РУССКИЕ СЧЕТЫ С ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АРИФМЕТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ Советский патент 1934 года по МПК G06C1/00 

Известны приспособления к русским счетам для облегчения умножения и деления чисел с применением двух передвижных друг относительно друга частей, служащих для обозначения множимого на одной и множителя на другой.

В предлагаемых счетах передвижные части выполнены в виде двух бесконечных лент, передвигаемых на валиках, причем все приспособление для производства действий может быть перемещаемо вдоль укрепленной на боковой стенке счетов планке, имеющей указатель для отделения целой части числа, отложенного на счетах.

На чертеже фиг. 1 изображает счеты в перспективе; фиг. 2 - то же, часть боковой стенки счетов; фиг. 3 - один из валиков для ленты с валиками; фиг. 4 - одну из камер с цифровым кружком и указателем; фиг. 5, 6 - детали камеры; фиг. 7 - цифровые кружки; фиг. 8, 9 - счеты с установкой чисел для умножения и деления.

Простейшим прибором для сложения и вычитания чисел являются счеты. Последние легко приспособить и к более сложным арифметическим операциям - умножению и делению. Ниже дано описание приспособления, превращающего счеты из слагательного прибора в счетную машину, с помощью которой легко выполняется каждое из четырех арифметических действий, причем результат вычисления может быть получен точный или приближенный. При некотором навыке и умении быстро считать на счетах применение описываемого прибора дает экономию труда и времени, экономию тем более значительную, чем с большими числами и с большим количеством их приходится иметь дело.

Общий вид прибора изображен на фиг. 1. К обыкновенным двенадцатипроволочным счетам, имеющим только на каждой проволоке по десяти костяшек, привинчена слева планка АВ (фиг. 1 и 2) шириною в 1 см, по форме одинаковая с боковой стенкой счетов. По верхней части планки в пазах скользит указатель K, служащий для отделения целой части числа, откладываемого на счетах. Вдоль верхнего края планки может перемещаться в пазах с помощью рукоятки О основная часть приспособления, состоящая из двух подвижных стальных лент с прикрепленными к ним цифровыми камерами И (фиг. 4), ограниченными с боков неподвижными бортами, подымающимися до уровня крышек камер. Всех камер по десяти на каждой ленте. Обе ленты, шириной в 1 см, скользят в выемках по деревянным валикам, вращающимся вокруг осей, неподвижно связанных с бортами. Для передвижения лент служат прикрепленные к ним штифты m, n, (фиг. 1). Зубчатка S, прикрепленная к валику, служит для небольших передвижений правой ленты. Валики имеют форму цилиндров с одной выемкой pq (фиг. 3) посередине, шириною в 1 см и глубиной, равной толщине ленты, и другой выемкой r внутри первой. Высота всех четырех цилиндров одна и та же, диаметр же передних цилиндров 3 см, а задних 5 см. Цифровые камеры имеют форму квадратных призм (фиг. 4), составляющихся из двух половинок, надетых одна на другую. Высота обеих половинок одинакова. Нижняя половинка камеры прикреплена к ленте с помощью цилиндрического штифта, заклепанного со стороны ленты (фиг. 5). На штифт плотно надета трубочка, вращающаяся вокруг него с помощью головки, насаженной на ее верхнюю часть (фиг. 6). Головка насаживается на трубочку после того, как верхняя половинка камеры надета на нижнюю. К нижней части трубочки прикреплена тонкая круглая пластинка; вдоль края этой пластинки нанесены цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 в порядке, указанном на фиг. 7 для камер левой ленты и для камер правой ленты. Сверху пластинка прикрыта вплотную крышкой камеры, к середине которой прикреплена другая трубочка, опоясывающая первую. Вокруг нее вращается плоский указатель W, который служит для отделения целой части числа, выставляемого на ленте. Камера закрепляется на ленте в таком положении, чтобы средняя линия и крышки составляли продолжение соответствующей проволоки счетов. В крышке прорезано овальное оконце V; в этом оконце можно выставить любую цифру при соответственном повороте головки. Крышки цифровых камер лежат на уровне проволок.

Перед каждой арифметической операцией прибор устанавливается в начальное положение (фиг. 1). Сложение и вычитание производятся на основной части прибора - счетах, по общеизвестным правилам. В случае десятичных дробей положение цифры - единиц откладываемого на счетах числа - определяется указателем K.

Для умножения чисел множимое выставляется на левой ленте в направлении сверху вниз, а множитель на правой ленте в направлении снизу вверх (фиг. 8). При этом в случае десятичных дробей отмечается положение цифры единиц множимого и множителя поворотом соответственного указателя на 90° влево на левой ленте и на 90° вправо на правой ленте (B₁), и правая лента передвигается вверх до совпадения отведенных указателей (В₂). После этого против первой значащей цифры множителя, выставленного на правой ленте, устанавливается указатель K, отмечающий положение на счетах цифры единиц искомого произведения (B₃). Если при вышеупомянутом передвижении правой ленты первая значащая цифра на ней уходит из поля зрения, то правая лента устанавливается так, чтобы эта цифра стала против первой сверху проволоки счетов, а левая лента передвигается до совпадения отведенных указателей. Указатель K устанавливается тогда против первой проволоки.

Указатель правой ленты, соответствующий первой значащей цифре на ней, отводится на 90° вправо, а отведенные раньше, в случае десятичных дробей, указатели на лентах возвращаются в прежнее положение (В₄). Если целая часть множителя выражается одной значащей цифрой, то описываемый в этом пункте процесс сводится к возвращению указателя на левой ленте в прежнее положение.

Далее правая лента передвигается так, чтобы отведенный указатель ее стал против первой значащей цифрой множимого, выставленного на левой ленте (B₅). Иногда это бывает уже достигнуто предыдущим движением. Числа, выражаемые стоящими рядом на обеих лентах цифрами, перемножаются, и полученное произведение откладывается на счетах против отведенного указателя правой ленты (С₅).

Затем правая лента передвигается на одно деление вниз. Числа, выражаемые стоящими рядом на обеих лентах цифрами, перемножаются попарно, и полученные произведения откладываются на счетах против отведенного указателя правой ленты (B₆, B₇, B₈).

Продолжая этот процесс до конца, получат на счетах точное произведение данных чисел. Если же прервать процесс умножения в какой-нибудь момент, то, отбрасывая в полученном на счетах числе два последних десятичных знака и увеличивая на единицу последний оставшийся знак, найдут приближенное произведение с точностью до единицы, стоящей на месте последнего из оставленных десятичных знаков (фиг. 8).

При делении чисел делимое откладывается на счетах, начиная со второй проволоки сверху, и против цифры единиц делимого устанавливается указатель K. Делитель выставляется на правой ленте в направлении снизу вверх, и указатель этой ленты, соответствующий цифре единиц делителя, отводится на 90° вправо.

Правая лента передвигается до совпадения первой значащей цифры делителя с указателем K, и на левой ленте для определения положения на ней цифры единиц искомого частного отводится на 90° влево указатель, совпадающий с отведенным указателем правой ленты {фиг. 9). Если при вышеупомянутом передвижении правой ленты отведенный указатель ее располагается против первой сверху проволоки счетов или совсем уходит из поля зрения, то первый сверху указатель левой ленты отводится на 90° влево, а правая лента устанавливается так, чтобы отведенные указатели обеих лент совпали, после чего все приспособление передвигается относительно счетов до совпадения первой значащей цифры делителя с указателем K (C₂).

Затем указатель K и отведенный указатель правой ленты возвращаются в прежнее положение, а указатель ленты, соответствующий первой значащей цифре выставленного на ней делителя, отводится на 90° вправо (C₃), после чего правая лента передвигается так, чтобы отведенный указатель ее стал против первой значащей цифры делимого, если эта цифра первой значащей цифре делителя, или против следующей цифры делимого в противном случае (С₄) После этого верхняя часть отложенного на счетах делимого, отделенная от остальной его части отведенным указателем правой ленты, делится на число, выражаемое первой значащей цифрой делителя, отмеченной этим указателем, 11:3 (С₄). Получающееся в частном целое число выставляется на левой ленте против отведенного указателя правой ленты, затем умножается на число, выражаемое стоящей рядом цифрою правой ленты, и полученное произведение вычитается на счетах против отведенного указателя правой ленты (С₄).

Правая лента передвигается на одно деление вниз. Числа, выражаемые стоящими рядом на обеих лентах цифрами, перемножаются и, полученное произведение вычитается на счетах против отведенного указателя правой ленты.

Если вычитание невозможно, то последняя из найденных цифр частного уменьшается на единицу и одновременно на счетах одной проволокой выше отведенного указателя правой ленты прибавляется число, выражаемое первой значащей цифрой делителя. Если и тогда вычитание невозможно, то этот процесс повторяется, пока не будет устранена невозможность вычитания. Для ускорения процесса в случае, если первая значащая цифра делителя равна 1, следует до начала деления уменьшить делимое и делитель в два раза, после чего первая значащая цифра делителя будет . Оставшаяся после этого на счетах верхняя часть делимого, отделенная от остальной его части отведенным указателем правей ленты, делится снова на число, выражаемое первой значащей цифрой делителя. Получающееся в частном целое число (или 9, если это частное выражается двузначным числом) выставляется на левой ленте против отведенного указателя правой ленты, и полученное произведение вычитается на счетах против отведенного указателя правой ленты (С₅).

Правая лента снова передвигается на одно деление вниз. Числа, выражаемые стоящими рядом на обеих лентах цифрами, перемножаются попарно, и полученные произведения вычитаются на счетах против отведенного указателя правой ленты.

Если при невозможности вычитания последняя цифра частного равна нулю, то вместо нуля в частном выставляется цифра 9, а предшествующая нулю цифра уменьшается на единицу. Одновременно с этим на счетах одной проволокой выше отведенного указателя правой ленты откладываются однозначные числа, выражаемые первой значащей цифрой делителя и следующей за ней.

Если при невозможности вычитания не только последняя цифра частного, но и несколько предшествующих ей цифр подряд - нули, то вместо нулей в частном выставляются цифры 9, а предшествующая нулям цифра уменьшается на единицу. Одновременно с этим на счетах одной проволокой выше отведенного указателя правой ленты откладываются однозначные числа, выражаемые первой значащей цифрой делителя и столькими следующими за ней, сколько девяток вместо нулей выставлено в частном (C₈).

Оставшаяся после этого на счетах верхняя часть делимого, отделенная от остальной его части отведенным указателем правой ленты, делится, как и в предыдущих операциях, на число, выражаемое первой значащей цифрой делителя. Получающееся в частном целое число (или 9, если это частное выражается двузначным числом) выставляется на левой ленте против отведенного указателя правой ленты, затем умножается на число, выражаемое стоящей рядом цифрой правой ленты, и полученное произведение вычитается на счетах против отведенного указателя правой ленты (С₆-С₁₀).

Если деление возможно, то, продолжая этот процесс до конца, получат на левой ленте точное частное. Прерывая же процесс деления в какой-либо момент и отбрасывая в числе, полученном на левой ленте, две последние цифры, найдут приближенное частное с точностью до единицы, стоящей на месте последней из оставленных нами цифр. Можно отбрасывать в частном и одну последнюю цифру, получая приближенный результат с точностью до единицы, стоящей на месте последней из оставшихся в частном цифр, если число этих оставшихся цифр, считая от первой значащей цифры частного, ражаемого первой делителя.

1. Русские счеты с приспособлением для производства арифметических действий, отмечающим ряды косточек для очередных манипуляций и состоящим из двух подвижных относительно друг друга частей, служащих для обозначения на них множимого и множителя, отличающиеся тем, что передвижные части b, c, (фиг. 1) выполнены в виде двух подвижных бесконечных лент, передвигаемых по валикам, причем все приспособление для производства действий может быть перемещаемо вдоль укрепленной на боковой стенке счетов планке АВ.

2. При счетах по п. 1 применение установленных на подвижных лентах камер И (фиг. 4) с цифровыми поворотными дисками (фиг. 7), и с помещенными на крышках камер поворотными указателями W, служащими для отделения целой части числа, выставленного на ленте.

3. При счетах по п. 1 применение подвижного указателя K, служащего для отделения целой части числа, отложенного на счетах и помещенного в пазах, планки АВ.