Koło Leibniza

W pokazanym położeniu koło liczące zazębia się z trzema z dziewięciu zębów koła Leibniza.

Koło Leibniza lub bęben schodkowy to cylinder z zestawem zębów o rosnących długościach, który po połączeniu z kołem liczącym może być używany w silniku liczącym klasy kalkulatorów mechanicznych . Wynaleziony przez Leibniza w 1673 roku, był używany przez trzy stulecia, aż do pojawienia się kalkulatora elektronicznego w połowie lat siedemdziesiątych.

Gottfried Wilhelm Leibniz zbudował w 1694 roku maszynę zwaną licznikiem schodkowym , opartą na konstrukcji bębna schodkowego. Rozsławił ją Thomas de Colmar, kiedy użył jej półtora wieku później w swoim arytmometrze , pierwszym masowo produkowanym kalkulator. Był również używany w kalkulatorze Curta , bardzo popularnym przenośnym kalkulatorze wprowadzonym w drugiej połowie XX wieku.

Pojęcie

Łącząc koło Leibniza z kołem zliczającym, które może swobodnie poruszać się w górę iw dół na swojej długości, koło zliczające może zazębiać się z dowolną liczbą zębów.

Animacja z boku przedstawia dziewięciozębne koło Leibniza połączone z czerwonym kołem liczącym. Jest ustawiony na zazębianie z trzema zębami przy każdym obrocie, a zatem dodaje lub odejmuje 3 od licznika przy każdym obrocie.

Silnik obliczeniowy arytmometru ma zestaw połączonych kół Leibniza połączonych z korbą. Każdy obrót korby obraca wszystkie koła Leibniza o jeden pełny obrót. Suwaki wejściowe przesuwają koła liczące w górę iw dół kół Leibniza, które same są połączone mechanizmem nośnym.

Od końca XIX wieku bębny schodkowe Leibniza w czysto mechanicznych kalkulatorach zostały częściowo wyparte przez wiatraczki , które mają podobną funkcję, ale mają bardziej zwartą konstrukcję; Bębny schodkowe pozostawały podstawową technologią kalkulatorów elektromechanicznych aż do opracowania kalkulatorów czysto elektronicznych.

Maszyny zbudowane na tej zasadzie

Replika Stepped Reckoner Leibniza w Deutsches Museum .
Arytmometr Thomasa de Colmara (z 1852 r., Znacznie różniący się od jego modelu z 1820 r.) Wykorzystuje schodkowy bęben Leibniza. Przez wielu uważany za pierwszy kalkulator mechaniczny, który odniósł duży sukces i pierwszy wyprodukowany w dużych ilościach (w tysiącach)
  • Germany – Gottfried Leibniz zbudował swój pierwszy licznik schodkowy w 1694 r., a kolejny w 1706 r.
  • Germany– Philipp-Matthäus Hahn, niemiecki pastor, zbudował w 1770 roku dwie okrągłe maszyny.
  • Germany– JC Schuster, szwagier Hahna, zbudował kilka maszyn projektu Hahna na początku XIX wieku.
  • United Kingdom – Lord Stanhope zaprojektował maszynę wykorzystującą koła Leibniza w 1777 roku. W 1775 roku zaprojektował także kalkulator wiatraczek .
  • Germany– Johann-Helfrich Müller zbudował w 1783 roku maszynę bardzo podobną do maszyny Hahna.
  • France – Thomas de Colmar wynalazł swój Arithmometer w 1820 r., ale opracowanie go zajęło mu 30 lat, zanim został skomercjalizowany w 1851 r. Był produkowany do 1915 r. Louis Payen, Veuve L. Payen i Darras byli kolejnymi właścicielami i dystrybutorami Arithmometer.
  • France – Timoleon Maurel wynalazł swojego Arithmaurela w 1842 roku. Złożoność jego konstrukcji ograniczała jego wydajność i skazywała na niepowodzenie jego produkcję, ale mógł pomnożyć dwie liczby przez prosty fakt ustawienia ich na tarczach.
  • Europe– W Europie wyprodukowano około dwudziestu klonów Arithmometer, począwszy od Burkhardta w 1878 r., a następnie Layton, Saxonia, Gräber, Peerless, Mercedes-Euklid, XxX, Archimedes, TIM, Bunzel, Austria, Tate, Madas itp. Te klony, często więcej wyrafinowane niż oryginalny arytmometr, były budowane aż do początku II wojny światowej.
  • United Kingdom– Joseph Edmondson wynalazł i wyprodukował okrągły kalkulator w 1885 roku.
  • United States– Kalkulatory Friden i Monroe wykorzystywały biquinary wariant tego mechanizmu. Oba zostały wykonane w dużych ilościach; Monroe zaczął na początku XX wieku; Frieda w latach 30. (Marchant zastosował radykalnie inny i unikalny mechanizm). Wariant mechanizmu działał z cyframi od 1 do 4, jak pokazano na animacji; cyfry większe niż 4 włączały pięciozębną zębatkę, a także zęby koła Leibniza. Dzięki temu mechanizm przesuwny nie musiał pokonywać większych odległości w przypadku cyfr o wyższej liczbie. W przeciwnym razie naciśnięcie klawisza 5..9 wymagałoby dłuższego skoku (jak w komptometrze) lub nadmiernej siły w połączeniu z delikatnie nachyloną powierzchnią krzywki.
  • Austria – Curt Herzstark przedstawił swój przenośny kalkulator Curta w 1948 roku, który pozostał popularny aż do wprowadzenia kalkulatorów elektronicznych w latach 70.

Zobacz też

Notatki

Źródła

  • Chase, George C (lipiec 1980). Historia mechanicznych maszyn komputerowych . Tom 2, numer 3 . IEEE Annals of the History of Computing .
  •   Ifrah, Georges (2001). Uniwersalna historia komputerów . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-39671-0 .
  •   de Brabandere, Luc (1995). Rachunek (w języku francuskim). Paryż: Mardaga. s. 114–125. ISBN 978-2-87009-591-1 .
  •   Margines, Jean (1994). Histoire des Instruments et Machines à Calculer, Trois siècles de Mécanique pensante 1642-1942 (w języku francuskim). Hermanna. ISBN 978-2-7056-6166-3 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Leibniz_wheel&oldid=1122382634 ”