Калькулятор вертушки
Калькулятор с вертушкой — это класс механических калькуляторов, описанный еще в 1685 году и популярный в 19 и 20 веках, производящий вычисления с помощью колес, количество зубцов которых можно было регулировать. Эти колеса, также называемые вертушками, можно было устанавливать с помощью бокового рычага, который мог открывать от 0 до 9 зубцов, и, следовательно, при соединении со счетчиком они могли при каждом вращении добавлять к результату число от 0 до 9. Соединив эти колеса с механизмами переноски, был изобретен новый вид вычислительной машины. Поверните колеса в одну сторону, и одно выполнит сложение, а другое — вычитание.
В рамках модернизации арифмометра , [1] они на порядок снизили стоимость и размеры механических калькуляторов, на которых можно было легко выполнять четыре основные операции (сложение, вычитание, умножение и деление).
Калькуляторы с вертушкой стали чрезвычайно популярны благодаря успеху арифмометра Томаса (изготовленного в 1850-х годах) и арифмометра Однера (изготовленного в 1890-х годах).
История
[ редактировать ]
В «Machina arithmetica in qua non additio tantum et subtractio sed et multiplicatio nullo, diviso vero paene nullo animi Labore peragantur», написанной в 1685 году, Лейбниц описал изобретенную им арифметическую машину, которая была создана путем соединения двух отдельных машин, одна из которых выполняла сложение. /вычитания и один для умножения/деления. Калькулятор Паскаля должен был использоваться для сложения и вычитания (он называл его счетным ящиком Паскаля), а машина с колесами с подвижными зубцами — для умножения и деления. [2] Нет никаких доказательств того, что Лейбниц сконструировал эту вертушку, но его колесо Лейбница , которое при соединении со скользящим счетным колесом может зацепляться с переменным количеством зубьев, по-видимому, было его способом реализации конструкции с переменным количеством зубьев.
Джованни Полени к 1709 году построил деревянный калькулятор -часы , в котором использовалась конструкция вертушки; [3] он уничтожил его после того, как услышал, что Антониус Браун получил 10 000 гульденов за то, что он посвятил вертушку собственной конструкции императору Карлу VI Венскому. [4] Полени описал свою машину в своей книге «Разное» в 1709 году, но она также была описана Якобом Леупольдом в его «Theatrum Machinarum Generale » («Общая теория машин»), опубликованном в 1727 году.
Антониус Браун был уроженцем Швабии ; его машина, которую он подарил императору в 1727 году, имела цилиндрическую форму и была сделана из стали, серебра и латуни; они были прекрасно декорированы и напоминали настольные часы эпохи Возрождения. Он мог выполнять все четыре операции. Его посвящение императору, выгравированное на верхней части машины, также гласит: «…чтобы облегчить невежественным людям сложение, вычитание, умножение и даже деление». [5]
Лорд Стэнхоуп из Соединенного Королевства сконструировал вертушку в 1775 году. Она была помещена в прямоугольную коробку с ручкой сбоку. В 1777 году он также спроектировал машину с использованием колес Лейбница . [6]
Доктор Дидье Рот, французский изобретатель, запатентовал и построил машину на основе этой конструкции в 1842 году.
Израэль Стаффель , польский часовщик, представил свою вертушку в 1845 году на промышленной выставке в Варшаве, Польша , и выиграл золотую медаль в 1851 году на Большой выставке в Лондоне.
Фрэнк С. Болдуин изобрел калькулятор с вертушкой в США в 1872 году.
В Санкт-Петербурге , Россия, Уилготт Теофил Однер изобрел свой арифмометр в 1874 и 1890 годах. [7] он стал первым калькулятором с вертушкой, который производился массово. Его промышленное производство началось в мастерской Однера: WT Odhner, Maschinenfabrik & Metallgiesserei , а затем в 1891 году было перенесено на фабрику Однер-Гилла (фабрика Однера-Гиля). Калькуляторы типа Однера были более популярны в Европе (особенно в Германии), чем в Соединенных Штатах. .
Grimme, Natalis & Co. купила права на патенты Однера в 1892 году и вскоре после этого начала производство в Брауншвейге, Германия. Они продавали свои машины под торговой маркой Brunsviga (Brunsviga — латинское название города Брауншвейг, так же как Braunschweig — его название на немецком языке). [8] ); они добились большого успеха сами по себе и были первыми в длинной череде производителей клонов Однера.
В 1924 году Феликс Дзержинский , глава Российской ЧК , инициировал производство арифмометров. Позже их назвали арифмометрами Феликсами , и они служили в Советском Союзе вплоть до 1970-х годов, широко известные под именем « Железные Феликс ».
Операция
[ редактировать ]«Работа машин этого типа осуществлялась посредством перетягивания рычагов или ручек для установки нужного числа. Сложение, вычитание, умножение и деление осуществлялись с помощью вращающихся барабанов . Для сложения они вращались в одном направлении, а для при вычитании направление было обратным. При умножении вращения повторялись в том же направлении, что и при сложении, а при делении они повторялись в том же направлении, что и при вычитании. Два набора циферблатов позволяли считывать итоговые значения. появились итоги, в другом появилась цифра, которую складывали, вычитали, умножали или делили». (Руководство по офисной технике, стр. 88)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Трогеманн, Нитусов и Эрнст 2001 , с. 41
- ^ Смит 1929 , стр. 173–181.
- ^ Копия машины Полени (ит) Национальный музей науки и техники Леонардо да Винчи. Проверено 4 октября 2010 г.
- ^ Маргин 1994 , стр. 93–94
- ^ Маргин 1994 , стр. 94–96
- ^ Войлок 1916 , стр. 15–16.
- ^ Трогеманн, Нитусов и Эрнст 2001 , с. 43
- ^ Шоу 1998
Источники
[ редактировать ]- Вольф, Авраам (1959). История науки, технологий и философии в 16-17 веках, Том II . Харпер. п. 562.
- Смит, Дэвид Юджин (1929). Справочник по математике . МакГроу-Хилл.
- Трогеманн, Георг; Нитусов Александр Юрьевич; Эрнст, Вольфганг, ред. (2001). Компьютеры в России: раскрыта история компьютерных устройств и информационных технологий . GWV-Vieweg. ISBN 3-528-05757-2 .
- Фелт, Дорр Э. (1916). Механическая арифметика, или История счетной машины . Чикаго: Вашингтонский институт.
- Марген, Жан (1994). История приборов и счетных машин, три столетия мышления механики 1642–1942 (на французском языке). Германн. ISBN 978-2-7056-6166-3 .
- Шоу, Дэвид Дж. (1998). Каталог соборных библиотек . Британская библиотека и Библиографическое общество.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Изображения калькуляторов с вертушкой Однера
- «Инструкция к типовому калькулятору-вертушке» . Интернет-музей старинных калькуляторов .
- Симулятор калькулятора с вертушкой (исполняемый файл для Windows)
- MechanicalComputing. Визуальное руководство по работе калькуляторов с вертушкой на YouTube. Подробная анимация, описывающая конструкцию и работу калькуляторов с вертушкой.
- Вольф, Джон (2014). «Счетные машины» . Интернет-музей Джона Вольфа .
- Маржик, Роберт «Механические калькуляторы» Плейлист на YouTube
- США 159244 , Ф.С. Болдуин, «Усовершенствование вычислительных машин», опубликовано 2 февраля 1875 г.
- США 209416 , В. Однер, «Счетная машина», опубликовано 29 октября 1878 г.
- US 514725 , WT Odhner, «Вычислительный аппарат», опубликовано 13 февраля 1894 г.
- США 1445461 , Ф. Тринкс, «Механизм подсчета оборотов для вычислительных машин», опубликовано 19 июля 1920 г.
- «Арифмометр Однера, 1877 год» . Смитсоновский национальный музей американской истории. МА.310231.
- «Вертушки-калькуляторы» . Коллекция группы Музея науки Великобритании.