然力驅動根據傳動機構根據傳動機構細分手搖車拔車踏車牛轉龍骨水車水力龍骨水車風力龍骨水車手搖車10以手驅動龍骨水車的史料記載11東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)又使掖廷令畢嵐鑄銅人又使掖廷令畢嵐鑄銅人又作翻車、渴烏又作翻車、渴烏,施施於橋西於橋西,用灑南北郊路用灑南北郊路,以省百姓灑道之費。以省百姓灑道之費。出自出自後漢書後漢
5、書張讓傳張讓傳南朝劉宋南朝劉宋 范曄范曄 編編畢嵐畢嵐 發明發明以手驅動龍骨水車的史料記載12東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (AD(AD 226-239)226-239)(魏明帝魏明帝)時有扶風馬鈞時有扶風馬鈞,巧思絕世。傅玄序之巧思絕世。傅玄序之曰曰:居京都居京都,城內有地城內有地,可以為囿可以為囿,患無水以灌之患無水以灌之,乃作翻車乃作翻車,令童兒轉之令童兒轉之,而灌水自覆。更入更出而灌水自覆。更入更出,其巧其巧百倍於常。百倍於常。出自出自三國志三國志晉晉 陳壽陳壽 編編畢嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良拔車13 踏車
6、踏車以及牛車的記載15東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (AD(AD 226-239)226-239)文宗太和二年閏三月文宗太和二年閏三月,京兆府奏京兆府奏,准內出樣造水車。時鄭、准內出樣造水車。時鄭、白渠既役白渠既役,又命江南征造水車匠。帝於禁中親指准又命江南征造水車匠。帝於禁中親指准,乃賜乃賜畿內諸縣畿內諸縣,令依樣製造令依樣製造,以廣溉種。以廣溉種。出自出自冊府元龜冊府元龜北宋北宋 王欽若王欽若 編編畢嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良唐文宗唐文宗 太和二年太和二年(AD(AD 828)828)水車製造令水車製造令踏車以及
7、牛車的記載16東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (AD(AD 226-239)226-239)傳聞唐國之風傳聞唐國之風,渠堰不便之處渠堰不便之處,多構水車。無水之地多構水車。無水之地,以斯以斯不失其利。此間之民不失其利。此間之民,素無此備素無此備,動若焦損。宜下仰民間動若焦損。宜下仰民間,作備件器作備件器,以為農業之資。期以手轉、以為農業之資。期以手轉、足踏、服牛回足踏、服牛回,備備隨便宜。若有貧乏之輩隨便宜。若有貧乏之輩,不堪作備者不堪作備者,國司作給。國司作給。出自出自太政府符太政府符 日本日本類聚三代格類聚三代格記載記載畢
8、嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良唐文宗唐文宗 太和二年太和二年(AD(AD 828)828)水車製造令水車製造令來自日本的記載來自日本的記載已有手轉、足踏以及畜力驅已有手轉、足踏以及畜力驅動三種不同方式動三種不同方式牛轉龍骨水車17牛轉龍骨水車的不同運作形式18抽水地勢較低者通常採用型A的齒輪盤安裝方式。抽水地勢高低差較大者通常採用型B的齒輪盤安裝方式。BA風力龍骨水車19風力龍骨水車的記載20東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (AD(AD 226-239)226-239)風輪共轉相鉤加。風輪共轉相鉤加。出自劉一止出自劉一止
9、苕溪集苕溪集畢嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良唐文宗唐文宗 太和二年太和二年(AD(AD 828)828)水車製造令水車製造令宋朝宋朝(南宋初南宋初)(AD1127-1160)(AD1127-1160)風力水車風力水車風力龍骨水車-水平軸式風力龍骨水車主要可分為水平軸以及垂直軸式,其動力取得方式如同水力龍骨水車一般,僅利用風的衝量來產生推力,為阻力型風車。其效益取決於風帆葉片的設計,使用阻力型風帆的原因應為其起始扭矩較大,恰好符合抽水需求。21 (a)1961上海縣西郊風力龍骨水車 (b)80年代尚存於蘇北的風力龍骨水車風力龍骨水車-垂直軸式此種風車具有一個巨大的風輪,它的中軸以旋轉對與機架
10、鄰接,以風帆承受四面八方的風力,所產生的扭力以齒輪對傳至跨軸。風輪是由一系列木質桿件連接成八稜柱狀的框架結構,而車心是整部風車的骨架的樞紐和中心轉軸,又稱大將軍,是取自中國帆船桅桿的俗稱。此型風車的風帆能夠自我調節以應對不同方向的風,與龍骨水車一樣為中國具有代表性的傳統機械之一。22立軸式風力龍骨水車在江蘇鹽城海河鎮復原的情況水力龍骨水車23水力龍骨水車的記載24東漢末年東漢末年 漢靈帝漢靈帝(AD(AD 168-189)168-189)曹魏曹魏 魏明帝魏明帝 (AD(AD 226-239)226-239)水轉翻車水轉翻車,其制與人踏翻車俱同其制與人踏翻車俱同,乃擗水傍乃擗水傍激下輪激下輪,既
11、轉既轉,則上輪隨撥車頭豎輪則上輪隨撥車頭豎輪出自王禎出自王禎農書農書畢嵐畢嵐 發明發明馬鈞馬鈞 改良改良唐文宗唐文宗 太和二年太和二年(AD(AD 828)828)水車製造令水車製造令水力水車出現於史料中水力水車出現於史料中宋朝宋朝(南宋初南宋初)(AD1127-1160)(AD1127-1160)風力龍骨水車風力龍骨水車元朝元朝(AD1271-1368)(AD1271-1368)水力龍骨水車水力龍骨水車結論畜力水車的出現,克服了機構上的弱點,可算是一個重要的里程碑。之後風力以及水力的應用更增添了水車動力來源的可置換性,顯示出龍骨水車工作系統的泛用性。手搖式水車以及足踏型水車仍不致被淘汰,其中的原因可以推測為裝置製作維護的難度以及地形限制,根據詩人的描述亦可以得知當時的人力充沛,使得踏車應用較廣,此可謂產品定位的不同。古代的傳統機械往往完善地將操作者與機械一體化,來完成所需的工作,並且精簡結構,減少材料消耗,且由於人力充沛,以人力為本的農業機械往往較其他形式更受歡迎,獲得較廣的應用面。25感謝各位的聆聽26
