Логарифмический счетный прибор

Логарифмический счетный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42 m - -;" «у № 2061

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ логарифмического счетного прибора.

К патенту ин-ца Ф. Летцбейера (P. Lotzbeyer), Берлин, заявленному 18 августа 1924 года (заяв. свид. № 1566).

О выдаче патента опубликовано 31 декабря 1926 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.

На фиг. 1 — 12 изображены несколько форм осуществления предлагаемого логарифмического счетного прибора: на фиг. 1 изображен вид прибора сверху, на фиг. 2 — разрез по

А — В фиг. 1 (если смотреть справа), на фиг. 3 — вид сверху прибора при упрощенной установке вращающегося тела, служащего для результата подсчета, на фиг. 4 — разрез 6 — H фиг. 3 (вид слева), на фиг. 5, 6, 7 и 8 изображена другая форма осуществления прибора, изображенного на фиг. 3 и 4, при чем фиг. 8 представляет разрез по

Š— г" фиг. 6, на фиг. 11 — частично боковой вид, частично вид с отрывом верхней доски установочного и передаточного приспособления, а также автоматического приспособления для определения порядка, на фиг. 12— разрез по С вЂ” 0 фиг. 11 (вид слева), на фиг. 9 и 10 — детали устройства.

В коробке 1 помещается призма 2, на шести боковых гранях которой расположены части логарифмической шкалы чисел с логарифмической единицей в 50 cm. Ось призмы параллельна длине коробки и своими концами

3 и 4 расположена в ее головных частях в вертикальных направляющих при помощи пружин для более удобного и отчетливого вращения и для лучшего прилаживания к крышке коробки на ее концах. Вращение призмы в этой форме осуществления производится при помощи винта 5. Можно, однако, в комбинации с упомянутыми ниже вводными числами приводить ее в действие, при помощи зубчаток и бесконечной стальной ленты с головкой, почти совершенно механически. На правом конце оси насажено счетное кольцо б с цифрами

0 — 5. Пружина 7 прижимает его к вращающемуся винту 5, с которым оно сцепляется посредством нескольких выступов. Колесо б вращается поэтому вместе с призмой 2, но может быть, при сжатии пружин, приводимо во вращение и отдельно от призмы.

Параллельно призме 2 расположена камера для шкалы, внутри которой в устроенных в коробке пазах 11, 12, 13 могут перемещаться параллельно призме счетные диски 8, 9, 10, снабженные на обеих сторонах шкалами.

Верхняя доска 8 установлена в положение для производства подсчетов. Для чтения показаний служит стеклянная передвижная пластинка или движок 74, около 3 см ширины, перемещаемый по всей ширине счетного прибора; он снабжен продольной чертой (волоском) на нижней стороне (на фиг. 1 этот движок не показан). Таким способом можно, например, размеры счетной линейки с логарифмической единицей в 50 сл (длина 53, глубина 4,3, высота 1,3 см) привести к следующим: длина от 11 до 11 5, глубина — 5,2 и высота — 1,2 см. В описанной форме осуществления доска 8 снабжена: на передней стороне логарифмической шкалой чисел; на задней — шкалой обратных чисел (обратная шкала); доска 9 снабжена спереди шкалой квадратов (она же имеет шкалу кубов); доска 70 имеет спереди шкалу синусов, сзади — шкалу тангенсов, при чем каждая шкала состоит из шести одинаковых частей; с таким же удобством можно приспособить и другие шкалы. Для особых надобностей, например, когда требуются частые переходы от одной шкалы к другим, можно длину счетной линейки увеличить вдвое. Употребление такого прибора совершенно одинаковое с употреблением цельной счетной линейки.

При этом нужно принять во внимание следующее: части шкалы содержат слева вводные числа 0 — 5; справа— вводные числа 1 — 6, расположенные на частично окрашенных полях; левые вводные числа служат для установки слева, а правые — для установки справа.

Пример 1. 1,5 ° 4.

Призму 2 поворачивают до появления делений 1,5. Это число фиксируется при помощи движка. Затем, как и в цельной линейке устанавливают соответственно счетную доску с меткой 7, Движок устанавливают тогда на деление 4 счетной доски, а призму поворачивают далее на три Шкалы, в соответствии с вводным числом 3. На шкале 4 вращающейся призмы получают 6. Во избежание ошибок, пользуются счетным колесиком.

Таким же образом получают 1,5 ° 5;

1,5 ° б.

Пример II. 65:5.

Устанавливают движок на деление

6,5 призмы, а цифру 5 счетной доски на черте движка. Призму поворачивают соответственно вводному числу 5 слева на четыре шкалы (деление) назад. Под меткой 7 на призме полу-чают слева I,.Ç.

При чтении квадратов и кубов и корней чисел (равно как и при определении значений синуса и тангенса) вводные числа частей шкалы на счетной доске и на призме должны быть согласованы между собой.

Изготовляя прибор из металла, можно достигнуть большой точности подсчетов, а при большом числе счетных досок — большого разнообразия применений прибора. Обращение с машиной можно значительно упростить применением механического вращающегося приспособления для вводных чисел.

На фиг. 9 — 12 изображены применяющиеся при описываемой в дальнейшем форме осуществления установочное и передаточное приспособления, а также автоматическое приспособление для определения числа знаков. На фиг. 11 изображен весь прибор для более значительной единицы меры, причем в некоторых местах части крышки сняты для того, чтобы видно было внутреннее устройство механизма.

Вся коробка распадается на три части 75, 76, 77, к которым надо добавить еще вспомогательную коробку

78, в которой помещается приспособление для определения числа знаков и которая изображена без крышки на фиг. 11. В отделении 75 помещается вращающееся тело 79 с многоугольными боковыми поверхностями (cooTветствующее призме 2 на фиг. 1), на которых нанесены последовательные части логарифмической шкалы. Это вращающееся тело (подобно той же призме 2) имеет пружины в пунктах

20, 27, с целью возможности правильной установки его боковых поверхностей и снабжено на концах коническими колесами 22, 23. Вверху отделение 75 снабжено смотровым прорезом 24, через который видна всегда одна из боковых поверхностей вращающегося тела. В верхней части отделения 16 помещается счетная доска

25, которая, подобно вращающемуся телу, имеет части логарифмической шкалы и может перемещаться в .пазах

26, 27; далее, там же помещается про.межуточное дно 28, часть которого изображена на фиг. 9 и которое снабжено на концах вводными или предельными числами (фиг. 9). Под ней, на концах ее, расположены ступенчатые валики 29, 30, поддерживающие своими осями соответствующие конические зубчатки 31, 32. Каждый из валиков 29, 30 расположен против соответствующего установочного колесика 37, 38, насаженного на соответствующей четырехгранной оси 33 или

34 и могущего на ней перемещаться.

Передвигание установочных колес 35, 36 вдоль установочного прореза 39 (фиг. 9) производится при помощи установочных головок 37, 38 (фиг. 11 и 9), которые соединены с вилками, охватывающими соответствующее установочное колесико с обеих сторон. Для установки на требуемой шкале каждоеколесико снабжено указателем 40 (фиг. 9).

На одном конце каждой четырехгранной оси насажено коническое колесо

41 или 42, сцепленное с соответствующей же конической зубчаткой 22 или

23 на оси вращающегося тела. В отделении 16 расположены еще два зубчатых колеса 43 (на фиг. 11 показано одно из них, именно, левое), сцепленные с зубчатой рейкой, на нижней стороне доски 25, и служащие для уточненной установки последней. Эти зубчатые колеса приводятся в движение помощью колес 44, 45 и оси 46. В нижней .части отделения 16 имеется еще помещение 47 (фиг. 12), для дальнейших счетных досок. Над счетной доской 25 и прорезом 24, в направляющих 48, 49, может перемещаться движок 50, снабженный одним или несколькими натянутыми волосками 51.

В отделении 17 помещается приводное приспособление, состоящее из рукоятки 52 с коническим колесом 53 и оси

54 с коническими зубчатками 55, 56 и

57. Зубчатки 55, 56 сцепляются с соответствующими зубчатками 31, 32.

Рукоятку можно вращать по направлению часовой стрелки (в «направлении сложения»), что соответствует здесь умножению (при одинаковости шкал сложения), и в противоположном направлении, что соответствует делению (вычитанию). Во избежание ошибок, движение рукоятки в одном из направлений может быть ограничено помощью поворотной передачи.

Для того, чтобы рукоятка давала всегда один лишь полный оборот, на нижней стороне ее имеется штифт 58 (фиг. 11) с пружиной, которая может заскакивать в вырез доски 59. Помощью маленькой ручки на верхней стороне рукоятки надо перед каждым вращением последней освободить штифт из выемки, в которую он заскакивает вновь после полного оборота рукоятки.

Пусть нужно будет произвестиумножение 18,36 X 2,165. Движок устанавливают на число 1836 вращающегося тела, а начальное деление счетной доски приводят в совпадение с волоском

JIBHKKR, т.-е. над установленным числом. Затем движок передвигают так, чтобы его волосок пришелся против числа 2165 счетной доски, а указатель установочного колесика 35 (правое установочное колесико 36 автоматически закрывается счетной доской) располагают против шкалы, на которой стоит число 2165 (фиг. 9). Если повернуть теперь рукоятку один раз в «направлении сложения», то на вращающемся теле, принимая во внимание число порядков, будет прочтен результат 39,75. Вследствие вращения рукоятки поворачиваются и ступенчатые валики 29, 30, что можно произвести и электрическим путем. В рассматриваемом примере валик 30 бездействует, так как соответствующее установочное колесико Зб находится в положении покоя. Напротив, валик

29 поворачивает посредством устано. вочного колеса 35 четырехгранной оси

30 и конических зубчаток 41 и 42 вращающееся тело 19, соответственно установке колеса 35, на требуемое для данного примера число шкал, Автоматическое возвращение установочного колесика в положение покоя произвоJ1MTcB обычным clloc060M.

На фиг. 11 изображено примерное устройство приспособления для автоматического определения числа знаков (18 на фиг. 11), На фиг. 10 это приспособление изображено в поперечном разрезе (60 — коробка со смотровым отверстием 61; на фиг. 11— крышка с этим отверстием не показана). Колесо 62, закрепленное на оси вращающегося тела 19 и имеющее в этом случае только один зуб или выступ, при каждом полном обороте сцепляется с зубчаткой 63, имеющей, например, 10 зубцов и сидящей на одной оси со счетным колесом 64. Не показанная на фиг. 11 пластинчатая пружина входит в одну из впадин колеса 63 и заставляет последнее вместе с колесом 64, которое несет на себе служащие для определения числа порядков цифры О, + 1, + 2... + 5 и — 1, — 2, — 3, — 4, поворачиваться всегда дальше на один зубец или на одно число. Приспособление укрепляется к машине помощью выступа

65, который входит в трубку 66 на передней стенке стделения 15 коробки, и закрепляется пружиной. Счетное колесо 64 соединено с поворотной цапфой 67, помощью которой оно может быть расцепляемо от колеса 62 (при чем, в случае надобности., выступ 65 несколько вытягивается из трубки 66) и установлено на одну из имеющихся на его окружности цифр, как на установочное число. Для получения числа, устанавливаемого в смотровом отверстии при начале каждого вычисления, для всех выражений, составленных из умножения, деления и возвышения в степень, существует одно правило.

Пусть 8= обозначает число порядков числителя, S»i — ;ов знаменателя и U — разность между числами умножений и делений; в таком случае установочное число всегда равно E= (S,— 8„) — U.

Для тройного правила:

E=S, — S=g.

Если это число установить в смотровом отверстии, то после подсчета счетное колесо покажет автоматически в этом отверстии правильное число порядков S.

Примеры:

1) 24: ООб2; Е=+ 1; S=+ 2;. результат: 38,7.

32,4

2) — 0,0234; Е= 0; S= 1;

9,1 результат: 0,0833.

3) 2"; Е = 1; S = 4; результат:

1024.

Вместо счетного колеса можно применять и зубчатую рейку.

Описанным прибором можно пользоваться одновременно для производства как сложения, так и вычитания, если, например, на доске 25 или на какой-нибудь иной счетной доске и на вращающемся теле нанести шкалы с одинаковыми делениями. Приняв для шкалы единицу меры в 5 я, можно производить точные подсчеты, т.-е, без приближения, до 99999. При этом действие описанного выше приспособления для определения числа порядков распространяется на десятки тысяч. Целесообразно оно приделывается с левой стороны прибора. Благодаря расширению действия приспособления, расширяется и область подсчетов на дальнейшие порядки, как в счетных машинах. Приспособление для определения числа порядков может приделываться соответственно и к счетным валикам и иным счетным приборам.

На фиг. 3 — 8 изображены еще две формы осуществления, которые показывают, каким образом можно упростить счетный прибор, изображенный на фиг. 1 и 2, при помощи приспособления для установки вращающегося тела 2 на результат подсчета. Как видно на фиг. 3 и 4, из коих фиг. 4 изображает разрез по 6 — Н, вид слева, приспособление состоит из двух нар колес 73, 68 и 74, 69, расположенных на лобовых концах счетной линейки, с перекинутыми вокруг них бесконечными лентами 70, 77, с отверстиями 72. Последние отстоят друг от друга на расстоянии, равном расстоянию между серединами шкал, и захватывают за зубцы или цапфы колес 73 или 74, сидящих на концах оси вращающегося тела 2. Приведение в действие совершается, обычным образом, вставлением штифта в отверстие

72 ленты, который при умножении передвигают от рассматриваемой в данном случае шкалы до упора 75 или 76, а при делении — в обратном порядке, т.-е. вставляют штифт у упора и передвигают его к шкале, на которой находится требуемое число; можно поступать и наоборот. Нужно ли вставить штифт справа или слева, определяется автоматически, так как открытою остается только та лента, которая нужна для получения результата, тогда как другая закрывается счетной доской. Последняя в окончательном положении перекрывает обе ленты 70 и 71. Для ясности она на фиг. 3 не показана. Видимая доска 28 представляет неподвижное промежуточное дно устройства. изображенного на фиг.

11 и 12, снабженное справа и слева вводимыми или предельными числами шкал.

Пример: 2,75 X 4,4 =12,1.

Правую метку (концевую черту) устанавливают на 2,75 части шкалы вращающегося тела, а черту движка на 4,4 счетной доски. Затем вставляют штифт на правой стороне в отверстие шкалы с концевым числом 464, на которой стоит число 4,4, и передвлгают правую ленту до упора. Результат 12,1 тотчас же можно прочитать на верхней шкале вращающегося тела.

На фиг. 5, 6, 7 и 8 показана другая форма осуществления устройства, причем фиг. 8 изображает разрез по Б — F на фиг. 6. Приведение приспособления в действие совершается в этом случае помощью зубчатых реек. На оси вращающегося тела с правой и с левой сторон общей муфты 77, вращающейся вместе с осью и могущей на ней перемещаться, насажены зубчатки 78, 79 (фиг. 6, на которой отсутствует крышка). Если вставить штифт в углубление наружной зубчатой рейки 80 и довести ее до упора 81, то вместе с ней перемещаются и соединенные с ней нижние зубчатые рейки 82 и 83; при этом вышеозначенные рейки или (при оттягивающем действии пружин

84, 85) одна из них, в зависимости от положения зубчаток 78, 79, перемещается в том или ином направлении, увлекая во вращение и вращающееся тело, так как зубцы рейки 83 и зубчатки 79 имеют направление, противоположное зубцам рейки 82 и зубчатки 78. При том положении зуб.чаток, какое показано на фиг. 5 и 6,. рейка приводит в действие лишь зубчатки 78, между тем как другая зубчатка 79 вращается вместе с ней вхолостую. Пружинами 84 и 85 зубчатые рейки автоматически возвращаются в конечное положение. Для того, чтобы не допустить обратного вращения зубчатки 78, а вместе с ней и вращающегося тела, имеется задерживающая пружина 86 (фиг. 5). То же самое относится и к зубчатке 79.

Если передвинуть муфту 77 вместе с зубчатками 78 и 79 помощью скобы

87 и ручки 88 вправо„ вследствие чего приводное приспособление устанавливается на «деление», то вхолостую будет вращаться зубчатка78. Зубчатка 79 вращается зубчатой рейкой 83 в сторону, противоположную бывшему вращению зубчатки 78. Этим достигается то, что, как при умножении, так и при деленли, приведение приспособления в действие производится одинаковым образом.— передвиганием штифта до упора.

Обращение с прибором при вычислениях одинаковое с вышеоплсанным.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

1. Логарифмический счетный прибор, характеризующийся применением одной или нескольких, расположенных в коробке 1 (флг. 1), вращающихся призм 2 произвольного поперечного сечения, боковые поверхности которых снабжены логарифмическими шкалами, а оси вращения параллельны длине коробки 1, каковым шкалам соответствуют шкалы на счетных досках 8, 9 и 10, неподвижных или перемещающлхся внутри коробки

1 параллельно оси вращения призм 2, концы осей 3 и 4 каковых призм 2 находятся под действием пружин с той целью, чтобы находящаяся в данный момент в рабочем положении шкала, нанесенная на боковой поверхности каждой призмы 2, лежала в одной и той -же плоскости с поверхностью, находящейся в тот же момент в рабочем положении счетной доски.

2. При охарактеризованном в п. 1 логарифмическом счетном приборе применение снабженного продольной чертой (волоском) движка 14 (фиг. 2), выступающего за вращающуюся призму 2 и счетные доски и перемещаемого параллельно шкалам.;

3. При охарактеризованном в п.п. 1 и 2 логарифмическом счетном приборе применение коробки, отличающейся тем, что под находящейся в рабочем положении счетной доской 11 она заключает в себе еще одну или несколько камер с направляющими, служащих для помещения в них счетных досок

12, 13... (фиг. 2).

4. Форма выполнения охарактеризованного в п.п. 1 — 3 логарифмического счетного прибора, отличающаяся тем, что вращающаяся призма 2 снабжена на одном или на обоих своих концах счетными колесами б с нанесенными на их боковых поверхностях числами, соответствующими числам на концах частичных шкал счетных досок 8, 9, 10 и служащими указателями для установки вращающейся призмы 2 при определении результата подсчетов (фиг. 1).

5. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 логарифмического счетного прибора, отличающееся применением механического установочно-передаточного приспособления, в котором на .двух четырехгранных осях 33 и 34 (фиг. 11), несущих на своих концах конические зубчатки 41 и 42, сцепляющиеся с коническими же зубчатками 22 и 23. сидящими на оси вращающейся призмы, подвижно расположены два установочные колеса 35 и 36 с указателями, которые перемещаются над концевыми или вводными числами промежуточного дна 28, против каковых установочных колес расположены сцепляющиеся с ними ступенчатые валики 29 и 30, которые могут быть приводимы во вращение расположенными вне их поверхности коническими зубчатками 31 и 32 и соответствующими, сцепленными с этими последними. коническими же зубчатками 55 и 56 при посредстве оси 54 и рукоятки 52. б. При охарактеризованном в и. 5 логарифмическом счетном приборе применение от емного или неизменно соединенного с прибором приспособления, служащего для автоматического определения числа порядков, отличающегося тем, что оно состоит из наглухо насаженного на ось вращающейся призмы колеса 62 (фиг. 11), с одним или несколькими зубцами, сцепляющегося с удерживаемою в приданном ему положении зубчаткой 63, неизменно соединенной с сидящим на той же оси счетным колесом 64, служащим по установке надлежащего установочного числа для автоматического показания в конце подсчетов правильного числа порядков результата, каковое колесо

64 при его установке, а вместе с ним и зубчатка 63 могут быть выводимы из соединения с зубчаткой 62.

7. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 логарифмического счетного прибора, отличающееся применением приспособления для механической установки вращающейся призмы на результат подсчета, при помощи зубчатых колес и зубчатых реек или помощью сидящих на оси вращающейся призмы зубчаток 73 и 74 (фиг. 3), действующих при посредстве снабженных отверстиями бесконечных лент 70 и 71 совместно с соответствующим колесом 68 или 69, каковые колеса укреплены на лобовых сторонах прибора; для приведения же в действие указанного приспособления применен вставляемый .в отверстия бесконечных лент 70 и 71 штифт.

8. При охарактеризованном в п. 7 логарифмическом счетном приборе нанесение на концах промежуточной доски 28 (фиг. 3), справа и слева рядом с приводными приспособлениями, соответствующих шкалам верхней счетной доски предельных или входных чисел, которые прикрыты этой доской настолько, что, при подсчетах, те вводные числа и соответствующее им приводное приспособление, которые для данного случая не нужны, автоматически остаются закрытыми.

Типо-Литографз-.я «Красный Печатник», Ленинград, Международный, 75. т"т г i, QQ y c

* Д

1 Ы > ь 1- — 1.л л л-а . (p-; ф

Й (ц

6 " ;,т с-. ь

, т у, 7lj

87 ф, 8

Е Щ М

;т

i

-1> _#_ . 2. 1 -.

re

) 4gg

Н ъ л . Ж 2

gg /