工业革命的中世纪根源

发布时间:2021-09-10 发表于话题:工业革命 点击:25 当前位置:黄埔网 > 文化 > 工业革命的中世纪根源 手机阅读

作者:特里·S·雷诺兹(Terry S. Reynolds)

(左上角由一个水轮驱动的多用途磨矿机在1556年出版的格奥尔格·阿格里科拉的《金属之王》中有说明。金矿石按以下步骤加工。首先,矿石被一个凸轮抬起的图章(c)压碎,就在水车的左侧。接着,碾碎的矿石在轮子右边的一对磨石中磨成粉末。两个备用的半球形上磨盘(d、e)。在一个备用的下磨盘的每一侧的地面上;一个上磨盘被倒置,以显示接收压碎矿石的孔。下磨石中的粉末矿石出口(h)将粉末放入三个沉淀槽(0)中的第一个。矿浆是由轴上的齿轮推动的。搅动使较重的黄金和较轻的浮渣分离,浮渣最终从最后一个沉淀桶中溢出。)

这场革命一般可以追溯到18世纪和19世纪蒸汽动力的到来。现在很明显,在那之前很久,水力机械就扮演了重要的角色。

现代工业的起源通常只能追溯到18世纪末和19世纪初,当时的手工劳动被蒸汽动力机器取代,首先是在棉纺工业,后来在其他行业。这一时期通常被称为工业革命,这一术语强烈地表明,与前几个世纪的发展有了明显的突破。

中世纪和近代早期欧洲的水力历史呈现出不同的景象。早在18世纪以前,动力机械就开始取代体力劳动,在欧洲的一些地区,它已经在许多行业大规模地取代了体力劳动。换言之,欧洲工业的兴起应该更恰当地看作是一个进化过程,至少可以追溯到八、九世纪,那时欧洲工程师开始积极地将水力应用于工业过程。

虽然水力可以被各种各样的装置利用,但最常见的装置当然是装有叶片或水桶的轮子。这种轮子可以水平安装,也可以垂直安装。直到18世纪30年代水轮机问世之前,水平安装的水轮机是两种水轮机中比较简单的一种。在早期的卧式水磨中,立轴的下端装有一个仅由叶片组成的小水平轮。车轴的上端直接连接到一个旋转的磨盘上,没有传动装置。这种磨坊造价低廉,但通常输送的动力并不比一头驴子或一匹马(少于一匹马力)。即使是它产生的电力也是浪费,运行效率只有5%到15%。卧式粉碎机也不像立式粉碎机那样容易适应除了碾磨谷物以外的任务。因此,它在欧洲水力工业的早期发展中并没有起到重要作用。

另一方面,垂直的水车却做到了。垂直轮有两个主要的亚型:下冲和过冲。下冲更简单。它有一个扁平的径向叶片连接在它的圆周上,它通过水流到轮子下面并推动叶片的冲击而获得能量。只要有足够的水以适中的速度流动,底火轮几乎可以在任何溪流中工作,但它在狭窄的河道中最有效。它的典型输出功率是水平车轮的3到5倍(即大约2到3马力),效率为20%到30%。

使用打捞筒轮,水被注入轮子周围的“水桶”中。在那里,水的重量而不是它的冲击力,使轮子转动,每个水桶在轮子的底部排出水,然后空回到顶部,开始新的循环。打捞轮通常比底火轮或水平轮造价更高,因为它们需要一个水坝和一个高架水道,而且它们不能处理大量的水。然而,由于体积小,水头在3到12米之间,它们能够以50%到70%的效率运行,并提供2到40马力的任何地方。(平均从5马力到7马力。)

尽管古代的工程师们设计出了打底轮和打捞轮,但两者都没有被广泛建造。例如,在公元前一世纪,罗马工程师维特鲁维乌斯(Vitruvius)在他的《建筑设计》(De architectura)的一节中描述了一个底部轮子,该部分涉及很少使用的机器。事实上,在所有的古代文献中,提到水力的使用的文献不到一打。

在中世纪的欧洲,社会和经济条件增加了对这种力量的需求,并引发了用动力机器代替体力劳动的趋势。在西欧不断变化的技术环境中,最关键的因素之一是基于圣本笃十六世纪早期制定的规则的修道院体系。这些规则有两个特点,鼓励引入水力。首先,僧侣们要在严格规定的时间内从事体力劳动、阅读和学习,以及从事冥想和祈祷等精神工作。第二,寺院要自给自足,不受世俗的影响。

这些规则为水力的发展提供了动力,因为只有利用动力从事诸如磨谷等耗时的体力劳动,寺院才能自给自足,或给僧侣学习和祈祷的时间。在发展水力方面最具侵略性的修道院是西多会。到1300年,西多会修道院已超过500座。几乎所有的工厂都有一个水磨,而且很多都有五个或更多的磨坊。

另一个社会阶层促成了中世纪西方水力的扩散。那是封建贵族。贵族们认为水力是从农民那里获得收入的另一种手段。在欧洲的一些地区,贵族们要求农奴只把他们用来磨碎的谷物送到主磨坊。这种碾磨垄断,最初仅限于谷物加工厂,有时还扩展到其他水力加工,例如:羊毛织物的整理。因此,在西欧的两个主要群体神职人员和土地贵族发展了对扩大水力的兴趣。后来加入他们的还有第三个群体:商人阶层,他们看到了一种赚钱的方法。

中世纪欧洲的其他经济压力促成了水力的扩张。到了七世纪,困扰罗马帝国鼎盛时期的劳动力过剩已经完全消失,这可能阻碍了水力发电的发展。随之而来的劳动力短缺促使人们采用节水设备,如水车。欧洲的地理环境也可能对这一发展做出了贡献。中世纪欧洲文明的中心是流入比斯开湾、英吉利海峡和北海的河流流域。这一地区有数百条中小型河流,水流比较规则,有利于水力的发展。另一方面,古典文明的中心在地中海盆地,那里由于干燥的气候,水流往往是不稳定的和季节性的。

(中世纪的水车:在垂直轴(a)上水平旋转或在水平轴(b、c)上垂直旋转。水平轮是涡轮机的前身,被称为挪威磨坊;它效率低下,除了面粉碾磨之外,没有被广泛应用于任何东西。)
(最早的垂直轮(b)被称为底火轮,因为水在它下面流过;它的主要优点是成本低,安装简单。打捞筒轮(c)通常需要大量的落差(3米或更多)或水坝来提供这种落差。)

由于这些社会经济因素的影响。地理因素,欧洲水力的使用稳步增长,特别是从9世纪开始。到了1500年,欧洲各地开始使用水车。在一些地方,动力机器的集中程度相当于18世纪和19世纪工业革命时期的工厂。让我们来看看中世纪水车技术的三个要素:数量的增长、应用的增长和功率的集中。

中世纪欧洲任何地方水厂数量的最好数据来源是征服者威廉11世纪末对他新获得的英国领土的普查。11世纪末诺曼统治下的英格兰地区在3000多个地点拥有5624家水厂。这相当于每50个家庭就有一个工厂。此外,在一些地区,磨坊距离很近:在同一条河流的16公里处可能发现多达30个磨坊。这些磨煤机是否有水平、下冲或打捞轮,以及它们做了什么功都没有记录。他们中的大多数人可能会碾碎谷物,如果用手工来完成这项乏味的工作,每个家庭主妇一天要花掉两到三个小时。

即使如此不完整的数据,在同一时期的其他欧洲国家也不存在。据推测,其中一些地区在技术上领先于英国。然而,后来的证据表明,水力替代体力劳动的增长速度至少与英国相当。例如,1694年,法国军事工程师沃邦侯爵(Marquis de Vauban)估计,法国有80000家面粉厂、15000家工业磨坊和500家钢铁厂和冶金厂。这一共有95000多家磨坊,尽管其中一些磨坊,特别是面粉厂,不是靠水而是靠风来驱动的。

即使在欧洲工业落后的地区,如俄罗斯和波兰,在蒸汽动力引入之前,水车也是很常见的。1666年,俄罗斯第聂伯河(Dnieper River)北部支流苏拉河(Sula River)至沃斯克拉河(Vorskla River)的一项调查列出了50座水坝和300个水轮机。仅其中一条支流乌代河就有72座水厂。到18世纪末,奥地利占领下的波兰地区已经有5000多家水厂。

水车数量的稳定增长伴随着稳定的地理扩散。到了13世纪,整个欧洲的水车都在转动:从黑海到波罗的海,从英国到巴尔干半岛,从西班牙到瑞典。

古代的工程师把水车的旋转运动应用于两种方式:一种是在面粉厂,另一种是在被称为诺里亚(noria)的地方,一种用来提高水的轮子。在诺里亚河中,这种运动是直接操纵的,它不是由任何一种传动装置改变的。然而,在面粉厂,轮子轴一端的直角齿轮装置改变了旋转速度,把轮子在垂直面上的运动转化为水平面上的运动,从而使磨盘转动。除此之外,古代工程师显然没有去,尽管四世纪罗马诗人奥索尼乌斯的一首诗暗示了车轮驱动锯的可能性。

从九世纪开始,磨坊开始扩展古代的发展。例如,中世纪的欧洲磨坊把垂直的水车应用到几个过程中,就像用诺里亚河提水一样,需要在和轮子本身相同的平面上旋转运动。一种是在餐具磨坊里对金属进行研磨和抛光。这些磨坊最早出现在13世纪早期的文献中。在这种磨煤机中,齿轮的安装不是为了改变旋转平面,而是为了提高水轮轮轴的转速,在某些情况下,将旋转平面的方向转移到安装在与水轮轮轴成直角的轴上的磨石上。

在同一平面上利用垂直水轮旋转运动的水力新应用的其他例子有车床(14世纪使用水力的最早证据)、管道钻孔机(15世纪),用于生产金属薄板的滚筒和切割板材的旋转刀具(也在15世纪)、矿井通风风扇、矿井提升机和球链式矿井泵(都在16世纪)。

以类似的方式,中世纪的工程师扩展了水轮机和垂直到水平平面齿轮的组合。早在九世纪,法国就对传统的水力磨粉机进行了改造,使磨盘不再用于将小麦磨成面粉(这是罗马人将齿轮和水车结合起来的唯一用途),而是用来磨制啤酒糖浆的麦芽。后来,为了代替手工劳动,例如将金属矿石研磨成粉末,采用了垂直到水平的平面传动装置。

到了11世纪,垂直到水平的传动装置进一步发展,使磨盘在边缘转动,碾碎而不是磨碎。早在11世纪,带有这种边缘滚石的水磨可能就已经用于从橄榄中榨油,到了12世纪,它们肯定起到了这一目的和其他用途。在后世纪早期,制革工业采用了这些磨坊:他们将橡树皮还原成粉末,准备浸出提取鞣质。早在12世纪,在西西里岛,水力压路机也可能被用来碾碎甘蔗。后来,这种磨坊用于粉碎芥末籽(13世纪使用水力的最早证据)、罂粟籽(也在13世纪)和染色物质(14世纪)。

虽然水车的旋转运动加速、减速或转换成另一个旋转平面可以应用于许多任务,但其他任务不是要求旋转运动而是线性运动。例如,许多行业都采用击打或锤击的方式。他们包括洗羊毛布,粉碎冶炼厂,锻造铁和分离纤维从亚麻植物。10世纪至15世纪的中世纪技术人员设计了两种解决方案,将旋转运动转化为驱动锤子所需的线性运动:凸轮和曲柄。

凸轮是这两种装置中较早的一种,使用时间长,应用范围越广。这是一个简单的装置,基本上是固定在车轴上的一个小突起。它不是中世纪的发明,它出现在古代的小规模机械装置中,但从未应用于大规模生产设备。它起源于中世纪的欧洲,与水车一起主要用来驱动锤子。到了1500年,欧洲工程师已经开发出两种形式的水击锤:垂直式和卧式。在垂直压印法中,水平轴上的凸轮与垂直杆上类似的凸出物相对旋转,下端有锤头。当凸轮旋转时,它将杆抬起,直到失去接触;然后杆下降,产生锤击。借助横卧压印,凸轮相对于水平杆的锤端旋转,水平杆在另一端旋转,首先提升液压锤,然后随着旋转的继续,将其放下。

在9世纪的啤酒厂中,水驱动的行程锤可以代替改良的磨石,但是第一个肯定采用液压锤的工业是10世纪和11世纪的制浆工业和制麻工业。羊毛织成布后,必须用清洁剂捣碎或敲打。这一行动有三个目的。首先,它会洗掉布上残留的大部分羊脂。其次,它会收缩羊毛,这样以后就可以安全地缝制到一定的尺寸。第三,它毡毛纤维,加强编织。

(通过在车轮的轴上安装凸轮,可以将旋转运动转换为线性运动。旋转凸轮与压印轴上的匹配凸轮啮合;当轴转动时,压印首先升起,然后下降,以产生强大的冲击力。)(凸轮原理被应用于一个岩石破碎机,如论矿冶(De re metallica)所示。轴上的凸轮接合,然后松开连接到每个铁靴压印上的挺杆(g)。)(旋转运动也被曲柄转化为直线运动。这需要一个灵活的接头之间的轴上升和下降和从动轴。)(由一个打捞筒轮驱动的一对曲柄转动着一个双齿轮传动系,在这幅图中从论矿治(De re metallica)将旋转运动转换为线性运动。直线运动被传送到两对矿井泵的活塞上。每对的下泵将矿井水从矿井提升到前景中的水槽中,由上部水泵进一步提升。)

在古代,一直到中世纪早期,填充都是用手工完成的。从11世纪开始,水轮机和凸轮驱动的行程锤使这一过程机械化。到了13世纪,西欧大部分地区都实现了机械化的综采。例如,在英国,最早的水力轧管机记录的日期是1185年。到1327年,这样的工厂有130家,在本世纪末之前,英国的羊毛工业几乎全部转移到了水力的地方。

制麻行业也是最早采用机械化锤锤的行业之一。传统上,大麻纤维被制成绳子和绳索,通过手工敲打和采摘从木本植物组织中分离出来。10世纪末11世纪初,在法国阿尔卑斯山区,水力锤代替了这种体力劳动。到12世纪,全法国都有水力制麻厂。

随着时间的推移,许多其他的任务都被水力锤代替了。自从亚洲发明纸以来,造纸的纸浆就一直是用手在水中捣碎碎布制成的。西欧人在12世纪初才学会造纸。到了13世纪末,欧洲造纸商迈出了中国和阿拉伯国家从未有过的一步:他们用水力锤代替了手工锤击。到17世纪初,仅英国就有38家水力造纸厂。到1710年,这个数字是200,到1763年是350。

欧洲最重要的工业之一是通过垂直水车和凸轮的结合部分实现机械化的工业是钢铁工业。早在中世纪,欧洲的铁匠在一个小熔炉里冶炼矿石,空气通过一个手动脚踏风箱供给燃烧的木炭和矿石混合物。这个过程没有产生足够高的温度使铁液化。因此,铁匠几乎每天都要关闭炉子,把炉子拆开,除去海绵状的块状物,称为水华,由金属铁和炉渣的多孔混合物组成。为了得到一种有用的铁,炼铁工人必须反复加热和锤击钢坯,每一次循环都进一步强化铁和消除炉渣。钢坯和矿石一样,在炉子中加热,气流由手动操作的波纹管供给。

水力的引入对这两个过程都产生了显著的影响。锻造铁器中的水力锤子可能早在11世纪就出现了;它们肯定在13世纪就开始使用了,到了14世纪它们就很常见了。凸轮驱动的波纹管,由水轮驱动,在13世纪早期就开始在锻造厂使用,到了14世纪就很普遍了。

(16世纪的铁匠铺有风箱,由一个底轮驱动,以达到较高的炉温。曲柄又把轴的旋转转化为往复运动。这个插图是在阿戈斯蒂诺·拉梅尔吉(Agostino RamelJi)的Le diverse et artificiose机器里,日期是1588年。)

到了14世纪晚期,立式水轮机和凸轮驱动波纹管的组合从锻造厂转移到了冶炼炉,铁生产发生了更为彻底的变化。水力使更大、更强大的波纹管成为可能,使铁匠们能够在冶炼厂获得更高的温度,从而使铁液化。熔炉的底部可以被敲打,液态金属会流出去凝固在“猪”里。关闭和拆开炉以获得钢坯结束,钢铁生产从间歇过程转变为至少是半连续的生产过程,劳动力需求大幅降低。水力的这一新应用迅速普及。例如,在德国锡根地区,到1492年,所有38家生铁厂和炼钢厂都依赖水力。

还有一些工业是由水轮机和凸轮组合而成的。”在水力锯木厂里,凸轮用来拉下一把纵锯;锯子是由弹簧杆拉起的。这种磨坊在13世纪早期的文献中首次被提及。显然,这种做法传播很快。1304年,法国东南部维齐尔地区的森林砍伐被部分归咎于水力锯木厂的扩散。两个世纪后,水轮机和凸轮被用来提升破碎矿石的锤子和操作矿井排水用的活塞泵。

将旋转运动转换为线性运动的凸轮的替代品是曲柄(或曲轴)。到公元二世纪中国就知道了,这种曲柄出现在欧洲稍晚一些。在古典时代晚期,曲柄可能被用来用手转动磨盘;直到9世纪,乌得勒支诗篇描绘了一个连接在手动磨石上的曲柄时,曲柄才在欧洲出现。在中世纪晚期,曲柄与水轮相结合,开始代替凸轮完成某些任务。在水泵、锯木厂和波纹管中,曲柄提供的双作用比凸轮的单作用更有优势。在14或15世纪出现的拉丝机中,曲柄还与手动操作的夹持器和拉丝板相结合。

到了16世纪,欧洲至少有40种不同的工业过程依赖水力。这一趋势在随后的几个世纪中继续存在。举个例子,1300年至600年间,水力首次应用于丝绸的纺纱。在丝绸厂里,水力纺锤把单个的丝纤维拧成线。到1700年,仅意大利东北部就有100家丝绸厂。托马斯·隆贝(Thomas Lombe)于17世纪初在英国德比建造的大型丝绸厂,由德温特河提供动力,是一座多层结构,有300名工人。

1550年至1750年间,水力也应用于其他工艺。它被用来打孔大炮和步枪的枪管,用来打谷(用旋转的连枷),搅拌矿石和水的混合物,粉碎玻璃制造的原料。压路机被应用于鼻烟、水泥、陶土和火药的制备等新的活动中。到了692年,法国共有22家火药厂,有些工厂的规模相当于18世纪末19世纪初英国的纺织厂。到18世纪中叶,水动锤已被应用于粉碎制肥料的骨头和粉笔的粉笔,而复杂的水驱动传动系统,包括曲柄,已经机械化的玻璃抛光。

正如水力锤在12世纪使制麻工业机械化一样,它在18世纪中叶之前已经渗透到亚麻行业。亚麻布的制作完全依靠体力劳动。亚麻植物收割后,把茎放在水里腐烂,然后把茎打成纤维。当纤维被纺成线,线被织成布时,布被洗干净,然后用轻木锤敲打,使织物更坚韧,使布有光泽。

17世纪末18世纪初,欧洲技术人员将其中的几个步骤机械化。水力清棉机依靠木质叶片,更像风扇叶片,将纤维从腐烂的亚麻茎中分离出来。亚麻布洗涤厂利用一个水轮和一个凸轮或曲柄的组合来驱动瓦楞木板的擦洗板,湿的亚麻布通过它被抽出。然后,甜菜厂使用水驱动的木槌,使亚麻布在大的木材辊上拉扯时变得坚韧,并使其有光泽。1700年至1760年间,仅在阿尔斯特就建立了200多家水力亚麻厂。

(造纸厂依靠一个带有凸轮(c)的底火轮来升降锤子(d、e),从而使碎布变成纸浆。此后,这一过程是手动的:将纸浆转移到大桶(g),用纱布蘸出来,在压力机(J)中成形成薄片。床单被挂在架子上晾干。这个插图来自1662年乔治·安德烈亚斯·博基尔(Georg Andreas bockier)的《新机器剧院》(Theatrum machinarum novum))

18世纪末工业革命的传统开端可以追溯到英国早期的棉纺厂。的确,在17世纪70年代以前,还没有一种棉纺生产是用水力机械化的。然而,水力不仅使许多非纺织工业实现了机械化,而且还影响了除棉花以外的其他纺织生产过程。正如我们所看到的,早在1770年以前,羊毛的填充、丝绸的纺纱和亚麻制品的几个阶段就已经被水力机械接管了。

同样,18世纪末的棉纺厂在用动力机械代替体力劳动方面也不是唯一的。它们集中在一个地方的能量也不是独一无二的。大多数早期的机械化棉纺厂可能有10到20马力。从1790年代开始,这些磨坊用蒸汽动力取代水力,一开始没什么区别,因为直到19世纪,蒸汽机的平均功率还不到20马力。直到1835年,平均机械化棉纺厂的可用功率不超过35马力。在9世纪到18世纪中叶之间,水力磨坊的能量集中程度并不为人所知。

在1700年之前,还没有关于水轮机功率输出的精确数据。然而,在1700年至1800年期间,在传统的木轮被铁轮、水轮机和蒸汽机取代之前,广泛分散的资料来源提供了足够的信息,以便对一些传统车轮的功率输出进行近似计算。我收集了40个轮子的数据,包括底火和打捞筒,从分散的碾磨机械技工手册,工程文献,百科全书和其他来源。他们指出,轴的平均输出功率在5到7马力之间。因此,平均大小的三个或四个轮子集中在一个地点,就代表了一个权力集中,大致相当于英国机械化棉纺厂。

这种聚集虽然不常见,但确实存在。修道院提供了一些例子。例如,早在九世纪,亚眠附近的科尔比修道院就有了多达六个轮子的水车。巴黎附近的罗亚蒙修道院有一条直径2.5米、长32米的隧道,隧道内安装有独立的水轮,用于磨谷、制革、整容和加工铁。1136年,特鲁瓦(Troyes)附近的克莱尔沃修道院(abbey of Clarivaux)有磨谷粒的轮子、丰满的布料和鞣制的皮革。

其他地方也存在类似的权力集中。14世纪,巴黎的磨坊在大桥下经营着13座水厂。甚至更早,在12世纪晚期,图卢兹的磨坊工人在加龙河上建造了三座水坝;其中最大的水坝,巴扎克水坝,有400米长。这些水坝为43座卧式水厂提供服务。到了13世纪,图卢兹出现了早期英国棉纺厂特有的资本和劳动分工:棉纺厂归投资者所有,棉纺厂是雇员。

在现代早期的欧洲,也可以找到精巧的水力装置。例如,在16世纪80年代,一位佛兰芒工程师雷恩·苏亚姆(Rennequin Sualem)为路易十四(Louis XIV)设计了一座精心设计的水利枢纽,位于塞纳河畔的马利罗伊。在那里,一座大坝将水引向一组14个底部轮子,每个轮子直径11米,宽2.3米。车轮通过一组复杂的曲柄、摇杆和连杆驱动三级221台水泵,将河水提升到153米外的一个水渠里。传动系统体积庞大,效率低下,14个轮子只能产生150马力。

与玛利作品大致同时代的是格兰德里夫磨坊(Grand Rive mill),这是一家位于奥弗涅地区的造纸厂,有7个水轮机和38套锤子。17世纪20年代,俄罗斯工程师在乌拉尔的叶卡捷琳堡修建了一座大型水坝;一座由大坝的水驱动的工业综合体由50个水轮机组成,驱动22个锤子、107个波纹管和10个拉丝机。到1760年,位于肯特郡法弗舍姆的英国皇家火药厂包括11个水车。大约在同一时间,康沃尔的工程师们建造了被称为塔式发动机的装置;它有10个打捞轮,一个接一个安装在另一个上面,通过连杆与两个大型矿井泵相连。

(边辊磨粉机不同于碾磨面粉的磨粉机,因为上面的石头在底部的石头上滚动而不是摩擦它。这种磨坊是在11世纪或12世纪引进的,用于压碎橄榄以提取油或压榨苦杏仁提取糖。这个插图来自于维托里奥·宗卡(Vittorio Zonca)的《新马歇尔剧院》(Novo teatro di machille),出版于1607年。)(在这幅16世纪拉梅利面粉厂的插图中,大的下滚轴驱动两个齿轮,将垂直旋转转换为水平旋转。磨盘安装在大楼的顶层;面粉落入齿轮旁边的下面的一个箱子里。)

1800年以前的一些能量集中是区域性的,而不是局限于一个地点。例如,大约在1550年,德国哈尔兹山区的采矿工程师们开始建造一个由水坝、水库和运河组成的复杂网络,用来驱动矿井水泵、拉丝机、洗矿厂、矿石破碎机以及熔炉和锻造炉的风箱。到1800年,这个系统包括60座水坝和水库,都在矿区中心克劳斯塔尔4公里半径范围内。该系统中最大的水坝是建于1714年至1721年间的奥德泰奇砖石坝,长145米,高18米,底部厚47米。大坝最终通过190公里长的运河网向225个车轮供水。系统的总功率几乎肯定超过1000马力。

水力也传播到了新世界。在玻利维亚安第斯山脉的波托西附近,西班牙工程师从1573年开始开采丰富的银矿,建立了一个由水坝、水库和运河组成的系统,将水输送到矿石破碎厂。到1621年,这个系统包括32座水坝。一条5公里长的干渠为城市附近的132家矿石破碎厂输送水。这个系统产生了600多马力。

因此,很明显,18世纪末和19世纪初英国的机械化棉纺厂并没有与过去彻底决裂,无论是用机器取代体力劳动,还是集中大量的能量。水力机械代替人力和水动力工业的集中是在那之前很好地进行的趋势。英国纺织厂只是起源于中世纪欧洲甚至古典地中海的进化过程的顶点。

(巴黎以西14公里处的塞纳河上,有14个轮子,建于16世纪80年代。轴上的马力从300马力发展到500马力,但考虑到水泵和机械传动装置的损失后,只有80到150马力,这些轮子把水抽到河上153米处的一个渡槽里。它被运到路易十四的几座宫殿里。)

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