馬鈞是中國三國時(shí)期魏國人,是一位中國歷史上并不多見(jiàn)的杰出的機械制造專(zhuān)家。
馬鈞對機械研究的起步,是從改革織綾機開(kāi)始的。他看到勞累的織工,起早貪黑地干,幾十天才織出一匹綾。于是,他決心改革織綾機。他每天深入織坊,對舊式織機仔細觀(guān)察,把每個(gè)部件機械性能的優(yōu)劣進(jìn)行認真比較,經(jīng)過(guò)無(wú)數個(gè)日夜的刻苦鉆研和反復試驗,他重新設計出了一種新式織綾機。
新式織續機改造了開(kāi)口運動(dòng)機件,簡(jiǎn)化了踏具,把原來(lái)的織機五十根經(jīng)線(xiàn)用五十個(gè)踏具的繁瑣工序,改成十二個(gè)踏具。改革后的新織機簡(jiǎn)單精致,工效提高了四五倍,織出的提花綾錦,花紋清晰,圖案奇巧,變化多樣,深受人們的喜愛(ài)。
新織綾機的誕生,促進(jìn)了當時(shí)絲織工業(yè)的發(fā)展,為家庭手工業(yè)織布機的發(fā)展莫定了基礎。
新式織綾機研制成功后,馬鈞被封了官,住進(jìn)了魏國京城洛陽(yáng)。
在他的住處附近,有一塊坡地,很適合種菜。百姓們很想把這塊沃土墾成菜園,只因這里地勢高,無(wú)法引水灌溉而棄為荒地。馬鈞得知此事后,在公務(wù)之余研究了歷代的灌溉工具,經(jīng)過(guò)多次試驗,設計制造了一種新式的灌溉機械—翻車(chē)。灌溉效率超過(guò)了舊式工具百倍。
馬鈞另一個(gè)突出成就,就是復制指南車(chē)。辨別方向的工具--指南車(chē)的發(fā)明,在中國是非常久遠的事了。到了東漢,科學(xué)家張衡利用機械結構,再造了指南車(chē)??上?,到了三國時(shí),這項創(chuàng )造已經(jīng)失傳。
馬鈞對傳說(shuō)中的指南車(chē)非常感興趣,他決心把它重造出來(lái)。在沒(méi)有資料、沒(méi)有模型的情況下,他潛心鉆研。不久,運用差動(dòng)齒輪的構造原理,終于制成了指南車(chē)。馬鈞研制的指南車(chē),在箭弩紛飛、硝煙彌漫的戰場(chǎng)上,無(wú)論戰車(chē)如何轉動(dòng),站在車(chē)上的木人的手指,始終指向南方。從此,“天下服其巧也”。
指南車(chē)制成不久,有人進(jìn)獻給魏明帝一套叫“百戲”的木偶玩具。魏明帝雖贊其手工的精致及優(yōu)美的人物造型,卻惋其不能動(dòng)作,便命馬鈞改制,讓它們動(dòng)起來(lái)。
馬鈞領(lǐng)命后,對這些木偶作了一番細心研究、精心改制。他用木頭做了個(gè)原動(dòng)輪,平放在地土,用水流推其旋轉,裝置在原動(dòng)輪上面的木偶奇跡般地動(dòng)起來(lái),有的擊鼓,有的吹簫,有的唱歌跳舞,有的投丸擲劍,有的爬繩倒立,還有的春米斗雞……魏明帝笑逐顏開(kāi),對馬鈞的才技大加贊賞。
馬鈞用“巧思善改”方法所取得的成就,靠的不是憑空想像,而是他的豐厚學(xué)識和潛心實(shí)驗。