運動而對於各處北極之高度，用此輪法，則用四斤之力而能運四千斤之天體也。若《紀限儀》原為百遊之儀，亦用此輪法以便對於天之正斜、左右上下百遊之方向而轉動之。所為輕便者，在大小輪相連一定之比例。蓋大輪之徑比小輪之徑，尺寸有若干。〈見《八十四圖》。〉則即省轉動之力有若干。如有輪架五對，每一對有大小兩輪同在一軸，每大輪與其小輪之比例，如五與一、五對輪相連大撥小而同為五倍相連之比例。今推算其力，如有一孺子於此，止能用一斤之力，若用此輪法，則能起二百九十八萬五千九百八十四斤之重。曾照此法造小輪架以為引重，其長不及二尺，其闊深不及一尺，內有三等輪與三軸彼此相通相撥，獨用一絲繩以轉動之，而拉重物，勝於數十人之力焉。其所以然之故，則詳見所論《重學》諸題。
《新儀》用螺旋轉，以便起動。
諸儀中最有力者《螺旋轉》也。其作法之巧妙，與用法之廣大，及其運動省力之理甚微。故新造之諸儀，俱用之螺旋轉，上端用絞柄開之、旋之、緊鬆之。其絞柄之尺寸，比螺旋轉之半徑若干，則其省力亦若干。如《新儀》并座架共有四五千斤之重，今用一寸徑之螺旋轉，又加一尺之絞柄，則雖一孺子用數斤之力，而既能起動之。若照比例相連之法，用螺旋轉彼此相撥之法，則用一斤之力者，而可以起數萬斤之重也。蓋此相撥之器具，一動而有無所不動之勢，故其力為甚大也。其螺旋所以省力之故，則在句股形之弦與股一定之比例。〈見《八十七圖》。〉并詳於《舉重學》內，則其《本論》為甚明也。〈以上原本卷二〉
《新儀》安置之法，並摘《羅經》之誤。
「凡測天之儀，蓋本乎曆象自然之法，而造為精微之器者也。故儀與天合象之規，使安之而失其正，則儀必不合乎天矣。」不知者歸咎於曆法之不合天，或以為儀之不合於法，又因不知其舛錯之處而究其本源，妄意修改，反以良法為弊法目之，此曆法之亂所由始也。夫安儀之法，一以四方向，一以北極高度，此為兩大端，苟有纖毫之差，則儀不合於天矣。測定本極之高度，詳載《日躔曆指》二卷諸法中。若定安儀之方向，斷乎不可。以羅經為主。蓋羅經或偏東，或偏西，天下各省多寡不同，向正南正北者絕少。京師偏東四度有餘，故京師內外，凡房舍墳地山向，俱依《羅經》所定者，率多有偏，未有一向正南者。〈《仁》。〉數載京華，凡所閱歷，安定日晷諸儀，多所測試，每有南北之牆四五丈，內偏三尺餘者。夫觀象臺原屬「安諸儀」，以測天定諸星，諸天象正方向之所，究之四面之方向大謬也。〈仁〉於康熙十年。以正法考之，其東西牆五丈內離正東西二尺有餘。古之管窺象緯者，何誤一至此也？定正向之原所，已謬如此，將何施而可哉？夫差之毫釐，謬以千里。今四五丈內有二三尺之差，則四五里內即有數丈之差。如九十一圖，甲乙為舊臺東西牆，己丁為正東西線，兩線引長至四五里遠，愈遠愈多，相離五里，既有數丈之差，則引長而至於《天上元》地平圈線，豈不有數千里之差乎？〈凡定方向必以天上元地平線為主而羅經之中心當元地平之中心〉今《羅經》之所定，既差至數千里如此，豈可用以定安儀之方向乎？
《大地之方向并方向》之所以然，
凡定方向，必以地球之方向為準；地球之方向定，則凡方向遂無不可定矣。夫地虛懸於天之中，備「靜專」 之德，本體凝固，而為萬有方向之根底。一曰「天兩極之向」 ，一曰「天中心之向。」 所謂「天兩極之向」 者，即地球南北之極，正對天上南北之極，末遠而不離者也，并無動之之理。即使地有偶然之變，因動而離於極，則地亦必即自具轉動之能，以復歸於本極，與元所向天上南北之兩極焉。夫地球兩極，正對天上兩極，振古如斯，未之或變也。故天下萬國，從古各有所測本地北極之高度，與今日所測者無異可知矣。所謂地自能轉動，以歸向天上兩極者，舉三端之理以推之：其一地所生之鐵及土所成之舊磚等，其性稟受於地，故具能自轉動向南北兩極之力。如燒紅之鐵，以銅絲懸之空中，既復原冷，則兩端自轉而向南北兩極。再如舊牆內生鐵鏽之磚等，照前法懸之空中亦然。假使地之本性無南北之向，何能使所生之物，而自具轉動向南北兩極之理乎？其一地之全體相為葆合，有脈絡以聯貫於其間。嘗考天下萬國名山。及地內五金礦。大石深礦。其南北陡袤。面上明視
