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公元前100年 水车
在意大利威尼托区的省会威尼斯的格鲁阿罗港内,有一条莱美尼河穿城而过,人们在河边发现了照片中的这个用于水力发电厂的低水位水车。
古罗马水渠系统(公元前312年),耶茨磨坊中的简单机械(1750年),纱厂(1790年),批量生产(1845年)
在蒸汽机、内燃机与电机发明之前,如果人们想要建造一座工厂或利用任何一种手工工具之外的大工具,他们首先需要解决的是动力的问题。工程师为此将人置于一个大的仓鼠轮式的东西(踏车)之上旋转卧式轮轴,或者让人或马转圈旋转竖式轮轴。
水车便是这样的一种装置,它能够提供持续的能源。古罗马人在公元前100年发明了水车。许多古罗马城的建造都展示了他们在工程学上非凡的能力,但是给人印象最深的是法国城市贝韦加尔的多轮面粉厂。
古罗马工程师在险峻的山坡上布置了两组面粉厂,每组8个,其中共有16个竖式由上至下淋水型水车。因为山坡地形的因素,水可以从上一个轮子流入下面的一个轮子。
卧式水车与齿轮连接,一方面可以使磨石轴旋转的方向从水平转变成垂直,另一方面磨石的转动速度可以比水车快两到三倍。
据估计,那一地区的16个工厂每天可以生产大约10 000磅(4 500千克)的面粉。1磅面粉可以做1条面包。10 000条面包每天可以养活位于古罗马城旁边,拥有将近3万人口的阿莱拉特城(也就是今天的阿尔勒城)。
罗马人还利用水产生动力锯木头和石头。
在1700年之后的美国工业革命之初,水依然是动力来源。卧式和竖式水车都为当时第一批工厂提供了动力。所以在蒸汽机普及之前,工厂普遍需要修建在有足够落水量的地方,从而为其提供足够的动力。例如,工业革命的第一个工厂就坐落于罗德岛的波塔基特瀑布。■