远古机械历史

Machine China将以时间为序为您展开一幅機械历史画卷，第一篇为您揭晓的是远古时代的机械。

在远古时期的精致工具阶段，原始的机械已经出现，虽然还不够典型，但它为以后的发展提供了基础。

一、犁

犁是我国重要的农业翻土机械，对人类的生活有巨大的影响。犁的应用很多，自古以来的研究也比较多，研究者虽都认为犁是由最初的农业上的翻田工具发展而成，但又有不同的说法。

1 认为犁是有前翻土的耒耜发展而来的

有较多的学者认为其发展过程（如图1）所示。

第一步：耒耜翻土。操作时以手握耒耜柄，脚踏横木，使耒耜刺人土中，利用手臂力量向前翻土。

第二步：两三个人共同翻土。为了提高效率，可由耒耜耜后的一人专以使耒耜人土中，再由一两人在前用绳拉耒耜翻土，耒耜可比原来大些，每次翻土数量较多。两三个人共同翻土的情况，历史上称为“耦耕”，这种耕种方法，在现代的中国仍有采用。

第三部：连续翻土。这是由耒耜到犁的关键的一步，是犁形成的重要突破。由间歇动作变成连续动作，效率显著提高，翻土器的结构发生较大变化：人土部分更向前，耜板就成了犁铧，翻土器的强度大得多了，操作也更方便了。初始，刺土的犁铧为石质，后为金属。

至此，犁大体形成。

2 认为犁是由向后翻土的锄发展而成的其发展过程当能从（图2）中看出。

最早的木锄当是树权，用以向后翻土。

锄只可间歇翻土，这一步加大了翻土面积，提高了效率，同时提高了翻土器的强度和刚度。

犁形成。经过改进，角度更合理，强度与刚度都更高，刺土部分的前端形成了犁铧。

二、独木舟

在浙江余姚河姆渡的遗址中，发现有距今7000年左右的木桨。在浙江杭州、江苏武进、福建连江等地都曾发现过独木舟或木桨。独木舟有不同的式样，（如图3）所示，他们既可作为水上交通工具，又可使古人渔猎的活动范围扩大。

三、孔加工与钻木取火

考古工作者曾出土过一些新石器时代晚期钻有细长孔的石器和玉器，如甘肃永昌鸳鸯池就出土过一个管状石器，上面得孔直径不足1厘米，而长达22厘米，这种细长孔不大可能用手直接操作而加工出来，需用专门工具。而对于所有工具的工作原理与组成尚须专门考证，但参考已知的古代钻孔工具有助干这一问题的解决。

古代常用舞钻及牵钻两种钻孔工具，钻头的形状前已绘出。

舞钻（图6a）。这种钻上有钻杆，钻杆下装钻头，上面有个大木块，转动惯性越大，能起到飞轮的作用。钻杆上面套有横木杆，允许其在钻杆轴的方向上下往复。工作时，钻头对准钻孔位置，操作人员不断用两手推动横杆上下，横杆即通过皮条带动钻杆往复转动，钻头旋转下行钻孔。

牵钻（图6b）。这种钻杆上无大木块，其他略同舞钻。钻杆与横木杆原未并不相联，用横木杆上的绳索缠绕钻杆。工作时，将钻头对准钻孔位置，而后操作人员一手向下揿住钻杆，另一手左右牵动横木杆，横木杆之绳索就带动钻杆往复转动，钻头即行钻孔（图7）。

上述钻具发明的时间难以准确论定，但可推断：钻具出现很早，他不但和孔加工技术的发展直接相关，可能还与古代“钻木取火”的技术有关。

四、织布与踞织机

估计最早的织布是宙编织箩筐发展而成的，使用藤条或竹子编织箩筐等物时，必须有芊且互垂直交错的植物，发展成了织物的经线和纬线。图8所示即为早期织物的编织方法，这种方法是将线挂在树上，纬线宙人工操作。

踞织机是最简单的织布机。这种织机没有机架，操作的人坐在地上或竹榻上织布，所以叫踞织机。“踞”就是坐着或蹲着的意思，但它必须具有织布的功能，图9是踞织机织布的示意图。织布人的脚用力蹬直经线，而其左右手交替着打纬织布，这种织机的效率应当说相当低。在我国现代边远地区，还可看到用踞织机织布。

五、陶器的出现与制陶转轮

现从考古资料得知，我国制陶业已有7000～8000年的历史，约后世留下了大量精美珍贵的陶器，也为瓷器的出现创造了条件，因而也为我国赢得了陶器之邦的美名。

陶器的出现可能源于意外，古人发现经过高温烧制的黏土，就会变得异常坚韧，而且不易透水，开始时古人在木制的容器外面涂抹泥土或泥浆，经过烧制以后，泥土变得坚韧，而且具有原来容器的形状，而原来容器已经烧毁，清除原容器的残留后，就变成原始的陶器了。

陶器出现以后，发展成了手制陶器，制陶时，只是徒手制作，把陶坯捏成所需形状，或用陶土先搓成条，再用泥条盘制成坯，外表用稀泥涂抹，使其更加光滑，而后烧制而成（图10）。

以后在加工制作圆形陶坯时，普遍运用了制陶转轮，原始的制陶转轮的结构应很简单，大约在地上打个洞，转轮下连着一个垂直的轴，插入这个洞中。转轮工作情况如图2-35所示，将陶坯放在转轮上，让陶坯随着转轮一齐转动，用手或器皿肾陶坯加工成形。但也有专家估计，原始的制陶转轮应是两个人操作，一个人手握木柄，平衡住身体，脚用力踩踏转轮，使其不断转动；另一个人俯身用手专注地操作着陶胎。一个人或两个人操作都是可行的，视具体情况而定。现在不少学者还提出制作陶器的转轮有快轮和慢轮之别，实际上这是无法区分的，因为陶轮的转动直接由人力驱动的，中间并无传动装置。因而转轮转动的快慢完全由制陶工人控制，快与慢随心所欲，因此快轮与慢轮无结构上的差别。

制陶技术的成就，与日后金属冶炼业的产生与迅速发展密切有关。