古代农业机械的创新与发展

古代机械为人类的发展提供了新的世界，随着机械的不断创新和改变，人类的思想观念也在发生变化，中国古代有许多机械方面的成就，在任何行业都有自己的特色。

许多专业的设计和应用，都运用了机械原理和动力学方面的知识，许多发明都位居世界前列，不管是结构的设计还是动力应用都取得了较高的成就。

结构设计是古代工具设计的第一步，早在新石器时期人类就广泛应用石头和骨制的工具，来进行物品的搬运和制造，很早就发现了杠杆原理的应用。

通过杠杆原理来进行物品的撬动，比如说运用杠杆原理的耒耜，还有就是形状齿轮的发明，早在东汉时期齿轮就已经被应用于各种机械当中，像水转连磨、指南车等。

水转连磨是利用杠杆原理的人力提水机械，横杆一段是绑水桶，另一端来控制升降来进行取水。还有就是古代车轮的形状设计，在最原始的马车前，有人尝试过许多形状的的车轮，后来经过尝试，发现圆形的车轮最符合轴承原理，其稳定性和旋转的效率是最高的。

结构的设计需要符合工程学原理，好的结构设计不仅会提高机器的使用效率，还可以使得工具更加简单美观，在结构设计上面，科学原理的遵守是基础。

在春秋时期的弩，为了控制射击的速度，弩机的加工精细度和表面的精巧的机械装置都已经达到相当高的水平，弩机有十几种规格，这些规格的形成，表明机械的形状设计标准已经在汉代进本确立。

其中在《考工记》是现存最早的手工艺专著，其中对工件的射速和飞行稳定性都做出了研究，还有汉代的舰艇和楼船都经经过了专门的结构设计和外观的研究。还有房屋中的香炉，在制作精巧的香炉中，无论球体香炉如何滚动，其中心位置的半球炉体都能保持水平状态，保证了香炉的正常燃烧。

在农耕时期，就出现了简单的原理发现，在耒耜的发明就是古代人们为了方便翻地，播种庄稼，来进行农业生产。

耒耜的刃口在前，阻力的大小为由小变大，随着力气的大小来掌握刃口进入土地的大小，随着生产的发展，人们不断改进把板刃换成了石质，后来又完成了陶质，耒耜后来发展成了犁，铁犁的发明是农业一项重大成就，标志着人类改造自然的第一步。

在汉代，国家开始大力推广先进的生产工具和耕作方法，犁也被不断改进，在许多地方出土的犁，开始有了犁壁，犁壁的发明是对犁的一个重大改进，没有犁壁的犁会达不到刨根松土的作用，刨根松土还得依靠其他工具帮助才行。

有了犁壁就可以轻松的松土，犁壁有一定的方向，使得一项翻转土垡，把土上面的杂草埋在地下作为肥料。汉代的的犁由犁辕、犁梢、犁床、犁箭、犁横等部分组成，除了有了先进的犁壁外，还有能调节耕土深浅的装置，相比战国时期汉代的犁已经有了很大的突破。

东汉末年，出现了新型的灌溉工具“龙骨水车”，作为当时最先进的灌溉工具，利用了脚踏的作用来灌溉农田，这也是人类运用动能和机械能的转换，还进行机械运作的首次尝试。

龙骨水车因为依靠人力运作，所以往往会出现水不够用的情况。虽然可以一个人或者两个人共同踩着踏板进行运作，但是还是有许多去缺点。

之后到了元代，龙骨水车被改变，在动力机械方面：在水轮上装有许多个板叶，方便进行水的冲击，水的冲击使得水轮开始依靠水力转动，流水冲击水轮转动，使得水成了水车转动的动力，所以把深沟里的水，来输送到岸上来，流入田间，来灌溉庄稼。

在汉代的磨，是把米、豆等加工成面的机械，磨有两块，由上下两块圆形的石头组成，谷物从磨眼流入磨膛，均匀的分布在四周，被磨成粉末。磨有人工的，也有水力的，水力作为动力的磨是在晋朝时期出现的，流水冲击水轮带动磨转动，更多的应用到人们生活当中。

机械使得人类的生活越来越方便，更加省时省力，许多先进的工艺技术和科学创建，都反映了当时的农业和手工业的生产水平，不少有关机械的制造和产品性能情况的改变，各种工艺方法层出不穷，人们从原始的提水来灌溉农田，变成了通过筒车来进行水的灌溉，从最开始的人力变成了水力。

从最开始的耕地没有合适的工具，开始用工具来代替原来繁琐的步骤，农业也发展的越来越快，从人力变成物力，从物力变成自动化，直到现代我国的科技水平也在不断的探索，追求最完美的生产工艺。

在交通运输方面，也是从原始的徒步变成工具载人的运输方式，各种机械原理得到了很好的运用，科学技术也在不断的创新。

古代的机械技术就开始存留在各个地方，传统机械的迅速发展，开始利用水力和原动力的机械，在原理方面也有了新的突破，随着生产过程中的机械系统有了很大的变化，许多机械已经利用自然力代替人力作为原动力。

对机械的操作也是瞬息万变，从开始的直接操作变成间接操作，各种人类的行为方式也开始通过机械来完成，人类的生活变得更加便捷。

机械运作成为日常生活中，司空见惯的事情，不少结构原理也有了新的突破。

在古代，机械在材料方面取得重大进步，钢铁技术的产生和发展成为制造高效生产工具提供了条件，之后的生产工具不管是在材料上还是结构和功能上，都突破了原有的机器，许多机械工具，变得更加丰富多样，人们的生活也变得丰富多彩。