Изобретение арифмометра Однера в 1874 году: зубчатые колеса с выдвижными зубьями и настольные вычисления
До последней четверти XIX века механические вычислительные машины (такие как арифмометр Тома де Кольмара) были громоздкими, дорогими и неудобными в ежедневной эксплуатации из-за использования ступенчатых валиков Лейбница. В 1874 году петербургский механик шведского происхождения Вильгодт Однер изобрёл и запатентовал кардинально новую конструкцию арифмометра, в основе которой лежало компактное колесо с переменным числом выдвижных зубьев. Арифмометр Однера стал самым массовым и надежным настольным калькулятором в истории, выдержав миллионные тиражи по всему миру.
Кинематика колеса Однера и механизмы переноса разрядов
При повороте установочного рычага из диска выдвигается требуемое количество штифтов-зубьев (от 0 до 9), которые при вращении рукоятки поворачивают шестерню счетчика на соответствующий угол.
Пошаговый процесс умножения чисел на арифмометре Однера
Выполнение операции умножения на механическом арифмометре 1874 года требовало соблюдения следующего алгоритма:
- Установка первого множителя: Перемещение рычажков на установочной панели для выдвижения зубьев колес.
- Вращение рукоятки от себя: Первый оборот заносит число в накопительный счетчик результатов.
- Сдвиг подвижной каретки: Перемещение нижнего счетчика на один разряд вправо для ввода следующей цифры.
- Повтор оборотов по значению множителя: Поворот рукоятки нужное число раз для суммирования поразрядных произведений.
Сравнение арифмометра с валиками Лейбница и колеса Однера
Конструкция Однера 1874 года уменьшила габариты вычислительных машин в четыре раза, сделав механические вычисления массовыми для банков и инженеров.
| Параметр вычислительного блока | Арифмометр с валиками Лейбница (Кольмар) | Арифмометр с колесом Однера (1874) |
|---|---|---|
| Основной счетный элемент | Длинный ступенчатый цилиндрический валик | Компактный плоский диск с выдвижными штифтами |
| Габариты и масса прибора | Тяжелый деревянный ящик длиннее полуметра | Компактный металлический прибор размером с книгу |
| Удобство установки чисел | Сложные ползунки и переключение шестерен | Наглядные установочные рычажки на лицевой панели |
Совет от istoknews.com
Изучая историю вычислительной техники и арифмометров, обратите внимание на то, что знаменитые советские арифмометры «Феликс» выпускались на базе неизменной кинематической схемы колеса Однера 1874 года вплоть до 1970-х годов. Читайте материалы об архивных инженерных шедеврах на istoknews.com.