我国古代的农用机械

　　我国是世界上最早利用机械装置的国家之一。大约1万年前，开始使用了弓箭，3000多年前的商代，已经开始使用轮轴原理制造车辆。春秋战国时期，桔槔的广泛使用，标志着杠杆原理的广泛应用。汉代以后综合应用多种机械原理的大型机械开始使用。

　　一、桔槔

　　桔槔是我国古代提水的器具，创造于春秋时期。《庄子》一书记载：孔子的弟子子贡路过汉阴，向一老农介绍说：“有一种汲水的器械用力小，功效大，可日灌四百畦”。他介绍的就是这种名叫桔槔的汲水器具，结构如图所示。它利用杠杆的原理，在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，中间是支点，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。桔槔的使用节省了人力，大大提高了劳动生产率。

　　二、水碾

　　水力碾是魏晋南北朝时发明的谷物加工机械，用于谷物脱壳或去麸。水碾是中古时期较为先进的生产加工工具，特点主要是在技术上充分利用水利资源，借助水力带动碾?进行加工生产。水碾的基本结构是在一扇大磨盘中设中轴，并装一根横轴，横轴一端装一个滚轮，利用水轮带动轴转，使滚轮滚动起来产生摩擦，将谷物进行脱壳或去麸。如图是元王祯《农书》中描绘的水碾。

　　三、辘轳

　　辘轳是从杠杆演变来的汲水工具。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。辘轳的主要部件是一根短圆木，上绕绳索，圆木可环绕其固定轴而转动。在工业方面，有使用牛力带动辘轳，再装上其他工具用来凿井或汲卤的。

　　四、水排

　　水排可谓一种较复杂的机械。杜诗创制的水排，不仅运用了主动轮、从动轮、曲柄、连杆等机构把圆周运动变为拉杆的直线往复运动，还运用了皮带传动，使直径比从动轮小的旋鼓快速旋转。它在结构上，已具有了动力机构、传动机构和工作机构三个主要部分，因此实际上可以看作是现代水轮机的前身，水排的出现标志着中国复杂机器的诞生。远在一千四百多年以前的今天，就能创制出这样完整的水力机械，真正显示了中国古人的高度智慧和创造才能，在世界科技史上占有重要的地位。在欧洲，使用水力鼓风设备的鼓风炉到公元十一世纪才出现，而普遍使用则是到了十四世纪。

　　水力鼓风有十分重要的意义，它加大了风量，提高了风压，增强了风力在炉里的穿透能力。这一方面可以提高冶炼强度，另一方面可以扩大炉径，加高炉身，增大有效容积，这就大大地增加了生产能力。水排的发明是人类利用自然力的一次伟大胜利。

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