中國機(jī)械工程發(fā)明史

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第四章  中國在原動(dòng)力方面的發(fā)明
    在第一章第三節(jié)售稅過：無諭在那一個(gè)民族，當(dāng)發(fā)明機(jī)械的初期，所需要的
原動(dòng)力仍是出自本身。后來最重要的一步發(fā)展是在本身以外能利用其它的-原動(dòng)
力。起始時(shí)是先找到了利用牲畜力，后來更發(fā)明了利用風(fēng)力、水力和熱力。穡果
使機(jī)械對(duì)于人類的勞動(dòng)生產(chǎn)率越來越提高了。
    對(duì)于以上所筑的四種原動(dòng)力的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)，在我國歷史上是有著光榮的耙錄
的�，F(xiàn)在髓根據(jù)已檉得到的贅料，有系統(tǒng)的敘述如下。
    一，牲畜力
    人類發(fā)明利用牲畜力為原動(dòng)力應(yīng)當(dāng)是很早的。當(dāng)由狩獵時(shí)代轉(zhuǎn)入畜牧?xí)r代，
就是藐：狩獵時(shí)捕獲的野獸一時(shí)吃不完，把它們養(yǎng)起來，準(zhǔn)備捕不著的時(shí)候再
吃，甚至使它們孽生幼小的。在這種長期養(yǎng)著牲畜的時(shí)候，就很容易想起利用它
們的力量來替自己做些什么。尤其是人類發(fā)明了卓以后，很自然的就會(huì)聯(lián)想到利
用牲畜力來拉卓。
    就我國根據(jù)傳麗的琵載看，卓和利用牛屬的起始：
    古吏考上挽：“黃帝作卓。”
    物原上就：“伏犧始乘牛饜�！�
    古史考上藐：“少吳時(shí)褒牛，奚仲鰓屬�！�
    世本上藐：“奚仲作卓。”
，一茍子上藐：“奚仲作卓乘�！遍�1i蕕：“奚仲，夏卓正。黃帝時(shí)已有卓服，
故幫之軒轅。此云奚仲，亦改制也�！�
    世本上祝：“陔作服牛，相土作乘局，禹時(shí)奚仲制饜卓�！�
    呂氏謄秋上祝：“奚仲作牽。
    呂氏春秋上筑：“王冰作服牛�！�
    新器上筑：“于是奚仲乃橇曲為輸，因直為幘，想屬限牛，以代人力�！�’
    我國古代的琵載，因多系得之傳蠲，可能不夠確實(shí)，甚至有的不兄得可靠。
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假定發(fā)明了卓以后，才知道利用牲畜力，剮最遠(yuǎn)為黃帝時(shí)，即公元前2600多年
以前，距現(xiàn)在已有4 500多年的歷史。若相信起始于奚仲，且Ij在公元前2200多年
以前，匝現(xiàn)在也有4000多年的歷史。又從第三章第37頁茳(2)來看，可知
至少在3000年以前（殷代是公元前1 4 01年至公元前1 122年），中國已有了
四匹屬拉的戰(zhàn)卓。用一頭�；蛞黄�屬拉的簡(jiǎn)睢的章，一定比較早得多。又人類的
智慧發(fā)展到能夠發(fā)明簡(jiǎn)章的卓的時(shí)候，一定早就能利用牲畜力了。
    其次，我想談一談我們利用牲畜力的發(fā)展：
    1．  利用牲畜力為農(nóng)業(yè)方面的原動(dòng)力
    利用牲畜力為農(nóng)業(yè)方面的原動(dòng)力，在我國社會(huì)上桎為普通。除運(yùn)橡方面，如
拉卓默載等以外，最顯著的有以下三方面：第一，是利用牲畜力耕田及播種；第
二，是利用牲畜力以磬觳、碾米及磨面；第三，是利用牲畜力帶動(dòng)翻率及簡(jiǎn)章以
灌溉田地。
    關(guān)于利用牲畜力耕田及播種的記載，有下列三硬：
    王禎農(nóng)耆卷一上祝：“……至春秋之蠲始有牛耕用犁。山海桎日，后稷之孫
叔均始作牛耕�！�
    前漢耆食貨志上藐：“武帝晚年……以趙過為搜粟都尉，……其耕耘下種田
器，皆有便巧。用耦犁，二牛三人，一歲之收常過粳田晦一斛以上。善者倍之。……
以故田多墾朗，…j“用力少而得觳多�！�…至昭帝時(shí)，田野盆朗，頗有蓄積。”
    全后漢文卷四十六輯崔實(shí)正偷：“武帝以趙過為搜粟都尉。教民耕殖。其法
三犁共一牛，一人將之，下種挽撞，4聳取備焉。目種一頃。今三輔尤裰其利。”
王禎農(nóng)耆卷八引用這一段黏以后，虢：“按三犁共一牛，若今三腳穗矣。然刖榛
之制不一，有獨(dú)腳，兩腳，三腳之異。若今燕趙齊魯之同，多用兩腳穗。關(guān)以西
有四腳接，f日添一牛，功又速也�！�
    我國利用牲畜力耕田，王禎農(nóng)害上就是起始于春秋時(shí)代（公元前7 7 0年到
4 7 5年），恐怕失之較晚。根據(jù)郭沫若院長對(duì)甲骨文的研究，似乎可以推斷在殷
代武丁時(shí)已翟用牛拉犁了(1)。又因?yàn)榭鬃拥牡茏佑袉崛礁�字伯牛的，也可以舐�?br /> 益(i)郭沫若：古代銘文曩考，拌力勿，“蓋彩乃實(shí)肄（犁）之初文。解，耕也o此字從刀，
    其點(diǎn)乃象起土之形。其從牛作鐋若絲者亦鯽耨字從牛之意�！奔坠俏淖侄嘞迪笮�，
    笏字覘解釋為起土的犁，旁邊或下邊有一牛字，似乎可推斷為那時(shí)郡巳用牛拉掣。
    義他我%字出現(xiàn)于武丁之時(shí)（公充前13.24一公7c前1286年），．郡已有三千二百多年
    的隧艇了。
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    圊46三唧譴  ·
    山西平酶孵饔固村漠慕壁嘲（山西省膊物銘供蛤）
用牛拉犁開始比鞍早。但是利用牛來播種可能是劁始于趙過（漢武帝由公元瀚
i 4 0年一公元前8 7、年）。因?yàn)橼w過是我國第一位大農(nóng)業(yè)饑械家。漢巹食賃志上
筑他對(duì)于“耕、耘、下種、1日器，特有巧便”椰他昕得到的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的糖果，都
可以征明。
    又王禎農(nóng)善上藐‘.j犁共-�！笔侨�心j塞，也是正確的。武到現(xiàn)在，陜西省'j
沿用著這種三行播種器。農(nóng)，辱上1叫，做縷歪！。若是耕剛的犁，一牛次托不了三個(gè)：
    總起來稅，我們可以推斷：A拘在三千多年以前，我國就發(fā)明了利用牲吝力
耕田；在兩千多』F以前，我同就發(fā)明了利用牲畜力播種。
    天于利用牲嗇：兒以鴣教、碾米及嗽而H，』記載，王稿農(nóng)害卷十五上有以下的琵
毅：
    “嘻……所以去極殼電�！�…搦竹怍同，內(nèi)聹泥土，狀細(xì)小鷹。∞以竹術(shù)1i-為
密出，餓-堯不致拭米�！�…！戈人或醬蔣之，．幫之罄磨。復(fù)有齏力搬行大輸軸，≯
發(fā)弦盛大耥禳輸1/Jj周，鏝交于磬之1J^被，。LirH婚劃襁婚，襁糟引萼亦道槨。甜瞻驥
一周則磬悸I1 fI爾周。j：用人工峴速日省。”參看圖4 7。
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  躅47備力疆
(采朱應(yīng)星：‘天i開物)
’  “碾…一：以粞石瓷為圓槽，周或數(shù)丈，高逾二尺，d-央作矗，植以箕軸，上
穿躲木，苴以石碉，有用前后二碾i逐者，……畜力挽行，循槽禧碾，日可得米
蘭十余斛。竹參看圖48。
    “磨，石磴也。世本日，公橡P/作磴�！�…多用奮力挽行�！�…凡磨上皆用
搌斗盛麥，下之眼中，則利齒.[jkj蔣，破麥作麩，然后收之笳羅，乃得威魎�！�’參
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  圃48 ~~fj碾
（朵宋應(yīng)屋：天工開物）
看圖490
    農(nóng)害上只對(duì)于磨一稀，根據(jù)世本上的配載稱為公橡班所作。其他均沒有耠出
發(fā)明的年代來。但是我們可推斷，至少應(yīng)在二千年以前。
7  關(guān)于利用牲畜力帶動(dòng)翻卓及簡(jiǎn)章以灌溉田地的記載，農(nóng)害上有牛轄翻卓及隨
蔣筒卓兩種，如圖50及51所示。發(fā)明年代，害上沒有稅明；但在南宋初年，
焉逵所畫的柳陰云碓圖(1)上已有牛轄翻卓，官口至少已構(gòu)有7 50年的歷史。至騷韓
茳(1)故富周f.J第四百八十·四期。
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    圃49吝力磨
（朵宋應(yīng)麈：天工開物）
筒卓，即就農(nóng)害寫成的年代（公元1 31 3年）祝，也有650年左右的歷史了。
    2．利用牲畜力為工業(yè)方面的原動(dòng)力
    利用牲畜力為工業(yè)方面的原動(dòng)力，我找到了四種史料：(1)在冶鑄工業(yè)上鼓
風(fēng)；(2)汲鹵；(3)舫秒；(4)軋蔗取粱。
    (-1)在冶鑄工業(yè)上鼓風(fēng)
    我國在冶鑄工業(yè)方面的發(fā)明和詹Ij造是很好并且是很早的，由商周時(shí)期的古銅
器就可以知道。在冶鑄工作方面最重要的一種工具是鼓風(fēng)器。我國在冶鑄工業(yè)上
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昕用的鼓風(fēng)器，’最初是一種革囊。集觳一LⅡ斗做“囊”玉篇上Ⅱq．做“鞲’’；都敲做
“排’’香。所以后來就改用“排”字：玉篇上挽：“輛，牽索也�？梢源祷鹈�
餓。’：在漢基壁畫上售表現(xiàn)它的輸廓。北京歷史博物髓并根據(jù)王振舞先生的推測(cè)
加以復(fù)原。如圖52所示。
    蹴‘52革囊鼓風(fēng)
    尜漠墓壁畫復(fù)原照片，瑗陳列在中圃隧史博物住）
    王幀農(nóng)害卷二十，水排一段上祝：“……此排古用章囊，今用木扇�！�’古時(shí)
用以吹火的章囊，不明了它的構(gòu)造，’但大致可參考前段的復(fù)原圖。他藐的改用木
扇，可在農(nóng)害水排圖上看出一個(gè)大概（參看圖．53）。只是木扇周圍，應(yīng)改為封
閉的，下部箱底并應(yīng)改成弧形，效率才能提高。    ．
    r以上記載看，我國在冶簿工業(yè)上所用的鼓風(fēng)器，蕞初是用革囊，其次改用
木扇，最后更大進(jìn)了一步，改為近代所用的風(fēng)箱。它所用的原動(dòng)力，最初當(dāng)然是
人力，就是到現(xiàn)在，最普遍的也還是用人力。詛是就我所得到的爽料看，是冒徑
采用過牲畜力，后來更發(fā)展到利用水力。
    關(guān)于利用牲畜力為冶鑄時(shí)鼓風(fēng)的原動(dòng)力的史料有：三國志，魏害二十四卷，
斡妊傳“后遷樂陵太守，徒監(jiān)冶褐者。舊時(shí)冶作屬排（原茳：為排以吹炭），每
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一熟石，用屬百匹。更作人排，又贊功力。一暨乃因長流為水排。種其利盆三倍于
    ’    、
前。在職七年，’器用充實(shí)�！�
    踴53水排圖
（采王碳：盛香，稍加改正）
    屬排的構(gòu)造沒有群粞挽明，但根據(jù)由屬排發(fā)展出來的、在王聵農(nóng)害上所面的
水排的情形，可以大致推想如圖54所示。在一個(gè)立軸上裝上一個(gè)或兩個(gè)橫楫，
由局拉著它蔣動(dòng)，再在立軸上部裝疊一個(gè)大糨輸，用一個(gè)糨套帶動(dòng)一個(gè)小糨輸。
在小裰輸上裝上一個(gè)曲柄（王禎農(nóng)害上葉做掉枝），再由一個(gè)遣楫和另一個(gè)曲柄
傳到一個(gè)臥軸，使它發(fā)生擺動(dòng)。更由隊(duì)軸上的一個(gè)曲柄和另一個(gè)逵桴以推動(dòng)鼓風(fēng)
器的木扇，使它往復(fù)擺動(dòng)，就達(dá)到鼓風(fēng)的目的了。
懲朗
鼴64推想的禺排機(jī)攜
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    因?yàn)樗�排發(fā)明在公元81年（群后63員），如果它是由屬排發(fā)展而來，我們
就可以推斷：至少在兩千多年以前，稼國就利用牲畜力為冶鑄工業(yè)的原動(dòng)力了。
    (2)汲鹵
    天工開物作澉第五上載著￡“凡蜀中石山去河不遠(yuǎn)者，多可造井取鹽。鹽井
周圓不過數(shù)寸。……大抵深者牛載，淺者月余，乃得一井成就。……井及泉后，擇
美竹長丈者，鑿凈其中節(jié)，留底不去。其喉下安消息（按即活朗），吸水入筒。用
長植蘩竹沉下。其中水滿，井上懸桔棒轆墟裔具。制盤鰓牛i牛曳盤蔣，轆囅較拒
汲水而上，入于釜中煎煉�！�…氣在同一害_L-載著，當(dāng)鑿深井的時(shí)候，也是用這種
原動(dòng)力。實(shí)際上就是用牛迥蔣一個(gè)大襁輸，糨的一端再程過一個(gè)導(dǎo)輸和轆蟪繁上
鑿井的工具或裝鹵的長竹筒。當(dāng)牛拉著大糨輸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)郎行上提，如圖55所示。
    圃55牛拉糯蒜汲鹵圃
    （朵宋應(yīng)星：天工開物）
    天工開物上所敘述的各項(xiàng)工業(yè)向不靛明開始的年代。惟我國四川的火井，在
西漢印有琵載，鹽井的年代當(dāng)和它相同，，甚至更早。因火井傈利用天然氣煎煉提
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上的鹵水使它成鹽，如果不先有鹽井，刖火井是無用的。所以至少應(yīng)已有兩千年
的歷史。
    (3)耪耖
    利用牲畜力舫秒，僅兄于元代王禎所著的農(nóng)害上。其中卷二十六上載著“六
粞卓’’一種，其就載如下：  ，
    “大耢吏，其制長二丈余。陰杓五尺。先造地拊木框，四角立柱，各高五尺。．
中穿橫桄，上架枋木。其枋木兩頭山口，臥受掩擅長虹鐵軸，歡于前地拊上立長
木座，座上列臼，以承轅底鐵箕。鞴上俱用杖頭鐵環(huán)以拘糕軸。又于額枷前排置
    ／    ’
小鮫叉，分勒棱條，轉(zhuǎn)上長妊。仍就左右別架卓輸兩座，通袼皮弦，下糨列驥，
上拶轄旺旋鼓，或人或嗇轉(zhuǎn)動(dòng)左邊大輸。弦隨輸蔣，眾機(jī)皆動(dòng)。上下相應(yīng)，攝憊
相宜，透使精條成緊，耨于瓤上。晝夜舫糧百斤�！�…中原蔬布之鄉(xiāng)皆用之�！�’
其情形如圖56所示。
嚼68大耢卑
（采壬被：蒜肴）
    農(nóng)害上沒有提出這種大舫卓發(fā)明的年代，但酶表農(nóng)害的年代蔽，至少已有
6 5{)年左右的歷史了。
  (4)軋蔗取槧
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