机械

王祯《农书》在《农器图谱》中详载农业手工业所用机具二百多种,集中反映了宋元时期我国工农业生产中常用的机械装置及其成就。根据书中记载,元代在机械制造方面也有很大进步,如发明了水转连机磨、水力大纺车、水转龙骨水车等一系列先进的机械设备。

水转连机磨 这是一种构造比较复杂的新型水磨,它用一个水轮带动几个磨同时工作。这种水力加工机械,水轮高而宽,是立轮,要用急流大水冲动水轮。轮轴要求很粗,但长度要适中。轴上按一定的间距安装三个齿轮, 每个齿轮和一个磨上的齿轮相衔接,中间的三个磨又和各自旁边的二个磨的木齿相接。水轮转动通过齿轮带动中间的磨,中间的磨又通过磨上的木齿带动旁边的磨。这样,一个水轮能带动九个磨同时工作。

水力大纺车 这是一种专门纺麻的纺车,由以往的小纺车改造而成。其特点是: (1)用水作动力,工作能量大; (2)纺纱的锭子多,达到三十二枚,因此,生产效率很高。如以往的手摇或脚踏小纺车纺麻,用五个锭子,一昼夜不过纺二斤;而大纺车一天一夜能纺百余斤麻。因此,纺麻的时候常常要集中多家的麻才能满足它的生产要求。由于设备先进,“中原麻苎之乡皆用之”,对纺织业的发展起了重要的推动作用。

水转龙骨水车 这种水车,装置和以往的水车差不多。它的动力机械装在水流湍急的河边,先树立一根大木架,在大木架中央竖立一根转轴,轴上装有上、下两个大卧轮。下卧轮是水轮,在水轮上装有若干板叶,以借水的冲击力使水轮转动。上卧轮是一个大齿轮,和水车上端轴上的竖齿轮相衔接。把水车装在河岸边挖的一条深沟里,流水冲击水轮转动,卧齿轮带动水车轴上的竖齿轮转动,再带动水车转动,从而把水从河中车上岸来。这一设

② 《新元史·食货志》。

备,利用一对大的木齿轮把水轮的回转运动传递到水车的轴上带动水车进行工作,是元代机械制造方面的一项重大成就。