古代水转大纺车的工作原理是怎样的
纺车是采用纤维材料如毛、棉、麻、丝等生产线或纱的设备。纺车通常有一个用手或脚驱动的轮子和一个纱锭。那么古代水转大纺车的工作原理是怎样的?下面小编给大家介绍一下，希望能帮助到大家。
古代水转大纺车的工作原理：世界上最早发明和运用的水力纺纱机，并非工业革命初期英国的阿克莱水力纺纱机，而是元代中国的水转大纺车。
水转大纺车是中国古代的水力纺纱机械。发明于南宋后期，元代盛行于中原地区，是当时世界上最先进的纺纱机械。水转大纺车专供长纤维加拈，主要用于加工麻纱和蚕丝。麻纺车较大，全长约9米，高2.7米左右。它与人力纺车不同，装有锭子32枚，结构比较复杂和庞大，有转锭、加拈、水轮和传动装置等 四个部分。用两条皮绳传动使32枚纱锭运转。这种纺车用水力驱动，工效较高，每车每天可加拈麻纱100斤。水转大纺车是中国古代纺织机械方面的一个重大成就。
水转大纺车约发明于南宋后期。由转锭、加拈、水轮和传动装置等4个部分组成，装有锭子32枚，通过两条皮绳传动，使32枚锭运转。用于加工麻纱和蚕丝等长纤维，工效较高。水转大纺车是中国古代机械工程方面的一项重大成就，是当时世界上先进的纺纱机械。
中国古代的纺车兼有纺纱和加捻合线的功能，水转大纺车在此基础上是由手摇纺车、脚踏纺车逐步发展而来，并由单锭发展到多锭。作为宋元中国机械制作技术成就之集大成者，这种大纺车在中原和四川一些地方已得到相当广泛的运用。
元代科学家王祯在其所著《农书》中把这种水力纺纱机称为“水转大纺车”，详细地介绍了其结构、性能以及当时的使用情况，并且附有简要图样，从而以确凿不移的证据，证实了世界上最早的水力纺纱机的存在。
王祯说，水转大纺车的水轮“与水转碾磨工法俱同”，而中国的水转碾磨在元代之前已有上千年的发展历史，从工艺上来说相当成熟。
水转大纺车的传动机构由两个部分组成，一是传动锭子，二是传动纱框，用来完成加捻和卷绕纱条的工作。工作机与发动机之间的传动，则由导轮与皮弦等组成。按照一定的比例安装并使用这些部件，可做到“弦随轮转，众机皆动，上下相应，缓急相宜”。工具机即加捻卷绕机构，由车架、锭子、导纱棒和纱框等构成。为了使各纱条在加捻卷绕过程中不致相互纠缠，在车架前面还装置了32枚小铁叉，用以“分勒绩条”，同时还可使纱条成型良好，作用与缲车上的横动导丝杆相同。
这种纺车用水力驱动，工效较高，《农书》称每车每天可加拈麻纱100斤。而以水转大纺车为代表的中国机械技术知识西传到欧洲后，对以阿克莱水力纺纱机为代表的近代机器的发明产生了重要的促进作用。
延伸阅读
奶奶的纺车
今年十月份，有幸随团赴安徽全椒，江苏常熟、苏州、昆山等地采风，但印象最深的还是中国第一水乡——周庄。这里四面环水，是江南典型的小桥流水人家，这里自然灵动，小巧轻盈，不过开发比较早，不是那么古朴了。我和文友一起在市场转着玩，看到一个白发老媪卖幼儿穿的虎头鞋。鞋子上的虎头栩栩如生，煞是好看。我好多年不见这种鞋了，便停下来观看了许久。老妇说，虎头鞋的图案是自己年轻时跟婆婆学着绣的，纳鞋底的线也是自己纺的。鞋摊的旁边放着几绺线绳，我拿起来一看，就有一种亲切感，记忆马上就回到了几十年前。
别小看一缕不起眼的线绳，用纺车纺线拧成线绳，需要好多工序呢。
先是搓棉花条。从轧熟了的棉花团上撕下一小块棉花，把棉团一点一点扯大扯薄，用光滑的小细棍儿，像筷子那么粗的最好，放到扯大扯薄的棉团上，用手慢慢地往一边搓，不能来回搓，棉条搓得不能太紧。太紧了，纺线时不好出线;太松了，纺得线太粗，拧成线绳不耐用，也不美观。
纺线是一种技术活。摇纺车和抻棉线时两只手要紧密配合，纺车摇得匀称，棉线才能抻得细长，把抻长了的棉线缠到纺线锭子上的时候，摇纺车的速度应该渐渐地慢下来，这样抻长了的棉线才能均匀地缠到锭子上。如此地循环往复，锭子上的棉线穗子(棉线坯子)眼看着长大，一会儿比一会儿丰满，不大工夫，一个棉线穗子就纺成了。我在奶奶的纺车旁边做作业，不用看奶奶的操作，也不用瞧纺车，光用耳朵听纺车的节奏声，听到纺车有规律的“嗡嗡——嗡嗡——嗡嗡”的声音，就能准确地判断奶奶纺线时是在抻线还是在往锭子上缠线。
纺好的棉线穗子就放到离纺车不远的一个针线笸箩里，棉线穗子在针线笸箩里，一个一个肥肥胖胖，憨头憨脑。有的不声不响地躺着，像在闭目养神;有的像玩累了的顽童，倚在另一个小伙伴的身旁侧卧着在恢复体力;还有的直直的立着，翘首以盼，像等待妈妈快快回家。我一边写作业，脑海里一边想象这些可爱的棉线穗子的千姿百态，有时候忍不住笑出声来。
奶奶看到我傻笑时痴痴的憨态，猜想我准是在写作文。我从六岁一开始上学，老师就不断夸奖我，说我的天赋好。我回来告诉奶奶，她不识字，也不明白“天赋”究竟为何物，一看到我写作业时自己笑出声来时，就想可能是“天赋”又在我身上“附体”了。奶奶没有文化，她心地善良，只懂得朴素的“善有善报”的因果观。她纺线时看到“天赋”又“附”在我身上时，认为这是她经常做善事得到最好的“回报”，自己疲劳的神态很快就会消除。
捯线也是需要耐心的。捯线就是把棉线穗子慢慢地捯在一个棉线拐子(方言，捯线用的工具。用一根长60公分左右，3至4公分粗的木棍，两头用各25公分左右一样粗细的横棍，用卯榫工艺把它们连在一起)上，每个棉线穗子的线头要均匀地接在一起。有一次我帮奶奶捯线，一看针线笸箩里的棉线穗子，七扭八歪，灰头土脸，个个像打了败仗的“伤兵”。不用多想，一定是叔叔家那些弟弟的“杰作”。我拿起一个棉线穗子，慢慢地翻转，寻找，好不容易才“理出头绪”。奶奶看我笨手笨脚的举动，好像早就知道弟弟们用棉线穗子演习了一场“阵地战”，一声不吭地逐一把线头寻出来，不一会儿我就把一笸箩棉线穗子捯完了。
为了节省一个煤油，奶奶纺线的时候，我就着她的纺车，在一个煤油灯下，奶奶摇纺车，我写作业。奶奶纺线的时候，故意把纺车摇得慢一些——怕影响我做作业。纺车摇得快了，带起的风大，有时能把如豆的油灯吹灭。我写作业写累了，定神看着摇曳的灯苗，奶奶有节奏摇着纺车的身影在墙上晃来晃去。
奶奶今年都93岁了，可身体依然硬朗。只是奶奶的纺车和纺线的画面只能在我的脑海里时时浮现。