滑轮最早出现在什么时候?
古代机械史(1)
古代机械史是指18世纪欧洲工业革命前人类创造和使用机械的历史。
机械始于工具,工具是简单的机器。人类制造的第一批工具是石刀、斧子和锤子。现代各种复杂精密的机械都是从古代简单的工具逐渐发展起来的。
在公元前3000年(史前时期)之前,人们已经广泛使用石头和骨头制成的工具。搬运重物的工具包括滚轴、撬棍和滑轨,如古埃及建造金字塔时使用的工具。公元前3500年后不久,古巴巴比伦的苏美尔就有了轮式汽车,这种汽车是在滑轨下安装轮子制成的。
历史早期的重要工具是用于制陶的弓钻和转盘。弓钻由燧石钻头、钻杆、套筒和弓弦组成。来回拉动船头,就可以旋转钻杆进行钻孔、扩孔和点火。弓钻后来发展成弓车床,成为更有效的工具。
在埃及第三至第六王朝早期(约公元前2686 ~ 265438+公元前081),农业上使用的是原始的木犁和牛拉的金属镰刀。锻造常用于制造铜制工具。大约在公元前2500年,欧洲和亚洲开始使用两轮和四轮木制马车。公元前1500年左右的古埃及墓葬中发现了双轮战车。叙利亚在公元前1200年制造了碾磨小米的手摇磨。
在建造和装载材料的过程中,已经使用了杠杆、绳辊和水平槽等简单的工具。滑轮最早出现在公元前16世纪,亚述人在城堡里用它作为射箭的工具.绞盘最初用于从矿井中提取矿石,从井里提取水。这时,埃及的水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞泵等流体机械也已得到初步开发和应用。
公元前600年至公元400年的古希腊和罗马被称为古典文化时期。在此期间,古希腊诞生了一些著名的哲学家和科学家,他们为古代机械的发展做出了杰出的贡献。
比如学者Hiro关于五种简单机器(杠杆、楔子、滑轮、轮轴、螺纹)推动重物的理论,在今天仍然有意义。在此期间,木工工具有了很大的改进。除了木工常用的斧、弓锯、弓钻、铲、凿等成套工具外,还开发了球形钻、能拔钉子的羊角锤、伐木用的双锯等。长轴车床和自行车床也广泛用于制造家具和轮辐。自行车床一直使用到中世纪,为现代车床的发展奠定了基础。
古代机械史(2)
公元前一世纪左右,古希腊人在手磨的基础上制作了石轮磨。古罗马还发展了驴拉磨和类似的石轮磨。
欧洲最早的轮系应用是安装在用来记录战车行驶里程的里程表上。杠杆原理在机械中的应用,此时已较为普遍,如滑轮、复合滑轮等,用于建筑物内起吊重物。马车和战车也得到了改进。
由活塞和气缸组成的压力泵和抽吸泵也在这一时期得到发展。菲洛压力泵最早用于灭火,后来出现了从井里抽水的抽吸泵和压力泵,还有罗马人用来灭火的双筒活塞泵。
中世纪后期,机械技术开始恢复和发展。
首先,西欧从煤中冶炼出生铁,并制成大型铸件。创造一种带有弯曲凹形犁板的犁,以取代罗马时代的尖劈犁。
手钻也在这一时期出现,其结构表明曲柄连杆机构原理已用于机械。加工机械中有一种大轮盘车床。12世纪和13世纪下半叶,先后出现了带绳索擒纵机构的原始钟表和平衡钟。摆轮钟是第一个实用的机械钟,配有时针和秒针,表明时钟齿轮系统进一步发展,并在15世纪广泛应用于欧洲家庭。
手表是公元1500年以前制造的。机械钟表的成功不仅是现代文明的必需,也促进了精密零件的制造技术。机械钟和手表后来被全面改进,比如单摆钟取代了原来的摆钟。1676年,英国是
格林威治天文台制造了两种摆长不同的精密钟。这一时期的怀表采用了双金属片,解决了摆轮的温度补偿问题。
古代机械史(3)
从1500到1750,机械技术发展非常迅速。材料方面的进步主要表现在用钢,特别是生铁代替木材来制造机器、仪器和工具。同时,为了解决采矿中的运输问题,英国在1770左右发展了马拉轨道车。最早用的是木栏杆,后来被栏杆代替了。
在这一时期,机床也取得了许多成就,如制造液压滚压机械和几种机床,如齿轮切割机、螺纹车床、小踏板砂轮磨床和用于磨削光学仪器透镜的抛光机。水泵也在这一时期发展起来,主要用于解决当时矿井排水和城市供水的问题,包括矿井排水泵、正转泵(1588)、离心泵(1689)。
在此期间,工程科学在欧洲诞生。许多科学家,如牛顿、伽利略、莱布尼茨、波义耳、胡克等。,为这门新科学奠定了各种理论基础。为了鼓励发明,意大利和英国分别在1474和1561建立了专利机构。在17世纪60年代,还建立了一个分支机构。
学术团体,如皇家学会。英国在1665年开始发表科学报告文献,法国大约在同一时间成立了法国科学院。俄罗斯和德国也分别在1725和1770建立了俄罗斯科学院和柏林科学院。这些学术机构突破了当时教会的束缚,自由讨论,交流学术观点和实验结果,从而极大地促进了科学技术和机械工程的发展。