我國(guó)古代的農(nóng)用機(jī)械

　　我國(guó)是世界上最早利用機(jī)械裝置的國(guó)家之一。大約1萬(wàn)年前，開(kāi)始使用了弓箭，3000多年前的商代，已經(jīng)開(kāi)始使用輪軸原理制造車輛。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，桔槔的廣泛使用，標(biāo)志著杠桿原理的廣泛應(yīng)用。漢代以后綜合應(yīng)用多種機(jī)械原理的大型機(jī)械開(kāi)始使用。

　　一、桔槔

　　桔槔是我國(guó)古代提水的器具，創(chuàng)造于春秋時(shí)期�！肚f子》一書(shū)記載：孔子的弟子子貢路過(guò)漢陰，向一老農(nóng)介紹說(shuō)：“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(xì)長(zhǎng)的杠桿，中間是支點(diǎn)，末端懸掛一個(gè)重物，前段懸掛水桶。當(dāng)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(dòng)生產(chǎn)率。

　　二、水碾

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

　　三、轆轤

　　轆轤是從杠桿演變來(lái)的汲水工具。早在公元前一千一百多年前，中國(guó)已經(jīng)發(fā)明了轆轤。到春秋時(shí)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(dòng)。在工業(yè)方面，有使用牛力帶動(dòng)轆轤，再裝上其他工具用來(lái)鑿井或汲鹵的。

　　四、水排

　　水排可謂一種較復(fù)雜的機(jī)械。杜詩(shī)創(chuàng)制的水排，不僅運(yùn)用了主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、曲柄、連桿等機(jī)構(gòu)把圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)槔瓧U的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，還運(yùn)用了皮帶傳動(dòng)，使直徑比從動(dòng)輪小的旋鼓快速旋轉(zhuǎn)。它在結(jié)構(gòu)上，已具有了動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)三個(gè)主要部分，因此實(shí)際上可以看作是現(xiàn)代水輪機(jī)的前身，水排的出現(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)復(fù)雜機(jī)器的誕生。遠(yuǎn)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(jī)械，真正顯示了中國(guó)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(jì)才出現(xiàn)，而普遍使用則是到了十四世紀(jì)。

　　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(qiáng)了風(fēng)力在爐里的穿透能力。這一方面可以提高冶煉強(qiáng)度，另一方面可以擴(kuò)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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