汉文帝陵出土神秘青铜齿轮,工艺非常ld

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近日,陕西省考古研究院等单位发布了西汉帝陵项目最新考古成果,认定江村大墓就是西汉孝文皇帝刘恒的霸陵,在发掘过程中出土了一件汉代的青铜齿轮。

这件齿轮保存非常完整,专家表示,这件青铜齿轮很像现代工艺,特别厉害,非常“现代”,打磨得特别精致,可以说叹为观止,很多网友感叹,古代文明真如此先进?,还有一些很多网友甚至怀疑,这可能是穿越者从现代带回去的,或者是穿越者使用现代工艺制造。

古代运用齿轮非常早

实际上,在世界上,齿轮运用的时间非常早,齿轮是机器上用于传递动力,实现变速,变向,定时及差动等的重要零件,国外关于齿轮的最早记载是公元前多年,希腊的亚里士多德在《机械问题》中阐述了用青铜或铸铁齿轮传递转动的问题。

在年前后的年中,分别在印度、古罗马、希腊、埃及等国度都出土过齿轮文物,所以说是穿越者制造,这是站不住脚的。

不不过,国内的所有古籍中找不到专门关于齿轮的文字记载,却对应用齿轮或齿轮系的机械有记载。据史料记载,远在公元前~年的中国古代就已开始使用齿轮。

安提凯希拉装置

年,中科院考古研究所(现在的社科院考古研究所)展开了对东周王城的发掘,然后很意外的发现了上图中的棘轮。这件棘轮也许可以用作战车的驻车制动装置,距今约有2年历史,从实物来看,制造加工精度已经比较高了。棘轮不能传递动力和运动,严格意义上说不能算齿轮,不过算是齿轮的原型。

年礼泉县烽火公社王相村出土一批汉代铁器,有方孔铁“齿轮”一件,铁铮四件,铁壁两件。年西安东南郊千户村出土的有汉代方孔铁“齿轮”一件,还有铁傲和铁锚等。出土的两个轮均为铁质,方孔,16个齿,轮齿作斜倚状。

根据科学家研究发现,不同的地方,不同的遗汉代址出土的“齿轮”多为16齿,尺寸相当,奇怪的就是在同一遗址出土的多件“齿轮”也都是16齿,无法获得一定的传动比。作为齿轮传动就失去了实用价值。因此这一类零件不可能是作为传动的齿轮,科学家认为这还可能是棘轮。

从这可以看出,早期受加工工艺的限制,出土的一般只用作减速用的棘轮,无法用来制作传动装置。汉代时,中国出土齿轮数量增加,甚至出现了最早的人字齿轮,但大部分还是棘轮。而之所以都是16齿,是因为汉代,由于冶铁技术的提高,铸造工艺的改善,产品能够成批生产,生产效率提高,资源浪费减少,促进了铁器的普及。“齿轮”这时也采用陶范或铁范浇铸。

汉文帝青铜齿轮比较特殊

而此次出土的汉文帝青铜齿轮和之前发现的汉代齿轮都不太一样,首先,它为32齿,其次,造型非常工整,这可能并非棘轮,而是传动齿轮。

根据之前王振铎先生的研究,这很可能是记里鼓车使用的齿轮,记里鼓车发明于西汉,其工作原理是:当车前进时,通过车轮转动带动齿轮系传动,达到车每行一里、自动击鼓记程的目的。指南车的发明最早可推到西汉圆,它是一种无论朝哪个方向走,均能够指南的仪器,但没有使用地磁原理。

一般认为,出现于战国至南北朝期间的指南车,应该使用了齿轮传动装置,在汉代记里鼓车有一套减速齿轮系,通过鼓镯的音响分段报知里程。

两晋南北朝时,使用齿轮传动的机械如各种磨、水车等逐渐普及,出现了指南车、记里鼓车等运用复杂齿轮组的机械,标志着齿轮应用的成熟。

当然,汉文帝陵墓出土的青铜齿轮究竟是不是记里鼓车使用的齿轮,这还需要进一步确认。

能够制造如此精美,得益于汉代成熟冶炼技术

之所以可以制造出如此精致的青铜齿轮,并不是因为穿越者所为,当时青铜制造工艺已经能够制造如此精致的青铜齿轮,在汉代,青铜器制造已经普遍使用失蜡铸造法,失蜡浇铸实质是机械加工方法中的精密铸造,在现代也在使用。

失蜡铸造法的特点主要有下面几点:第一,用蜂蜡作制模材料,可能再加以松香,以增加蜡质的硬度,然后用油脂调制。第二,制模方法简易,只做一块整模即可。先用蜡做出所要器物的形状,即蜡模,再用细泥浆在蜡模上反复浇淋若干次,泥浆即将蜡模包住。再经加热烧制后,蜡即流出,最后就剩泥模了。第三,所铸器物精确度相当高,无需打磨加工,器物表面就很光滑精致。

所以,汉文帝出土的这件青铜齿轮,体现汉代手工业和冶炼业的很高端的水平,也向我们展现了灿烂辉煌的古代文明。

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