Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к механическим средствам вычислительной техники . Цель изобретения - расширение класса решаемых задач и повышение точности . 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 широкий класс задач, причем для выполнения операции умножения используются линейные шкалы , исклочен а необходимость считывания промежуточных результатов. 4 ил. . V 1У СЛ Puz.i w

ЩОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09! ® (!!1

А1 (50 4 G 06 G 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900032/24-24 (22) 15. 04. 85 (46) 07.04.87, Бюл. 11! 13 (72) Г.И.Андреев и В.В.Тухватулин (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 911544, кл. G 06 G 1/06, 1982.

Патент США 11! 2465.481, кл. 33-76, опублик. I945. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к механическим средствам вычислительной техники. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач и повышение точности. 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 н 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 считыва1 ния промежуточных результатов. 4 ил.

1 13023

Изобретение относится к механическим средствам вычислительной техники

l и может быть использовано при решении широкого класса расчетных задач.

Цель изобретения — расширение клас- 5 са решаемых задач и повышение точности, На фиг.1 представлено вычислитель. ное устройство, общий вид; на фиг,2— конструкция третьей линейки, вид сбо- 10 ку, на фиг.3 — сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.1.

Вычислительное устройство состоит из двух одинаковых частей, соединенных посредством шарнира, плоскости 15 линеек первой части устройства касаются плоскости линеек второй части устройства (в силу идентичности. элементов первой и второй части на фиг.1 изображен вид устройства только с од- 20 ной стороны).

Вычислительное устройство содержит четыре линейки 1-4, причем линейки 1 и 2 соединены посредством шарнира 5, обеспечивающего при небольшом усилии угловое смещение линейки 2 относительно линейки 1. Линейки 1 и 2 конструктивно одинаковы и несут по перемещающемуся по их длине бегунку 6 и 7. Бегунки могут быть выполнены подпружиненными 30 относительно своих линеек или же иметь фиксаторы. Каждый из бегунков выполняет двойную функцию: является носителем неподвижно прикрепленной к нему соответственно линейки 3 или 4 и служит для считывания значений со шкал линеек 1 или 2. Первые кромки бегунков являются визирующими, они всегда перпендикулярны к шкалам линеек 1 и 2 и образуют с соответствующими про- 40 дольнйми сторонами линеек 3 и 4 прямую линию без изломов. В каждой из линеек 1 и 2 в соответствующих пазах

8 размещены движки 9 со шкалами 10 и 11 соответственно . На линейках 1 45 и 2 нанесены линейные 12 и 13, логарифмические 14, квадратичные 15 и угловые 16 шкалы. На линейках 3 и 4 нанесены линейные 17 и квадратичные 18 шкалы. На движках 9 шкалы 11 являются 50 линейными, а шкалы 10 — логарифмическими. Соответственно величин ам, устанавливаемым визирующими кромками бегунков 6 и 7 на шкалах 12, на обратной стороне линеек 1 и 2 нанесены ли- 55 нейные шкалы 19.

С помощью устройства вычисляются любые выражения, содержащие матема01 2 тические операции сложения (вычитания), умножения (деления), возведения в 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 воз. можным °

Для иллюстрации работы устройства рассмотрим вычисление на нем полинома вида а х + а„ х + ... + а л +

n-<

Принимая во внимание, что в соответствии с правилом Горнера расчет таких полиномов можно производить, представляя его в виде $ ... (а х + а < х +

+ ... + a,jх + а, при расчете его на вычислительном устройстве необходимо произвести следующие действия: бегунок 6 устанавливается так, что его визирующая кромка находится по шкале 12 над единицей (или десяткой).

Линейка 2 поворачивается относительно линейки 1 так, что правый край линейки 3 пересекает шкалу 19 линейки

2 на числе х (10 х). Это относительное положение линеек 1 и 2 сохраняется до конца расчетов .

Бегунок 6 смещается так, что его виэирующая кромка оказывается над числом а по шкале 12, Очевидно, что . на пересечении правых краев линейки

3 и 2 на шкале 19 будет число а„ х.

Движок 9 линейки 2 устанавливается так, что начало его шкалы 11 совмещается с пересечением линеек 3 и 2 °

Точнее совмещение может быть достигнуто с использованием бегунка 7, 3атем бегунок 7 смещается так, что его визирующая кромка устанавливается над числом а, на шкале 11 движка 9 линейки 2. Соответственно после .этого действия на шкале 12 линейки 2 бегунок 7 показывает число а„х + а„, а на шкале 12 линейки 1 в точке пересечения ее правым краем линейки 4 будет число (а„х + 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. а

n-g на шкале 11, На шкале 12 линейки 1 отложено при этом число (а х — a jx + ь и

+ а„ Ä 19 лйнейки 2 в точке пересечения ее правым краем линейки 3 — число ((а„х + а„,) х .+ а„,Jx.

13023

Риг.2

Б-Е

Со став итель И. Шелипов а

Техред А.Кравчук

Редактор И.Николайчук

Корректор М.Демчик

Заказ 1218/49 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Далее действия повторяются до введения последнего коэффициента, т.е. а

Если в результате действий становится необходимым выйти за пределы какой-либо из шкал, накопленный промежуточный результат уменьшается в

10 раз и осуществляется переход на соответствующие числа расчетных шкал.

Использование для решения указан-.10 ного класса задач только линейных шкал, которые более точны, чем неравномерные (как известно, равномерные шкалы по своей точности не уступают точности аналитических расчетов);: а. также исключение необходимости считывания промежуточных результатов обеспечивает повышение точности расчетов, уменьшает вероятность ошибок и снижает утомляемость расчетчика. 20

Линейки, движки и бегунки могут быть выполнены из металла (например, алюминия) или плексигласа. Шкалы могут быть изготовлены как фотографии

О1 4 на фотобумаге, а затем наклеены на несущие элементы устройства.

Формула и з о б р е т е н и я

Вычислительное устройство, .содержащее первую и вторую линейки, одни концы которых шарнирно скреплены, в каждой из линеек выполнен продольный направляющий паз, в котором размещен соответствующий движок, третью линейку, на линейках и движках нанесены соответствующие 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 и второй линейках, третья и четвертая линейки жестко прикреплены соответственно к первому и второму бегункам, причем одна из продольных сторон третьей и четвертой линеек является продолжением визирующей кромки соответствующего бегунка.