分享

记里鼓车的原理与结构

 梦泽赤子 2012-12-13
记里鼓车
背景简介
    记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车,由“记道车”发展而来。有关记道车的文字记载最早见于汉代刘歆的《西京杂记》:“汉朝舆驾祠甘泉汾阳……记道车,驾四,中道。”可见至迟在西汉时期,即已有了这种可以计算道路里程的车。到后来,因为加了行一里路打一下鼓的装置,故名“记里鼓车”。
 
汉代孝堂山画像石中的「鼓车图」   记里鼓车动画模拟
    记里鼓车是指南车的姐妹车,他们同为天子大驾出行时的仪仗车,还时常排列在相同位置,两者要求基本相同,装饰华美富丽,不亚于指南车,有的古籍即说记里鼓车“制如指南”,所需驾士也相当多,故同样也不适于实际应用。记里鼓车的使用时间也与指南车一样,从西汉到北宋。
    记里鼓车又有“记里车”、“司里车”、“大章车”等别名。有关它的文字记载最早见于《晋书·舆服志》:“记里鼓车,驾四。形制如司南。其中有木人执槌向鼓,行一里则打一槌。”晋人崔豹所著的《古今注》中亦有类似的记述。因此,记里鼓车在晋或晋以前即已发明了。
原理和结构简介
    记里鼓车的基本原理和指南车相同,也是利用齿轮机构的差动关系。当年,张衡制造的记里鼓车可惜没有较详细的记载,东汉以后,有关记里鼓车的记载虽然有些零星的字句,但都太简略。到北宋时的记里鼓车制造方法更有改进,《宋史·舆服志》记载比较详细,大体说记里鼓车外形是独辕双轮,车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等,轮周各出齿若干,“凡用大小轮八,合二百八十五齿,递相钩锁,犬牙相制,周而复始。”记里车行一里路,车上木人击鼓,行十里路,车上木人击镯。总之,指南车和记里鼓车的形状虽然在历代制造时都有些改进,但它的差动齿轮原理可以肯定在1800多年前已经被张衡所应用了。记里鼓车的记程功能是由齿轮系完成的。车中有一套减速齿轮系,始终与车轮同时转动,其最末一只齿轮轴在车行一里时正好回转一周,车子上层的木人车上木人受凸轮牵动,由绳索拉起木人右臂击鼓一次,以示里程。至于“十里击镯”的记程
记里鼓车复原模型
原理,同击鼓记里的机械原理大同小异,只是这一减速齿轮系的末端齿轮是在车行十里时正好回转一周,因此“十里一击镯”。这一原理与现代汽车上的里程表的原理相同。记里鼓车的创造是近代里程表、减速器发明的先驱,是科学技术史上的一项重要贡献。
    第一个在史书中留下姓名的记里鼓车机械专家,是三国时代的马钧。马钧,字德衡,三国时曹魏人,是当时闻名的机械大师。他不仅制造了指南车、记里鼓车,而且改进了绫机,提高织造速度;创制翻车(即龙骨水车);设计并制造了以水力驱动大型歌舞木偶乐队的机械等,可惜,他的生卒年并无详尽记载,只知道他当过小官吏,并因不擅辞令,一生并不得志。
    到宋代,卢道隆于1027年制成记里鼓车,以及吴德仁于1107年同时制成指南车和记里鼓车的详情,则被记载于《宋史·舆服志》中。417年,刘裕率军打败晋军,将缴获的记里鼓车、指南车等运回建康(南京)。后宋太祖平定三秦时又将其缴获。宋仁宗天圣五年(1027年),内侍卢道隆又造记里鼓车。后来吴德仁又重新设计制造了一种新的记里鼓车。吴德仁简化了前人的设计,所制记里鼓车,减少了一对用于击镯的齿轮,使记里鼓车向前走一里时,木人同时击鼓击钲。
 
记里鼓车结构示意图
    《宋史·舆服志》对记里鼓车的外形构造也有较详细的记述:“记里鼓车一名大章车。赤质,四面画花鸟,重台匀栏镂拱。行一里则上层木人击鼓,十里则次层木人击镯。一辕,凤首,驾四马。驾士旧十八人。太宗雍熙四年(公元987年)增为三十人。”由上述文字可知记里鼓车的外形十分精美,充分显示出当时手工技艺的高超水平。
知识点
    1、记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车。
    2、记里鼓车是指南车的姐妹车,他们同为天子大驾出行时的仪仗车,还时常排列在相同位置,两者要求基本相同, 装饰华美富丽,不亚于指南车。
    3、记里鼓车的基本原理和指南车相同,也是利用齿轮机构系统实现的。
    4、指南车和记里鼓车的形状虽然在历代制造时都有些改进,但它的差动齿轮原理可以肯定在1800多年前已经被张衡所应用了。
    5、记里鼓车的记程功能是由齿轮系完成的。车中有一套减速齿轮系,始终与车轮同时转动,其最末一只齿轮轴在车行一里时正好回转一周,车子上层的木人车上木人受凸轮牵动,由绳索拉起木人右臂击鼓一次,以示里程。至于“十里击镯”的记程原理,同击鼓记里的机械原理大同小异,只是这一减速齿轮系的末端齿轮是在车行十里时正好回转一周,因此“十里一击镯”。这一原理与现代汽车上的里程表的原理相同。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多