书城自然古代发明与发现
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第179章 第石磨

石磨是把米、麦、豆等粮食加工成面粉的一种机械,由两扇厚重的圆形石盘组成,上下对合,上名上扇,下名下扇。上下两个磨扇对合后,固定在下面的大磨盘上。上扇中部凿磨眼、磨腔、套孔,用以套下扇和填入粮食压磨;侧面凿曲柄孔,便于着力推动磨扇。下扇凿定轴孔以定轴。两扇结合面凿凸凹不平但十分匀称的锯齿状,以利相互吻合和压磨。用时推动曲柄使其旋转,便磨细粮食,粗细视扇距和需要而定。

传说石磨的发明者是战国时期的能工巧匠鲁班。鲁班并不姓鲁,他原名公输般,姓公输,名般,是战国时期鲁国人,“般”与“班”同音,故后人习称鲁班。他是中国古代著名建筑师,被历代建筑行业工匠尊称为“祖师”。他不仅发明了攻城的云梯、木匠的锯子等木作工具,而且发明了全球最早的石磨。传说他是世界最早发明石磨者,但史籍没有明确记载,战国时期的实物也没被发现过。现在我们所能见到的最早的石磨实物,是1968年在河北满城汉墓中出土的,距今约2100年。这是世界最早的石磨。

这架石磨用两块厚重的圆形石盘(磨扇)组成,两块磨扇上下对合,在中央部位凿有“磨腔”,上扇还凿有填加粮食的孔道,孔道与磨腔相连。两块磨扇的对合面上,都凿成凸凹不平的锯齿状,称为磨齿。下扇的中心装有向上突出的铁制立轴,上扇的中心则凿有能套在下扇立轴上的套孔。两片扇叶套合后,推动上扇的手抓曲柄使其旋转。上扇在作旋转运动的同时,还由于磨齿相互间咬合和相避而作非常微小的升降运动。这样,就将类似杵臼的间歇冲击力和齿面摩擦力结合起来,使粮食在双重作用之下被压磨成粉。磨扇在旋转过程中形成的升降运动,使上下扇之间形成瞬息的齿隙,使加工的粮食又通过上扇的孔道不断进入磨齿。石磨的出现,使粮食加工变得容易,食用起来更加方便,这是我国农业的一件大事,在世界上也处于领先地位。

石磨发明以后,开始用人力和畜力,人们在长期的生产实践中,又不断加以改进和发展。到了晋代(265~420),杜豫、崔亮等人又发明了水磨,史称“杜崔水磨”,距今已约1600年以上,是世界上最早的水磨。这种石磨以水力代替人力,动力部分是一个卧式水轮,安装在石磨下,在水轮上安装一个主轴,主轴上安装磨的两扇,上扇固定在主轴上,下扇固定在地面上不动。然后让流水冲动卧轮,使上扇磨转动。随着机械制造技术的进步,同时代的刘景宜还发明了“连磨”,这是一种构造比较复杂的水磨,一个水轮能带动几个磨同时转动,这种水磨叫做水转连机磨。这些发明也间接地促进了农业的发展。水磨也是水力发电动力原理的原始形式。大工业的发源地英国,到17世纪才开始用水轮带动两盘磨,这比中国落后了1400年左右,而且在功效方面远落后于中国。