张衡的故事：齿轮
有一天，他约了两个同学一起，步行到宛城去。到了宛 城近郊，已经感到人烟密集；进了城，但见车马行人来来往往，热闹极了。沿街一排排商店，出售粮食、丝麻、漆器、铁器……南北杂货，应有尽有。第二天，他们 又在城内参观，接着去城外白河边，那里堆积着上游运来的木材。白河从宛城以下通船，由白河经汉水可到长江沿岸。这条水路，把北方（黄河中游）的货物运往南 方（长江中游），又把南方货物向北运，宛城就成为南北交通的枢纽。张衡等人到了船码头，那里停靠的木船很多，搬运工抬着沉重的货物上船，有的是卸货上岸。
宛城的陆路，北通新都洛阳，西通旧都长安，东通黄河中下游的平原地带。四方货物，在这里转运。当时有人说它"商遍天下，富冠海内"，也就是说，商业往来遍于天下，财富是全国第一。可见它的繁荣景象了。
张衡很注意铁器店。宛城的刀剑戈矛非常锋利，早已全国闻名。宛城的农具如锄、犁、镰刀，质量很高，数量也很多。铁器店里一边陈列着许多铁器，一边就在叮 叮当当地打铁，打得火星四溅。烧铁的炉子里火光熊熊，照得铁匠们的胸膛油光发亮。一个小铁匠双手用力地拉着风箱，拉得风箱呼呼地响。他的背上、头上大汗直 流，可以看出他是用尽全力在拉风箱的。
张衡看得入了迷，追问道：
"这打铁的原料是什么呢?"
有人指着店堂一角堆得很高的铁锭，说：
"铁锭。"
张衡又问：
"这铁锭哪里来的呢?"
那人告诉他：
"这是城外炼铁炉里炼出来的。"
那炼铁炉在宛城东北白河边。张衡和同学第三天回家时，特地绕道去看了一看。一排炼铁炉，炉里装着铁矿石。每只炉子有几只风箱鼓风，炉火熊熊，比铁器店更 为雄伟壮观。这里许多工匠，忙着运铁矿石和木炭（那时还不知用煤），却没有人拉风箱。张衡和同学们都很惊奇。仔细地看个究竟。
原来这 里水流很急，人们在河中筑坝拦水，使河水从河的西边流下去，所以西岸边更加水深流急。急流中装了一只平放的水轮，被水冲得转个不停。水轮的铁轴很长，轴的 上端装了只齿轮。这齿轮套着另一只齿轮，那另一只齿轮又带动别的机件，最后带动一根铁杆一来一回地拉风箱。一排几十只风箱，不用一个人。就能日日夜夜自动 鼓风，使炉火熊熊，矿石熔化，铁水奔流。这铁水流到模型里，冷却成为铁锭，是制造铁器的原料。
张衡情不自禁地赞道：
"真是神奇的东西！"
一个同学问：
"如果用人拉风箱，要用多少人呢?"
张衡数一数每只炉子有几只风箱，一共有40多只风箱。他数着说：
"每只风箱一个人拉，就要40多人。一个人拉半天，已经筋疲力尽，必须换班休息。如果每只风箱两个人换班，拉风箱的就要90多人！如果日夜三个人换班，就要100多人！唉，算一算真令人吃惊！"
张衡又跑去向一个工匠问：
"老伯，这是何物?"
那工匠回头看了张衡一眼，说：
"水排。是水力拉动一排风箱。"
后来，他才弄明白，发明水力鼓风方法的是几十年前的南阳郡太守杜诗。
这齿轮带动齿轮的办法，在张衡脑子里留下了深刻的印象。
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