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机械的“机”——弩机原理简介

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发表于 2018-12-9 18:52:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
中国古代机械
弩机
弩机由来
机械一词大家都不陌生,但是机械的“机”是什么呢?“机”原指某种、某类特定的装置,《说文解字》对“机”的解释是“主发者也”,指弩机。《庄子·齐物论》:“其发若机括。”《释文》称:“机,弩牙;括,箭括。”在古代很多时候机指的就是弩机。
弩机大约出现在战国,正是礼崩乐坏而又还没有全崩,还没有全坏的时候。《吴越春秋》里记载:“当是时,诸侯相代,兵刃交错,弓矢不足以威天下……()琴氏乃横弓着臂,施机设枢,加之以力,然后诸侯可服”。就算说,当时诸侯争霸,经常打仗,弓箭不能威服天下,楚国的琴氏就发明了弩机,对其他诸侯造成很大的威胁。可见弩机的发明对当时的军事有很大的影响。
弩机结构
弩机的结构很简单,主要零件只有3,如图。
中国古代机械_弩机_图001.jpg * L, F6 F; d$ V
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悬刀:相当于现代手枪上的扳机,扣动它的时候,弩就发射了
勾心:连接悬刀和牙,是实现弩机功能的关键零件
牙:用于钩住弦
望山:用于帮助瞄准
其中,望山和牙是一体的,所以弩机主要零件只有3个,这3个零件都如此的简单,可见古人的智慧非凡。
上弦的时候,牙钩住弦,弓的张力使得弦对牙有一个拉力,这个拉力给牙一个扭矩。勾心则阻止了牙的旋转,并把力传给了悬刀,如图。
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中国古代机械_弩机_图002.jpg
当我们扣动悬刀的时候,勾心失去支撑,牙便没有了阻碍,弩就发射了。
只有这三个小零件已经能实现弩的功能了,但是由于它们是直接安装在木制的弩臂上,精度和承载能力都有限,于是后来的弩机就出现了郭,如图。郭的出现又使弩的威力大大加强了。
中国古代机械_弩机_图003.jpg
1 _* L6 `+ X9 v0 C2 W, T4 Q- |/ q' D3 P0 I
弩机作用
我们在张弓的时候对弓做了功,变成了弓的势能。我们希望我们做的功变成箭的动能。在弩机发明以前,我们需要臂力去保持住这个势能,需要释放的时候就松手,这对人的臂力要求很高。弩机的出现不仅解决了这个问题,还使箭的威力大大加强。因为开弓的时候可以手脚并用甚至多人合力,这意味着可以储存更多的势能,发射的时候不受手臂疲乏的影响,而且瞄准的时候有望山的辅助,准度也有所提高。也就是说,弩机发明以后,箭的动能和精准度都有了提升。
简简单单的三个小小零件,显示了我们古人非凡的智慧。
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; L* q- n  x0 {2 G% x补充内容 (2019-9-27 22:51):
5 [+ z" Z( ?) F" D7 A+ ]3 \帖子里的视频不能看了
: o5 F  p9 y: w% J( g/ h$ F& t8 _视频地址:https://v.youku.com/v_show/id_XMzk1NjU4Mzk4OA==.html' S3 v( b( B4 W
模型地址: http://sailcg.com/Mechanical/Nuji/index.html
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发表于 2018-12-9 20:04:32 | 显示全部楼层
现代战场的特种兵还有用弩的,因为弩的发射没有声音,不会暴露自己,给古人的智慧点个赞

点评

确实如此  发表于 2018-12-9 22:41
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发表于 2018-12-9 20:52:06 | 显示全部楼层
挺好。
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发表于 2018-12-10 08:11:43 | 显示全部楼层
射程多远
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发表于 2018-12-10 08:14:40 | 显示全部楼层
古人确实太多智慧。
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发表于 2018-12-10 09:02:04 | 显示全部楼层
如果不是清军入关说不定我们都造出加特林了
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发表于 2018-12-10 09:24:39 | 显示全部楼层
给你个赞,长知识了
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发表于 2018-12-10 09:34:41 | 显示全部楼层
弩是国家明令禁止的器械,可见杀伤力力有多大
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发表于 2018-12-10 20:29:57 | 显示全部楼层
没设计跌落保险装置。嘿嘿。
0 Q, [0 T' L. y2 r8 o" s这个很前卫,经久不衰!
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发表于 2018-12-10 21:04:26 | 显示全部楼层
驽的机械原理,据说是诸葛亮设计的!
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