Вычислительное устройство Советский патент 1987 года по МПК G06G1/06 

Изобретение относится к механическим средствам вычислительной техники и может быть .использовано при решении широкого класса расчетных задач.

Цель изобретения - расширение клас- j са решаемых задач и повьш1ение точности.

На фиг.1 представлено вычислительное устройство, общий вид; на фиг.2- конструкция третьей линейки, вид сбо- W ку; на фиг.З - 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 f5 линеек первой части устройства каса- ются плоскости линеек второй части устройства (в силу идентичности элементов первой и второй части на фиг.1

изображен вид устройства только с од-20 бегунок 6 устанавливается так, что ной стороны).его визирующая кромка находится по

Вычислительное устройство содержит шкале 12 над единицей (или десяткой), четыре линейки 1-4, причем линейки 1 и 2 соединены посредством шарнира 5,

Линейка 2 поворачивается относитель25

но линейки 1 так, что правый край линейки 3 пересекает шкалу 19 линейки

рбеспечивающего 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 и7. 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 35 слз жит для считывания значений со шкал линеек 1 или 2. Первые кромки бегунков являются визирующими, они всегда перпендикулярны к шкалам линеек 1 ц 2

про- 40 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„., , 45 а на шкале 12 линейки 1 в точке пересечения ее правым краем линейки 4 будет число ( + а,, ) х.

и образуют с соответствующими дольн6(ми 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 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 начало шкалы 11 совмещается с пересе- линейными, а шкалы 10 - логарифмичес- чением линеек 1 и 4. Затем бегунок 6 кими. Соответственно величинам, уста- смещается так, что его визирующая навливаемым визирующими кромками бе- кромка устанавливается над следующим гунков 6 и 7 на шкалах 12, на обрат- коэффициентом полигюма, т.е. а„ , ной стороне линеек 1 и 2 нанесены ли-55 шкале 11 . На шкале 12 линейки 1 нейные шкалы 19.отложено при этом число (а„х - +

Движок 9 устанавливается так, что

-4- а.,2. а на шкале 19 линейки 2 в точке пересечения ее правым краем линейки 3 - число Г( + а„.,)х + a(,.Jx.

С помощью устройства вычисляются любые выражения, содержащие математические 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 возможным .

Для иллюстрации работы устройства рассмотрим вычисление на нем полинома вида + а х + ... + а . Принимая во внимание, что в соответствии с правилом Горнера расчет таких полиномов можно производить, представляя его в виде Г ... (а.х + а.. . х +

П

+ ... + a,Jx + а, при расчете его на вычислительном устройстве необходимо произвести следующие действия:

шкале 12 над единицей (или десяткой),

Линейка 2 поворачивается относительшкале 12 над единицей (или десяткой),

5

0 5

но линейки 1 так, что правый край линейки 3 пересекает шкалу 19 линейки

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

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

3и 2 на шкапе 19 будет число .

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. Затем бегунок 7 смещается так, что его

числом- а., на шкале 11 движка 9 линейки 2. Соответственно после.этого . действия на шкале 12 линейки 2 бегунок 7 показывает число + а„., , а на шкале 12 линейки 1 в точке пересечения ее правым краем линейки 4 будет число ( + а,, ) х.

начало шкалы 11 совмещается с пересе- чением линеек 1 и 4. Затем бегунок 6 смещается так, что его визирующая кромка устанавливается над следующим коэффициентом полигюма, т.е. а„ , шкале 11 . На шкале 12 линейки 1 отложено при этом число (а„х - +

чало шкалы 11 совмещается с пересе- нием линеек 1 и 4. Затем бегунок 6 ещается так, что его визирующая омка устанавливается над следующим эффициентом полигюма, т.е. а„ , шкале 11 . На шкале 12 линейки 1 ожено при этом число (а„х - +

Движок 9 устанавливается так, что

-4- а.,2. а на шкале 19 линейки 2 в точке пересечения ее правым краем линейки 3 - число Г( + а„.,)х + a(,.Jx.

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- ного класса задач только линейных шкал, которые более точны, чем неравномерные (как изве стно, равномерные шкалы по своей точности не уступают точности аналитических расчетов)-j а также исключение необходимости считывания промежуточных результатов обеспечивает повышение точности расчетов, уменьшает вероятность ошибок и снижает утомляемость расчетчика.

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

t

на фотобумаге, а затем наклеены на несущие элементы устройства. Формула изобретения 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, отличающее 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 втор ой 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.

Vuz.Z

в-в

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

Редактор И.Николайчук Заказ 1218/49

Составитель И.Шелипова

1

Техред А.Кравчук Корректор м.Демчик

Тираж 673Подписное

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