水碓是西漢末年出現的一種利用水力舂米的機械，其動力機械為立式筒車，輪上裝有板葉和撥板，用于撥動碓桿進行舂米。水碓的工作原理是利用水流力量，通過水車轉動輪軸，再撥動碓桿上下舂米。
名稱
名稱：水碓
主題詞或關鍵詞：水碓 糧食加工機械
欄目關鍵詞：共享工程少兒版 機械
簡介
每個碓用柱子架起一根木桿，桿的一端裝一塊圓錐形石頭。下面的石臼里放上準備加工的稻谷。流水沖擊水輪使它轉動，軸上的撥板臼撥動碓桿的梢，使碓頭一起一落地進行舂米。利用水碓，可以日夜加工糧食。凡在溪流江河的岸邊都可以設置水碓，還可根據水勢大小設置多個水碓，設置兩個以上的叫做連機碓，最常用是設置四個碓。
水碓是用水力將糧食皮殼去掉的機械。早在西漢的一些文獻中已提及這種機械，魏末晉初（260～270年），杜預在總結利用水排原理加工糧食經驗的基礎上，發明了連機水碓。根據推測，水碓的構造是：筒車的橫軸上穿有四根短橫木（與橫軸成直角），旁邊的架上裝有四根舂谷物的碓捎。當橫軸上的短橫木轉動時，就能碰到碓捎的末端，將之壓下，另一端就會翹起，短橫木轉了過去，翹起的一端就會落下。四根短橫木連續不斷地打著相應的碓梢，就能一起一落地舂米。
歷史沿革
水碓的發明可以追溯到西漢，其技術在隨后的朝代中得到了進一步發展和推廣。晉代杜預發明了連機碓，這是一種大水輪驅動數個水碓的機械。到了唐朝，水碓的記載更多，其用途也逐漸擴展到各種需要搗碎的物品，如藥物、香料、礦石等。水碓的發明對后世的機械發展產生了深遠影響，被認為是蒸汽錘出現之前所有重型機械錘的直系祖先。
工作原理
水碓的工作原理是利用水力、杠桿和凸輪的原理去加工糧食。水碓是腳踏碓機械化的成果，使用立式筒車結構，通過回轉運動帶動上下擺動輸出運動。在《天工開物》中繪有水輪帶動四個碓的畫面，這種設置兩個以上的水碓被稱為連機碓。
建造與使用
水碓的建造多選擇在河畔，以避免所碓之物受日曬雨淋，并方便使用。各地的水碓都建有水碓房，建房資金多由村民集資。為避免擁擠，村民按順序輪流使用水碓，有的地方還收些租金作為維修之用。水碓聲音較大，但由于多設在村外，不會影響村民休息。
改進與創新
魏末晉初（公元二百六十至二百七十年）杜預總結了我國勞動人民利用水排原理加工糧食的經驗，發明了連機碓。水碓的構造大概是筒車的橫軸穿著四根短橫木(和軸成直角)，旁邊的架上裝著四根舂谷物的碓捎，橫軸上的短橫木轉動時，碰到碓捎的末端。把它壓飛，另一頭就翹起來，短橫木轉了過去，翹起的一頭就落下來，四根短橫木連續不斷地打著相應的碓梢，一起—落地舂米。
用途
水碓的用途逐漸推廣，大凡需要搗碎之物，如藥物、香料、乃至礦石、竹篾紙漿等等，皆可用省力功大的水碓。
文獻記載
最早提到水碓的是西漢桓譚的著作。《太平御覽》引桓譚《新論·離車第十一》說：“伏義之制杵臼之利，萬民以濟。及后世加巧，延力借身重以踐碓，而利十倍；又復設機用騾子、牛馬及投水而舂，其利牛膝。”這里講的“投水而舂”，就是水碓。從《新論》一書看來，早在公元前后，筒車帶動桿碓，已非新奇之事。劉祜永建四年（公元129年），尚書仆射虞詡上疏，建議在隴西羌人住地筑河槽、造水碓。從此邊遠地區遍布“水舂河漕”、“用功省少，軍糧饒足”。更有甚者，晉王爵公主的水碓多到“遏塞流水，轉為浸害”，以致不得不下令罷水碓，方使百姓獲其便利。《古今圖書集成》載：“凡水碓，山國之人，居河濱者之所為也，攻稻之法，省人力十倍。”
影響
水碓的發明對后世的機械發展產生了深遠影響，被認為是蒸汽錘出現之前所有重型機械錘的直系祖先。18世紀西方的鍛錘，其實是水碓之復制品而已。
衍生地名
水碓這一名稱在臺灣新北市淡水區水碓里、新北市汐止區水碓街、新北市五股區水碓里、臺中市南屯區鎮平里水碓巷、云林縣古坑鄉水碓村、彰化縣大村鄉美港村水碓等地演變成地名。
參考資料 >
水碓.中國大百科全書.2024-09-05
晚潮|古人的智慧與善良.百家號.2024-09-05
《天工開物》.中國大百科全書.2024-09-05