古代机械史

002 古代机械史

我国是世界上机械发展最早的国家之一，并有很多发明创造。40—50万年前出现了刮削器、砍砸器等粗糙的原始工具，4—5万年前磨制的石器已经比较光滑。公元前6000—5000年，出现了石斧、石刀、石锄、石铲、石镰、蚌镰、骨镰。夏商之际，出现了无辐条的辁和有辐条的车轮，商周时已有精致的两轮车，独木舟和伐也相继出现。2800年前出现弓箭。新石器时代晚期，开始用石范和泥范铸造简陋的工具和武器。商殷时期形成灿烂的青铜文化，青铜铸件司母戊方鼎重875千克。春秋的青铜铸件曾侯乙尊盘已十分精细。春秋时期出现生铁冶铸技术，黑心、白心可锻铸铁和锻钢的出现，加速了由铜器向铁器的过渡。春秋中期出现失蜡铸造法和低熔点合金的铸焊技术；战国时期出现叠铸、锚链铸造工艺；西汉中期炼出灰口铸铁，壁厚可达3—5毫米。春秋时代出现弩，汉代弩机的加工已很精细。战国时期的《考工记》是现存最早的手工艺专著。汉代已出现各类舰艇和三、四层舱室的楼船。西汉时被中香炉构造精巧，香炉无论如何放置，炉体均保持水平状态。秦始皇陵铜车马代表了当时铸造、金属加工和组装工艺水平。东汉以后出现了记里鼓车和指南车，其上装有齿轮、自动离合器；天水仪器上已装有精密齿轮系。张衡利用漏壶的等时性制成水运浑象，以漏水为动力通过轮系使浑象每天等速转一周。公元132年张衡发明世界上第一台地震仪——候风地动仪。汉代绫机已是相当复杂的纺织机械。三国时期，马钧改进绫机，提高效率4—5倍。马钧还制成翻车，可连续提水，效率高且十分省力。五代时铸造的沧州铁狮达40吨重；宋代木结构的水运仪象台，高11.67米，宽7米。唐宋时，机械加工已有较高水平，西安出土的唐代银盒内孔与外圆同心度很高，子母口配合严密，刀痕细密。南朝祖冲之所造日行百里的千里船和南朝梁侯景军中的160桨快艇，都是人力推进的快速舰艇。唐代李皋对南北朝出现的车船作了重大改进。唐代已用筒车水力提水，南宋末期造出水转大纺车。三繀、五繀(锭)手摇纺车是当时世界上先进的人力纺纱工具。元代薛景石所著《梓人遗制》是古代木制机械专著。北宋苏颂和韩公廉等所制木构水运仪象台，能够用多种形式表现天体时空的运行，是当时世界上先进的天文钟。明初造船业很发达，郑和下西洋的船队是世界上最大的船队。明代已有活塞风箱；木帆船已拥有全风向航行能力。1627年王征编译出版的《远西奇器图说录最》，介绍了西方机械工程概况，宋应星《天工开物》记录了我国先进的工艺技术和发明，被称为中国17世纪“工艺百科全书”。清乾隆年间制造的大更钟，依靠悬锤的重力驱动，报时准确，加工精细，富有民族特色，明清工匠还制造了不少新奇钟表。