Вычислительное устройство

,В,Тухва ли ССР2.3-76 етельство С 1/06, 1 5481, кл. механиой техирение СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидУ 911544, кл. С 06Патент США У 24опублик. 1945,(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТ (57) Изобретение относится к ческим средствам вычислитель ники. Цель изобретения - рас класса решаемых задач и повышение точ. ности, Устройство содержит линейки 1, 2, 3 и 4, причем линейки 1 и 2 скреплены одними концами шарниром 5, В пазах линеек 1 и 2 размещены движки 9. На линейках 1 и 2 расположены бегунки 6 и 7, к которым жестко прикреплены линейки 2 и 4, На линейки и движки нанесены соответствующие шкалы. Устройство позволяет решать широкийкласс задач, причем для выполнения операции умножения используются линейные шкалы нсклочена необходимость считыва 1ния промежуточных результатов, 4 ил,13023Изобретение относится к механическим средствам вычислительной техникиГи может быть использовано при решении широкого класса расчетных задач,Цель изобретения - расширение класса решаемых задач и повышение точности,На фиг,1 представлено вычислитель. ное устройство, общий вид; на фиг,2 -конструкция третьей линейки, вид сбоку; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1,на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1.Вычислительное устройство состоитиз двух одинаковых частей, соединенных посредством шарнира, плоскости 15линеек первой части устройства касаются плоскости линеек второй частиустройства (в силу идентичности элементов первой и второй части на фиг.1изображен вид устройства только с одной стороны).Вычислительное устройство содержитчетыре линейки 1-4, причем линейки 1и 2 соединены посредством шарнира 5,обеспечивающего при небольшом усилииугловое смещение линейки 2 относительно линейки 1. Линейки 1 и 2 конструктивно одинаковы и несут по перемещающемуся по их длине бегунку 6 и 7. Бегункимогут быть выполнены подпружиненными 30относительно своих линеек или же иметьфиксаторы, Каждый из бегунков выполняет двойную функцию: является носителем неподвижно прикрепленной к немусоответственно линейки 3 или 4 и 35служит для считывания значений со шкаллинеек 1 или 2. Первые кромки бегунков являются визирующими, они всегдаперпендикулярны к шкалам линеек 1 ц 2и образуют с соответствующими продольнйми сторонами линеек 3 и 4 прямую линию без изломов. В каждой излинеек 1 и 2 в соответствующих пазах8 размещены движки 9 со шкалами 10и 11 соответственно, На линейках 1 45и 2 нанесены линейные 12 и 13, логарифмические 14, квадратичные 15 и угловые 16 шкалы. На линейках 3 и 4 нанесены линейные 17 и квадратичные 18шкалы. На движках 9 шкалы 11 являются 50линейными, а шкалы 10 - логарифмическими, Соответственно величинам, устанавливаемым визирующими кромками бегунков 6 и 7 на шкалах 12, на обратной стороне линеек 1 и 2 нанесены линейные шкалы 19,С помощью устройства вычисляютсялюбые выражения, содержащие матема 01 2тические операции сложения (вычитания), умножения (деления), возведенияв степень, извлечения корня любой степени и все тригонометрические функции. Привести вид всех классов математических выражений и алгоритмов,которые могут быть вычислены на данном устройстве, не представляется возможным,Для иллюстрации работы устройстварассмотрим вычисление на нем полинома вида а х + а х ++ ал +Н Принимая во внимание, что в соответствии с правилом Горнера расчет такихполиномов можно производить, представляя его в виде(а х + ах +++ аД х + ао, при расчете егона вычислительном устройстве необходимо произвести следующие действия:бегунок 6 устанавливается так, чтоего визирующая кромка находится пошкале 12 над единицей (или десяткой),Линейка 2 поворачивается относительно линейки 1 так, что правый край линейки 3 пересекает шкалу 19 линейки2 на числе х (10 х). Это относительное положение линеек 1 и 2 сохраняется до конца расчетов,Бегунок 6 смещается так, что еговиэирующая кромка оказывается надчислом апо шкале 12, Очевидно, чтона пересечении правых краев линейки3 и 2 на шкале 19 будет число а х.Движок 9 линейки 2 устанавливаетсятак, что начало его шкалы 11 совмещается с пересечением линеек 3 и 2Точнее совмещение может быть достигнуто с использованием бегунка 7, Затем бегунок 7 смещается так, что еговизирующая кромка устанавливается надчислом ап, на шкале 11 движка 9 линейки 2. Соответственно после .этогодействия на шкале 12 линейки 2 бегунок 7 показывает число ах + а,а на шкале 12 линейки 1 в точке пересечения ее правым краем линейки 4 будет число (ах + а, )х,Движок 9 устанавливается так, что начало шкалы 11 совмещается с пересечением линеек 1 и 4. Затем бегунок 6 смещается так, что его визирующая кромка устанавливается над следующим коэффициентом полипома, т.е. ал. ф на шкале 11, На шкале 12 линейки 1 отложено при этом число (а х - а 1 х +ь и + а., а на шкале 19 лйнейки 2 в точке пересечения ее правым краем линейки 3 - число (ах + а,) х .+ а.,Дх.13023 иг. Составитель И.ШелиповТехред А.Кравчук Редактор И.Николайчу ректор М.Демчик каз 1218/4 Тираж 673 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., додписно роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Далее действия повторяются до введения последнего коэффициента,т.е. аЕсли в результате действий становится необходимым выйти за пределыкакой-либо из шкал, накопленный промежуточный результат уменьшается в10 раз и осуществляется переход насоответствующие числа расчетных шкал.Использование для решения указан-,10ного класса задач только линейныхшкал, которые более точны, чем неравномерные (как известно, равномерныешкалы по своей точности не уступаютточности аналитических расчетов); а 15также исключение необходимости считывания промежуточных результатовобеспечивает повышение точности расчетов, уменьшает вероятность ошибоки снижает утомляемость расчетчика. 20Линейки, движки и бегунки могутбыть выполнены из металла (например,алюминия) или плексигласа. Шкалы могут быть изготовлены как фотографии О 1 4на фотобумаге, а затем наклеены нанесущие элементы устройства.Формула изобретенияВычислительное устройство, содержащее первую и вторую линейки, одниконцы которых шарнирно скреплены, вкаждой из линеек выполнен продольныйнаправляющий паз, в котором размещенсоответствующий движок, третью линейку, на линейках и движках нанесенысоответствующие шкалы, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и повышения точности,.оно содержит четвертую линейку, на которую нанесены шкалы, и первый и второй бегунки, размещенные соответственно на первой ивторой линейках, третья и четвертаялинейки жестко прикреплены соответственно к первому и второму бегункам,причем одна из продольных сторонтретьей и четвертой линеек являетсяпродолжением визирующей кромки соответствующего бегунка,