第六节机械
隋唐时期的农业机械有较大发展。唐代以前,农耕使用的主要是回转困难、耕地费力的长直辕犁,唐代时已广泛使用较轻便的曲辕犁。其中尤为突出的是唐代出现的结构完备的江东犁,这表明我国南方水田的耕地农具已经成熟和定型。据陆龟蒙《未耜经》记载,江东犁由铁制的犁镵(犁铧)和犁壁,以及木制的犁底、压镵、策额、犁箭、犁辕、犁梢、犁评、犁建和犁镵等十一个部件构成,每个部件都有确定的功用,改善了犁的性能。用这种犁耕地,灵便省力,耕田深度可调节自如,有很大的优越性。中国的地域广大,各地区土质、作物不同,耕具也有多种形制,但就犁而言,唐代的曲辕犁已成为后世农家长期沿用的基本形式,除元 代曾增加犁刀一项外,一直没有很大的改变。此外,隋唐时期,还出现了一种碎土、和土用的新式整地工具铁搭(北方一般称之为四齿镐或六齿镐),很适合于缺牛少耙的小农使用。
在唐代,各种提水和灌溉机械如手转、足踏、畜力、水转等各式水车都得到了发展和推广。如在北方旱作地区有一种连续从井中垂直提水的水车,据《太平广记》引《启颜记》记载:它“以木桶相连,汲于井中”。据推断,它发明于公元670年前。长江流域出现半机械化的水转筒车,在杜甫《春水》诗、白居易《机汲记》和陈廷章《水轮赋》中都有所描述。它形似纺车,四周束有盛水的竹筒,利用水流冲力,冲击轮子而旋转。轮子上的竹筒逐个进入水中装满水,随轮子转到高处,自动将水排出。这种水车现在还有少数地区仍在使用。唐代水车对日本也产生了很大的影响。据日本《类聚三代格》一书所载,日本天长六年(829)五月的“太政府符”提到“应作水车事”时说:“传闻唐国之风,渠堰不便之处,多构水车。无水之地,以斯不失其利。此间之民,素无此备,动若焦损。宜下仰民间,作备件器,以为农业之资。其以手转、以足踏、服牛回等,备随便宜。”
在粮食加工机械方面,隋唐时期也有不少创新。如我国至迟在南北朝时期就已发明了利用水力为原动力的碾硙,到唐代已发展为一个水轮带动多个碾磙的机械装置。《旧唐书》载,高力士“于京城西北截沣水作碾,并转五轮,日破麦三百斛”。这种能带动五个碾磙的装置,有效地提高了粮食加工的效率。
天文仪器的进步与机械学的发明和改进是分不开的。唐代开元年间(721—725),一行和梁令瓒发展了张衡的浑象,创制了水力浑象。据《新唐书·天文志》记载,水力浑象有一些新机构。如在铜制天球外装置带有太阳和月球的黄道环和白道环,用以演示日月的运动;此外还有准确的计时装置,每过一刻自动击鼓,每一个时辰自动撞钟,整个装置中“各施轮轴,钩键交错,关锁相持”,推想其中应有类似于现代钟表上的擒纵装置,这是天文钟和机械史上的一大创造。
在纺织机械方面,特别是提花机有了很大改进,其构造渐趋复杂。如在提花机机前装有“老鸦翅”和“涩木”,用以提综和伏综。此外,大量纬显花锦的出土,表明唐代提花机的普及。
机械制造工艺也有了很大的提高。西安何家村出土的金、银、铜器表明,当时的金属切削、抛光、焊接、铆、镀、刻凿等工艺技术已达到较高水平。这些器具中的盘、盆和碗上有明显的细密车削痕迹,而且这些切削痕迹及内孔外圆的同心度均较好,子母口配合严紧。由此推测,唐代可能已有原始的金属切削车床。
隋唐时期的农业机械有较大发展。唐代以前,农耕使用的主要是回转困难、耕地费力的长直辕犁,唐代时已广泛使用较轻便的曲辕犁。其中尤为突出的是唐代出现的结构完备的江东犁,这表明我国南方水田的耕地农具已经成熟和定型。据陆龟蒙《未耜经》记载,江东犁由铁制的犁镵(犁铧)和犁壁,以及木制的犁底、压镵、策额、犁箭、犁辕、犁梢、犁评、犁建和犁镵等十一个部件构成,每个部件都有确定的功用,改善了犁的性能。用这种犁耕地,灵便省力,耕田深度可调节自如,有很大的优越性。中国的地域广大,各地区土质、作物不同,耕具也有多种形制,但就犁而言,唐代的曲辕犁已成为后世农家长期沿用的基本形式,除元 代曾增加犁刀一项外,一直没有很大的改变。此外,隋唐时期,还出现了一种碎土、和土用的新式整地工具铁搭(北方一般称之为四齿镐或六齿镐),很适合于缺牛少耙的小农使用。
在唐代,各种提水和灌溉机械如手转、足踏、畜力、水转等各式水车都得到了发展和推广。如在北方旱作地区有一种连续从井中垂直提水的水车,据《太平广记》引《启颜记》记载:它“以木桶相连,汲于井中”。据推断,它发明于公元670年前。长江流域出现半机械化的水转筒车,在杜甫《春水》诗、白居易《机汲记》和陈廷章《水轮赋》中都有所描述。它形似纺车,四周束有盛水的竹筒,利用水流冲力,冲击轮子而旋转。轮子上的竹筒逐个进入水中装满水,随轮子转到高处,自动将水排出。这种水车现在还有少数地区仍在使用。唐代水车对日本也产生了很大的影响。据日本《类聚三代格》一书所载,日本天长六年(829)五月的“太政府符”提到“应作水车事”时说:“传闻唐国之风,渠堰不便之处,多构水车。无水之地,以斯不失其利。此间之民,素无此备,动若焦损。宜下仰民间,作备件器,以为农业之资。其以手转、以足踏、服牛回等,备随便宜。”
在粮食加工机械方面,隋唐时期也有不少创新。如我国至迟在南北朝时期就已发明了利用水力为原动力的碾硙,到唐代已发展为一个水轮带动多个碾磙的机械装置。《旧唐书》载,高力士“于京城西北截沣水作碾,并转五轮,日破麦三百斛”。这种能带动五个碾磙的装置,有效地提高了粮食加工的效率。
天文仪器的进步与机械学的发明和改进是分不开的。唐代开元年间(721—725),一行和梁令瓒发展了张衡的浑象,创制了水力浑象。据《新唐书·天文志》记载,水力浑象有一些新机构。如在铜制天球外装置带有太阳和月球的黄道环和白道环,用以演示日月的运动;此外还有准确的计时装置,每过一刻自动击鼓,每一个时辰自动撞钟,整个装置中“各施轮轴,钩键交错,关锁相持”,推想其中应有类似于现代钟表上的擒纵装置,这是天文钟和机械史上的一大创造。
在纺织机械方面,特别是提花机有了很大改进,其构造渐趋复杂。如在提花机机前装有“老鸦翅”和“涩木”,用以提综和伏综。此外,大量纬显花锦的出土,表明唐代提花机的普及。
机械制造工艺也有了很大的提高。西安何家村出土的金、银、铜器表明,当时的金属切削、抛光、焊接、铆、镀、刻凿等工艺技术已达到较高水平。这些器具中的盘、盆和碗上有明显的细密车削痕迹,而且这些切削痕迹及内孔外圆的同心度均较好,子母口配合严紧。由此推测,唐代可能已有原始的金属切削车床。