第一巧匠马钧

于公元1027年，吴德仁于公元11o7年又先后重新制造了指南车。《宋史》对他们的制造方法和指南车的内部结构作了比较详细、明确的记载，根据此书人们知道了历代指南车的大致结构。解放后，中国历史博物馆根据历史文献复制了指南车的模型，陈列在中国通史展览厅，在参观历史博物馆时就可以看到。根据文献记载和今人的研究，指南车的结构和原理大致如下：指南车有两个直径为6尺的轮子，两轮之间的间距也是6尺，每一车轮的内侧都有一个带24个齿的小齿轮；车中有一个带48个齿的大平轮，轮中坚一立轴，轴上有一本人；在大平轮和车轮边的小齿轮的上端有一小平轮，小平轮由一根绳索通过滑轮和车辕的后端相连。当车直行时，车辕的前端和后端方向没有变化，两边的小平轮悬在大平轮和小齿轮的上端，大平轮不转动，竖轴上面的小木人手指正南方不变。当车向左转弯时，车辕前端向左，后端则向右偏，这样系在车辕后端的绳索就会左紧而右松，右边的小平轮就在铁坠子的重力作用下沉，嵌人车上的大平轮和轮内侧的小齿轮中间，与二者的齿轮互相咬合；如果转子向左转了90度，车子的右轮就会向左转90度，同时向前转动半周，轮侧的小齿轮则向前转动12齿（半周），小齿轮带动小平轮相应向左转12齿，小平轮则带动大平轮向右（相反方向）同样转动12齿，转动的角度恰好为90度，大平轮竖轴上的木人同样向右转动90度，抵消车子的左转，使木人始终保持指向南方，指南车设计的关键是大平轮和小平轮的自动离合。这种巧妙的设计代表了我国古代机械设计和制造的高超技艺。

    马钧制造的另一种有名机械是用于农业灌溉用的翻车，这是我国古代灌溉工具的重大革新。我国在东汉以前的主要提水工具有两种，一是桔槔，一种是辘轳。桔槔早在春秋战国时代就已经应用，它的结构为：在井旁的树上或木架上用绳子固定一根横木，横木的一端系桶，另一端坠个石块。当桶向上提水的时候，由于运用了杠杆和坠石的作用，比较省力和方便。辘轳比桔槔又前进了一步，它主要是利用轮转原理进行提水，特别适用于深水井。但这两种灌溉工具都有一个共同的缺陷，就是只能间隔地由低处向高处提水，不能连续运动，因此效率比较低，也比较费力。马钧住在京城洛阳的时候，看到城里有一片地可以种菜，但是因为地势比较高，难以解决引水灌溉问题，为此马钧经过查阅古书，深入研究古代的灌溉工具，经过不断试验、探.索，设计制造了一种新的灌溉机械--翻车。

    据史