遠古機械歷史

Machine China將以時間為序為您展開一幅機械歷史畫卷，第一篇為您揭曉的是遠古時代的機械。

在遠古時期的精致工具階段，原始的機械已經(jīng)出現(xiàn)，雖然還不夠典型，但它為以后的發(fā)展提供了基礎。

一、犁

犁是我國重要的農(nóng)業(yè)翻土機械，對人類的生活有巨大的影響。犁的應用很多，自古以來的研究也比較多，研究者雖都認為犁是由最初的農(nóng)業(yè)上的翻田工具發(fā)展而成，但又有不同的說法。

1 認為犁是有前翻土的耒耜發(fā)展而來的

有較多的學者認為其發(fā)展過程（如圖1）所示。

第一步：耒耜翻土。操作時以手握耒耜柄，腳踏橫木，使耒耜刺人土中，利用手臂力量向前翻土。

第二步：兩三個人共同翻土。為了提高效率，可由耒耜耜后的一人專以使耒耜人土中，再由一兩人在前用繩拉耒耜翻土，耒耜可比原來大些，每次翻土數(shù)量較多。兩三個人共同翻土的情況，歷史上稱為“耦耕”，這種耕種方法，在現(xiàn)代的中國仍有采用。

第三部：連續(xù)翻土。這是由耒耜到犁的關鍵的一步，是犁形成的重要突破。由間歇動作變成連續(xù)動作，效率顯著提高，翻土器的結構發(fā)生較大變化：人土部分更向前，耜板就成了犁鏵，翻土器的強度大得多了，操作也更方便了。初始，刺土的犁鏵為石質(zhì)，后為金屬。

至此，犁大體形成。

2 認為犁是由向后翻土的鋤發(fā)展而成的其發(fā)展過程當能從（圖2）中看出。

最早的木鋤當是樹權，用以向后翻土。

鋤只可間歇翻土，這一步加大了翻土面積，提高了效率，同時提高了翻土器的強度和剛度。

犁形成。經(jīng)過改進，角度更合理，強度與剛度都更高，刺土部分的前端形成了犁鏵。

二、獨木舟

在浙江余姚河姆渡的遺址中，發(fā)現(xiàn)有距今7000年左右的木槳。在浙江杭州、江蘇武進、福建連江等地都曾發(fā)現(xiàn)過獨木舟或木槳。獨木舟有不同的式樣，（如圖3）所示，他們既可作為水上交通工具，又可使古人漁獵的活動范圍擴大。

三、孔加工與鉆木取火

考古工作者曾出土過一些新石器時代晚期鉆有細長孔的石器和玉器，如甘肅永昌鴛鴦池就出土過一個管狀石器，上面得孔直徑不足1厘米，而長達22厘米，這種細長孔不大可能用手直接操作而加工出來，需用專門工具。而對于所有工具的工作原理與組成尚須專門考證，但參考已知的古代鉆孔工具有助干這一問題的解決。

古代常用舞鉆及牽鉆兩種鉆孔工具，鉆頭的形狀前已繪出。

舞鉆（圖6a）。這種鉆上有鉆桿，鉆桿下裝鉆頭，上面有個大木塊，轉(zhuǎn)動慣性越大，能起到飛輪的作用。鉆桿上面套有橫木桿，允許其在鉆桿軸的方向上下往復。工作時，鉆頭對準鉆孔位置，操作人員不斷用兩手推動橫桿上下，橫桿即通過皮條帶動鉆桿往復轉(zhuǎn)動，鉆頭旋轉(zhuǎn)下行鉆孔。

牽鉆（圖6b）。這種鉆桿上無大木塊，其他略同舞鉆。鉆桿與橫木桿原未并不相聯(lián)，用橫木桿上的繩索纏繞鉆桿。工作時，將鉆頭對準鉆孔位置，而后操作人員一手向下?lián)遄°@桿，另一手左右牽動橫木桿，橫木桿之繩索就帶動鉆桿往復轉(zhuǎn)動，鉆頭即行鉆孔（圖7）。

上述鉆具發(fā)明的時間難以準確論定，但可推斷：鉆具出現(xiàn)很早，他不但和孔加工技術的發(fā)展直接相關，可能還與古代“鉆木取火”的技術有關。

四、織布與踞織機

估計最早的織布是宙編織籮筐發(fā)展而成的，使用藤條或竹子編織籮筐等物時，必須有芊且互垂直交錯的植物，發(fā)展成了織物的經(jīng)線和緯線。圖8所示即為早期織物的編織方法，這種方法是將線掛在樹上，緯線宙人工操作。

踞織機是最簡單的織布機。這種織機沒有機架，操作的人坐在地上或竹榻上織布，所以叫踞織機?！熬帷本褪亲蚨字囊馑?，但它必須具有織布的功能，圖9是踞織機織布的示意圖?？棽既说哪_用力蹬直經(jīng)線，而其左右手交替著打緯織布，這種織機的效率應當說相當?shù)?。在我國現(xiàn)代邊遠地區(qū)，還可看到用踞織機織布。

五、陶器的出現(xiàn)與制陶轉(zhuǎn)輪

現(xiàn)從考古資料得知，我國制陶業(yè)已有7000～8000年的歷史，約后世留下了大量精美珍貴的陶器，也為瓷器的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，因而也為我國贏得了陶器之邦的美名。

陶器的出現(xiàn)可能源于意外，古人發(fā)現(xiàn)經(jīng)過高溫燒制的黏土，就會變得異常堅韌，而且不易透水，開始時古人在木制的容器外面涂抹泥土或泥漿，經(jīng)過燒制以后，泥土變得堅韌，而且具有原來容器的形狀，而原來容器已經(jīng)燒毀，清除原容器的殘留后，就變成原始的陶器了。

陶器出現(xiàn)以后，發(fā)展成了手制陶器，制陶時，只是徒手制作，把陶坯捏成所需形狀，或用陶土先搓成條，再用泥條盤制成坯，外表用稀泥涂抹，使其更加光滑，而后燒制而成（圖10）。

以后在加工制作圓形陶坯時，普遍運用了制陶轉(zhuǎn)輪，原始的制陶轉(zhuǎn)輪的結構應很簡單，大約在地上打個洞，轉(zhuǎn)輪下連著一個垂直的軸，插入這個洞中。轉(zhuǎn)輪工作情況如圖2-35所示，將陶坯放在轉(zhuǎn)輪上，讓陶坯隨著轉(zhuǎn)輪一齊轉(zhuǎn)動，用手或器皿腎陶坯加工成形。但也有專家估計，原始的制陶轉(zhuǎn)輪應是兩個人操作，一個人手握木柄，平衡住身體，腳用力踩踏轉(zhuǎn)輪，使其不斷轉(zhuǎn)動；另一個人俯身用手專注地操作著陶胎。一個人或兩個人操作都是可行的，視具體情況而定?，F(xiàn)在不少學者還提出制作陶器的轉(zhuǎn)輪有快輪和慢輪之別，實際上這是無法區(qū)分的，因為陶輪的轉(zhuǎn)動直接由人力驅(qū)動的，中間并無傳動裝置。因而轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動的快慢完全由制陶工人控制，快與慢隨心所欲，因此快輪與慢輪無結構上的差別。

制陶技術的成就，與日后金屬冶煉業(yè)的產(chǎn)生與迅速發(fā)展密切有關。