Колесо Лейбница - Leibniz wheel

В показанном положении счетное колесо входит в зацепление с тремя из девяти зубцов колеса Лейбница.

Лейбниц колесо или активизировал барабан представляет собой цилиндр с набором зубов инкрементных длиной , которые при сочетании со счетным колесом, могут быть использованы в вычислительном двигателя одного класса механических вычислителей . Изобретенный Лейбницем в 1673 году, он использовался в течение трех столетий до появления электронного калькулятора в середине 1970-х годов.

Готфрид Вильгельм Лейбниц построил машину, названную ступенчатым счетчиком, на основе конструкции ступенчатого барабана в 1694 году. Она была прославлена Томасом де Кольмаром, когда полтора века спустя он использовал ее в своем арифмометре , первом массовом производстве. счетная машина. Он также использовался в калькуляторе Курта , очень популярном портативном калькуляторе, появившемся во второй половине 20-го века.

Концепция

За счет соединения колеса Лейбница со счетным колесом, которое может свободно перемещаться вверх и вниз по своей длине, счетное колесо может входить в зацепление с любым количеством зубцов.

На анимации сбоку показано колесо Лейбница с девятью зубьями, соединенное с красным счетным колесом. Он настроен на сетку с тремя зубьями при каждом повороте и поэтому будет добавлять или вычитать 3 из счетчика при каждом повороте.

Вычислительный двигатель арифмометра имеет набор связанных колес Лейбница, соединенных с кривошипной рукояткой. Каждый поворот кривошипной рукоятки поворачивает все колеса Лейбница на один полный оборот. Входные ползунки перемещают счетные колеса вверх и вниз по колесам Лейбница, которые сами связаны механизмом переноски.

С конца девятнадцатого века ступенчатые барабаны Лейбница в чисто механических калькуляторах были частично вытеснены вертушками, которые аналогичны по функциям, но имеют более компактную конструкцию; ступенчатые барабаны оставались основной технологией для электромеханических калькуляторов до развития чисто электронных калькуляторов.

Машины, построенные по этому принципу

Реплика Ступенчатого счетчика Лейбница в Немецком музее .

Арифмометр Томаса де Кольмара (с 1852 г. значительно отличается от его модели 1820 г.) использует ступенчатый барабан Лейбница. Многие считают его первым в значительной степени успешным механическим калькулятором и первым произведенным в больших количествах (в тысячах).

• - Готфрид Лейбниц построил свой первый ступенчатый счетчик в 1694 году, а другой - в 1706 году.
• - Филипп-Маттеус Хан, немецкий пастор, построил две круговые машины в 1770 году.
• - JC Schuster, шурин Хана, построил несколько машин конструкции Хана в начале 19 века.
• - Лорд Стэнхоуп сконструировал машину с использованием колес Лейбница в 1777 году. Он также разработал калькулятор вертушки в 1775 году.
• - Иоганн-Хельфрих Мюллер построил машину, очень похожую на машину Хана, в 1783 году.
• - Томас де Кольмар изобрел свой арифмометр в 1820 году, но потребовалось 30 лет разработки, прежде чем он был коммерциализирован в 1851 году. Он производился до 1915 года. Луи Пайен, Вдова Л. Пайен и Даррас были последовательными владельцами и дистрибьюторами арифмометра.
• - Тимолеон Морель изобрел свой Arithmaurel в 1842 году. Сложность его конструкции ограничивала его возможности и обрекала его производство, но он мог умножать два числа, просто помещая их на свои циферблаты.
• - Около двадцати клонов арифмометра были произведены в Европе, начиная с Буркхардта в 1878 году, затем пришли Layton, Saxonia, Gräber, Peerless, Mercedes-Euklid, XxX, Archimedes, TIM, Bunzel, Austria, Tate, Madas и т. Д. сложнее оригинального арифмометра, строились до начала Второй мировой войны.
• - Джозеф Эдмондсон изобрел и изготовил круговой калькулятор в 1885 году.
• - В калькуляторах Фридена и Монро использовался бинарный вариант этого механизма. Оба были произведены в большом количестве; Монро возникла в начале 20 века; Фриден в 1930-е гг. (Маршант использовал радикально другой и уникальный механизм.) Вариант механизма работал с цифрами от 1 до 4, как показано на анимации; цифры больше 4 зацепляют шестерню с пятью зубьями, а также зубья колеса Лейбница. Это сделало ненужным перемещение скользящей шестерни на большие расстояния для старших цифр. В противном случае нажатие клавиши 5..9 потребует либо более длинного хода (как в комптометре), либо чрезмерного усилия в сочетании с пологим наклоном кулачковой поверхности.
• - Курт Херцстарк представил свой портативный калькулятор Curta в 1948 году, который оставался популярным до появления электронных калькуляторов в 1970-х годах.

Смотрите также

• Калькулятор Паскаля

Примечания

Источники

внешние ссылки

• СМИ, связанные с калькулятором Лейбница на Викискладе?
• Arithmometre.org - Главная страница - Первая коммерчески успешная машина, на которой использовались колеса Лейбница.
• ami19.org - отличный сайт для патентов и статей по механическим калькуляторам 19 века.
• Rechenmaschinen-Illustrated - Большой дисплей механических калькуляторов