Электромеханическая вычислительная машина Советский патент 1956 года по МПК G06C15/04 G06C15/08 G06C23/04 

Иаобрстенне касается электромеханпче(,ких клавишных вычислительных машин, прйдиазначенных для выполнения денcTiiiiii еложония, вычитания, умножения и долсния.

Ilii.lofiHUf н.шктромехаиичссКис, вычичи(,;11Полт,иыо машляы, содержащие, на(юрнуго контактную клавиатуру и каретку т с.петчиком оборотов и результатным (чптчиком, снабженным электромагнитными муфтами снепленн) в каждом разряде, включаемыми контактами клавиатуры, известны.

Предлагаемая машина отличается от известных тем, что, с целью сокращения необходимого количества оборотов машины )1ри вынолнении действия деления, она снаб71;ена контактным ириводным кулачковым валом с кулачками, замыкающими один его оборот дважды контакты для в);лючения приводных электромагнитных муфт сцепления счетных колес результатного счетчика.

С целып включиги) цени питания ал1и;т)пмагнитно Т муфты сцепления счетИ1Но колеся описываемой машины при ,lИIeнии ; начения в высшем азряде делителя над значением цифры в высшем разряде де.чимого, маитна снаблсена )ключ енными последовательно в цепь питания кал:до11; муфты сцепления десятичным коммутатором, установленным на оси счетного колеса, и цифровым ком.мутатором )та каретке .счетчиков, замыкаемым перемычкой, установленной .да .рычаге соответствующего разряда цпфро)toD клавиатуры....

На фит. 1 изображена схема описываемой машины; на фиг. 2 - разрез Электромагнитной муфты сцепления счетного колеса счетчика; на фиг. 3 - схематпч1П)1Й разрез каретки со счетчизами, круг.1ЫМ и плоским цифровыми коммутаторами и многоклавишной клавиатурой; на фиг. 4 - сечение круглого цифрового коммутатора счетчика но линии АЛ на фиг. 3; на фиг. 5 - вид на илоский цифровой коммутатор по стрелке Б па фиг. 3; на фиг. 6 - развертка внутренней новерхности круглого цифрового коммутатора; на фиг. 7 - вид сбоку на десятиклавишную клавиатуру, наборную и коммутаторную каретки; на фиг. 8 - вид сверху на клавпат ру и каретки; на ||гаг. 9 - внц сверху на коммутатор ка11еткп: на фиг. 10 - вид на него сбоку: на фиг. 11 - принцинпальная электрическая «хема машины; на фиг. 12 - развернутая кулачковая диаграмма ко 1гактных кулачков вала для нодачи импульсов разной продолжительности на электромагнитные муфты сценления результатного счетчика; на Фиг. 13 - схема коммутации, включаемой iiiui иаасатцн клавлшн делении.

Машина снабжена десятиклаииниюй 1славиатурой, кулачковым контактным JKIfioM, приводом и тремя каретками. Одна т этих кареток несет результатный счетчик с злектроматнитными пчр.чзрл.ию-ря..чсщенньвпн Mytlrramt сцепл-иия и и плоским .цифровыми коммутаторами ш счетчик оборотов е. двузубым нрпппдным сектором: вторая -г- является наборной и

)JK(na имлг.ижиыии-иттфтаэш, a третья - коммутаторная - снабжена плоским коммутатором, вьгаолнг.нньга по схеме тпйлидът умножения.

Для ycTJDioiiiui слагаемых, умсныиаемоIo, пыч гтаомого, долимого, делителя и одного т сомножителей примене 1а многоклаБнипгая клаинатура с клавишами (1). размещенными нора: рядно для набора цифр от О до 9. КотгцЕ,г кливтипей взаилодсИствугот с рычагами (2), снабженными токо,амыка101Ц11Ми нерсмычкатяи: главным ноллупом (3) (ГлП) и ноллуном (4) npiвыпнптя (ПИр). Ползуны взаимодействуют с контактами (5) нлосвого «оммутатпра (6) каретки (7).

Капстка неремспи1ется на шариках (8) но нанравляющим (9) корнуса и снабжена po.iiKofi (10), взаимодействующей с шаговым механизмом (на чертеже, ие изображен).

Ко)1такты (5) нровода-ии (11) соединены г круглым цифровым коммутатором (12), установленным соосно оси (13) счетных десятизубых колес (14) с десятнч)1ымп зубнами (15) для передачи наконлеиных десятков в высшшг .разряд. Внутри коммутатора на оси (13) закренлены щет-ки (16) ползуна делителя (ПД). Коммутатор (12) снабжен изолированными цифровыми ко1ггактными дужками (17) для цифр от О до 9.

На оси (13) закреплен оцифрованный диск (18) для считывания показаний счетчика через окно (19) щитка (20). Диск (18) снаблсен ноднружинными фикспрующшги шариками (21) и шестерней (22), в: аимоде1 1ствугощей с рейкой гаше)1ия (23), перемещаемой ручкой (24). С десятичным зубом (15) счетного колеса (14) взаимодействует стержень (25), замыкающий контакт (26) цени (ее) передачи десятков.

На каретке (7) установлены контактные 1)е(1ки (27) цепи питания, взашюде 1СТ1 у10П1ие с Т енодв1131а1Ымн плетками (28). Со .четным колесом (14) сцепле-яа свободно установленная шесте.рня (29). нанрпмер. с 40 зубцами, являющаяся якор(м :1.тект;|1омагннтной муфты сцепления (ЗО) ()М). )енленнон па приводном реверсивном ва.чу (31).

Для осуществления деле}П1я без корректирующих ходов нутем выключения цепи питания электромагнитных муфт сценлення (30) счетного колеса при превышении значения цифры в высшем разряде делителя над значением цифры в высшем разряде делимого десятнчные коммутаторы (12) включены последовательно в цепь питания соответствующей муфты сцепления и цифрового коммутатора (6) с контлптами (5), замыкаемыми щетками-перемыягками (3) н (4) соответствующего рычага (2) цифрово клавиатуры (1).

На каретке (7) установлен счетчик оборотов без передача десятков со счет11Г,1ми десятнзубыми колесами (32), закренленными на осп (33). На оси (33) закреплены оцифрованные диски (34) с цифрами, прочитываемыми через окна (35) щитка (20), и шестерни (36) с подпружиненными фиксирующими шартгкамп (37). взаимодействующие с рейкой 1ашещ|я (38), перемещаемой ручкой (39).

Для осуществления нри делении за один оборот машины нередачи в соответствующнй разряд счетчика оборотов одной или двух едИнпц, поскольку за этот оборот счетные колеса результатного счетчика делать два оборота, счетчик оборотов снабжен установленным на нрнводной осн (40) двухзубым сектором (41) с различной длиной .зубцов по образующей. Сектор (41) может осещаться вдоль осн (40) посредством привода с электромагнитом мое после каж.дого включения в действие электромагнитной муфты сцепления (30) ечетного колеса результатного счетчика.

С целью сокращения потребного количестла оборотов машины при В)1полнени11 действия деления машина снабжена контактным приводным кулачковым валом (42) с кулачками, замыкающими за один его оборот дважды контакты для включения приводных электромагнитных муфт сцепления (30) счетных колес результатного счетчика. Кулачки (еО, (е2) и т. д. пала (42) предназначены для передачи единиц, кулачки Дь Да и т. д. предназначены для передачи десятков в процессе умножения, кулачок Дн предназначен для передачи десятков, накопленных в результатном «четчике, причем положение (I) этого кулачка соответствует действию сложения и умножения, а положение (П) - действию вычитания и деления.

На фит. И изображена разпорн т.1я диаграмма кулачков вала (42) с нанравлением вращения их но стрелке. Кулачковые контакты нредназначеньт для подачи на электромагнитные муфты сценл -лия (30) счетчиков импульсов, по продолжительности соответствующих величине набираемых чисел или коммутируемых в коммутаторной каретке при пинож.ении. Продолжительность импульса кулачка Дн равна единице. Кулачковый контакт моторной цени КМК служит для поддержки цени питания приводного электродвигателя (43) в течение одного оборота кулачкового вала (42).

Основные точки кулачковой диагра гаы отмечены буквами А, Б, В, Г, Д и Е, прячем точка А соответствует началу счета и передачи набранных единиц или скоммутированных в коммутаторной каретке, точка Б - концу передачи единиц и началу передачи десятков наконлення, точка В - концу передачи десятков наконления. точка Г - началу передачи скоммут1фован)гых десятков умножения, точка Д - концу передачи десятков умножения и началу передачи десятков наконлення и точка Е - передачи десятков накопления и, соответственно, концу счета.

Для сокращения действия утиножения путей вынолнения его по правилу таблицы умножения в машине применена коммутаторная кареткл (44) скомлутащгрйпо правилу таблицы умножения, наборная каретка (45) и десятиклавишная клавиатура (46) для набора второго из сомножителей.

При норазрялном наборе посредством клавиатуры (46) чисел клавиши выдвигают шти(1)ты (47). После набора числа под действием пружины (49) и при срабатывании шагового механизма (на чертеже не изображен), взаимодействующего с рейкой (50) каретки, каретка по направляюндим (48) перемещается в направлении стрелки на один разряд. Затем набирают число в следующем разряде.

Штифты (47) наборной каретки (45) ограничивают периодическое неремещение в нанравлепии стрелки коммутаторной каретки (44) по направляющим (5) под дейст1 ием пружины (52). Возврат коммутаторной каретки (44) осуществляется вращающимся на оси (53) рьргагон (54).

Рычаг (54) приводится в действие штифтом (55) шестерни (56), сценленной с шестерней (57), приводимой в движение шестерней (58) кулачкового вала (42).

Па комАгггаторной каретке установлены контакты (59) с коммутацией, выполненной по правилу таблицы умножения. Контакты взаимодействуют с щеточнымиблоками (60), включенными в цент, яитачия электромагнитных муфт сценления (30) счетных колес счетчика результатов.

Рычаг (54) приводится в действие П1ТИФТОМ (55) шестерни (56), сценленной с шестерней (57), нриво.димой в движение шест(рне1г (58) кулачкового вала (42).

На ко7пг таторной каретке установлены контакты (59) с коммутацией, выполненной по правилу таблицы умножения. Контакты ипаимодействуют с щеточными блоками (60), включенньиги в цепь питания эл(г.т11омаг 1итных муфт сцепления (30) (Ч(Пных колес счетчика результатов.

Прнпод манпгиы состоит из электродвигателя (43), €ценл1нн()го шестерней (61) с шестерней (62) вала (31) элсктромагiiHTiii.ix сцонления (30) и с шестерней (63), сшободно насаженной на кулачкюмм валу (42).

На этом же валу -.вободно насажена другая шесте рня (64), сцшлеиная с шестерней (65), т акре плен}гой на валу (31), чем достигается вращелие шестерни (б4) в 11аправле11ии, противоположном направле)1ию вращения шестерни (63).

Мелсду шостсурнямп (63) и (64), снабл.енпыми торцевыми кулачковыми муфтами, на скользящей шпонке закреплена на кулачковом валу (42) подвил:ная часть кулачковой муфты (66), снабжет1ая куj a4KOM контакта ЕМК цепи питания электродвигателя. Кулачковая муфта (66) мол:ет быть сцеплена с кулачками нтестерен (63) или (64) вала (42) посредством рычагов (67) или (68), приводи-мых в действие клавишами управления: (69) - для действия сложения, (70) - для действия умножения, (71) - для действия вычитания и (72) - для действия деления. Рычаги (67) и (68) приводят в действие при помощи электромагнита моторной муфты (73) (МММ).

Ось (40) двузубого сектора (41) приводится в действие от кулачкового вала (42) посредством шестерен (74), (75) и (76).

На электрической схеме машины буква.ми обозначены две общие цепи цифровых клавишей многоклавишной клавиатуры: цепь единиц (аа) и цепь десятков умножения (бб).

Исключение составляет ряд клавишей единиц, не и.чеющих цени (бб), так как любое число, умноженное на единицу, не образует десятков.

Каждая клавиша многоклавшпной клавиатуры при нажатш за 1ыкает два контакта - один контакт цени (аа) своего разряда и один контакт цени (бб) соседнего высшего разряда.

Контакты цифровых клавишей каждого К1,зряда соединены вертикальной цепью, идущей к электромагнитной сцепной муфте (30) (ЭМ) данного разряда.

Цепь (ее) служит для передачи десятков накопления. Контактный кулачок Дн посылает импульсы поочередно во все разряды. Включение в работу коотакта цепи (ее) производится десятичным зубом (5) счетного колеса (14) через стержень (25).

На схеме изображены цепи для чисел 1, 2 и 9. Для чисел 3, 4, 5, 6, 7, 8 цепи не показаны.

Калсдое счетнт результатного счетчика снабжено контактами КД нуля и девятки. Когда счетчик погашен, контакты нулей разомкнуты. Коитакты ну,1ей и контакты КД девяток предназначены для выключения пт ивода ма(шины при делении

на нулях и деплтпах. i peзvльт 1raoм счетчике.

На прпищтналыю эдовпжчоской схемр машины (фиг. i:) ниображсиы цепи толы;п пяти СЧРТШЛХ разрядов, отмеченные. )H CKUMii цифра ш (I), (II), (III), (IV). (Y). Здесь контакт цепи магаита )pHOH муфты МММ обозначен ККД. Конга1;ты мпторных клавкшс.й, включаемы клаиншами униаплсгщщ деГгс.твияли сложения, умножения, пычитапия и деления, обозначены KMIi.

Магнит нрнвода для осевого перемещенни при делении двузубого сектора (41) опозначо.н мое. Электродвигатель (43) обозначен буквой Я. Щетка-ползун делнмогп пбозначе)а ИД. Контакт клавишей высших разрядов обозначен ККБР. Щетканолзу) нрсвытення обозначен ППр, а глаинын нплзун - ГлП.

Работа машины иоясняетея на примере умножения числа 19 на 57 (19X57

: 1083).

Множитель 19 набирается на многоклавишной клавиатуре. При этом в нервом разряде будет замкнут контакт (9) цепи (ааК lii вторим разрп.тс - контакт (1) цени (аа) л контакт (9) допи (бб).

Второй множитель 57 набирается на десятиклавишной клавиатуре с высшего разряда путем нажатия на клавишу (5). При этом на коммутаторной каретке будет включена коммутация для умножения на число 5.

При замыкании контакта ЕМК питания электродвигателя машина сделает один оборот. Электромагнитные муфты сцепления (30) (ЭМ) первого и второго разрядов будут включены. Ток в ЭМ первого разряда нойдст с кулачкового контакта (es), через контакты (59) и щетки (60) коммутаторной каретки iia атункт (9) цепи (аа) первого разряда, в о&мотку ЭМ первого разряда п на минус питания. Контакт (ег,), согласно кулачково диаграмме, обеспечит нмпульс нродолжительностью в .пять единиц, вследствие чего к 1)а:ч1ядр. единиц в счотчикс отлодптя число 5.

Ток в (ЭМ) второго разряда Пойдет с вулач1;о1я го К1ЯПакта. (ег,) черю тадм-мутаторную к1 ретку, ее контакты и щетки па пункт (oi), на контакт (1) цени (аа) второго разряда, в обмотку ЭМ вторОто раз-ряда и на Минус нитанля. На, результатном счетчике во втором разряде отложится число 5, тто произойдет в положении В кулачковой диаграммы.

В пололишии Г кулачковой диаграммы замкнется контакт Д. То% с контакта Д через коммутаторную каретку, ее контакты и И1е,тки но11дет на контакт клавиши (0) цепи (бб) второго разряда, обмотку ПМ итпрого разряда и па минус питания.

В результатном счетчике во втором разряде цифровое колесо повернется еще на четыре позиции, и в смотровом окне появится цифра 9.

В результате первого оборота в счетчике результатов отложится число 9,5, как результат умножения 19 на 5, после чего машина выключится и каретка неремистится на один разряд влево.

Нажимая на клавишу (7) десятиклавишной клавиатуры, устанавливают ит«рую цифру множителя. Коммутаторная каретка переместится, включив коммутацию, соответствующую умножению на число 7. Машина сделает еще один оборот. Ток с ЭМ первого разряда по1цет с кулачкового контакта (ез) через контакты и щетки кодгмутаторно . каретт;я на пункт (eg) II далее на коттакт клавииш (9) цени (аа) первого раз1ряда, в обмотку ЭМ первого разряда и на мину€ питания. Б счетчике результатов в первом разряде отложится число 3.

В ЭМ второго разряда ток пойдет с кулачкового контакта (ег) через контакт и щетки коммутаторной каретки на пункт (еО и далее на контакт клавиши (1) цени (аа) второго разряда, в обмотку ЭМ второго разряда и на минус питания.

Счетное колесо второго разряда счетчика результатов повернется еще на семь позиций и в смотровом окошке будет видна цифра 2, так как 5 + 7 12.

В положении Г кулачковой диаграммы замкнется контакт Да. Ток пойдет с контакта Дб через контакты и щятки коммутатарной каретки на пункт До по соединительному проводу на контакт клавиши (9) цени (бб) второго разряда, в обмотку ЭМ второго разряда и на минус.

В счетчике результатов во втором разряде счетное колесо повернется еще на шесть позиций и в смотровом окне будет видна цифра (8), так как 2 + 6 8.

Десяток, полученный при сложении 5 + 7 12, передается на третий разряд путем замЫКания контакта цени (ее) в третьем разряде дрсяти1ным зубом (15) счетного колеса второго разряда. ЗМ третьего разряда получит импульс, равный едшсице, с К01ггактного кулачка Дп по проводу через контакт цени (ее) третьего разряда, в ЭМ третьего разряда и на минус питания. Переданная в третий разряд в сумме с имевшейся там девяткой от первого оборота образует десяток.

Этот десяток будет передан на четвертый разряд аналогичным путем в течение этого же оборота. В результате в счетчике результатов отложится нроизведение 1083 за два оборота машины.

В процессе сложения работа электросхемы та же, что нрп умножении на единицу. При делении, равно как и при выштаиии, ii;i.i (И1) ялск-пшмагнитиых муфт сцоплрпил с.чптчнка рс;.ул1.татов B|iaiuiuoT II 1лир,ч1 ;кН11И, иротипопололаюм иалр.чнлошии при :teiicTiu ix умножения или глоясення.

llpir лажатии на 1;лавин1у деления иключастся атоктрослрмд. н;1пГ)ражет1ная на фиг. 12. ио: волягон1ая в каждом разряде при дслпкни делать не болгс пяти оборотов, liai; только делимое в данном разряде окажется более делителя в том лее не Meireu чем вдвое, из счетчика результатов при каждом обороте кулачкового вала будет вычитаться удвоенный делитель. Б этом случае в счетчике оборотов за кажды : оборот будет откладываться двузубым сектором по две единицы при еоответственном сдвпге этого сектора приводом с электромагнитом МОС.

Предмет изобретения

1. Электромеханическая вычислгггельная машина для выполнения действии сложения, вычитания, умножения и деления, включающая в себя наборную контактную клавиатуру, каретку со счетчиком оборо- тон и результатным счетчиком, снабженным электромагшггньгми муфтами «цепления в каждом разряде, включаемыми контактами клавиатуры, отличающаяс я тем, что, с целью сокращения необходимого количества оборотов машины при вынолнении действия деления, машина снабжена контактным приводным кулачковым валом с улач1сами, замыкающими за один его оборот дважды .коатакты для включения яриводных элевтронатнитных

муф1 сцепления счетных колес результатного счетчика.

2. Форма выполнения машины поп. 1, о т л и п а ю П1 а я с я тем. что, с целью выключения цепи питания электромагнитной муфты сцепления счетного колеса при превышении цифры в высшем разряде делителя над значением цифры в высшем разряде делимого, машина снабжена включенными последовательно в цепь питания каждой муфты сценления десятичным коммутатором, установленЕ1ЫМ на оси счетного колегл, и цифровым коммутатором на каретке счетчиков, замыкаеадым перемычкой, установленной на рычаге соответствующего разряда пифровой клавиатуры.

{. Форма выполнения машины по пн. 1 и 2, о т л и ч а ю HI а я с я тем, что, с целью осуществления за один оборот машины передачи при делении в соответствующий разряд счетчика оборотов одной или двух единщ, счетчик оборотов снабжен приводным ступенчатым двузубым сектором, смещаемым вдоль оси посредством электромагнитного привода noc.ie каждого включения в действие электромагнитной муфты сцепления счетного колеса результатного счетчика.

4. В машине ио п. 1 применение коммутаторион каретки с коммутацией но прави,ту таблицы умножения, устанавливаемой клавиатурой множителя ц включевной в цепь электромагнитных муфп сцелления счетных колес результатного счетчика.

Фиг. 4

/2 /Z

гт

«с

57

59

-Мх

1 /НИ а

Р П II

|Г j Г -J ц Sii 4

5(Г

.

Фиг. 7

Aujft, i

Л7

I I I т

I I )

Л:

«J i5;ii.4i i 1 Jl г

vJ/

х

Фиг. 8

47 45

fl 4 MM5|l l l Iff5

45

Ф orj jg g|irin

Kллллл/w ллллллллл Дл/ywvv