WYDZIAŁ E K O N O M IC Z N O -R O LN IC Z Y , KATEDRA STATYSTYKI ROLNICZEJ
Tadeusz W a lc z a k
PODSTAWOWE WIADOMOŚCI O MASZYNACH UCZĄCYCH
TRADYCYJNE i W SPÓŁCZESNE ŚRODKI TECHNIKI OBLICZENIOWEJ
DZIAŁ WYDAWNICTW SGG W
W A R S Z A W A 1 9 6 5
WYDZIAŁ EK O N O M IC Z N O -R O LN IC Z Y , KATEDRA STATYSTYKI ROLNICZEJ
Tadeusz W alc za k
PODSTAWOWE WIADOMOŚCI O MASZYŃĄCH LICZĄCYCH
-K
DZIAŁ WYDAWNICTW SGG W
W A R S Z A W A 1 9 6 5
W ykonano w Z ak ład zie G ra ficzn y m P o lite c h n ik i W a rsza w sk iej N a k ła d 3 0 0 + 2 0 . A r k u sz y d ruku 9,75. P a p ie r o ffse t kl. V 70 g.
O ddano do druku d n ia 30. I. 1965 roku. Z a m ó w ien ie nr 74.
S t r .
W prowadzenie . ... 5
Przedmowa . . . 7
R ozdz. I - W iadomości w stępne ... 11
1 . P o w stan ie p o trz e b wykonywania c z y n n o ś c i r a - chunkowyoh, H i s t o r i a maszyn lic z ą c y c h . . 11
2 . Ogólne zasad y d z i a ł a n i a maszyn l i c z ą c y c h - Sposoby r e a l i z a c j i d z i a ł a ń rachunkowyoh w m aszynach ... . . 22
3 . R odzaje c z y n n o śc i w y stę p u ją c y c h w p ra c a c h obrachunkow ych. R odzaje m aszyn lic z ą o y c h . 58 R ozdz. I I - Maszyny m a łe j m ą c h a n iz a c ji ... 43
1 . Maszyny c z te r o d z ia ła n io w e . . . 43
Ręczne arytm om etry dźwigniowe . . . 45
Ręczne arytm om etry klaw iszow e . . . 47
E le k try o z n e maszyny c z te r o d z ia ła n io w e . . 50
Maszyny p ó ła u to m aty czn e . ... 51
Maszyny autom atyozne ł . •. . . . 55
2 . Maszyny sum ujące . . . 61
Maszyny n ie z a p is u ją c e . . . 61
Maszyny z a p is u ją c e . . . 64
'R o z d z . I I I - Maszyny ś r e d n i e j m e c h a n iz a c ji . . . 68
1 . Maszyny k s ię g u ją c e . . . 66
Z astosow anie maszyn k s ię g u ją c y c h . . . . 74
2 . Maszyny f a k tu r u j ą c e ... 76
R ozdz. IV - Maszyny d u ż e j m e c h a n iz a c ji (maszyny l i c z ą c e system u k a r t dziurkow anyoh ) . . . 79
1 . Ogólne zasad y p rao y maszyn li c z ą c y c h s y s t e mu k a r t dziurkow anych . 79
2 . P r z e b ie g opraoow anla danyoh liczb o w y ch na m aszynach system u k a r t dziurkow anyoh . . . 84
3 . Maszyny przyg oto w u jąo e k a r t y - d z i u r k a r k i 1 s p ra w d z a rk i . 86 4 . Maszyny p o rz ą d k u ją c e 1 g ru p u ją c e dane wy-
dzlurkow ane vi k a r ta c h maszynowych - s o r t e r y 8§
- 4 -
5 . Maszyny z l i o z a j ą c e i z a p is u ją c e dane wy-
dziurkow ane w k a r ta c h - t a b u l a t o r y . . . . 95 Zasada p rao y meohanizmu llo z ą o e g o t a b u l a t o r a k o n s tr u k o ji e le k tro m a g n e ty c z n e j . . 97 Zasada p rao y mechanizmu z a p is u ją o e g o . . 99 6 . D alszy e ta p m e o h a n iz a o jl z zastosow aniem
maszyn system u k a r t dziurkow anych - d z i u r k a r k i sum aryczne, r e p r o d u c e r y ,k a lk u l a to r y . 106
R eproduoery . . . ... . . . 107
K a l k u l a t o r y . 108
7 . Z astosow anie maszyn lic z ą c y c h system u k a r t dziurkow anych w r o l n i c t w i e ... 110 R ozdz. V - E le k tr o n ic z n e maszyny cyfrow e ... 112 1 . D alsze d o s k o n a le n ie t e c h n i k i o b lic z e n io w e j. 112 2 . Ogólne zasad y p raoy e l e k tr o n ic z n y c h maszyn
cyfrow ych ... 114 3 . Sposoby w prow adzania danych do e l e k t r o n i c z
n e j maszyny o y fro w ej ( u r z ą d z e n ia w e j ś c i a ) . 1,21 K arty dziurkow ane . . . ... 122 Taśmy dziurkow ane . . . 123 Taśmy m a g n e ty c z n e ... 123 4 . U rząd zen ia "pam ięciow e" e le k tr o n ic z n y c h ma
szy n o y f ro w y o h ... 128 5 . U rząd zen ia a ry tm ety c z n e e le k tr o n ic z n y c h ma
sz y n o y f r o w y c h ... 135 6 . Sposoby w yprow adzania danych z maszyn e l e k
tr o n ic z n y c h ( u r z ą d z e n ia w y jś o ia ) ... 137 7 . U rzą d zen ia s t e r u j ą c e maszyny e l e k tr o n io z n e j
i zasady program ow ania j e j p raoy . . . 139 8 . Z asto so w an ie e le k tr o n ic z n y c h maszyn oyfrowych 144 9 . W nioski w sp raw ie z a s to s o w a n ia e l e k t r o n i c z
nych maszyn oyfrowyoh ... 149 10. P iśm ien n lo tw o ... 154
Znajomość tr a d y c y jn y c h 1 w sp ó łczesny oh środków t e c h n i k i o b lic z e n io w e j, a w ięc zarówno m a łe j o ra z ś r e d n i e j m echaniza
c j i , ja k i now oczesnych maszyn e le k tr o n ic z n y c h j e s t d z i s i a j k o n ie c z n a ró w n ięż d la każdego a b so lw e n ta w y ższej u c z e l n i r o l - n l o z e j , zw łaszo za p ra c u ją c e g o w z a k r e s ie o rg an iz o w a n ia i za
r z ą d z a n ia g o sp o d ark ą r o l n ą . Coraz b a r d z i e j s t a j e s i ę n ie z b ę d n a u m ie ję tn o ś ć p o s łu g iw a n ia s i ę samemu i n a u c z e n ia inn y ch uży
w ania środków m a łe j i ś r e d n i e j m e o h a n iz a c ji p ra c o b lic z e n io wych. Także o g óln a o r i e n t a c j a w z a k r e s ie maszyn d u ż e j m echani
z a c j i (sy stem u k a r t dziu rk o w an ych) o ra z maszyn do au to m aty za
c j i p rao o b lic z e n io w y c h , t z n . p rzed e w szystkim e l e k t r o n i c z nych maszyn cyfrow ych a e w e n tu a ln ie i maszyn a n a lo g o w y c h ,z n a j- d u je c o ra z w ięk sze za sto so w a n ie w p r a k ty c e .
P o w a żn iejsz e n a to m ia s t z a d a n ia s t o j ą p rz e d ab so lw en ta m i, k tó r z y z a m ie r z a ją p o św ię c ić s i ę p racy nau k o w ej. P ow inni o n i w sposób ozynny opanować i s t o t ę d z i a ł a n i a maszyn e l e k t r o n i c z n y ch, a z w ła sz c z a ro zu m ieć , j a k i m a t e r i a ł s ta t y s t y c z n y , w j a kim z a k r e s ie i w j a k i sposób można opracować na ty c h maszy
n a c h .
Tak b a rd z o d z i ś a k tu a ln e sto so w a n ie metod m atem atycznych w ró żn y c h b a d a n ia c h r o ln ic z y c h z a le ż y m .in . od u ż y c ia do p ra c
o b lic z e n io w y c h w ydajnyoh m aszyn e l e k tr o n ic z n y c h . S to so w an ie metod m atem atycznych a tym samym i maszyn d o ty c zy s z c z e g ó ln ie etapów opraoow anla o ra z końcow ej a n a l iz y m a te r ia łu s t a t y s t y c z n eg o .
Zatem obok pow szechnej zn ajo m o ści p r o s t e j t e c h n i k i o b l i c z e n io w e j, ja k arytm om etry i su m ato ry , w ie lu o rg a n iz a to ró w 1
ekonom istów ro ln y c h s p o ty k a s i ę w sw ej p r a c y , n p . z k o n ie c z n o ś c ią program ow ania lin io w e g o , wymagającego w y k o rz y s ta n ia wy
d a j n i e j s z e j , n ow oczesnej t e c h n i k i o b lio z e n lo w e j. W r o l n i c t w i e te c h n ik a t a może mieó z a sto so w a n ie n p . p rz y p o szu k iw an iu o p ty m alnych zestawów m ie s z a n in ( n p . p rz y b ila n s o w a n iu p a s z ) , p rzy u s t a l a n i u s t r u k t u r y zasiewów lu b s t r u k t u r y s t a d a , rozw iązyw a
n iu z a g a d n ie ń t r a n s p o r t u wytworów ro ln y o h i środków p r o d u k c ji, a naw et p rz y prognozow aniu rozw oju p o głow ia z w ie r z ą t g o sp o d ar- ozyoh.
S k ry p t n i n i e j s z y p o d aje w iadom ości z z a k re s u p r a k ty k i o b l i - o zeniow ej p rz y u ż y o iu p ro s ty o h środków o b liczen io w y c h o ra z w y ja ś n ia w spo só b enoyklopedyozny ozym s ą w sp ó łczesn e maszyny e l e k t r o n i c z n e , p rzez n aczo n e do a u to ra a ty z a o ji p rao o b lic z e n io - wyoh.
S k ry p t t e n z o s t a ł n a p is a n y p rz e z d r T ad eusza W alozaka - w io e d y re k to ra Z akładu T o o h n ik i S t a t y s t y c z n e j w Głównym U rzę
d z ie S ta ty sty c z n y m .
( - ) P r o f . d r K o n sta n ty C z e rn ia w sk i K ierow nik K ated ry
S t a t y s t y k i R o ln ic z e j SGGW - 6 -
Niezw ykle s z y b k i rozw ój n a u k i i t e c h n i k i dokonujący s i ę w naszym s t u l e c i u spowodował gwałtowny w z ro s t p o trz e b w d z i e d z i
n ie p rao o b lic z e n io w y o h . Rozwój m atem a ty k i, o h e m ii, f i z y k i , a t o m is ty k i , s te r o w a n ia r a k ie ta m i, p o ja zd am i kosm icznym i i t p . b y łb y n ie do p o m y ślenia b ez d o s ta te o z n le szy b k lo h 1 spraw nych środków te o h n ic z n y o h g w a ra n tu ją c y c h term inow e wykonanie s e t e k ty s i ę c y i m ilionów d z i a ła ń m atem atycznyoh.
Bez p rz e s a d y można s t w i e r d z i ć , że ro z w ią z a n ie w ie lu w spó ł
cze sn y c h problemów n a u k i i t e c h n i k i sta n o w i w sw ej i s t o c i e problem o b lio z e n io w y . Z d r u g ie j s t r o n y , ro zw ó j sp o łeo zn y o h form g ospodarow ania i k o n ie o zn o ść operatyw nego k ie ro w a n ia p r z e d s ię b io r s tw a m i przem ysłowym i, ro ln y m i, o rg a n iz a o ja m i hand
lowymi, tra n sp o rto w y m i i i n s ty t u c ja m i sp o łeo zn y m i o ra z gospo
d a r k ą narodow ą wymagają a k t u a ln e j in f o r m a c ji lic z b o w e j o za
t r u d n i e n i u , s t a n i e zapasów, k o s z ta o h p r o d u k c ji, poziom ie p ła o i t p . D o s ta ro z e n ie ty c h in f o r m a o ji k ie ro w n ic tw u p r z e d s ię b io r s tw i g o s p o d a rk i narodow ej wymaga z k o l e i w ykonania ogromnej i l o ś c i n a jp ro s ts z y o h d z i a ła ń ary tm e ty c zn y ch zw iązanyoh z o b lio z a - niem zarobków , norm z u ż y c ia m a te ria łó w , nakładów na p ro d u k c ję i t p . Samo o b lic z e n ie p ła o i r o z l i c z e n i e z praoow nikam l w du
żym p r z e d s ię b io r s tw ie przemysłowym wymaga w ykonania ponad mi
l i o n n a jp r o s ts z y o h d z i a ła ń rachunkow ych m ie s ię c z n ie .
Wymienione c z y n n ik i tłu m a o z ą w z ra s ta ją o e w oiąż z a i n t e r e s o w anie maszynami lic z ą c y m i, k tó r e u m o ż liw ia ją w sposób s z y b k i i pewny wykonywanie p raco c h ło n n y ch i nużąoyoh o p e r a o j i ra c h u n kowych, n a le ż ą c y c h do n a j b a r d z i e j masowych i je d n o s ta jn y o h p ra o umysłowyoh.
Przedm iotem s z c z e g ó ln e g o z a in te re s o w a n ia s ą skonstruow ane i zastosow an e po r a z p ie rw szy około 20 l a t temu e le k tr o n ic z n e maszyny cy fro w e, mogące wykonywać d z i a ł a n i a m atem atyozne z f a n ta s t y c z n ą w p ro st s z y b k o ś c ią k i l k u lu b naw et k i l k u d z i e s i ę c iu ty s i ę c y o p e r a c j i na se k u n d ę . W y n a le z ie n ie e le k tr o n lo z n y o h maszyn oyfrow yob można z a lio z y ó do n a jw y b itn ie js z y c h o s ią g n ię ć umysłu lu d z k ie g o XX w ie k u . Pod względem z n a o z e n la d l a d a lsz e g o rozw oju n a u k i i t e c h n i k i , sk o n stru o w a n ie e l e k tr o n ic z n y c h ma
s z y n oyfrowyoh u c z e n i s t a w i a j ą na rów ni z o d k ry o iam i w d z ie d z in ie e n e r g i i atomowej i lotów kosm icznych.
W o h w lli obeon ej w e k s p l o a t a c j i z n a jd u ją s i ę ty s ią o e n a j - r ó ż n ie js z y o h maszyn li c z ą c y c h , od n a jm n ie js z y o h i t a n i c h , do n a j b a r d z i e j skom plikowanych i d r o g ic h . C złow iekow i, n ie b ęd ą-
oerau s p e c j a l i s t ą w t e j d z i e d z i n i e , tru d n o z o rie n to w a ć s i ę w m o żliw o śolaoh p o sz cze g ó ln y ch rodzajów maszyn i c elo w o śo i io h z a s to s o w a n ia w t e j ozy in n e j d z i e d z i n i e .
C oraz to c z ę ś c i e j maszyny li c z ą c e z n a jd u ją z a sto so w a n ie ró w n ież w r o l n i c t w i e . P o trz e b a z a s to s o w a n ia maszyn p o w sta je w i n s t y t u t a c h , l a b o r a t o r i a c h i in n y c h je d n o s tk a c h naukow o-badaw -.
czyo h. Ważnym n arzęd ziem u s p ra w n ie n ia i p r z y s p ie s z e n ia wykony
w an ia p ra c rachunkowych s t a j ą s i ę maszyny lio z ą o e w a d m in is
t r a c j i r o l n e j 1 w g o sp od arstw ach s p ó łd z ie lo z y c h i państw ow ych.
W dzięczne p o le z a sto so w a n ia maszyn lic z ą c y o h i s t n i e j e w r o l n i czy oh z a k ła d a c h usługow ych, s t a c j a c h d o św iad cza ln y ch i t p .
Z asto sow an ie maszyn lic z ą c y c h w praoauoh raohunkowyoh z m n ie jsz a p r a c o ch ło n n o ść za rz ą d z a n ia ,,g o sp o d a rk ą r o ln ą ,u w a ln ia k w alifik o w a n y ch p racow n ików od p ra c m anipulaoy jn y o h . pozw ala uporządkow ać g o spodarkę m a te ria ło w ą , p o d n o si poziom a n a liz y ekonom loznej i t p .
J e d n o c z e śn ie t r z e b a w y raźn ie s t w i e r d z i ć , że z a k re s i meto
dy z a sto so w a n ia maszyn lic z ą c y o h w r o l n i c t w i e w P o ls c e do ohwi- l i o b ecnej n ie z o s ta ł y w d o state czn y m s to p n iu zbad an e, b ra k ró w n ież w tym z a k r e s ie d ośw iadczeń p ra k ty c z n y c h . N iew ątp liw ie w ie lu s p o śró d d z i s i e j s z y c h stu d e n tó w , n ie z a le ż n ie od w yb ran ej s p e c j a l i z a c j i , z e tk n ie s i ę w sw o je j p r z y s z ł e j p ra c y m n iej lub b a r d z i e j b e z p o ś re d n io z z a g a d n ie n ia m i z a s to s o w a n ia maszyn l i
czący oh.
- 8 -
W opracow aniu n in ie js z y m p o d ję to p ró b ę , m ająoą na c e lu za
p o zn an ie c z y t e ln i k a z n a jw a ż n ie jsz y m i ro d z a ja m i maszyn l i c z ą cy ch, z m o ż liw o śc ią ic h z a s to s o w a n ia , ze szczególnym uw zględ
n ie n ie m typów maszyn stosow anych w P o ls c e .
P ra c a n i n i e j s z a n ie j e s t e n c y k lo p e d ią z z a k re su .m a sz y n l i czą cy ch , n ie j e s t ró w n ież j e j oelern n a u c z e n ie o z y te ln ik a o b s łu g i p o szc ze g ó ln y o h rodzajów m aszyn. Ze w zględu na swój ogólny c h a r a k te r może byó ona p o ż y te c z n a d la s z e ro k ie g o k rę g u c z y t e l ników , k tó r z y w sw ej p ra c y zawodowej k o r z y s t a j ą lu b b ęd ą ko
r z y s ta ć z pomocy maszyn lic z ą o y c h p rzy rozw iązyw aniu p r a k ty c z nych z ad a ń , zw iązanych z wykonywaniem swego zawodu.
P ra c a s k ła d a s i ę z 5 ro z d z ia łó w .
W r o z d z i a le I z n a jd z ie c z y t e ln i k k r ó t k i z a ry s h ls to r y o z n y ro zw oju p r o d u k c ji maszyn lio z ą c y c h , omówienie n a jo g ó ln ie js z y o h z a sa d k o n s tru k c y jn y c h , na k tó r y c h o p ie ra s i ę p ra o a maszyn o ra z w y s z c z e g ó ln ie n ie w a ż n ie js z y c h ic h ro d z a jó w . S z c z e g ó ln ie ważny d la zro z u m ie n ia p rzed m io tu j e s t m a t e r i a ł zaw arty w p .2 te g o r o z d z i a ł u , pośw ięcony ogólnym zasadom p rao y maszyn lio z ą o y o h .
R o z d z ia ły I I i I I I pośw ięcone s ą odpow iednio omówieniu w a ż n ie js z y c h rod zajó w maszyn z a lio z o n y c h p rz e z a u to r a do grupy m a łe j i ś r e d n i e j m e c h a n iz a c ji, a w ięc maszyn rachunkow ych, k s ię g u ją c y o h i f a k tu r u j ą c y c h . N ieoo b a r d z i e j szczegółow o omó
wiono maszyny rachunkowe ze w zględu na t o , że z n im i każdy z nas s ty k a s i ę lu b b ę d z ie s i ę s t y k a ł praw ie oo d z ie ń w sw ej p rao y zawodowej.
W r o z d z i a le IV omówiono maszyny p ra o u ją c e na z a s a d z ie a u to m atycznego o d czy tu danych z k a r t dziurkow anyoh, zwane p o to c z n ie maszynami l i c z ą c o - a n a li ty c z n y m i. Zwraoa s i ę w nim uwagę n ie ty l k o na zasady p racy ty c h m aszyn, le c z ró w n ież na waż
n i e j s z e a s p e k ty o rg a n iz a c y jn e zw iązane z ic h zastoso w aniem . R o z d z ia ł V pośw ięcony j e s t omówieniu w sp ó łczesn y ch e l e k tr o n ic z n y c h maszyn l i c z ą c y c h . Również 'w tym r o z d z i a le ,o p r ó c z omówienia zasad d z i a ł a n i a maszyn, z n a jd z ie c z y t e ln i k pewne s u g e s t i e , oo do m o ż liw o ści io h z a sto so w a n ia w ró żn y ch d z ie d z in a c h n a u k i i ż y c ia g o sp o d a rc z e g o .
P ra c a z o s t a ł a pom yślana w t e n sp o só b , że p o sz c z e g ó ln e j e j r o z d z i a ły pośw ięcone s ą pew nej g ru p ie maszyn, m ających
- 10 -
w spólne oeohy z pun ktu w id z e n ia ic h w a r to ś c i u ży tk o w ej i moż- li w o ś o i z a s to s o w a n ia , p o o zy nająo od środków n a jp r o s ts z y o h do n a j b a r d z i e j skom plikow anych. Taka t s ż powinna byó k o le jn o ś ć
zapoznaw ania s i ę z j e j t r e ś o i ą . N ie w yklucza t o je d n ak wyryw
kowego c z y t a n ia n ie k tó r y oh ty l k o r o z d z ia łó w . W tym jed n ak p rzy p ad k u a u t o r zaohęoa o z y te ln ik a do p o b ieżn eg o b o d a j zapoz
n a n ia s i ę z t r e ś o i ą p .2 r o z d z i a ł u I , w którym mówi s i ę o n a j o g ó ln ie js z y c h z asad a ch p rao y w s z e lk io h u rz ą d z e ń lio z ą o y c h .
WIADOMOŚCI WSTĘPNE
1 . P o w stan ie p o trz e b wykonywania c z y n n o śc i raohunkow yoh.
H i s t o r i a maszyn lio z ą o y o h
P o w stan ie p o trz e b y l i c z e n i a , podobnie z r e s z t ą ja k samo w y o b rażenie cz ło w ie k a o l i c z b i e , zw iązane j e s t ś c i ś l e z jeg o d z i a ł a l n o ś c i ą w ytw órczą i życiem w s p o łe c z e ń s tw ie . K onieoz- nośó p o l i c z e n i a wyników s w o je j p r a c y , sw ojego m a ją tk u , p o tr z e ba u s t a l e n i a ilo śo io w e g o ek w iw alen tu w p ierw szy o b a k ta o h wy
miany z r b d z i ły u czło w ie k a p o ję c ie o lio z b a o h , poozątkowo n ajp ra w d o p o d o b n iej n ie p rz e k ra o z a ją c y o h k ilk u je d n o s te k . Rów- n o o z e śn ie p o w sta je p o tr z e b a z a p a m ię ta n ia ty o h l i o z b , a póź
n i e j wykonywania n a jp ro s ts z y o h d z i a ł a ń ary tm ety o zn yo h - doda
w ania lu b odejm ow ania. W m iarę rozw oju p ro d u k o .ji o ra z wymiany n a s tę p u je sto pn io w e r o z s z e r z e n ie p o ję c ia o zło w ieka o lio zb ao h . o ra z g ra n io l i c z e n i a . To, oo w n a jw c z e ś n ie js z y m s ta d iu m r o z w oju c zło w iek a o k re ś la n o mianem "mnóstwo" - zaczy n a p r z y b ie r a ć formę b a r d z i e j k o n k re tn ą , ilo śo io w o o k r e ś lo n ą , o h o o iaż p rz e z d ł u g i o k res cz a su a b s tr a k c y jn e z n a tu ry p o ję c ie " lic z b y "
czło w iek p r z e d s ta w i a ł s o b ie w fo rm ie k o n k r e tn e j, f iz y c z n ie o k r e ś lo n e j - na p rz y k ła d palców u r ą k , n a c ię ć w k o rze p a s t e r s k ie g o k i j a , znaków na drzew aoh, z i a r e n groohu i t p .
- 12 -
P o tr z e b a wykonywania n a j p r o s ts z y c h d z i a ła ń raohunkowych z r o d z i ł a ta k ż e p ie rw sze prymitywne p rz y rz ą d y l i c z ą c e . Do n a j
s ta r s z y c h przyrządó w , p o zw alający o h w pewnym s to p n iu z ra c jo n a liz o w a ć p ro c e s l i c z e n i a n a le ż y najpraw dopo
d o b n ie j a b a k , stosow any p rz e z s ta r o ż y tn y c h Rzymian i Greków. 0 s to sow aniu podobnego p rz y rz ą d u wspomina h i s t o r y k s t a r o ż y t n e j G r e c ji H e - r o d o t (480 - 430 w. p . n . e . ) .
Je d e n z typów abaku s ta n o w ił po p r o s tu d rew n ian ą ta b l i o z k ę p o d z ie lo ną na k i l k a kolumn pionow ych. Każda kolumna o z n a c z a ła je d n ą p o z y c ję o y f- R y s .1 . Jed n a z form ab a - row ą: p ie rw s z a od p raw ej - p o z y c ję ku z zapisem lic z b y 1306. je d n o s te k , d ru ga - p o z y c ję d z i e s i ą t e k , t r z e c i a - s e te k i t d . Pewne w y ob rażenie o s p o so b ie p rz e d s ta w ie n ia lic z b y za-pomocą abaku d a je r y s . 1 .
W k a ż d e j k olu m n ie, do z ro b io n y c h s p e c j a l n i e w tym c e lu w y ż ło b ie ń , w kładano drobne kamyki lu b k o ś c ia n e g a ł k i oznaozo- ne lic z b a m i od 1 do 9 . Stosow ano ró w n ież ab ak , w którym za
m ia s t kamyków lu b g a łe k , n a k ład an o na t a b l i c z k ę w arstw ę p i a s k u , po czym w p o szcze g ó ln y ch kolum nach oznaczano odpow iednie 'o y fry za pomocą k r e s e k .
W wyniku n ie zn ao zn y o h , choó n a s tę p u ją c y o h praw dopodobnie sto p n io w o u le p s z e ń abaku p o w sta ły stosow ane do d z i ś l i c z y d ł a , w k tó ry o h p r z e k ła d a n ie kamyków z a s tą p io n o przesuw aniem k r ą ż ków na d r u ta c h umooowanych w d re w n ia n e j ram ce.
W spólną c e c h ą przyrządów podobnych do abaku ozy l i c z y d e ł j e s t t o , że w obydwu p rzy p ad kach l i c z b y p r z e d s ta w ia s i ę za po
mocą w ie l k o ś c i flz y c z n y o h - o d p o w ied n iej i l o ś c i k a m ie n i, k rą ż ków i t p . , o h o o ia ż obydwa te p rz y rz ą d y o p a rte s ą ju ż na z n a jo m o ści i z a sto so w a n iu tzw . p o zy cy jn eg o u k ła d u l i c z e n i a , p o le
g a ją c e g o na tym , że w a rto ś ć k a ż d e j o y f r y , s k ł a d a j ą c e j s i ę na o k re ś lo n ą l i c z b ę z a le ż y od j e j m ie js c a ( p o z y o ji) w danym s z e re g u c y f r . Tak na p rz y k ła d p r z e s u n ię c ie w l i o z y d le jednego k r ą ż k a , z n a jd u ją c e g o s i ę w r z ę d z ie je d n o s te k ozn acza z a r e j e s tro w a n ie l i c z b y 1 , p r z e s u n ię c ie je dnego k rą ż k a w r z ę d z ie na
stępnym ( d z i e s i ą t e k ) - oznacza ju ż 10, p r z e s u n ię c ie k rą ż k a w r z ę d z ie dalszym ( s e t e k ) oznacza 100 i t d .
Rysunek 2 o b ra z u je sposób r e j e s t r a c j i l i o z b za pomooą zna
nych nam l l o z y d e l .
10000 1000
100 pozycje
10 cyfrow e j liczby
)
0,1 0,01
R y s .2'. P rz y k ła d l i o z y d ł a biurow ego z zapisem li c z b y 164,00
P ro c e s dodaw ania za pomooą l i c z y d e ł p o le g a na prostym p rz esu w an iu -d rew n ia n y ch krążków od s tr o n y p raw ej do le w e j (lu b od s tr o n y le w e j do p r a w e j) . J e ś l i na p rz y k ła d o h o ie lib y ś - my do p o d an ej w naszym p rz y k ła d z ie lio z b y 164 dodaó lio z b ę 123, to w r z ę d z ie je d n o s te k n a le ż y p rz e su n ą ć w lewo 3 k r ą ż k i , w r z ę d z ie d z i e s i ą t e k - dwa i w re s z c ie w r z ę d z ie s e te k - je d e n k r ą ż e k . Otrzymamy w t e n sposób sumę 164 + 123 = 287.
Podany p rz y k ła d n a le ż y o czy w iście do n a j p r o s t s z y c h . S p ra
wa n ie c o sk o m p lik u je s i ę , j e ś l i do o trzym anej li c z b y 287 - dwóoh s e t e k , ośmiu d z i e s i ą t e k , sied m iu je d n o s te k , zeohoemy do
daó l i c z b ę 143. D odając do dwóch s e te k je d n ą - otrzymamy t r z y s e t k i . Osiem d z i e s i ą t e k dodaó c z te r y d z i e s i ą t k i - otrzymamy dw anaśoie d z i e s i ą t e k , a w ięc je d n ą s e tk ę o ra z 2 d z i e s i ą t k i .
...
rv-...- ...
^a/UUP^AaA/
V UvAAa^U\AAJ
u O u u w ....
/w \A
\AAAJ
nAaA/
_ — YYVYV^YYViw w w v\aAa/ /WYVM¥YYV¥
W reszcie po do dan iu do 3iedm iu je d n o s te k - t r z e c h , otrzymamy 10 je d n o s te k lu b je d n ą d z i e s i ą t k ę . Otrzymamy w t e n sp o só b :
(D ®
+ 2 8 7
143
430
Podane w k ó łk a c h j e d n o s t k i o b ra z u ją p ro c e s zamiany d z ie s i ę c i u je d n o s te k na je d n ą d z i e s i ą t k ę i d z i e s i ę c i u d z i e s i ą t e k n a je d n ą s e tk ę d tp . P ro c e s t e n , odgryw ający n ie zw y k le ważną r o l ę w k o n s t r u k o j i w s z e lk ic h u rz ą d z e ń lio z ą o y o h , nazywa s i ę d z ie sią tk o w a n ie m .
Czynność odejmowania za pomooą l i c z y d e ł odbywa s i ę w od
w ro tn y sposób - p r z e z przesu w an ie o d p o w ied n iej i l o ś c i krążków od s tr o n y le w e j ku p ra w e j.
I s t n i e j e ró w n ież m ożliw ość wykonywania za pomocą l i c z y d e ł o zy n n o ści m nożenia, a naw et d z i e l e n i a , c h o c ia ż te o s t a t n i e o p e ra c je na l i c z y d ła c h wykonuje s i ę rzad k o ze w zględu na t r u d n o ść o s i ą g n i ę c i a z a d a w a la ją c e j s z y b k o ś c i i ła tw o ść p o m y łk i.
Rozwój n a u k i i t e c h n i k i dokonujący s i ę na p rz e ło m ie XVI - XVII w ., a s z c z e g ó ln ie rozw ój ż e g lu g i, a s tr o n o m ii o ra z r z e m io sła i h a n d lu spowodował z w ię k sz e n ie s i ę ' p o trz e b w z a k r e s ie wykonywania w sz e lk ie g o r o d z a ju o b lio z e ń , w w yniku ozego w ie lu uczonych owego cza su z a c z ę ło z a s ta n a w ia ć s i ę nad sposobam i zbudow ania przyrządów lu b maszyn będąoyoh w s t a n i e pomóo c z ło w iekow i w wykonywaniu n a jp r o s ts z y c h b o d a j d z i a ł a ń rach u n k o - wyoh.
P ie rw s z ą m aszyną, k t ó r a w ywarła duży wpływ na d a ls z y r o z wój k o n s t r u k c j i maszyn lio z ą o y o h b y ł w y n alez io n y w 1642 r . - p rz e z 1 SbI s t n i e g o wów czas, _a -z n a n e g o p o t e m f iz y k a f r a n o u s k le - go B. P a s o a l „ a (1623 - 1 6 6 2 ),- sum a to r zbudowany na z a s a d z ie k ó ł z ę b a ty o h .
Nie w dająo s i ę w szozegółow y o p is k o n s t r u k c j i , za sa d ę d z i a ł a n i a maszyny su m u jącej P a s c a la można w ytłum aczyć za pomo
oą r y s . 3 .
Każda p o z y c ja cyfrow a maszyny P a s c a la s k ła d a s i ę z dwóch k ó ł z ę b a ty o h : jednego podstawowego - zwanego kołem cyfrowym i d ru g ie g o k o ła - p o ś r e d n ie g o . Obydwa k o ła m ają po 10 zębów,
R y s .3 . Sohemat su m ato ra B ,P a s c a la 1- k o ło cyfrow e d z i e s i ą t e k , 2 - ko
ło p o ś r e d n ie , 3 - k o ło oyfrowe je d n o s te k , 4 - s p rę ż y n k a s t a b i l i z u j ą c a , 5 - w ydłużony ząb d z ie s ią tk o w a n ia . p r z e d s ta w ia ją c y c h 10 c y f r system u d z i e s i ę tn e g o - od 0 do 9.
Ząb zerowy k o ła cyfrow ego j e s t n ie c o d łu ż s z y od p o z o s ta ły o h . Może on s o z e p ia ó s i ę z
z ę b a tk ą p o ś r e d n ią , k t ó r a u m ieszczon a j e s t w t a k i e j o d l e g ło ś c i od k o ła c y fr o wego, aby p o z o s ta łe zęby
j e j n ie d o s ię g a ły .Z ę b a tk a p o ś r e d n ia p o z y o ji je d n o s
te k łą c z y s i ę z z ę b a tk ą cyfrow ą p o z y o ji d z i e s i ą - t e k , z ę b a tk a p o ś re d n ia po
z y o j i d z i e s i ą t e k - z zę
b a tk ą oyfrow ą p o z y o ji s e te k l t p .
Jak n ie tr u d n o s i ę do
m y ś lić , d łu ż s z y ząb z ę b a tk i o y fro w ej ma na o e lu z asy g n alizo w a
n ie p e łn eg o o b ro tu (3 6 0 °) k o ła cyfrow ego i p rz e k a z a n ie te g o sy g n a łu do n a s tę p n e j p o z y c ji c y f r o w e j,c z y l i z r e a liz o w a n ie w sp o sób m echaniczny w spom nianej p rzy omawianiu dodaw ania za po- mooą l i o z y d e ł zasady d z ie s ią tk o w a n ia . Zasada t a , g e n ia ln a d z i ę k i s w o je j p r o s t o c i e , a wprowadzona po r a z p ie rw sz y p r z e s z ło 300 l a t tem u, p r z e tr w a ła do d z i ś 1 w ciąż j e s t sto so w an a z n ie w ie lk im i zmianami w n ie k tó r y c h k o n s tr u k c ja c h maszyn l i o z ą - oyoh.
Z p u nk tu w id z e n ia w sp ó łczesn y ch wymagań k o n s tru k c y jn y c h maszyna P a s o a la b y ła n ie d o s k o n a ła . Podstawowy j e j b ra k p o le g a ł na niewygodnym n a s ta w ia n iu c y f r ( c y f r y n a s ta w ia n o za pomo
c ą s p e o ja ln e g o s z t y f t u m etalow ego) o ra z na tym, że k ażd ą pozy
c ję cyfrow ą li c z b y tr z e b a b y ło n a s ta w ia ć o d d z i e ln ie , oo p rak ty c z n ie u n ie m o ż liw iło wykonywanie na t e j m aszynie o p e r a c j i m nożenia i d z i e l e n i a .
Główną z a l e t ą t e j maszyny b y ło zasto so w an ie ' po r a z p l erw - szy zasad y m echanicznego d z ie s ią tk o w a n ia , co b y ło b o d aj., na j - w a ż n ie js z ą cec h ą maszyny P a s o a la , o d r ó ż n ia ją c ą j ą od w s z y s t- k io h dotychczasow ych przyrządów l i c z ą c y c h .
- 16 -
Praw ie 30 l a t po sk o n stru o w a n iu p rz e z P a s o a la maszyny su m u ją c e j, t j . około ro ku 1671 znany n ie m ie c k i m atem atyk i . f i l o z o f G.W. L e i b n i z (1646 - 1716) opraoow ał nową k o n s tr u k c j e maszyny s u m u ją c e j, a n a s tę p n ie w 1694 r . ró w n ież maszyny, za pomooą k t ó r e j można b y ło wykonywać, o p ró cz dodaw ania 1 o d e j
mowania, ta k ż e m nożenie i d z i e l e n i e .
K o n stru k o y jn ie maszyna G. L e ib n iz a o p a r ta b y ła na z a s a d z ie tz w . waloów schodkowyoh. M aszynie t e j pośw ięcim y k i l k a słów n ie o o p ó ź n ie j ( p a t r z r y s . 7 ) .
Maszyna L e ib n iz a z pun k tu w id z e n ia k o n s tru k c y jn e g o sta n o w i
ł a b a rd z o ciekaw y w y n alazek , k tó re g o podstawowe z a ło ż e n ia s t o sowane s ą do d z i ś w w ie lu k o n s tru k o ja o h maszyn li c z ą c y c h .
N ależy zw róoió uwagę na je d e n i s t o t n y s z o z e g ó ł ró ż n ią o y maszynę L e ib n iz a od su m ato ra P a s c a la , w edług k tó re g o w sz y stk ie
produkowane o d tąd maszyny d z i e l ą s i ę na dwie z a sa d n io z e gru p y , a m ianow ioie na:
1) maszyny jedno okresow e, 2) maszyny dwuokresowe.
Sum ator P a s o a la b y ł m aszyną jed n o o k reso w ą, oo o zn ao za, że ró w n o cześn ie z n astaw ie n iem p o sz cze g ó ln y ch c y f r w m a szy n ie, w odpow iednioh o k ie n k ach można b y ło o d c zy tać w y n ik . W m aszynie L e ib n iz a n a to m ia s t n a jp ie rw n a s ta w ia ło s i ę p o szcze g ó ln e o y fry d a n e j l i o z b y , a n a s tę p n ie ( n ie ja k o w drugim o k r e s i e ) , za pomo
o ą jedn ego p r z e k r ę c e n ia k o rb k ą , c a ła l i c z b a wprowadzana b y ła do l i c z n i k a m aszyny.
Wiek XVII w ydał oo zyw iśoie w ię c e j k o n s tru k to ró w maszyn l i c z ą c y c h . K o n stru k c je P a s o a la i L e ib n iz a n a le ż ą jed n ak że do n a j b a r d z i e j znanych i o ry g in a ln y o h . One t e ż wywarły n a jw ię k sz y wpływ na d a ls z y rozw ój p r o d u k c ji maszyn li c z ą c y c h .
Dwa w ie k i p ó ź n ie j in n e , b a rd z o o ry g in a ln e k o n s tr u k c je ma
sz y n li c z ą c y c h opracow ał r o s y j s k i p r o f e s o r m atem aty k i i mecha
n i k i P .L . C z e b y s z e w (1821 - 1 8 9 4 ), k tó r y sk o n stru o w a ł w 1878 r . maszynę su m ującą, a w 1881 r . ró w n ież maszynę wyko
n u ją c ą c z t e r y d z i a ł a n i a rachunkow e.
O ry g in aln o ść k o n s t r u k c j i maszyn Czebyszewa p o le g a na z a s to so w an iu p rz e z n ie g o nowej zasad y d z ie s ią tk o w a n ia . W p o p rz e d -' n lo h k o n s tr u k c ja c h maszyn "przekazy w an ie d z i e s i ą t e k " do wyż
s z e j p o z y c ji cy fro w ej n a stę p o w a ło w momencie z a k o ń c z e n ia p e ł
nego o b ro tu k o ła cyfrow ego n i ż s z e j p o z y c ji o y fro w e j, t z n . w momencie p r z e j ś o i a z ę b a tk i o yfrow ej ze s ta n u 9 do 0 . W maszy
n ie Czebyszewa, z a m ia st n a g łe g o "skokowego" d z ie s ią tk o w a n ia , zasto so w an a z o s t a ł a za sa d a jed n o czesn eg o ru ch u k ó ł zęb aty o h w s z y s tk ic h p o z y c ji cyfrow ych, z tym że j e ś l i k o ło cyfrow e po
z y c j i je d n o s te k dokonało p ełn eg o o b ro tu , t o k o ło cyfrow e s ą s ia d u j ą c e j z lewa p o z y c ji d z i e s i ą t e k w ykonało 0,1 o b r o tu , ko
ł o p o z y c ji s e te k - 0,01 o b ro tu i t d . Zasada t a w y k o rzy stan a by
ł a n a s tę p n ie w w ie lu in n y ch k o n s tru k o ja o h maszyn lio z ą o y o h , ze w zględu na t o , że p o z w a la ła ona o sią g n ą ć zn ao z n le w ię k s z ą szybkość p r a c y .
Żadna z konstruow anych do p o o zątk u XIX w ieku maszyn l i c z ą cych, mimo sw ej pom ysłow ości i sp ra w n o śo i, n ie d o c z e k a ła s i ę s z e r s z e g o ro z p o w sz e c h n ie n ia i n ie w y sz ła , ja k byśmy to d z iś p o w ie d z ie li, poza g ra n io e p ro to ty p ó w . Podstawową p rz y c z y n ą t e go b y ł n i s k i poziom t e c h n i k i , n ie p o z w a la ją c y •produkować na s k a lę przem ysłow ą ta k p re o y z y jn y c h m aszyn.
Pierw szym , k tó r y z o rg a n iz o w a ł p ro d u k c ję maszyn na s z e r s z ą s k a lę b y ł F ra n o u z -K a ro l T h o m a s d e C o l m a r . Kon
s t r u k c j a je g o maszyny o p ie r a ła s i ę na z a sto so w a n iu w alca schod
kowego L e ib n iz a . Pooząwszy od 1822 r . w o k r e s ie około 50 l a t wyprodukowano ponad t y s i ą c podobnych m aszyn.
W 1874 r . m echanik W ytwórni P ap iero só w W artośoiow ych w Pe
te r s b u r g u W. O d h n e r s k o n s tru o w a ł, a w 1891 r . u ru o h o m lł p ro d u k c ję arytm ometrów zbudowanyoh na z a s a d z ie tz w . z ę b a tk i o zm iennej i l o ś c i zębów, nazw anej p ó ź n ie j "kołem Odhnera"
( p a t r z r y s . 5 ) .
Maszyny zbudowane na z a s a d z ie k o ła Odhnera n a l e ż ą d z i ś do n a j b a r d z i e j rozpow szeohnionyoh k o n s t r u k c j i maszyn li c z ą c y c h . Na podobnej z a s a d z ie zbudowano rów n ież p ie rw sz y po w o jn ie p o l
s k i ary tm o m etr Męsko wyprodukowany p rz e z Zakłady Metalowe w S k arży sk u - K am iennej.
W d r u g ie j połow ie XIX w ieku p o w s ta ją ró w n ież p ie rw sz e kon- s tr u k o je maszyn lic z ą c y c h w S ta n a c h Z jednoozonyoh. Do najw aż
n ie js z y c h jed n ak wynalazków n a le ż ą sk onstruow ane w 1888 r . p rz e z d r Hermana H o l l e r i t h a praco w n ik a am erykań
s k ie g o B iu ra S pisów , maszyny p ra c u ją c e na z a s a d z ie o d czy tu d a- nyoh p rze d sta w io n y o h w fo rm ie otworków wydziurkowanyoh na k a -
- 18 -
w ałkaoh k a r to n u . Maszyny te * k tó r e d a ły p o c z ą te k now ej d u ż e j g ru p ie m aszyn lio z ą o y o h , zwanych maszynami system u k a r t d z l u r - kowanyoh lu b maszynami lio z ą o o - p e r f o r a o y jn y m i ( l i c z ą o o - a n a l i - ty ozn y m i) zasto so w an e z o s t a ł y po r a z p ie rw sz y do o pracow ania m a te ria łó w am ery k ańsk ieg o s p is u lu d n o ś o i w 1890 r* N a s tę p n ie maszyny H o l l e r i t h a zastoso w ano do opraoow anla m a te ria łó w s p i su 1891 r . w K anadzie o ra z s p i s u 1897 r . w R o s j i . W A n g lii ma
szyny sy stem u k a r t dziurkow anych zastosow ano w 1911 r . a w P o lso e w 1922 r .
Zasada od ozy tu danyoh z k a r ty w m aszynie s k o n stru o w a n e j p rz e z H o l l e r i t h a p o le g a ła na zam knięolu obwodu e le k try o z n e g o p r z e z otw ór w k a r c i e . J e ś l i w określonym m ie js c u k a r ty z n a jd o w ała s i ę d z iu r k a n a stę p o w a ło zam knięole obwodu e le k tr y o z n e g o ,
k tó r y n a p ę d z a ł odpow iednie k o ło oyfrow e llo z n ik ó w , r e j e s t r u - ją o w t e n sposób d an ą l i o z b ę .
N ieoo p ó ź n ie j in ny w y nałazo a am ery k ań sk i - P o w e r s s k o n s tru o w a ł m odel podobnej maszyny o p a r t e j ró w n ież na odczy
c ie danyoh " z a p is a n y c h " w. fo rm ie d z iu r e k na k a r o ie p a p ie r o w e j.
0 i l e je d n ak w m aszynie H o l l e r i t h a o d c zy t p o le g a ł n a zam knię- o iu lu b n ie zam k n ięciu obwodu e le k try o z n e g o z a le ż n ie od obec
n o ś c i lu b b ra k u d z i u r k i w k a r o ie , o t y l e w modelu maszyny Po- w ersa in f o r m a c ja odczytyw ana b y ła za pomocą s p e o ja ln y c h tę p y c h
i g l i c m etalow ych, k tó r e p rz e c h o d z ą c p rz e z otw ory w k a r o ie po
b u d z a ły do d z i a ł a n i a odpow iednie mechanizmy li c z ą c e lu b z a p i
s u j ą c e . W o d ró ż n ie n iu od " e le k try o z n e g o " o d o zy tu w m aszynie • H o l l e r i t h a , Powers z a s to s o w a ł w sw oioh m aszynach o d ozy t mecha
n ic z n y . Może i n ie w a rto by wspominać o tym, gdyby n ie t o , że o b ie t e k o n c e p c je d a ły p o c z ą te k ro zw o ju dwom za3adniozym k i e runkom k o n s t r u k c j i maszyn li o z ą c o - p e r f o r a c y jn y o h .
Z i d e i k o n s t r u k c j i maszyn H o l l e r i t h a r o z w in ę ła s i ę g rupa maszyn zwanyoh maszynami o k o n s t r u k c j i e le k tr o m e c h a n ic z n e j a z modelu maszyny Pow ersa - maszyny o k o n s t r u k c j i m e c h a n ic z n e j.
S p o śród w sp ó łczesn y o h m aszyn li c z ą c o - p e r f o r a o y jn y o h do p ie rw s z e j grupy m aszyn " e le k tro m e c h a n ic z n y c h " z alicz am y maszyny p ro dukowane p rz e z am erykańską firm ę IBM, maszyny p r o d u k c ji ra d z ie o - k i e j , maszyny f r a n c u s k ie produkowane p r z e z firm ę B u li , maszyny p r o d u k o ji NRD i in n e , a do grupy maszyn "m eohanioznyoh" - ma
szy n y firm y Rem ington Rand o ra z maszyny o zeo h o sło w ack le A ritm a.
Podobna g en eza j e s t o cz y w iśc ie ty lk o ożęśoiow o s łu s z n a . D z is ie j s z e maszyny je d y n ie w n ie w ie lk im s to p n iu p rz y p o m in a ją p ro to ty p y maszyn H o l l e r i t h a i P o w e rsa . W szy stk ie modele p ro d u - kowanyoh o b eonle maszyn llo z ą o o - p e r f o r a o y jn y o h s ą maszynami c a łk o w io ie z e le k try fik o w a n y m i, z dużym sto p n ie m a u to m a ty z a o ji c z y n n o ś c i li o z ą o o - z a p is u ją o y o h . Do d z i ś je d n ak zachow ały s i ę dwa system y o d ozy tu in f o r m a c ji z k a r t - e le k tr y o z n y i m echani
czny, oo w p ły n ęło na ró ż n ą form ę z a p is u danyoh liozbow yoh na k a r ta o h , w zw iązku z -czym p o d z i a ł n a t e dwie grupy maszyn z a - ohowany z o s t a ł do d z i ś .
W XIX w ieku p o w sta ły ró w n ież p ie rw sz e id e e k o n s tr u k o ji au to m aty czn y ch maszyn li c z ą c y c h , z k tó r y c h k i l k a n a ś c i e l a t t e mu r o z w in ę ła s i ę p o tę ż n a r o d z in a maszyn e le k tro n o w y c h .
Podstawowe id e e p o dobnej maszyny s tw o r z y ł m atem atyk a n g i e l s k i C h a rle s B a b b a g e (1792 - 1 8 7 1 ). W 1822 r . Babbage zbudował model o r y g in a ln e j maszyny l i c z ą c e j , nazw anej ze w zg lę
du na sp osób p ra c y , "maszyną ró żn io o w ą ", a w 1830 r . opraoow ał am bitny p r o j e k t maszyny a n a l i t y o z n e j . Żadna z ty o h maszyn n ie z o s t a ł a je d n a k wyprodukowana,mimo dużych nakładów fin an so w y ch p rzez n ao zo n y o h n a t e n c e l p r z e z r z ą d b r y t y j s k i . S ta n ę ła temu na p rz e s z k o d z ie j e j z b y t skom plikow ana k o n s tr u k o ja , p r z e r a s t a ją c a m o ż liw o śc i te o h n lo z n e owego c z a s u , ja k ró w n ież b ra k n a l e ż y te g o z ro z u m ie n ia ogromnej w ag i w ynalazku B a b b a g e 'a .
W 1842 r . p ra c e nad m aszyną B a b b a g e ^ z o s t a ł y z a n ie o h a n e . J e j nieuk oń o zo ny p r o to ty p z n a jd u je s i ę do d z i ś w Muzeum Nauki w L o n d y n ie.
Z g ó rą 100 l a t po p rz e rw a n iu p ra o nad m aszyną różn io o w ą B ab b ag e 'a uozony am ery k ań sk i p r o f . H o w a r d A l k e n w ydobył z zap o m n ien ia je g o w ynalazek i p rz y pomocy firm y IBM
( I n t e r n a t i o n a l B u s in e s s M achines C o rp .) zbudow ał w 1944 r . p ie rw s z ą au to m aty c zn ą p rz ek a ź n ik o w ą maszynę oyfrow ą, nazwaną Mark I .
M niej w ię c e j w tym samym c z a s ie G. S t 1 b i t z skon
s tr u o w a ł w f a b ry c e B e l l T elephone L a b o r a to r ie s m ałą maszynę oyfrow ą o p a r tą ta k ż e na te o h n io e p rz e k a ź n ik o w e j.
L ata w ojny p r z y n io s ły ró w n ież w ie le nowyoh k o n s tr u k o ji ma
sz y n cy frow ych, w ykorzystyw anych p rzew ażn ie d la oelów w ojsko
w ych. Wspólnym ic h b rak iem b y ło o p a r c ie k o n s t r u k o j i na te o h n l-
20 -
oe p rz e k a ź n ik o w e j ( e le k tr o m a g n e ty c z n e j) , oo p r z e s ą d z i ło o ic h ogromnych ro z m ia ra o h , nadmiernym o lę ź a r z e , skom plikow anej r e - g u l a o j i i stosunkow o w o ln e j p r a c y .
W 1946 r . na p o d s ta w ie p r o j e k t ów M a u c h 1 y i.
E o k e r t a z o s t a ł a .budowana na U n iw e rsy te c ie P en sy lw an ia p ie rw s z a m aszyna cyfrow a o p a r ta na k o n s t r u k c j i e l e k t r o n i c z n e j . Maszynę nazwano E Ń I A C ( E l e c t r o n i c N u m erical I n t e g r a t o r and C a l c u l a t o r ) . P o s ia d a ła ona 18 000 lamp elek tro n o w y o h o ra z 1 500 przek aźn ik ó w e le k tro m e o h a n io z n y c h . Maszyna wykonywała o p e ra o je dodaw ania i odejmowania z zaw ro tn ą ja k na owe ozasy s z y b k o ś c ią - 5 000 l l o z b n a se k u n d ę . S tero w an ie o b lic z a n ie m r e a lizo w an e b y ło za pomooą rę c z n e g o u s ta w ia n ia p rz e łą c z n ik ó w 1 t a b l i c program owych, co pow ażnie o b n iż a ło p o te n c ja l n ą szybkośó m aszyny.
P a rę l a t p ó ź n ie j (1949 - 1950) sk o n stru o w an a z o s t a ł a p ie rw s z a e l e k tr o n ic z n a maszyna oyfrow ą (EMC) w Związku R ad zieck im . Nazywała s i ę ona MESM (M ała ja E le k tr o n n a ja S o z o tn a ja M a s z in a ).
B yła ona wynikiem p rao y k olekty w u k o n s tru k to ró w I n s t y t u t u Ma
te m a ty k i U k r a iń s k ie j A kadem ii Nauk k ierow anego p r z e z akadem ika S .A . L e b i e d i e w a .
N 1953 r . pod k ie ru n k ie m te g o ż uczonego zbudowano maszynę BESM ( B y s tr o d ie js tw u ju s z o z a ja E le k tr o n n a ja S o z o tn a ja M a s z in a ).
Maszyna m ia ła 5 0 0 0 'lamp elek tro n o w y o h , zajm ow ała około 100 m p .p o w ie rz c h n i i zużyw ała 75 kVa e n e r g i i . Szybkośó j e j p ra c y wy
n o s i ł a o ko ło 7 000 - 8 000 o p e r a c j i dodaw ania na sek u n d ę. W tym samym ro k u sk o n stru o w an a z o s t a ł a w ZSRR e l e k tr o n io z n a ma
szyna oyfrow ą S t r l e ł a - k o n s tr u k to r J . J . B a z y le w sk i.
Jed na z n a j b a r d z i e j rozpow szech nio ny ch r a d z ie c k io h maszyn elek tro n o w y c h - maszyna U ra l sk o n stru o w an a z o s t a ł a w 1955 ro ku p rz e z i n ż . B . I . R am lejew a.
W o k r e s ie o s t a t n i c h l a t sk on stru ow ano w ZSRR w ie le typów b a r d z i e j now oczesnych maszyn oyfrow yoh. S z c z e g ó ln ie wymienió
tu n a le ż y maszyny tra n z y s to ro w e - M ińsk-2 i M ińsk-22 o ra z bu
dowane o b ecn ie maszyny U ral-1 1 1 U ral-14*
W o k r e s ie powojennym p o w s ta ją ta k ż e p ie rw sz e p o ls k ie kon- s t r u k o j e e le k tr o n io z n y o h maszyn oyfrow yoh. P ie rw s z ą ta k ą maszy
nę zbudowano w końcu 1958 r . w Z a k ła d z ie A paratów M atem atycz
nych PANj m aszyna t a z o s t a ł a nazwana p rz e z k o n s tru k to ró w XYZ.
P r a c u je ona z s z y b k o ś c ią o koło 1 000 o p e r a c j i dodaw ania n a s e k u n d ę. N astępnym i k o n s tru k o ja m i te g o Zakładu - to maszyna ZAM-2 o ra z budowana o b ecn ie ZAM-3.
W t e j ż e i n s t y t u o j i opraoowano i r e a l i z u j e s i ę p r o j e k t bu
dowy o a ł e j ro d z in y maszyn ZAM, z k t ó r e j każdy p o sz c z e g ó ln y ty p maszyny p rzy sto so w an y b ę d z ie do wykonywania o k re ś lo n e g o k ręg u z ad a ń , a je d n o c z e ś n ie w sz y stk ie ty p y m aszyn n a le ż ą c e do t e j ro d z in y o p i e r a j ą s i ę na je d n o lit y c h zasa d a c h budowy zespołów i podzespołów te o h n io z n y c h o ra z s t o s u j ą j e d n o l i t e zasad y p r o g ra mowania.
Drugim ośrodkiem b u d u ją cy m EMC w P o ls c e j e s t P o l i t e c h n ik a W a r s zawsktu JT/ynikiem p ra c y k ad ry naukowej t e j U o z e la i j e s t o ry
g in a ln a k o n s tr u k c ja e l e k t r o n i c z n e j maszyny c y fro w ej - UMC.
Obeonie na PW opracowywany j e s t p r o to ty p nowej EMC p rz y sto so w a n e j do p ra o a d m in is tr a c y jn y c h , n o sz ą c y nazwę AMC. Maszyny e l e k -
tr o n io z n e produkowane s ą ró w n ież w Z akład ach BlffRO we W rooła- w iu . W z a k ła d a ch ty c h p ro d u k u je s i ę EMC ty p u O dra.
SIT o k r e s ie o s t a t n i c h l a t czy n io n e s ą ta k ż e w y s i łk i w k i e runku znaoznego r o z s z e r z e n ia s to s o w a n ia maszyn lic z ą o y o h do wykonywania n a j b a r d z i e j p ra c o c h ło n n y c h p ra o obrachunkowych w
g o sp o d arce n a ro d o w e j. Swiadozy o tym na p r z y k ła d f a k t , że w o k r e s i e - 11 l a t - od 1951 do 1961 r . - im portow ano do P o ls k i ogółem p raw ie 155 t y s . maszyn n a le ż ą o y o h do grupy maszyn tz w . m a łe j i ś r e d n i e j m e o h a n iz a o ji. Ogólna l i c z b a ty o h m aszyn w P o ls c e w po ło w ie 1962 w y n o s iła :
maszyn sum ujących 59 331
m aszyn 4 -d z ia ła n io w y o h 101 229 maszyn k s ię g u ją o y o h 1 543 m aszyn f a k tu r u ją c y o h 1 357
R ozw ija s i ę ta k ż e m e o h an iza o ja p ra o obrachunkowych z z a s to sowaniem maszyn lio z ą o y o h sy stem u k a r t d ziu rk o w an y ch . Od s t r o ny ilo ś o io w e j p ro o e s t e n c h a r a k te r y z u je n a s tę p u ją o e z e s ta w ie n ia :
w edług s ta n u na 3 1 .X II
1959 1960 1962 1963
L iozb a s t a o j i maszyn
lic z ą o y o h 32 40 56 59
L iozba zestawów maszyn system u k a r t d z iu rk o
wanych 151 177 198 257
- 22 -
R ozw ija s i ę ta k ż e p ro o es m e o h a n iz a c ji p ra o o b liczen io w y o h z zastosow aniem now oczesnych e le k tr o n ic z n y c h m aszyn cy fro w y ch.
W 1963 r . . o g ó ln a lio z b a ty c h maszyn z a in sta lo w a n y c h w P o ls c e w y n o s iła 26 s z t u k .
Powyższe dane św ia d c z ą n i e z b i c i e o tym, że ze s tr o n y pań
stw a czynion e s ą poważne w y s i ł k i w k ie ru n k u sy stem a ty czn e g o p o d n o sz e n ia poziomu m e c h a n iz a c ji p ra o obrachunkow ych, wykony- wanyoh d o tą d r ę c z n ie z dużym nakładem p r a c y , Tym n ie m n ie j z
uw agi n a duże o p ó ź n ie n ia w tym z a k r e s ie i s t n i e j ą c a li c z b a ma
s z y n w P o ls c e n ie z a s p o k a ja w dalszym o ią g u n a j p i l n i e j s z y c h p o tr z e b g o s p o d a rk i n a ro d o w e j. Pod względem li c z b y maszyn l i czący ch P o ls k a p o z o s ta je ta k ż e w t y l e za w ielom a k r a ja m i e u ro p e j s k i m i.
2 . Ogólne zasad y d z i a ł a n i a maszyn llo z ą o y o h . Sposoby r e a l i z a c j i d z i a ła ń raohunkowyoh w maszynaoh
Gdybyśmy z d j ę l i obudowę z ja k ie jk o lw ie k maszyny l i c z ą c e j , aby o b e jrz e ć j e j mechanizm od w ew nątrz, to opróoz ogrom nej i l o ś o i k ó łe k , d ź w ig ie n e k , p ł y t e k , ś r u b e k , sp rę ż y n 1 ln n yo h c z ę ś c i m etalow ych n i c byśmy w n i e j n ie z o b a c z y li, i j e ś l i t a d z ie d z in a n ie j e s t n a s z ą s p e o ja l n o ś o ią zawodową, n ie p o t r a f i l i byśmy praw dopodobnie n ic p o w ied zieć o tym, w j a k i sposób można p rzy j e j pomocy wykonywać d z i a ł a n i a rachunkow e. Bardzo tru d n o b y ło b y ta k ż e p o w ied zieć nam czym r ó ż n i s i ę je d e n m odel maszyny
od d r u g ie g o ,p o z a o czy w iście ta k im i ła tw o d o s trz e g a ln y m i cecha
mi ja k ro z m ia r , k o lo r , c i ę ż a r i t p .
N ic w tym dziw nego, poniew aż w sp ó ło zesn e maszyny l i c z ą c e s ta n o w ią wysoce skomplikowane meohanizmy, p rz y czym i l o ś ć ty pów, m o d eli i odmian ty c h maszyn j e s t ta k d u ża, że naw et w ta
jemniczonemu tr u d n o z o rie n to w a ć s i ę w s z c z e g ó ła c h k o n s tr u k c y j
nych p o sz c z e g ó ln y c h m aszyn.
J e ś l i je d n a k spojrzym y na spraw ę od s tr o n y podstawowych za
sad budowy k a ż d e j z m aszyn, to zobaozymy, że ogromna ic h ró żn o ro d n o ść da s i ę sp row ad zió do k i l k u z a s a d n ic z y c h system ów . W łaś
n ie owo s p o jr z e n i e " a n a lity c z n e " na maszynę od s tr o n y podstaw o
wych i d e i k o n 3 tru k o y jn y o h re a liz o w a n y c h w p o szcze g ó ln y ch ma- szy naoh s ta n o w ić b ę d z ie p rz e d m io t n in i e j s z e g o p a r a g r a f u .
W poprzednim r o z d z i a le w spom inaliśm y o tym, że w b a rd z o dawnych o z asa o h , k ie d y lu d z ie z a c z ę l i sto so w ać abak lu b jeg o p ó ź n i e js z ą form ę - l l o z y d ł a - ic h w y o b rażen ie o l i c z b i e zw iąza
ne b y ło ś o i ś l e z odpow iednią i l o ś o i ą s z tu k k a m ie n i, krążków i t p . L iczb y n ie ro zp atry w a n o w sposób a b s tr a k c y jn y , w oderwa
n iu od j e j k o n k r e tn e j, f iz y o z n e j, n ie ja k o n am ao aln ej t r e ś o i . Świadozy o tym na p r z y k ła d f a k t , że n a j s t a r s z e system y pism a n ie p r z e d s ta w i a ją c y f r w fo rm ie rysunków , l e c z w fo rm ie k r e s e k , k tó r e t r z e b a k p le jn o p o lic z y ć , aby o d c z y ta ć n a p is a n ą l i c z b ę .
Rozwój g e o m e tr ii i m atem aty ki a b s tr a k c y jn e j u m o ż liw ił skon
s tru o w a n ie p rz e z B .P a s c a la jeg o su m a to ra , w którym w ie lk o ś c i liozbow e p rz e d s ta w io n e z o s ta ł y za pomocą odpow iednich układów m eohanlcznyoh. W o d ró ż n ie n iu od w s z y stk lo h dotyohczasow yoh spo
sobów w su m ato rze P a s o a la l i c z b a z o s t a ł a p rz e d s ta w io n a w f o r mie odpow iedniego k ą t a o b ro tu k o ła z ę b a te g o ( p a t r z r y s . 3 ) . O brót k o ła o 36 s t o p n i (o je d n ą d z i e s i ą t ą ) o z n a c z a ł z a r e j e s t r o w anie c y fr y 1 , o b ró t te g o ż k o ła o 180 s t o p n i o z n a o z a ł o y frę 5
i t p .
Id e a P a s o a la p r z e tr w a ła do d z i ś . J e s t ona re a liz o w a n a w n ie k tó r y c h k o n s tr u k o ja o h maszyn, z tym że b a rd z o niewygodne i powolne o b ra o a n ie k ó ł z ę b a ty c h za pomooą i g l i c y m etalo w ej z a s tą p io n o n a o isk ie m odpow iednioh k la w is z y .
Omówimy n a jw a ż n ie js z e zasad y budowy maszyn llo z ą c y o h . System d źw ig n i o ru ch u wahadłowym
Zasadę k o n s t r u k o j i maszyn lio z ą o y o h , w k tó ry o h s t o s u j e s i ę sy3tem d źw ig n i o ruohu wahadłowym spróbujem y omówić n a p r z y k ła d z ie ry su n k u 4 .
Na ry su n k u 4 p rz e d s ta w io n o schem at k o n s t r u k o j i jednego e l e mentu cy fro w e j maszyny sum ująoej. zbudow anej n a z a s a d z ie tz w . d źw ig n i o ru c h u wahadłowym. Elementów t a k i c h , c z y l i podobnyoh d źw ig n i i k ó ł z ę b a ty o h j e s t t y l e , i l e w ynosi pojem ność li o z b o - wa t a k i e j m aszyny, a w ięc p r a k ty c z n ie od 7 do 1 3 . W szystk ie dźw ig n ie umooowane s ą na je d n e j w sp ó ln e j o s i ( 1 ) w t e n sp o só b , aby mogły za n a c iś n ię c ie m k la w is z y cyfrow yoh ( 3 ) odohylaó s i ę w d ó ł . Pow rót d ź w ig n i do s ta n u w yjśoiow ego u m o żliw ia sp rę ż y n a
- 24 >
(4) . N a c iś n ię c ie k la w is z a cyfrow ego ( 3 ) wywołuje o d c h y le n ie d źw ig n i w d ó ł . Z akończenie trybow e d źw ig n i .sc z e p io n e na s t a ł e
R y s .4 . E lem ent k o n s tru k o y jn y maszyny l i c z ą c e j zbudowanej na z a s a d z ie d źw ig n i o ru c h u wahadłowym
1- d ź w ig n ia , 2 - oś d źw ig n i, 3 - k la w is z e cyfro w e, 4- s p rę ż y n a , 5- k o ło oyfrow e, 6 - z ę b a tk a k o ła cyfrow ego, 7 - meohanizm
zapadkowy, 8 - zap ad k a.
z z ę b a tk ą p rz y c z y n ia s i ę do j e j o b ro tu o odpow iedni k ą t z a le ż ny od w ie ik o ś o i k ą t a o d c h y le n ia d ź w ig n i. W c z a s ie o p u szo zan ia s i ę trybow ego segm entu d źw ig n i w d ó ł z ę b a tk a s o z e p io n a na s t a ł e z d ź w ig n ią o b raoa s i ę w k ie ru n k u pokazanym na ry su nk u s t r z a ł k ą . Nie t e n o b ró t je d n ak n as i n t e r e s u j e . Nie wywoła on bowiem o b ro tu k o ła oyfrow ego, poniew aż z ę b a tk a n ie ma b ezp o ś
redniego p o łą c z e n ia z kołem cyfrowym.
W c z a s ie o b ro tu z ę b a tk i w k ie ru n k u przeoiwnym od ru ohu wskazówki z e g a ra (w lew o) zapadka umooowana n a k o le oyfrowym
( 5 ) ś l i z g a s i ę po u rz ą d z e n iu zapadkowym ( 7 ) . Z c h w ilą je d n a k , k ie d y zw olniony z o s ta n ie n a o is k na k la w is z i d źw ig n ia pod w pły
wem sp rę ż y n y ( 4 ) z ao z n ie s i ę p o d n o sić z powrotem do góry n as
t ą p i s o z e p le n ie s i ę z ę b a tk i ( 6 ) z kołem oyfrowym ( 5 ) za pomocy mechanizmu zapadkowego i k o ło oyfrowe zao z n ie s i ę o b raca ć w k ie ru n k u zgodnym z ruohem w skazówki z e g a r a , " r e j e s t r u J ą o " w te n sposób o y f r ę , k t ó r e j w a rto ś ć z a le ż y od s to p n ia o d o h y le n ia d ź w ig n i.
K la w ia tu ra maszyny u s ta w io n a j e s t w t e n sp o só b , aby p r z e z n a c i ś n i ę c i e każdy k la w is z o p u s z o z a ł s i ę na jednakow ą g łęb o k o ść w d ó ł . Poniew aż jed n ak k la w is z e z n a jd u ją s i ę w n ie je d n a k o w e j
O d le g ło ś c i od o s i , to jednakowy ru o h każdego k la w is z a wywołuje
n iejed nak ow e o p u szo zen ie d ź w ig n i. Im d a l e j z n a jd u je s i ę dany k la w is z od o s i w ahania d ź w ig n i, tym m n ie jsz e b ę d z ie j e j odohy- j.e n ie od norm alnego poziomu i tym m n ie js z y b ę d z ie w zw iązku z
tym o b ró t k o ła oyfrowego w o z a s ie ruohu pow rotnego d ź w ig n i.
N ajw iększe o d o h y le n ie d źw ig n i n a s t ą p i w przy p ad k u n a o i ś n i ę o ia na k la w is z 9 ze w zględu na t o , że z n a jd u je s i ę on n a j b l i ż e j
o s i .
P o z o s ta je do w y ja ś n ie n ia drobny s z o z e g ó ł, a m ianow icie d la c z e g o k o n s tr u k to r z y p o s ta n o w ili zasto so w ać o b ró t k o ła o y fro wego w o z a s ie ru o h u pow rotnego d ź w ig n i. Ł a tw ie j by p r z e o ie ż wy
o b r a z ić można s o b ie k o n s tr u k c ję maszyny, w k t ó r e j k o ło z ę b a te so z e p io n e j e s t n a ^ t a ł e z kołem oyfrowym, w zw iązku z ozym j e go o b ró t n a s tę p u je w o z a s ie n a c i s k a n ia na odpowiedni- k la w is z , t o znaozy w o z a s ie ruohu segm entu trybow ego w d ó ł . W y sta rc z y ło by w tym przy p ad k u zasto so w ać u r z ą d z e n ie r o z łą o z a ją o e z ę b a tk ę
Z d źw ig n ią na o k re s j e j pow rotu do s ta n u w y jścio w ego , aby za chować n a k o ła o h oyfrowyoh z a r e je s tr o w a n ą l i o z b ę . Czy p rz y t a kim ro z w ią z a n iu maszyna p o t r a f i ł a b y lio z y ć ? O ozyw iśoie t a k . R ozw iązanie pokazane na r y s . 4 j e s t po p r o s tu b a r d z i e j oelowe
ze względów e k s p lo a ta o y jn y o h , a m ianow ioie u n ie z a le ż n ia ono o b r ó t k ó ł oyfrow yoh od s i ł y u d e r z e n ia w k la w is z .
Dodawanie na m aszynie zbudow anej na z a s a d z ie d źw ig n i o ru ohu wahadłowym p o le g a na k olejn y m n a c is k a n iu n a k la w is z e o y f
row e, p rz y ozym z a r a z po z w o ln ie n iu n a o is k u na k la w is z e w s p e c ja ln y c h o k ie n k ach ukazu'je s i ę w ynik dodaw ania. J e s t t o w ięc p r z y k ła d k o n s t r u k o j i maszyny tz w . je d n o ó k re so w e j. Sprow adzenie
o a łe g o meohanizmu lic z ą o e g o do s ta n u w yjśoiow ego, c z y l i tz w .
"z ero w an ie" l u b 1 "k aso w a n ie" l i o z n i k a n a s tę p u je za pomocą p ó ł
o b ro tu s p e o j a ł n e j d źw ig n i u m ie sz c z o n e j z boku m aszyny. Maszyny zbudowane na t e j z a s a d z ie p rzez n aczo n e s ą głów nie do w ykonania d z i a ła ń dodaw ania i odejm ow ania.
System k ó ł o zm iennej i l o ś c i zębów ( t a r c z a Odhnera)
W o p a ro iu o k o n s tr u k c ję ta r o z y Odhnera zbudowane s ą w sz y st
k ie w sp ó łczesn e arytm om etry dźw igniow e. Na p o d o b n ej z a s a d z ie zbudowane s ą ró w n ież 1O -klawiszowe arytm om etry ty p u F a o lt* p o l
s k i ary tm o m etr Męsko, r a d z i e o k i ty p u WK i in n e .
- 26 -
R y s .5 . K o n s tru k c ja k o ła Odhnera
1 - k o ło podstaw ow e, 2 - oś k o ła podstaw ow ego, 3 - k o ło nastaw oze, 4 - k o łe c z k i, 5- s z t y f o i k i , 6- rowek k o ła n astaw o zeg o , 7 - dźw i-
g ie n k a n a s ta w c z a , 8- zęby d z ie s ią tk o w a n ia .
Jak w idać na r y s . 5 ta r c z a Odhnera s k ła d a s i ę z dwóch k ó ł . Koło podstawowe ( 1 ) umocowane j e s t nieruchom o na o s i ( 2 ) , a k o ło n astaw o ze ( 3 ) , ś c i ś l e p r z y le g a ją c e do k o ła podstawowego może s i ę w s to s u n k u do n ie g o o b raca ć o pew ien k ą t . Koło pod
stawowe ma 9 rowków w y żłob io n y ch w jeg o w n ę trz u , w k tó r y c h z n a jd u je s i ę 9 kw adratow ych kołeczków (4) . Każdy k o łe c z e k ma s p e c ja ln y w y s ta ją o y s z t y f c l k ( 5 ) . S z ty f o ik te n w ohodzl w rowek
( 6 ) k o ła nastaw o zego ( 3 ) .
W p o z y c j i w y jśc io w e j w s z y s tk ie k o łe c z k i ( 4 ) k o ła podstaw o
wego (1) wchodzą swoimi s z ty f o ik a m l ( 5 ) do rowka (6 ): z n a jd u ją c e g o s i ę b l i ż e j śro d k a k o ła n astaw o ze g o . S z t y f o i k i t e s ą w tedy schowane wew
n ą t r z k o ła podstawowego w t e n spo
só b , że żaden z n io h n ie w y s ta je po
za obwód k p ł a . J e ś l i je d n a k , za po
mocą d ź w ig ie n k i ( 7 ) dokonamy o b ro tu k o ła nastaw ozego ( 3 ) w s to s u n k u do k o ła podstaw ow ego, t o skos z n a jd u ją -
? 7 3 I ^ ’ ^a s a d a °y s i § w środkow ej c z ę ś c i rowka z a - llczby za pcmocąkoła Odhneia
1- z ę b a tk a p o ś r e d n ia , 2- c z n ie wypyohaó k o łe c z k i, k tó r y c h z ę b a tk a k o ła cyfrow ego, s z t y f o i k i , ja k ju ż m ów iliśm y, wcho-
3 - k o ło cyfrow e
d z ą do rowka k o ła n a sta w c z e g o . Z a le ż n ie od w ie l k o ś c i k ą t a ob
r o t u k o ła n astaw czeg o w y p c h n ię ta z o s ta n ie odpow iednia i l o ś ć kołeczków poza obwód k o ł a . N a stę p n ie w y s ta rc z y je d y n ie dokonać p ełn eg o o b ro tu o s i z umocowanymi nań k o ła m i, aby n a s ta w io n ą w powyższy sposób c y f r ę z a re je s tr o w a ć w l i o z n i k u . P ro c e s t e n o b ra z u je r y s . 6 .
Z a le ż n ie od te g o , i l e kołeczków z o s ta ł o w y p ch n ięty ch w cza
s i e n a s ta w ia n ia l i c z b y , o t a k i k ą t z o s ta n ie obróoona z ę b a tk a p o ś r e d n ia ( 1 ) o ra z z ę b a tk a k o ła oyfrow ego ( 2 ) ( r y s . 6 ) .
Dwa w y s ta ją c e zęby k o ła podstawowego ( 8 ) ( r y s . 5 ) s ł u ż ą d la d z ie s ią tk o w a n ia ; je d e n w o z a s ie odejm ow ania, d r u g i w cza
s i e d odaw ania.
System waloów schodkowyoh
Zasada k o n s t r u k c j i maszyny l i c z ą c e j o p a r t e j na sy ste m ie waloów schodkowyoh z o s t a ł a wprowadzona po r a z p ie rw sz y p r z e z
L e ib n iz a ( p a t r z s t r . 1 6 ) .
Zasadę j e j p ra c y w yjaśnim y na p r z y k ła d z ie r y s . 7 .
R y s .7 . Z asada k o n s t r u k o j i maszyn zbudowanych w edług system u w a lca schodkowego
1- kw adratow a o ś , 2- k o ło n a s ta w c z e , 3 - w alec schodkowy, 4 - s p r z ę g ło , 5- k o ło cy fro w e, 6 - s p r z ę g ło sto żk o w e.
Wyobraźmy s o b ie w ałe k p o s ia d a ją c y 9 zębów r ó ż n e j d łu g o ś c i (9 s c h o d k ó w )(ry s .7 ) . Na p rz e c iw w a lc a , n a kw ad ratow ej o s i (1 ) um ieszczone j e s t k o ło z ę b a te ( 2 ) , k tó r e może s i ę przesuw ać w zdłuż o s i w ram ach c a ł e j d łu g o ś c i w aloa ( 3 ) . N a b ie ra n ie c y f r na k la w ia tu r z e t a k i e j maszyny p o le g a na odpowiednim u s ta w ie n iu
- 2 8 -
z ę b a t k i ( 2 ) w s to s u n k u do o k r e ś lo n e j i l o ś c i zębów w a lo a . Za
le ż n i e od te g o , w którym m ie js c u u s ta w io n a z o s ta n ie z ę b a tk a o t a k i k ą t b ę d z ie ona p rz e k rę c o n a w o z a s ie o b ro tu w a lc a . P rzy dodaw aniu w aleo dokonuje p ełn eg o o b ro tu , jeg o zęby schodkowe s o z e p i a j ą s i ę z z ę b a tk ą ( 2 ) , k t ó r a o b ra c a o odpow iedni k ą t swą oś ( 1 ) w raz z umooówanym na n i e j sp rzęg łem (4) , k tó r e za poś
red n ictw em sp rzężo n y o h z so b ą p r z e k ła d n i wywołuje odpow iedni o b ró t k o ła cyfrow ego (5) . W te n -s p o s ó b d o d aje s i ę lu b mnoży.
D la w ykonania odejmowania lu b d z i e l e n i a w y sta rc z y p rz e s u n ą ć w lewo s p r z ę g ło ( 4 ) w t e n sp o só b , aby jeg o prawa o zęśó s o z e p i ł a s i ę z try b a m i s p r z ę g ła stożkow ego ( 6 ) . S p o w o d u je.to zmianę k i e run ku o b ro tu k o ła cyfrow ego ( 5 ) p rz y jednakowym k ie ru n k u obro
t u walców sohodkowyoh.
System z ę b a te k ruohomyoh
Jednym z dośó sz e ro k o rozpow szeohnlonyoh systemów k o n s tr u k c j i o z te ro d z la ła n io w y o h maszyn lic z ą c y o h j e s t za sa d a tz w . zęba
t e k ruohom yoh. Zasadę ic h p ra c y p o k azu je r y s . 8 .
Maszyna zbudowa na podobnej z a s a d z ie ma 10 p ły t e k zę b a ty o h ( 1 ) w chodzących za pomocą w y sta ją c y o h s z ty fo ik ó w ( 2 ) do o p a s k i ( 3 ) . N a sta w ie n ie odpow iednich c y f r p o le g a na s o z e p ie n iu k ó ł
z ę b a ty c h ( 5 ) u m iesz- ozonyoh na k w ad rato w ej o s i ( 6 ) z p ły t k ą
z ę b a tą ( 1 ) .
S z o z e p ie n le k o ła z ę b a te g o z gó rn ą p ł y t k ą oznaoza n a s t a w ie n ie o y fry 9 , z n a s tę p n ą od góry - oznaoza n a s ta w ie n ie c y f r y 8 i t d . P o łą - o zen ie k o ła z ę b a te - R y s .8 . ' K o n s tru k c ja maszyn o p a rty c h na za- Ro z p ie rw s z ą p ły t k ą s a d z ie z ę b a te k ruohomyoh. Rysunek poka
z u je n a s ta w ie n ie li c z b y ?25 °d d o łu - oznaoza 1- p ły t k a z ę b a ta , 2 - s z t y f t z ę b a t k i , 3 - n a s ta w ie n ie z e r a . o p ask a, 4- o ię g ło , 5- k o ło z ę b a t e , 6 - kwa
d rato w a o ś , 7- k o ło cyfrow e
