古代先民利用水流的动力发明了哪些水力机械？又如何玩转水力的呢？
水力资源一直以来都是自然界中存在的一股巨大的能源，我们现在利用水力进行发电，水力发电是现代电力组成的重要部分。
似乎我们一想到水力可以干什么就只有发电了，但是在古人手里，水力的作用可不小。古代没有电动机，没有蒸汽机，也没有内燃机，河里的水流力量是古人所能接触到的最方便，也是最大的能量源了。所以古人在水力的利用上发明了很多的东西，不仅仅只有水车这类简单的器械而已。
手工业要想发展，要满足日益增长的人口需求，要满足城市化，加深的市场需求，就要提高生产力。仅仅靠人力推拉已经行不通了，所以古人瞄准了每天奔流在家门口的小河。
从水力灌溉的筒车到水力驱动的磨坊，再到精妙绝伦的浑天仪，古人将水力发挥到了极致。
古人究竟是怎么利用水力的？
古代常规生产型水能输出机械
筒车
筒车是唐朝时期发明的，用于转运水源进行灌溉的水力驱动机械。
《太平广记》里记载，在唐代初年的时候，寺庙里用筒车浇灌：?以木桶相连，汲于井中。?
这是最早的一种筒车，其主要的结构是一个水轮，然后在水轮的外圆周上绑有若干个水桶。在水流比较湍急的渠两旁打上几个个木桩，然后架上一个木叉，将水轮固定在岸边。
水轮的一半在水下一半在水上，水流冲击水轮转动，在水下部分的木桶灌满了水，随着水轮的转动到达最高点，然后自动倒出筒中的水。
外面是由竹筒连接而成的引水通道，木桶中的水倒下来正好落在竹筒水道里面，在顺着竹筒流到田地里面去。
这是一套结构简单，但是效率极高的水力驱动灌溉系统，不需要人费一点力气就可以自行灌溉水田。通过改变竹筒水道还可以?指哪打哪?，是最早的水力器械。
古人将筒车架放在水渠之上，然后利用筒车的机构以水力驱动筒车转动以此来转运水资源，通过竹筒的引导达到引导水流、灌溉农田的作用。
筒车家族是一个庞大的家族，除了一般的小筒车以外，还有一个巨无霸高速筒车。
高速筒车与一般的筒车原理上是一样的，结构也差不太多，主要区别是，高速筒车可以运送更大的水流量，可以将水位抬得更高，同时也需要更大动力所以高速筒车对场地有要求，需要更湍急的河流。
在结构方面的主要差异是普通筒车直接水力驱动，没有传动装置，而高速筒车是有传动装置，通过齿轮和皮带（那个时候的皮带和我们现在的皮带不一样，但是原理相同）传动。高速筒车本身身躯庞大，因为抬高的水位更高，所以分成几级抬高。
同时高速筒车还设有外力辅助装置，在水力不够的时候可以加入牛拉和人踩同样通过齿轮和皮带将动力输送到高速筒车上。
水排
水排是一种水力驱动的鼓风装置，主要就是用于冶铁的时候，给煤堆进行鼓风加快煤炭的燃烧，提高燃烧效率，从而提高冶炼炉的温度。
水排是在公元三十一年由杜诗创造的，《后汉书》记载：?（建武）七年（31），遇南阳太守，善于计略，省爱民役。造作水排，铸为农器，用力少，见功多，百姓便之。?
杜诗创造的水排在机械结构上已经相当的完善，通过曲柄连杆机构将回转运动转变成了往复运动，领先世界六百年之久。
水排分为动力机构、传动机构和工作机构三个部分，这和我们现代的大部分器械都差不多。还是木架架于水流两岸，然后上面架一个水轮，不过这个水轮得是扇叶状的叶板，以便于承受水流的冲击转动起来，这就是水排的动力结构。
然后是传动机构，水轮通过皮带与另一个小轮子连接起来，小轮子上是一个曲柄，曲柄连接着一个连杆，连杆的末端与卧轴上的一个?攀耳?相接，卧轴上的另一个?攀耳?则和一根直木相连。
最后的工作机构就是直木末端的排扇。水流驱动水轮转动，然后通过皮带带动小轮子转动，同时实现转速的扩大（水轮转一圈小轮子转很多圈），然后通过曲柄连杆将转动变为往复运动，最后通过直杆的来回运动带动排扇开开和鼓出风去。
古人利用水排，将水轮架放在水流之上，然后借助水流的力量驱动水排运作，带动风箱鼓出风来以此给正在冶铁的熔炉供应更多的氧气，提高冶炼的效率。
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