我國古代的農(nóng)用機械

　　我國是世界上最早利用機械裝置的國家之一。大約1萬年前，開始使用了弓箭，3000多年前的商代，已經(jīng)開始使用輪軸原理制造車輛。春秋戰(zhàn)國時期，桔槔的廣泛使用，標志著杠桿原理的廣泛應(yīng)用。漢代以后綜合應(yīng)用多種機械原理的大型機械開始使用。

　　一、桔槔

　　桔槔是我國古代提水的器具，創(chuàng)造于春秋時期�！肚f子》一書記載：孔子的弟子子貢路過漢陰，向一老農(nóng)介紹說：“有一種汲水的器械用力小，功效大，可日灌四百畦”。他介紹的就是這種名叫桔槔的汲水器具，結(jié)構(gòu)如圖所示。它利用杠桿的原理，在一根豎立的架子上加上一根細長的杠桿，中間是支點，末端懸掛一個重物，前段懸掛水桶。當人把水桶放入水中打滿水以后，由于杠桿末端的重力作用，便能輕易把水提拉至所需處。桔槔的使用節(jié)省了人力，大大提高了勞動生產(chǎn)率。

　　二、水碾

　　水力碾是魏晉南北朝時發(fā)明的谷物加工機械，用于谷物脫殼或去麩。水碾是中古時期較為先進的生產(chǎn)加工工具，特點主要是在技術(shù)上充分利用水利資源，借助水力帶動碾?進行加工生產(chǎn)。水碾的基本結(jié)構(gòu)是在一扇大磨盤中設(shè)中軸，并裝一根橫軸，橫軸一端裝一個滾輪，利用水輪帶動軸轉(zhuǎn)，使?jié)L輪滾動起來產(chǎn)生摩擦，將谷物進行脫殼或去麩。如圖是元王禎《農(nóng)書》中描繪的水碾。

　　三、轆轤

　　轆轤是從杠桿演變來的汲水工具。早在公元前一千一百多年前，中國已經(jīng)發(fā)明了轆轤。到春秋時期，轆轤就已經(jīng)流行。轆轤的主要部件是一根短圓木，上繞繩索，圓木可環(huán)繞其固定軸而轉(zhuǎn)動。在工業(yè)方面，有使用牛力帶動轆轤，再裝上其他工具用來鑿井或汲鹵的。

　　四、水排

　　水排可謂一種較復(fù)雜的機械。杜詩創(chuàng)制的水排，不僅運用了主動輪、從動輪、曲柄、連桿等機構(gòu)把圓周運動變?yōu)槔瓧U的直線往復(fù)運動，還運用了皮帶傳動，使直徑比從動輪小的旋鼓快速旋轉(zhuǎn)。它在結(jié)構(gòu)上，已具有了動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)和工作機構(gòu)三個主要部分，因此實際上可以看作是現(xiàn)代水輪機的前身，水排的出現(xiàn)標志著中國復(fù)雜機器的誕生。遠在一千四百多年以前的今天，就能創(chuàng)制出這樣完整的水力機械，真正顯示了中國古人的高度智慧和創(chuàng)造才能，在世界科技史上占有重要的地位。在歐洲，使用水力鼓風(fēng)設(shè)備的鼓風(fēng)爐到公元十一世紀才出現(xiàn)，而普遍使用則是到了十四世紀。

　　水力鼓風(fēng)有十分重要的意義，它加大了風(fēng)量，提高了風(fēng)壓，增強了風(fēng)力在爐里的穿透能力。這一方面可以提高冶煉強度，另一方面可以擴大爐徑，加高爐身，增大有效容積，這就大大地增加了生產(chǎn)能力。水排的發(fā)明是人類利用自然力的一次偉大勝利。

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