探索冲击压路机的历史沿革

冲击压路机的发明在中国，从科学技术史和技术原理承接的角度讲，冲击压路机就是在中国古代“夯”和“碾”的基础上发展而来的。
一
夯和碾是中国古代劳动人民智慧的结晶。早在4000年前的夏王朝，夯和碾就已经被用来作为分层压实土基的工具。20世纪末，考古学家对位于河南省偃师市的夏都城二里头遗址和第三代商都城遗址上都有非原地土的夯实基础。当然，远古时代的夯和碾由于年代久远、做工粗糙、缺乏更多历史记录等原因已经很难考证其具体的形状。但到了公元1世纪左右中国发明了造纸术后，在有文字记录的文献里，西汉农学家胜的《胜之书》中对“碾”就有了较为详尽的记载。“碌碡”，也就是一种用畜力牵引，碾压谷物、土壤等需要压实作业的工具。“碌碡”在当时的使用是非常普遍的。到了南朝（公元5世纪），由顾野王撰的词语书《玉篇?石部》中对“夯”有了非常明确的描述，夯在当时被称为“砣”，意为石磙上装有把柄，是一种由重力而产生冲击力作用砸实地基的工具。夯的另一种形式一“硪”也是一种靠绳索举高砸实地基的工具。“三夯一硪”的压实作业法在土工行业一直流传至今。
我们不难发现两者在工作时各具千秋。由物理学动量定理可知，夯所利用的是由重力势能经过动能而转化来的冲击力完成土基砸实工作的，它的优点表现为瞬时冲击力大，缺点是冲击作用不均匀。碾则完全是靠碾轮的重力作用完成压实工作的，它的特点和夯正好相反，优点是压实力均匀，缺点是压实力不够大。研发一种能够克服夯和碾的缺点，充分发挥夯冲击力大和碾运行平稳的优点的机器则成为了现代压路机发展的一个方向。
二
虽然夯和碾都中国人发明的，但是很遗憾，这一项研究工作并没在中国几千年历史上有丝毫进展，恰恰相反，首先看到这一个崭新科研方向的是外国人。自1883年美国人史密斯（Smith）起，有十几位科学家都曾从事过机械压实土壤相关的研究，提出了众多的设计方案，其中较为成熟的有两种。