水力大纺车

“车纺工多日百觔,更凭水力捷如神。世间麻欸乡中地,好就临流置此轮。”这是元代科学家王祯在其所著《农书》中,介绍水力大纺车后所作的一首诗,诗中描述了水力大纺车的功效,并期望它能在临溪流地区得到推广。

中国古代的纺车兼有纺纱和加捻合线的功能,它经历了由手摇纺车到脚踏纺车,再到水力纺车,由单锭到多锭的发展过程。大纺车大约出现于宋代, 它是在复锭脚踏纺车的基础上创制而成的。它的纺锭达到 32 个,同时问世的还有一种多锭纺纱车,锭数多达七八十个,达到了手工纺纱机器的顶峰。据研究,手摇纺车每人每日工作 12 小时,仅得四五两(十六两制)纱,使用脚

踏纺车日产半斤余,用大纺车加捻麻缕可日得 100 斤,而用多锭纺纱车则日

产棉纱 10 余斤。可见使用大纺车及多锭纺纱主后,其生产效率大为提高,而且纺出的纱线越来越细,条干均匀,强度增加。

大纺车由加捻卷绕、传动和原动 3 部分构成。加捻卷绕包括车架、锭子、导纱棒和纱框等机构。其中的关键部分是锭子部分,它是在车架下方装置一长木板,在板上装着 32 个间隔距离相等的木轴承(臼),用来承托锭子底部的铁锭杆。同时用有脚铁环楔入木板,用以固定锭子,使其运转时不会晃动。纱管由木车成,中空,套在铁锭杆上紧配成一体。大纺车一般用于纺制麻纱, 麻缕比较粗松,如在纱管上绕得量少,就要经常停车换管。为减少换管,需将管边加大,使能容较多的麻缕,这在现代称之为“大卷装”。但管边直径如过大过重,则皮弦就无法靠摩擦带动锭杆迴转。为解决这一矛盾,古代的纺织工匠们利用杠杆原理,把锭杆加长,使锭杆在本轴承到有脚铁环之间的距离,等于或大于锭子前端木纱管的长度,又使铁环前移靠近纱管边,从而减少了锭杆在木轴承处的摩擦力。此外。为了使各根麻缕之间在加捻卷绕过程中不致相纠缠,在车架前面安装了 32 枚小铁叉。这些小铁叉在规定动程内作左右的往复运动,不仅把相邻的麻缕隔开,而且能使麻缕在纱框上交叉卷绕成型良好。

水力大纺车出现于宋代,它是由大纺车与水转原动机构组合而成。其原动机构是一个直径很大的水轮,利用水流冲击水轮上的辐板,发生连续的推动力,促使水轮旋转。

水力大纺车是古代世界中的先进纺纱机械。在西方,直到 1769 年,方由英国人创造出水力纺机和建立欧洲第一个水力纺纱厂。