賈利光
風(fēng)扇車也稱飏扇、風(fēng)車、扇車,是一種揚(yáng)谷器,屬于民間傳統(tǒng)的谷物清理機(jī)械。從前,我國鄉(xiāng)村農(nóng)民經(jīng)常利用它來剔除谷物中的糠秕雜物——凈化、精選作物籽粒,以便儲(chǔ)藏、出售和加工食用。風(fēng)扇車在我國存在了兩千多年,人們世代普遍使用,具有較強(qiáng)的農(nóng)事適宜性。
據(jù)史游《急就篇》、葛洪《西京雜記》等文獻(xiàn)記載,遠(yuǎn)在西漢時(shí)期,我國就已經(jīng)發(fā)明了風(fēng)扇車。那時(shí)京都長安有一位叫丁緩的匠人,曾制作出一種擁有七個(gè)輪葉的旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇車。起初,制造風(fēng)扇車是為了扇風(fēng)降溫以感受涼爽的,隨之很快應(yīng)用于農(nóng)業(yè)活動(dòng),使之成為一種重要的糧食清潔工具。
我國扇車的早期歷史,除有文字資料記述外,還出現(xiàn)了諸多實(shí)物予以印證。在河南濟(jì)源縣西漢墓及河南洛陽市、山西芮城縣、山東臨淄縣等地的東漢墓中,皆分別出土過陶風(fēng)扇車,給漢代黃河流域打上了使用風(fēng)扇車的印記。其中,山西就是較早使用風(fēng)扇車的地區(qū)之一。1987年冬,晉南芮城之城南村(古魏城以南)的漢墓群中,出土了四件釉陶磨坊,這四件釉陶磨坊中都配置了風(fēng)扇車,足見那時(shí)河?xùn)|地方民間風(fēng)扇車的使用率達(dá)到了一定程度。該扇車有六片風(fēng)葉,風(fēng)輪軸上有農(nóng)夫用于搖動(dòng)的手柄。其上部置有盛谷之檻,下面設(shè)有出糠之槽(見圖1)。
我們知道,風(fēng)扇車是利用流體力學(xué)、慣性、杠桿等物理原理人為地強(qiáng)制空氣流動(dòng)而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的,即它是一種采用一定的人造風(fēng)開展工作的器械。在漢、唐之時(shí),山西等地的鄉(xiāng)村民間,一般是要靠它來將敲打脫粒后或舂、碾后的谷物,從混雜的穰籺、糠皮等非食用物體中分離出來。正因?yàn)槿绱?,上述各地出土的陶風(fēng)扇車模型,都是置于陶碓房之內(nèi)的。這就說明,漢代以來的風(fēng)扇車是屬于糧食加工工具的配套器械。
到唐、宋時(shí)期,山西等處的風(fēng)扇車還是基本沿襲了漢代的結(jié)構(gòu),在大體呈現(xiàn)方形的機(jī)體內(nèi),其主要部件為風(fēng)輪、輪軸、輪架、風(fēng)葉、手柄等(見圖2)。在去秕、去糠時(shí),所用扇車多有方形外殼;而在配合打谷場(chǎng)揚(yáng)谷或在院庭簸揚(yáng)麥、谷之土?xí)r,也可用沒有外殼的扇車扇風(fēng),簡單易行。
隨著時(shí)代的變遷,民間風(fēng)扇車也在發(fā)生變化。大約在12世紀(jì)末年的南宋,風(fēng)扇車的風(fēng)輪箱體逐漸由方變圓,技術(shù)設(shè)施得到相應(yīng)的改進(jìn)和完善。由于原始的風(fēng)箱為長方體,風(fēng)輪運(yùn)行時(shí)會(huì)從箱角形成渦流,阻滯主體動(dòng)力,而且風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)越快,渦流對(duì)風(fēng)輪的阻力也就越大,于應(yīng)付阻力中付出的無用功也就越多,在較大程度上妨礙了輪軸的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。為了克服渦流現(xiàn)象,山西等地的工匠在總結(jié)農(nóng)夫?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將風(fēng)箱改為圓柱體,用流線型結(jié)構(gòu)來理順空氣的流動(dòng)方向。這樣,勞動(dòng)者在搖動(dòng)扇車時(shí)較為輕快,較前省力省時(shí),從而提高了三晉等地農(nóng)夫的勞動(dòng)效率。
到元代,山西等地民間不僅擁有傳統(tǒng)的手搖風(fēng)扇車,而且還新發(fā)明了腳踏式風(fēng)扇車。此種腳踏式風(fēng)扇車是臥式機(jī)械,屬于一種敞開風(fēng)箱式扇車,主要用于“場(chǎng)圃間”,對(duì)“麥禾等稼”揉打后“穰籺相雜”的谷物進(jìn)行清選。最常用的是改進(jìn)后的閉合風(fēng)箱式扇車,這種風(fēng)扇車主要與碓、碾等谷物加工工具配合使用。如元代王禎《農(nóng)書》所言:“凡舂、碾之際,以糠米貯之高檻,檻底通作匾縫,下瀉均細(xì)如籭,即將機(jī)軸掉轉(zhuǎn)搧之,糠粞既去,乃得凈米?!标P(guān)于這種閉合風(fēng)箱式風(fēng)扇車的形狀,在明代古籍中有詳圖。
明代宋應(yīng)星《天工開物》中繪制的則是風(fēng)箱閉合式扇車,是一種相當(dāng)完備的風(fēng)扇車,它奠定了后來山西等地民間風(fēng)扇車的整體結(jié)構(gòu)。從表面可以看出,其形制與近現(xiàn)代晉中、晉南的風(fēng)扇車基本相同。它右邊裝有輪軸、扇葉和手搖曲柄,還有一個(gè)圓形風(fēng)腔,其進(jìn)風(fēng)口就是曲柄周圍的圓孔,左邊是與風(fēng)箱連接著的長方形風(fēng)道。工作時(shí),頂部漏斗的粟谷通過閥口進(jìn)入風(fēng)道,飽滿的谷粒下落出糧口,而糠粃雜物則隨氣流沿風(fēng)道飄出機(jī)尾的出風(fēng)口。這種閉合式的風(fēng)車產(chǎn)生于南宋,一直沿用至20世紀(jì)80年代。
元朝是風(fēng)扇車成熟和發(fā)展的時(shí)代,既出現(xiàn)了上述臥式敞開風(fēng)箱形扇車,還產(chǎn)生了臥式和立式兩種閉合風(fēng)箱式扇車。如王楨《農(nóng)書》記載:“其制:中置箕軸,列穿四扇或六扇,用薄板,或糊竹為之。復(fù)有立扇、臥扇之別,各帶掉軸。”立式扇車有四條木腿。而臥式扇車則無腿,重心較低,風(fēng)道短而向上傾斜。這類扇車山西較多,明清以后更為普遍(見圖3、圖4)。
此種臥式扇車,因其外形兇悍,常被民間稱作虎頭風(fēng)扇車。它器形高大,輪軸、扇葉也相對(duì)大些,風(fēng)道高翹,出風(fēng)口寬敞,運(yùn)轉(zhuǎn)起來風(fēng)力較猛,勞動(dòng)效率高,適用于揚(yáng)麥、揚(yáng)豆的去秕作業(yè)。這種風(fēng)扇車頂部沒有漏斗,只掛大型木簸箕或不掛簸箕。所扇麥、豆、稻、粱等物不經(jīng)內(nèi)風(fēng)道,只過外部出風(fēng)口,飽滿籽粒落于風(fēng)口近處的下方,秕雜者飄落遠(yuǎn)處,從而使飽秕分離、糧土分離,達(dá)到精選糧食的目的。這類風(fēng)扇車,由于體形大,又因其風(fēng)道短而高翹,不便設(shè)漏斗,所以一個(gè)人難以獨(dú)立作業(yè),至少需有兩人配合操作。有一幅圖是晉南夏收扇麥圖:由一人專力搖動(dòng)扇車,另一人踩上凳子,高舉簸箕,從風(fēng)道口向下灑麥,相互共同勞作。
明清以來,在山西境內(nèi)還有一種常見的扇車就是立式風(fēng)扇車,如圖4所示。它是明代扇車的演變和發(fā)展,其器形是對(duì)明代扇車局部修改的結(jié)果。由于明代立式風(fēng)扇車的風(fēng)道稍矮,鼓風(fēng)時(shí)氣流不夠通暢,清人便將其風(fēng)道加高,又因其風(fēng)道過短,有頭重腳輕之感,工作起來機(jī)身欠穩(wěn)定,且出風(fēng)口距離搖柄太近,工作者容易被揚(yáng)棄的塵土雜物包圍,不利于勞保。故山西等處的清代工匠又逐漸將其風(fēng)道加長,提高機(jī)身尾部重量,使四條腿的承重平衡,機(jī)體相對(duì)穩(wěn)固,且致?lián)P棄雜物飄遠(yuǎn),改善了勞動(dòng)環(huán)境。
晚清、民國時(shí)期,在雁北的大同、朔州,呂梁的臨縣、石樓,晉中的壽陽、榆次,晉南的洪洞、臨汾,上黨的長治、澤州,隨處可見此類立式風(fēng)扇車的應(yīng)用。因其風(fēng)輪稍小,風(fēng)量的可控性較強(qiáng)。一般被置于碓坊、碾旁,用于去糠,或是置于油坊,以作精選胡麻、菜籽、籽麻、芝麻等油料來使用。有時(shí)在官府征收稅糧的場(chǎng)地,也擺放著這種風(fēng)扇車(或放置臥式虎頭扇),進(jìn)行對(duì)田賦糧的精選??傊?,在古代和近代的山西地方,風(fēng)扇車甚為普及,應(yīng)用于多種場(chǎng)所。
我國黃河流域山西等地風(fēng)扇車的出現(xiàn),使人們能夠用人造風(fēng)拓展谷物清選的時(shí)空范疇,于某種程度上擺脫了對(duì)自然風(fēng)的依賴,對(duì)國內(nèi)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。風(fēng)扇車的發(fā)明,是我國古代勞動(dòng)人民在風(fēng)能利用方面的一個(gè)創(chuàng)舉,具有較高的科技含量。英國近代生物化學(xué)家和科學(xué)技術(shù)史專家、中國科技史大師及中國人民的老朋友李約瑟博士認(rèn)為,無論怎樣演變,中國旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇車的一個(gè)驚人特點(diǎn)是:進(jìn)氣口總是位于風(fēng)腔中央,因而它是所有離心式壓縮機(jī)的祖先。李約瑟所言甚是,風(fēng)扇車的每一次改革,都是科技的一種進(jìn)步。它那漸次調(diào)整的器形,以及較為科學(xué)的進(jìn)氣口和逐步完善的出風(fēng)口,都是中國古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶,是中華民族的驕傲。到清代中期(18世紀(jì)中葉),我國的風(fēng)扇車技術(shù)還傳入了西方歐洲國家,對(duì)世界科學(xué)技術(shù)作出了貢獻(xiàn)。
農(nóng)村農(nóng)業(yè)農(nóng)民·A版2020年7期