中国古代工程技术课程讲解
23页1、杠杆在中国的典型发展是秤的发明和它的广泛应用。在一根杠杆上安装吊绳作为支点一端挂上重物,另一端挂上砝码或秤锤,就可以称量物体的重量。古代人称它“权衡”或“衡器”。“权”就是砖码或秤锤,“衡”是指秤杆。是个等臂秤。不等臂秤可能早在春秋时期就已经使用了。古代中国人还发明了有两个支点的秤,俗称铢秤。使用这种秤,变动支点而不需要换秤杆就可以称量比较重的物体。桔槔是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,当中是支点,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。桔棒早在春秋时期就已相当普遍,而且延续了几千年,是中国农村历代通用的旧式提水器具。辘轳也是从杠杆演变来的汲水工具。据。辘轳的制造和应用,在古代是和农业的发展紧密结合的,它广泛地应用在农业灌溉上我国很早就发明了耒耜,用耒耜来翻整土地,播种庄稼,进行农业生产。一人在前面牵牛拉着耧车,一人在后面手扶耧车播种,一天就能播种一顷地,大大提高了播种效率。翻车,是一种刮板式连续提水机械,又名龙骨水车,是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作
2、链条,卧于矩形长槽中,车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮,叶板就沿槽刮水上升,到长槽上端将水送出。如此连续循环,把水输送到需要之处,可连续取水,功效大大提高,操作搬运方便,还可及时转移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上,是农业灌溉机械的一项重大改进。水力机械也有新的进展,唐代已有筒车,从人力提水发展为水力提水。筒车是由竹或木制成的轮形提水机械。竹筒或木筒在水中注满水,随轮转到上部时,水自动泻入盛水槽,输入田里。水转筒车的水筒与水轮联成一体,既是接受水力的驱动构件,又是提水倒水的工作构件,其结构简明紧凑,设计构思巧妙。缓落下,谷壳及轻杂物被风力吹出机外。2独轮车,它的前身就是木牛流马。这种独轮车,在北方,俗称“小车”,在西南汉族,用它行驶时“叽咯叽咯”晌个不停,俗称“鸡公车”。江南汉族因它前头尖,后头两个推把如同羊角,俗称“羊角车”。古时候,女子结婚后回娘家时,用的就是这种独轮车,回娘家时,丈夫推着车子,妻子坐在上面,就这样两人双双回到娘家。独轮车在当时是一种既经济而且用得最广的交通工具,这在交通运输史上是一项十分重要的发明。上古时代的运输,全靠手提、头
3、顶、肩扛、背负、撬引完成。后来,又以马、牛来驮运,随着农业、畜牧业和手工业生产的发展,产品不断增多,交换也开始发生,产生了对运输工具的要求,逐步创造出滚木、轮和轴,最后出现了车这种陆地运输工具。原始的车轮没有轮辐,这种车轮在汉、唐时代著作中称之为“辁” 。记里鼓车是配有减速齿轮系的古代车辆,因车上木人击鼓以示行进里数而得名,一般作为帝王出行仪仗车辆,。其工作原理是利用车轮在地面的转动带动齿轮转动,变换为凸轮杠杆作用使木人抬手击鼓。每行走一里击鼓一次。指南车是古代一种指示方向的车辆,三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外,还有自动离合装置,是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向。在特定条件下,车子转向时木人手臂仍指南。在技术上又胜记里鼓车一筹。一、中国古代建筑的特征中国古代建筑以木构架结构为主要的结构方式,创造了与这种结构相适应的各种平面和外观。从原始社会起,一脉相承,形成一种独特风格。中国古代术构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的结构方式,抬梁式使用范围较广,在三者中居于首位。它是沿着房屋的进深方向在石础上立柱,柱上架梁,再在梁上 重叠数层柱和梁,最上层梁上立脊瓜柱,构成一组木构架。在相邻木架
4、间架檩,檩间架椽,构成双坡顶房屋的空间骨架。抬梁式构架在春秋时已有,唐代发展成熟。穿斗式木构架也是沿着房屋的进深方向立柱,但柱的间距较小使柱能直接承受檀的重量,不用架空的抬梁,而以数层“穿”贯通各柱,组成构架。这种结构技术大约在公元前2世纪 (汉)已相当成熟,流传至今,为中国南方诸省所普遍采用。 井幹式结构以圆木或矩形、六角形木料平行向上层层登置,在转角处木料端不交叉咬合,形成房屋四壁,如同古代井上的木围栏,再在左右两侧壁上立矮柱承脊檩构成房屋。井幹式结构需用大量木材,因此受到限制。二、中国古代建筑屋顶形式中国古代木构建筑的屋顶千变万化,瑰丽多姿。它不仅为中国古建筑在美观上增加了不少神韵,而且对建筑物的风格也起着十分重要的作用。带有纪念性或象征皇权、神权的宫殿和寺院大殿,它们的屋顶从总体看有五种主要形式:庑殿或重檐庑殿顶、歇山或重檐歇山顶、悬山顶、硬山顶和攒尖顶。 带有游乐性的园林建筑,它们的屋顶虽然也是由上述几种几何形体所组成,但是通过巧妙的穿插组合后,那种相当简单的几何形体所固有的纪念特征,全然消失了,而显现出生动活泼的风格。同样是这些几何形体,竟然被塑造出风格如此不同的屋而形式来
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