履带爬山机

_

履带爬山虎

  • 1
  • 2

产品分类

联系我们

公司

地址 :山东省济宁市高新区海川路滨河

科技园杰威迅工业园内

服务热线: 电话

邮箱:2065942276@qq.com

您的当前位置: 网站首页    >>   新闻中心 >> 世界上早的履带车

世界上早的履带车
四轮缠辋车及其发明者考
内蒙古工业大学电力学院张子文
摘要:本文通过对四轮缠辋车进行考证,认为它是世界早的履带车,至晚发明于公元
336年,它的发明者极可能是解飞。并就“辋荷力分布的二进原则”进行探讨,认为中国古代在
解决均辋承重问题时,往往采用这种方法,早有这方面的力学知识。
关键词:四轮缠辋车履带车解飞载荷力分布的二进原则
-六国春秋》:“虎建武二年(336年),弥率众一万徙洛阳钟篪、九龙、翁仲、铜驼、飞辋
于邺。钟一没于河。弥募浮没三百人入河,系以竹辋,牛百头,辘轳引之乃出。造万斛舟载以渡
之。以四轮缠辋车,辙广四尺,深二尺,运至邺都。”
晋书辋石季龙载记》亦记此事,文字略有小异。“弥”指石虎的牙门将军张弥。
这段文字描述了十六国时后赵统治者石季龙,即石虎,把作为象征帝王的钟黛、九龙等物于
晋咸康二年、虎建武二年(公元336年)命张弥由洛阳运往后赵邺城的情况。从杌械史角度看,
含有很多信息。待别引人注目的是四轮缠辋车。缠,有盘绕、扎束意;辋,车轮的外周;《释名
释车》:“辋,罔也。罔罗车轮之外也”;辙,车轮在地上压出的沟槽。
钟辋、九龙、翁仲、铜驼、飞廉,这些礼器都是超重物体。从一钟沉没于黄河后,需百头牛牵
引辘轳才拉辋来,并用“万斛舟”来渡过黄河的情况看,当非小物。据吴承洛《中辋度量衡史
北朝时1斗=0.2023×10公升=2.023公升,1斛=10斗=20.23公升≈20立升。1万斛=2×105
公升=200立方米,以此载重量等于排水量,则“浮力=排水量=200吨”。若据《中国古代度量
衡图书集成》载考古发掘出的北朝铜斛测量,则一斛为20斗。万斛舟的载重量为400吨。泉州
湾古船陈列馆有1974年在泉州湾出土的宋船。该船残长24.2米、宽9.15米,可载重200吨以
上,为万斛舟提供了考古实物。据专家研究,这船仅为当时的中型船。因此在十六国时造出这类
万斜舟是极有可能的
运输载重物体,在古代曾用方法:1.下垫滚木,用杠杆撬着移动,以滚动代替滑动

季洒水制冰道,在冰道上拖拉。这些往往使用于不太值钱,不怕破损的物体,且只宜于短途。3
长途陆路则以车为宜。但是一般的车承受不了,且易损坏贵重物品,如钟篪等。石虎使人创造四
轮缠辋乍把这些物品平安运回邺城,则此车必有其特殊之处。下面就此车的形制及可能的发明制
造者作一分析
我国秦汉魏时已能铸大件铜鼎。秦始皇铸钟辋、铜人12
每个重千石,达万斤以上。两
晋南北朝时,从铸造发展史上看,铸造上万斤或几万斤以上的器物也已有可能。其后隋唐的铸造
情况也能参照说明两晋南北朝时的铸造水平。例如,隋代澄空和尚在晋阳铸成膏达70尺的铸铁
佛像;唐武则夭时用铜铁200万斤在洛阳铸造“天柩”,高达105尺;现存的五代时铸造的沧州
大铁狮重量在10万斤以上。另外,战国时已开始在辋的内壁装辋,在轴上装锏。这是种简单的
轴承装置。《说文解字》:“辋,车毂中铁也。从金,工声。”按王钧《说文句读》谓“中当作口”
口者,衔轴之处。每毂内外两口,皆有辋。”清戴震《考工记图》:“以金裹毂中谓之辋。”“轴当
毂辋,参之以金,谓之锏。”《释名》:“辋锏,间也。间辋之间使不相摩也。”装辋锏是用以减少
摩擦。古人又在辋锏间放入润滑油脂,使廑擦更小。所以《吴子辋治兵篇》有“膏锏有余,则乍轻人”。到汉代时,铸铁轴承已被使用。河北满城一号汉墓就曾出土灰口铸铁轴承。加之石虎时
冶铸发达,在渑池、丰国二治就有上万人在劳动。因此石虎时代很有可能巳装辋锏、铸铁轴承于
这样大型的载重车及各种车辆上
从物理上讲,要想在重量不变的情况下减少对地面的压强,避免车辆陷入路面不能行走,只
能增加车轮的受力面积。从“辙广四尺”看,一种可能是车轮宽(厚)为四尺。魏晋十六国时的
1尺相当于现在的24.12厘米,则4尺为96.48厘米。辙“深二尺”,则车轮半径必须大于2尺
48.24厘米),直径必须大于4尺(96.48厘米)。但因车轮接触地面部分即使加宽,用四轮也是
有限,无法达到承载超重物而车轮不下陷的要求,必须另辟蹊径。这必然使我们去想这种车为什
么叫“四轮缠辋车”的原因。
我们知道,两轮车不宜载重,重心一倾侧,驾辕的牛马就受不了,也不便于装卸。因此,自
战国、秦汉,四轮载重车已是不少,如辊掠车、辎车。当时解飞所造旃檀车亦是四轮。但都没有
在车名前特意加上“四轮”的字样。这里特意写明,必与别种四轮车有不同之处,很可能一侧就
有四轮,两侧则为八轮。
辋,wang,《广韵》文两切,车轮的外周,汉代以前叫“牙”。
《释名辋释车》载:“辋,罔也,罔罗车轮之外也。”
《周礼辋考工记辋轮人》载:“牙也者,以为固抱也。
阮元:“辋非一木,其木需揉,其合抱处必有牡齿以相安固。为其象牙,故谓之牙。”
孙诒让《周礼正义》载:“辋则轮外匡之总名……总举其大圆则曰辋,辋与牙微异,汉时俗
语通称牙为辋。”
因此,一般车轮都有辋,不必特别名之“缠辋”。顾名思义,则此车之车辋必是除各车轮外,
另有物缠绕四个车轮四周,即有个“大辋”缠绕住四个车轮,形成“广四尺”的辙。这里的辙已
非车轮在地面压出的沟槽意,应为“大辋”这个结构件的名称。这个“辙”必如现在坦克、拖拉
机之履带。车轮碾压其上,如履于车辙之上,故名之曰“辙”。因此,四轮缠辋车很可能是种履
带车。
只有用履带才能大幅度增加车轮与地面间的接触面积,减小压强,防止车陷人路面。若按每
侧的辙“辙广四尺”来计算,则“辙”这种履带可以认为是用铁链连接一些长为四尺的粗木
块和铁块做成的。缠在辋上的“辙”的承重部分横截面形如梯形,上底约0.8尺,下底约1尺
高(厚)约0.5尺。这是按每个车轮直径为5尺,加两侧“辙”厚,共为6尺设计的。首尾相连
的履带是在两侧车轮的半圆周上分别缠九块联起来的木块。“深二尺”可以理解为车轮碾压其上
的槽深2尺。这个槽由两部分连接组成。一部分是“辙”与车辋接触、承重的部分,深0.2~
0.3尺。当车轮碾压在“辙”上时,有防止左右滑动以至出辙的作用。另一部分位于每个车轮两
侧,起类似挡泥板的作用。把这样制成的两“辙”分别缠在车两侧四个车轮的辋上,即成“四轮
缠辋车”
这时的车轮辋的外沿好为齿轮,与套在其上的“辙”的木块或铁块的间隙啮合,防止打
滑,车轮转动,带动履带前行,其形制与现代履带车相似。在转弯时,木块或铁块的间隙里边变
窄,外边变宽,是可调节的。车轮辋的外沿就当时情况看,可以不必为齿轮,就用车轮,可免齿
轮因颠簸而啮合不好以至损坏的情况,且行动起来更为方便些。另外,车轴和毂间用辋锏或其他
更好些的轴承,加注润滑油,以减小摩擦,提高效率
因车轮多,车轴多,在坑辋不平地带车轮颠簸使某一轴、某一轮承重过多而易损坏。为免此
弊端,必须解决载荷力均匀分布的问题
中国古代在解决均匀承重问题时,往往采用一种传统的方法,可称之为“载荷力分布的二进
原则”。隋代行漏用64人抬,2人1杠,2杠1组,2组抬1大杠,共8大杠用64人。成2、4、
8、64排列。这样安排可使每人承重均匀。行漏在抬行过程中稳当,计时准确
另外,中国的二人轿、四人轿、八抬大轿,以及斗拱结构都采用“载荷力分布的二进原则”。
说明中国古代早有这方面的力学知识,并应用于实践。但过去没有人明确提及,故在这里简要说
明。在我们研究的四轮缠辋车车轮组合上,为避免上面所提弊端,使八轮均匀受力,也极可能采用这种方法处理载荷力分布问题。可以认为,八轮分别两两用一轴联结,前后两组,每组四轮二
轴,共四轴。各轴通过各自的伏兔与车厢底板固定,车轮绕轴转动。两车厢间用铰链联结。在两
车厢上放数根粗长木或厚木板,在其上承重物。这样载荷力分布遵照二进原则,成2、4、8分
布,各轮受力均匀,在坑洼处颠簸时也可使八轮同时着地。每侧四轮用“辙”缠绕,增加受力面
积,减小压强。用牲畜多头驾辕拉套,即可满足运输超重物体的需要
这里还应考慮道烙情况与车宽的问题。看当时的道路是否能承载这样的超重车辆行驶辋车宽
多少合适辋
秦始皇统一屮国后实现的另一项措施是“车同轨”,“轨距六尺”。并且修了驰道,即没有迁
回曲折的直道,颇有点现在高速公路的味道。驰道以咸阳为中心,“东穷燕齐,南极吴楚,江弼
之上,濒海之观毕至”。驰道“道广五十步,三丈而树,厚筑其外,隐以金推,树以青松”。(《汉
书·贾山传》。驰道的修筑是个相当巨大的工程,汉魏晋时驰道一些地段仍在使用。
根据吴承洛《中国度量衡史》考证:1秦尺=27.65厘米,则
轨距六尺=27.65厘米/×6尺=165.90厘≈1,66米
道广五十步=50步×6尺/×27.65厘米/尺=82.95米≈83米
这里“步”疑为“尺”,道宽则约为14米。因为83米宽的道路不可能修得那样长,显然有
错讹或夸张的成分。据《史记·西南夷传》载:“秦时,常颏略通五尺道。”则通西南少数民族
地区的原来道宽五尺,即约1.38米宽,到秦时,又派常颎扩通道路。据现代考证,陕西子午岭
带秦道路遗址,宽处40米,河北遗址,宽处为数米。则驰道取13.825米,即14米左石
是可能的。
另外,当时的驰道派有专门的官吏管理。直到汉朝,除了军国大事外,是不可以随便使用
的。《汉令已》:“骑乘车马入驰道中,已论者没入车马被具。”平时只允许太子、公主等重要人物
的车马行驶,随从的车马都不允许进入。
秦时实行“车同轨”使各处的钅辙相等,即让各种车辆的车轮距离都相等,使得辆熊够畅
行全国,极大地促进了交通事业的发展。据李约瑟、周世德等人研究,到六囡南北朝时,已经
出现驾12头牛的大型牛车和装20个轮子的车。但他们没有讨论多轮车在坑洼地区行驶时的载荷
力分布问趣。石虎时也曾大修道路,特别是邺城周围200多里的道路,都曾整修加宽,路旁植
树,并且每50里设一行宫。洛阳距邺城也就几百公里,閃此一般的驰道、官道即可通过。那么,
当时的人们很可能是按当时道路宽度来设计四轮缠辋车的。而重新加宽道路配合车辆行驶的要
求,费工费时,除不得已,不会用此下策。
钟箴等物运到邺城后能使“虎大悦,为之赦二岁刑,赍百姓谷帛,百官爵一级”(《十六国春
秋·后赵录》、《晋书·石季龙载记》),则除了说明这些礼器的重要外,也说明了运输的艰难。上
引史书特别记载四轮缠辋车,除了说明它在这次运输过程中的重要作用外,也说明了它的首创
性。正是由于发明了它,解决了超重物的陆路运输问题,才使这次运输任务得以完成。为了使后
人对它有所了解,所以史书特别写上它的名字和“辙广四尺、深二尺”的尺寸
拖拉机、坦克、装甲运兵车等履带年是现代的重要发明。它是在运输重物或本身车重较大
时,为减小压强,避免下陷而发明的。通过上文分析,可以断言:早在1600年前中国人很可能
已经发明了履带车,能在中国与世界科技史上应该添上这样一笔,这也是本文的新发现之一。而
古代履带车的发明者极可能是解飞。
〈晋书·石季龙载记》:“咸康元年(35年),季龙废勒子弘……改年日建武……观雀台崩,
杀典匠少府任汪…季龙将迁于邺,尚书请太常告庙……及人邺宫……季龙大悦,赦殊死已下
尚书令解飞作司南车成,季龙以其构思精微,赐爵官内侯,赏赐甚厚。始制散骑常侍已上得乘轺
轩,王公绞祀乘副车,驾四马龙旌八旒,朔望朝会即乘轺轩
咸康二年(336年)
·鲁鲁鲁
以四轮
缠辋车,辙广四尺,深尺,运至邺,季龙大悦
·“5
咸康元年是公元335年,即后赵石虎的建武元年。石虎在石勤旧都襄国即位,因观雀台崩
塌,杀了多年的主管尚方,御府的典匠少府任汪。接着石虎迁都于邺城,到邺城后,尚方令解飞
制作出司南车,受到石虎甚厚的赏赐。石虎这时才开始制定天子车服和各等级官员“得乘”车的标准,想必这时善于造车的解飞可以满足他对各种车辆的需要。咸康二年(336年),因徙洛阳钟
簷等物,又有使用万斛舟、辘轳、四轮缠辋车等机槭的记载,此后,关于解飞制造春车、磨车
旃檀车等车辆的记载见之于多种史籍。四轮缠辋车的制作在司南车之后,春车、蘑车之前,这时正
是解飞担任中御史,主管尚方署机槭制造。因此可以初步断定,四轮缠辋车也是解飞设计、监造

早记载解飞及其成就的著作当推晋朝陆翙撰的《邺中记》。《四库全书》和《丛书集成初
稿》都收录了此书。关于解飞,其中有记载
石虎有指南车和司里车,又有舂车,木人及作行碓于车上。车动,则木人踏难舂,
行十里成米一斛。又有磨车,置石磨于车上,行十里则磨麦一斛。凡此车皆以朱彩为
饰,惟用将军一人。车行,则众(巧)并发;车止
止。中御史解飞,尚方人魏猛变
所造。
石虎性好佞佛,众巧奢靡,不可纪也,偿作〈旃)檀车。广丈余,长二丈,(安)
四轮。作金佛像坐于车上,九龙吐水灌之。文做一木道人,恒以手摩佛心腹之间。又十
余木道人,长二尺余,皆披袈裟绕佛行。当佛前辄揖礼佛,又以手撮香投炉中,与人无
异。车行,则木人行,龙吐水;车止,则止。亦解飞所造也。
其后北魏崔鸿撰《「六国春秋》中的《后赵录》为解飞列专条。在记载上述事例时,文字与
《邺中记》略有不同,一些小异似抄写笔误所致。另外还有一些记载,例如
解飞不知何许人,虎为尚方令,中御史,机巧若神,妙思齐发。
指南车、司里车、春车、磨车、旃檀车〉皆飞与尚方令朱猛变所造。虎以其构思
精黴,赐飞侍爵关内侯,赏赐甚厚。虎后又纳飞言,于邺正南投石于河以起飞桥。功费
数千万亿,桥竞不成,役夫饥甚,乃止
初唐房玄龄等人撰《晋书》中载
尚方令解飞作指南车成,季龙以其构思精徼赐爵关内侯,赐甚厚。
又纳解飞之说,于邺正南投石于河以起飞桥
《太平御览》注明引《后赵录》载:
尚方令解飞,机巧言若神,妙思齐发。造指南车就,赐爵关内侯
在此后的正史、野史、笔记中,解《的名字时有出现。就目前所知,以上所引文字记载为
早、详,对于上引诸文及其他有关的史料中存歧异之处,由此也可以看到,解飞的史料多有舛
误不确之处,拟另文予以考证。
关于车,据说我国在黄帝时代(公元前2698~前2599年)已经制造
《古史考》载:“黄帝作车,引重致远。”
《通典》载:“睹蓬转而为轮,轮行可载,复为之舆。舆轮相承,流转罔极。任重致远,以利
天下。此车之始也。”
《绍物开智》载:“横木为轩,直木为辕。以尊太上,故团轩辕氏。”
从文物考古看,在殷代已有四匹马驾的战车遗迹,(《考古学报》1947年第2期)。所以车的
发明应当更早。
在《周礼·考工记》中记载的制车T种即有轮人、舆人、辀人等多种。并记载了制车各道工
序的工艺要求。特别认为:“一器而群T致其巧,车居多。”制车是当时重要的,集合多工
种联合1作的系统匚程。
特别是后来车辆成了区别等级的标志。
《书经》载:“明试以功,车服为庸。”
孔安国:“赐以车服,以旌其德,用所任也。”“功成则赐车服,以表显其能用
《后汉书·舆服志》载:“作舆轮、旌旗、章表,以尊严之。”
从文化特性看,制车在中国古代已不仅是生产、生活的需要。在科技上,制车是集多种技
术,需“一器而群工致其巧”、“居多”的综合系统工程。在礼制上,乘车是“报功章德,尊仁
尚贤”,以使“上下有序”的重要内容。什么人能乘车,能乘哪种车,历代都有严格的规定,“不得相逾”(《后汉书辋舆服志》
另外,从地域、民族文化来看,“北人利车,南人利舟”。因此,制车是中国古代,特别是北
方地区的一项重要事业。由于北方少数民族生活在草原、广漠之中,逐水草而游牧,流动性大
对车有特殊的需要。高车族善于制车、用车的千古佳话,盖多因此。直至现在,车辆在经济、文
化领域中都有其重要作用。名之为“车文化”,想不为过。
两晋十六国时,北方少数民族大量进入中原。由于战争、亨乐和称王称帝“以附正朔”等方
面的大量需要,促进了制车事业有一个大的发展,中原自商周以来的高超制车技艺及其他机械技
术与北方少数民族的制车技艺在这时得以较多交流、融合,形成了独特风格,作出了新的创造发
明,出现了中国制车史上的一次盛况
据史载,后赵是十六国时,甚至整个魏晋南北朝时造车种类和数量多的时期。有几十种车
名被记录下来。用车动辄上万,或“车十万乘”。造车人被记录下的不多,除解飞、魏猛变两人
外,还有造猎车的司农中朗将费霸,明确记为解飞所造车辆的亦仅指南车、同里车、春车、磨
车、旃檀车五种。
K后汉书辋舆服志》载:“故圣人处乎天子之位…山车金根饰,黄屋左纛,所以副其德,彰
其功也。贤人佐圣……降龙路车,所以显其仁,光其能也
石勒为了证明自己承继了大统,“始制轩悬之乐,八佾之舞。为金根大辂,黄屋左纛,天子
车骑”(《晋书辋石勒载记上》。石虎时又“充庭车马,金根、玉辂、革辂数十”,按古典,他要
补齐帝王仪仗的缺佚,又命解飞、魏猛变制造指南车、司里车等车辆。由于解飞等人的努力,恢
复了魏晋丧乱后多种失传的车辆,使石虎能“始制散骑常侍以上得乘轺轩,王公郊祀乘副车,驾
四马,龙旌八旒,朔望朝会,即乘轺轩”(《晋书辋石季龙载记上》)。为了“徙洛阳钟篾、九龙、
翁仲、铜驼、飞廉于邺”,解飞又造四轮缠辋车以为其用
石虎修华林苑时“发近都男女十六万人,车十万乘”,征发时“课责征士五人出车一乘、牛
二头、米各十五斛、绢十匹,调不办者以斩论”。又命解飞等人制造春车、磨车等车辆以供军粮
加工、运输,造蛤蟆车以移植花木辋
石虎还命人制轺车、轺辇、朱漆、旃檀车,“猎车千乘”,“格兽车四十乘”。
后赵的都城邺城,是多年前曹操苦心经营的重要城市之一。“东风不与周郎便,铜雀春深锁
乔”的铜雀台与金虎、冰井二台在石虎时犹存,并被“更加崇饰,甚于魏初”(《邺中记》。以
张衡、马钧为代表的高度发达的汉魏机械技术在邺城余响犹存。善于造车的高车族及其他民族必
然受到影响,使这两大技术传统相互吸收、糅合,从而得到新的发展。解飞以自己善于制车的技
能与此相结合,适应后赵王朝的各种制车需要,得天时、地利之便,制成“构思精微”的各种车
辆,则是顺理成章的事情,影响了后来令狐生、索驭辋、祖冲之等人,同时也代表了我国当时的
机械制造水平
关于解飞其人,作者作过专门的考证。认为解飞是姓或部落名,他本人是高车族的一位不知
其名的机械制造家。他的生年不详,卒年在公元350~352年,主要活动在五胡十六国(304
439年)时期石勒、石虎统治后赵(319~351年)时。高车族据《魏书》载:
盖古赤狄之
余种,初号狄历,北方以为敕勒,诸夏以为高车、丁零。”“乘辋车,逐水草”,“车轮高大,辐数
至多。”此民族以善于造车、用车闻名于世。另据专家考证,“敕教”的意思就是“车子”。那么,
中原民族称他们为“高车”就不仅是他称而且是意译了。流传千古的《敕勒歌》就是由高车族唱
响的。元初大诗人元好问赞《敕勒歌》曰:“慷慨歌谣绝不传,穹庐一曲本天然。中华万古英雄
气,也到阴山敕勒川。”




24小时销售热线: 电话

公司邮箱:2065942276@qq.com

厂区总部地址:山东省济宁市高新区海川路滨河科技园杰威迅工业园内


公司 版权所有 Copyright(c)2010 All Rights Reserved. 鲁ICP备11013509号