中国机械工程发明史

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第四章  中国在原动力方面的发明
    在第一章第三节售税过：无谕在那一个民族，当发明机械的初期，所需要的
原动力仍是出自本身。后来最重要的一步发展是在本身以外能利用其它的-原动
力。起始时是先找到了利用牲畜力，后来更发明了利用风力、水力和热力。穑果
使机械对于人类的劳动生产率越来越提高了。
    对于以上所筑的四种原动力的发明或发现，在我国历史上是有着光荣的耙录
的。现在髓根据已柽得到的赘料，有系统的叙述如下。
    一，牲畜力
    人类发明利用牲畜力为原动力应当是很早的。当由狩猎时代转入畜牧时代，
就是藐：狩猎时捕获的野兽一时吃不完，把它们养起来，准备捕不着的时候再
吃，甚至使它们孽生幼小的。在这种长期养着牲畜的时候，就很容易想起利用它
们的力量来替自己做些什么。尤其是人类发明了卓以后，很自然的就会联想到利
用牲畜力来拉卓。
    就我国根据传丽的琵载看，卓和利用牛属的起始：
    古吏考上挽：“黄帝作卓。”
    物原上就：“伏牺始乘牛餍。”
    古史考上藐：“少吴时褒牛，奚仲鳃属。”
    世本上藐：“奚仲作卓。”
，一苟子上藐：“奚仲作卓乘。”榻1i莸：“奚仲，夏卓正。黄帝时已有卓服，
故帮之轩辕。此云奚仲，亦改制也。”
    世本上祝：“陔作服牛，相土作乘局，禹时奚仲制餍卓。”
    吕氏誊秋上祝：“奚仲作牵。
    吕氏春秋上筑：“王冰作服牛。”
    新器上筑：“于是奚仲乃橇曲为输，因直为帻，想属限牛，以代人力。’’
    我国古代的琵载，因多系得之传蠲，可能不够确实，甚至有的不兄得可靠。
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假定发明了卓以后，才知道利用牲畜力，剐最远为黄帝时，即公元前2600多年
以前，距现在已有4 500多年的历史。若相信起始于奚仲，且Ij在公元前2200多年
以前，匝现在也有4000多年的历史。又从第三章第37页茳(2)来看，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），中国已有了
四匹属拉的战卓。用一头牛或一匹属拉的简睢的章，一定比较早得多。又人类的
智慧发展到能够发明简章的卓的时候，一定早就能利用牲畜力了。
    其次，我想谈一谈我们利用牲畜力的发展：
    1．  利用牲畜力为农业方面的原动力
    利用牲畜力为农业方面的原动力，在我国社会上桎为普通。除运橡方面，如
拉卓默载等以外，最显著的有以下三方面：第一，是利用牲畜力耕田及播种；第
二，是利用牲畜力以磬觳、碾米及磨面；第三，是利用牲畜力带动翻率及简章以
灌溉田地。
    关于利用牲畜力耕田及播种的记载，有下列三硬：
    王祯农耆卷一上祝：“……至春秋之蠲始有牛耕用犁。山海桎日，后稷之孙
叔均始作牛耕。”
    前汉耆食货志上藐：“武帝晚年……以赵过为搜粟都尉，……其耕耘下种田
器，皆有便巧。用耦犁，二牛三人，一岁之收常过粳田晦一斛以上。善者倍之。……
以故田多垦朗，…j“用力少而得觳多。……至昭帝时，田野盆朗，颇有蓄积。”
    全后汉文卷四十六辑崔实正偷：“武帝以赵过为搜粟都尉。教民耕殖。其法
三犁共一牛，一人将之，下种挽撞，4耸取备焉。目种一顷。今三辅尤裰其利。”
王祯农耆卷八引用这一段黏以后，虢：“按三犁共一牛，若今三脚穗矣。然刖榛
之制不一，有独脚，两脚，三脚之异。若今燕赵齐鲁之同，多用两脚穗。关以西
有四脚接，f日添一牛，功又速也。”
    我国利用牲畜力耕田，王祯农害上就是起始于春秋时代（公元前7 7 0年到
4 7 5年），恐怕失之较晚。根据郭沫若院长对甲骨文的研究，似乎可以推断在殷
代武丁时已翟用牛拉犁了(1)。又因为孔子的弟子有吗冉耕字伯牛的，也可以舐明
益(i)郭沫若：古代铭文曩考，拌力勿，“盖彩乃实肄（犁）之初文。解，耕也o此字从刀，
    其点乃象起土之形。其从牛作铴若丝者亦鲫耨字从牛之意。”甲骨文字多系象形，
    笏字觇解释为起土的犁，旁边或下边有一牛字，似乎可推断为那时郡巳用牛拉掣。
    义他我%字出现于武丁之时（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46三唧谴  ·
    山西平酶孵饔固村漠慕壁嘲（山西省膊物铭供蛤）
用牛拉犁开始比鞍早。但是利用牛来播种可能是劁始于赵过（汉武帝由公元瀚
i 4 0年一公元前8 7、年）。因为赵过是我国第一位大农业饥械家。汉卺食赁志上
筑他对于“耕、耘、下种、1日器，特有巧便”椰他昕得到的农业增产的糖果，都
可以征明。
    又王祯农善上藐‘.j犁共-牛”是三心j塞，也是正确的。武到现在，陕西省'j
沿用着这种三行播种器。农，辱上1叫，做缕歪！。若是耕刚的犁，一牛次托不了三个：
    总起来税，我们可以推断：A拘在三千多年以前，我国就发明了利用牲吝力
耕田；在两千多』F以前，我同就发明了利用牲畜力播种。
    天于利用牲啬：儿以鸪教、碾米及嗽而H，』记载，王稿农害卷十五上有以下的琵
毅：
    “嘻……所以去极壳电。……搦竹怍同，内聍泥土，状细小鹰。∞以竹术1i-为
密出，饿-尧不致拭米。……！戈人或酱蒋之，．帮之罄磨。复有齑力搬行大输轴，≯
发弦盛大耥禳输1/Jj周，镘交于磬之1J^被，。LirH婚划襁婚，襁糟引萼亦道椁。甜瞻骥
一周则磬悸I1 fI尔周。j：用人工岘速日省。”参看图4 7。
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  躅47备力疆
(采朱应星：‘天i开物)
’  “碾…一：以粞石瓷为圆槽，周或数丈，高逾二尺，d-央作矗，植以箕轴，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
兰十余斛。竹参看图48。
    “磨，石磴也。世本日，公橡P/作磴。……多用奋力挽行。……凡磨上皆用
搌斗盛麦，下之眼中，则利齿.[jkj蒋，破麦作麸，然后收之笳罗，乃得威魉。’’参
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  圃48 ~~fj碾
（朵宋应屋：天工开物）
看图490
    农害上只对于磨一稀，根据世本上的配载称为公橡班所作。其他均没有耠出
发明的年代来。但是我们可推断，至少应在二千年以前。
7  关于利用牲畜力带动翻卓及简章以灌溉田地的记载，农害上有牛辖翻卓及随
蒋筒卓两种，如图50及51所示。发明年代，害上没有税明；但在南宋初年，
焉逵所画的柳阴云碓图(1)上已有牛辖翻卓，官口至少已构有7 50年的历史。至骚韩
茳(1)故富周f.J第四百八十·四期。
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    圃49吝力磨
（朵宋应麈：天工开物）
筒卓，即就农害写成的年代（公元1 31 3年）祝，也有650年左右的历史了。
    2．利用牲畜力为工业方面的原动力
    利用牲畜力为工业方面的原动力，我找到了四种史料：(1)在冶铸工业上鼓
风；(2)汲卤；(3)舫秒；(4)轧蔗取粱。
    (-1)在冶铸工业上鼓风
    我国在冶铸工业方面的发明和詹Ij造是很好并且是很早的，由商周时期的古铜
器就可以知道。在冶铸工作方面最重要的一种工具是鼓风器。我国在冶铸工业上
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昕用的鼓风器，’最初是一种革囊。集觳一LⅡ斗做“囊”玉篇上Ⅱq．做“鞲’’；都敲做
“排’’香。所以后来就改用“排”字：玉篇上挽：“辆，牵索也。可以吹火命
饿。’：在汉基壁画上售表现它的输廓。北京历史博物髓并根据王振舞先生的推测
加以复原。如图52所示。
    蹴‘52革囊鼓风
    尜漠墓壁画复原照片，瑗陈列在中圃隧史博物住）
    王帧农害卷二十，水排一段上祝：“……此排古用章囊，今用木扇。’’古时
用以吹火的章囊，不明了它的构造，’但大致可参考前段的复原图。他藐的改用木
扇，可在农害水排图上看出一个大概（参看图．53）。只是木扇周围，应改为封
闭的，下部箱底并应改成弧形，效率才能提高。    ．
    r以上记载看，我国在冶簿工业上所用的鼓风器，蕞初是用革囊，其次改用
木扇，最后更大进了一步，改为近代所用的风箱。它所用的原动力，最初当然是
人力，就是到现在，最普遍的也还是用人力。诅是就我所得到的爽料看，是冒径
采用过牲畜力，后来更发展到利用水力。
    关于利用牲畜力为冶铸时鼓风的原动力的史料有：三国志，魏害二十四卷，
斡妊传“后迁乐陵太守，徒监冶褐者。旧时冶作属排（原茳：为排以吹炭），每
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一熟石，用属百匹。更作人排，又赞功力。一暨乃因长流为水排。种其利盆三倍于
    ’    、
前。在职七年，’器用充实。”
    踊53水排图
（采王碳：盛香，稍加改正）
    属排的构造没有群粞挽明，但根据由属排发展出来的、在王聩农害上所面的
水排的情形，可以大致推想如图54所示。在一个立轴上装上一个或两个横楫，
由局拉着它蒋动，再在立轴上部装叠一个大糨输，用一个糨套带动一个小糨输。
在小裰输上装上一个曲柄（王祯农害上叶做掉枝），再由一个遣楫和另一个曲柄
传到一个卧轴，使它发生摆动。更由队轴上的一个曲柄和另一个逵桴以推动鼓风
器的木扇，使它往复摆动，就达到鼓风的目的了。
惩朗
鼹64推想的禺排机携
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    因为水排发明在公元81年（群后63员），如果它是由属排发展而来，我们
就可以推断：至少在两千多年以前，稼国就利用牲畜力为冶铸工业的原动力了。
    (2)汲卤
    天工开物作澉第五上载着￡“凡蜀中石山去河不远者，多可造井取盐。盐井
周圆不过数寸。……大抵深者牛载，浅者月余，乃得一井成就。……井及泉后，择
美竹长丈者，凿净其中节，留底不去。其喉下安消息（按即活朗），吸水入筒。用
长植蘩竹沉下。其中水满，井上悬桔棒辘墟裔具。制盘鳃牛i牛曳盘蒋，辘冁较拒
汲水而上，入于釜中煎炼。……气在同一害_L-载着，当凿深井的时候，也是用这种
原动力。实际上就是用牛迥蒋一个大襁输，糨的一端再程过一个导输和辘蟪繁上
凿井的工具或装卤的长竹筒。当牛拉着大糨输转动时郎行上提，如图55所示。
    圃55牛拉糯蒜汲卤圃
    （朵宋应星：天工开物）
    天工开物上所叙述的各项工业向不靛明开始的年代。惟我国四川的火井，在
西汉印有琵载，盐井的年代当和它相同，，甚至更早。因火井傈利用天然气煎炼提
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上的卤水使它成盐，如果不先有盐井，刖火井是无用的。所以至少应已有两千年
的历史。
    (3)耪耖
    利用牲畜力舫秒，仅兄于元代王祯所著的农害上。其中卷二十六上载着“六
粞卓’’一种，其就载如下：  ，
    “大耢吏，其制长二丈余。阴杓五尺。先造地拊木框，四角立柱，各高五尺。．
中穿横桄，上架枋木。其枋木两头山口，卧受掩擅长虹铁轴，欢于前地拊上立长
木座，座上列臼，以承辕底铁箕。鞴上俱用杖头铁环以拘糕轴。又于额枷前排置
    ／    ’
小鲛叉，分勒棱条，转上长妊。仍就左右别架卓输两座，通袼皮弦，下糨列骥，
上拶辖旺旋鼓，或人或啬转动左边大输。弦随输蒋，众机皆动。上下相应，摄惫
相宜，透使精条成紧，耨于瓤上。昼夜舫粮百斤。……中原蔬布之乡皆用之。’’
其情形如图56所示。
嚼68大耢卑
（采壬被：蒜肴）
    农害上没有提出这种大舫卓发明的年代，但酶表农害的年代蔽，至少已有
6 5{)年左右的历史了。
  (4)轧蔗取椠
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