古代机械

古代机械（一）

我国是世界上发明和利用机械最早的国家之一，有些发明居世界前列。在机械原理、结构设计和动力应用等方面都取得较高成就。春秋时期（公元前770----前476年）就发明了蕴涵杠杆原理的桔槔；自东汉始，形状用途各异的齿轮广泛应用在水转连磨、指南车、记里鼓车等机械上；在原动力方面，逐步从人力、畜力向利用水力、风力的方向发展，机械传动方式亦逐步扩大。在历史上，我国的先民对机械的不断发明、创造、革新，大大推动了生产力的发展和社会的进程。科学技术的发展和人类社会的其他事物一样，是有着一定的历史继承性的。今天的科学技术，正是由过去的科学技术发展而来的。研究和了解中国科学技术发展的历史，探讨它的发展规律，将可以起到借鉴历史、温故知新的作用。

简单机械

公元前8000～前2800年期间出现了陶轮（制陶用转台），农具大约出现在公元前6000～前5000年，除石斧、石刀外，还有石锄、石铲、石镰、蚌镰、骨镰和骨耜。石斧和石刀上已有用硬质砂子磨削而成的孔。

中国在大约40～50万年前，就已出现加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖状器等原始工具。4～5万年前出现磨制技术，许多石器都已比较光滑，刃部也较锋利，并有单刃、双刃、凸刃、凹刃和圆刃之分。

杠杆、滑轮，物理学上称作简单机械。杠杆的使用或许可以追溯到原始人时期。当原始人拾起一根棍棒和野兽搏斗或用它撬动一块巨石，他们实际上就是在使用杠杆。石器时代人们所用得石刃、石斧，都用天然绳索把它们和木柄捆绑在一起，或者在石器上凿孔，装上木柄。这表明他们在实践中懂得了杠杆得经验法则：延长力臂可以增大力量。

1．杠杆在中国的典型发展——秤（天平）

杠杆在中国的典型发展是秤的发明和它的广泛应用。在一根杠杆上安装吊绳作为支点，一端挂上重物，另一端挂上砝码或秤锤，就可以称量物体的重量。古代人称它“权衡”或“衡器”。“权”就是砝码或秤锤，“衡”是指秤杆。迄今为止，考古发掘的最早的秤是在长沙附近左家公山上战国时期楚墓中的天平。它是公元前四到三世纪的制品，是个等臂秤。不等臂秤可能早在春秋时期就已经使用了。古代中国人还发明了有两个支点的秤，俗称铢秤。使用这种秤，变动支点而不需要换秤杆就可以称量比较重的物体。这是中国人在衡器上的重大发明之一，也表明中国人在实践中完全掌握了阿基米德杠杆原理

2．桔槔

桔槔是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，当中是支点，末端悬挂一个重物，前段悬挂水桶。当人把水桶放入水中打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻易把水提拉至所需处。桔槔早在春秋时期就已相当普遍，而且延续了几千年，是中国农村历代通用的旧式提水器具。

3．辘轳

辘轳也是从杠杆演变来的汲水工具。据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。史佚是周代初期的史官。早在公元前一千一百多年前中国已经发明了辘轳。到春秋时期，辘轳就已经流行。辘轳的制造和应用，在古代是和农业的发展紧密结合的，它广泛地应用在农业灌溉上。辘轳的应用在我国时间较长，虽经改进，但大体保持了原形，说明在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳。解放前在我国的北方缺水地区，仍在使用辘轳提水灌溉小片土地。现在一些地下水很深的山区，也还在使用辘轳从深井中提水，以供人们饮用。在其它工业方面，有使用牛力带动辘轳，再装上其它工具美丛渚蚣陈钡摹?/P>

古代农业机械

1．古代播种机械—耒耜

我国很早就发明了耒耜，用耒耜来翻整土地，播种庄稼，进行农业生产。后来，随着农业生产的发展，人们又将耒耜发展成犁。“工欲善其事，必先利其器”，对于农业生产工具的重视，也反映了我国古代农学水平的提高，中国第一部农具专著陆龟蒙的《耒耜经》虽然篇幅很短，但却详细记载了当时江东地区所普遍采用的一种水田耕作农具“曲辕犁”。曲辕犁改直辕为曲辕，犁架变小，轻便灵活，起土省力，效率高，从而改变了二牛抬杠的牵引方法。后来由于牛耕的出现和冶铁业的兴起，战国时期便出现了铁制的耕犁，河北易县燕下都遗址和河南辉县都出土过战国时期的铁犁铧。铁犁铧的发明是一个了不起的成就，它标志着人类社会发展的新时期，也标志着人类改造自然的斗争进入一个新的阶段。汉代的农具铁犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用。

2．耧车

中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国古代在机械方面有许多发明创造，在动力的利用和机械结构的设计上都有自己的特色。中国劳动人民很早以前己经懂得用牛、马来拉车了，到2500多年以前，牲畜力己被利用到农业生产方面，当时人们除了利用牲畜驮拉运输外，并利用牲畜来帮助耕田和播种。

在战国时期就有了播种机械。我国古代的耧车，就是现代播种机的始祖，因播种幅宽不一，行数不同，汉武帝的时候，赵过在一脚耧和二脚耧的基础山，创造发明了能同时播种三行的三脚耧。一人在前面牵牛拉着耧车，一人在后面手扶耧车播种，一天就能播种一顷地，大大提高了播种效率。汉武帝曾经下令在全国范围里推广这种先进的播种机，还改进了其他耕耘工具，加以提倡代田法，对当时农业生产发展起了推动作用。

古代先进的灌溉机械

1．马钧创制了新式提水机具——翻车

翻车，是一种刮板式连续提水机械，又名龙骨水车，是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。《后汉书》记有毕岚作翻车，三国马钧加以完善。翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作链条，卧于矩形长槽中，车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮，叶板就沿槽刮水上升，到长槽上端将水送出。如此连续循环，把水输送到需要之处，可连续取水，功效大大提高，操作搬运方便，还可及时转移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上，是农业灌溉机械的一项重大改进。

2．筒车

水力机械也有新的进展，唐代已有筒车，从人力提水发展为水力提水。筒车是由竹或木制成的轮形提水机械。竹筒或木筒在水中注满水，随轮转到上部时，水自动泻入盛水槽，输入田里。水转筒车的水筒与水轮联成一体，既是接受水力的驱动构件，又是提水倒水的工作构件，其机构简明紧凑，设计构思巧妙。

来源：中国科普博览