книги из ГПНТБ / Михельсон В.С. Элементы вычислительной математики учебное пособие для электроприборостроительных техникумов

муфту передвинет десятизубчатую шестеренку вдоль оси в такое по­ ложение относительно ступенчатого валика, что при полном повороте валика на один оборот только шесть его зубцов войдут в зацепление с этой шестеренкой. Поэтому шестеренка повернет ось, на которую

Рис. 11. Полноклавишная вычислительная полу­ автоматическая машина «Счетмаш»:

она насажена, на 6/10 полного оборота, и в окошке счетчика 4 по­

явится цифра 6.

Рассмотрим машины, работающие на принципе ступенчатого ва­ лика.

Полуавтоматическая машина. Вычислительная машина «Счет­ маш» (рис. 11) имеет девятиразрядную клавиатуру 4 для набора

чисел, клавиши сложения 2, вычитания 3 и деления 1 для выполне­ ния соответствующих операций. Они выполняются автоматически. На подвижной каретке машины имеются семнадцатиразрядный счетчик результатов и восьмиразрядный счетчик оборотов.

переноса числа из счетчика результатов на установочный ме­ ханизм «Rii»; 23— клавиша гашения счетчика оборотов; 24— кла­ виша гашения счетчика результатов; 25 — клавиша прерывания деления; 26 — клавиша гашения клавиатуры; 27 — клавиша по­ разрядного передвижения каретки; 28— клавиша изменения вра­

щения счетчика оборотов

20

Чтобы произвести, например, деление, нужно перевести каретку в крайнее правое положение (передвижение каретки осуществляется нажатием клавиши 14), набрать делимое на клавиатуре и передать его в счетчик результатов. Затем, погасив единицу, появившуюся в счетчике оборотов, набрать на клавиатуре делитель в таких разря­ дах, чтобы при делении он вычитался из высших разрядов делимого.

После нажатия клавиши «-=-» машина автоматически выполняет все три элемента деления: производит вычитание, делает корректи­ рующее сложение, переводит каретку на один разряд влево и авто­ матически продолжает вычитание. После окончания деления машина останавливается. На машине имеется кнопка прерывания деления. Ею пользуются, когда не нужно вычислять все восемь цифр част­ ного.

Умножение выполняется путем многократного сложения сомно­ жителя в счетчике результатов.

Автоматическая машина. Автоматическая вычислительная ма­ шина (рис. 12) является дальнейшим усовершенствованием полуав­ томатической машины «Счетмаш». Она отличается наличием допол­ нительной десятиклавишной клавиатуры, которая служит для набора

второго сомножителя. Имеются также клавиши «X» и «X» для авто­ матического получения произведения и передачи его в счетчик резуль­ татов со знаком «плюс» или «минус».

ноклавишная и десятиклавишная клавиатуры. Правильность набора на клавиатуре проверяется в специальном индикаторе набора, распо­ ложенном непосредственно над нею. Если в процессе набора была нажата не та клавиша, то приходится гасить весь набор. Это дела­ ется рычагом гашения десятиклавишной клавиатуры.

§5. Принцип работы машин с пропорциональным рычагом

Врассмотренных машинах числа с установочного механизма пе­ редавались в счетчик результатов при помощи колес Однера или сту­ пенчатых валиков. Разберем еще один способ передачи чисел с кла­ виатуры в счетчик результатов, который используется в машинах с

пропорциональным рычагом (рис. 13). В этих машинах имеется де­ сять реек 2, расположенных параллельно друг другу. Перпендику­ лярно к этим рейкам находятся оси с квадратными^ сечениями 4. Каждая ось соответствует одному разряду цифровой клавиатуры машины.

— 21

вую клавишу вдоль квадратной оси перемещается именно та шестеренка, которая может зацепиться с нужной рейкой. Каждая рейка может передвигаться только вправо или влево. Чтобы при по­ мощи реек передавать через соответствующие шестеренки и оси в счетчик результатов различные цифры, имеется пропорциональный рычаг. В машинах он расположен перпендикулярно к рейкам и на­ ходится ниже их. Рычаг имеет продольный вырез, а у каждой рейки с нижней стороны имеется цилиндрический палец, который входит в этот вырез.

' Для перемещения пропорционального рычага с нижней стороны его середина привинчена к штоку, расположенному перпендику­ лярно к рычагу, т. е. параллельно рейкам. Рычаг поворачивается относительно штока на небольшой угол. Середина пропорцио­ нального рычага при вращении мотора передвигается слева направо и обратно.

Пусть теперь мотор сделает половину оборота. Если заднюю рейку закрепить неподвижно, то передний конец пропорционального рычага переместится вправо, а задний останется неподвижным, и рычаг примет наклонное положение. Это означает, что каждый ци­ линдрический палец пройдет разное расстояние, поэтому н рейки пе­ редвинутся вправо на разные расстояния. Чем дальше они находятся от задней неподвижной рейки, тем на большее расстояние они пере­ двинутся. Эти расстояния между рейками выбраны так, что при дви­

ка (III)— на 2/10 окружности, четвертая рейка (IV) — на 3/10 ок­ ружности и т. д. Передняя десятая рейка (X) при своем передвиже­ нии вправо повернет зацепившиеся с ней шестерни на 9/10 окруж­ ности. Поэтому в зависимости от того, какая цифровая клавиша на­ жата в данном разряде, шестеренка квадратной оси, соответствую­ щей этому разряду, зацепится с рейкой, которая при своем движе­ нии вправо повернет ее на требуемый угол. Таким образом, после одного полуоборота вала мотора все квадратные оси повернутся на определенный угол и повернут на такой же угол цифровые колеса, т. е. число передастся в счетчик результатов.

Автоматическая машина R44SM. Вычислительная машина-авто­ мат R44SM (рис, 14) работает на принципе пропорционального рыча­ га. На ней можно автоматически выполнять все арифметические опе­ рации. Этот автомат имеет одну полноклавишную двадцатиразряд­ ную клавиатуру 20, разделенную красным рядом цифровых клавиш на две части. Часть клавиатуры, расположенная слева от этого крас­ ного ряда клавиш, содержит девять разрядов, часть, расположенная

23

справа, — десять разрядов. Такое разделение клавиатуры на две части и отдельное выделение разряда с красными клавишами приходится учитывать при умножении и делении. При сложении и вычитании все разряды равноправны, и поэтому можно непосредственно складывать и вычитать двадцатиразрядные числа. Для выполнения этих действий

на автомате имеются клавиши сложения «+ » 8 и вычитания «—» 7. Ответ получается в двадцатиразрядном счетчике результатов 18. Чтобы при вычитании цифровые колеса счетчика оборотов вращались в положительном направлении, имеется клавиша 14 изменения вра­ щения счетчика оборотов. Для автоматического гашения набора пос-

— 24

Ле выполнения сложения или вычитания рычаг повторения 9 должен находиться в нижнем переднем положении. Если этот рычажок уста­ новить в верхнем положении (в положении «/?»), то устройство авто­ матического гашения набора при сложении и вычитании отключается. Этим пользуются при многократном повторении сложения или вычи­ тания одинаковых или близких по значению чисел. При умножении клавиатуру разделяют на две десятиразрядные клавиатуры, каждая из которых служит для набора по одному сомножителю. При обычном умножении, без включения специального устройства, сомножители мо­ гут иметь не больше десяти разрядов. Цифра разряда единиц сомно­ жителя, набираемого в левой клавиатуре, набирается в разряде с красными клавишами, а цифра разряда единиц сомножителя, наби­ раемого на правой клавиатуре, набирается в крайнем правом разря­ де. Умножение производится клавишей умножения 11. При помощи переключения рычага специального умножения 16 на автомате мож­ но вычислять произведения, когда один из сомножителей имеет боль­ ше, чем десять разрядов.

При делении красный ряд клавиш относится уже к правой кла­ виатуре, и поэтому при делении мы имеем левую девятиразрядную клавиатуру для набора делимого и одиннадцатиразрядную клавиату­ ру для набора делителя. Старший разряд делителя набирается в раз­ ряде с красными клавишами, а старший разряд делимого — в крайнем левом разряде клавиатуры. Деление производится клавишей деле­ ния 12. Специальным приемом на автомате можно производить деле­ ние, когда делимое содержит больше девяти разрядов.

Над счетчиками оборотов и результатов помещен еще один двад­ цатиразрядный счетчик. Это счетчик накопления 1. Числа в него пе­ редаются из счетчика результатов нажатием клавиши переноса «S» 3. Если в счетчике накопления есть число, то при нажатии на кла­ вишу «S» новое число из счетчика результатов передастся в счетчик накопления и сложится с имеющимся там числом. Для того чтобы передать число обратно из счетчика накопления в счетчик результа­ тов, нужно нажать клавишу обратного переноса «SL» 4; при этом число из счетчика накопления сложится с числом, находящимся в счетчике результатов, а счетчик накопления автоматически погасится.

На машинах со ступенчатыми валиками имеется клавиша «Rib для передачи чисел из счетчика результатов на установочный меха­ низм. Ею пользуются, например, при вычислении произведения не­ скольких чисел. На автомате R44SM для этого имеется клавиша спе­ циального переноса «Л4» 2, при нажатии которой автоматически про­ исходит перенос числа, находящегося в десяти левых разрядах счет­ чика результатов, в механизм умножения. Если теперь на левой

25

десятиразрядной клавиатуре (как при обычном умножении) набрать еще один сомножитель и нажать на клавишу умножения, то число, находящееся в механизме умножения, умножится на этот сомножи­ тель, а их произведение получится в счетчике результатов.

§G. Классификация малых вычислительных машин

Впредыдущих параграфах были рассмотрены устройства неко­ торых малых вычислительных машин. Различные машины могут от­

личаться друг от друга по виду привода, по принципу работы, по степени автоматизации, по виду клавиатуры и по некоторым другим признакам. По этим основным признакам все малые вычислительные машины могут быть разбиты на несколько групп.

Во-первых, все малые вычислительные машины разделяются на две большие группы по виду привода: к первой относятся все маши­ ны с ручным приводом, ко второй — все машины с электроприводом.

Во-вторых, в каждой группе можно разделить машины по прин­ ципу их работы. Машины с ручным приводом подразделяются на две группы: одни имеют колеса Однера, другие — ступенчатые валики.

Машины с электроприводом подразделяются на три группы: ра­ ботающие по принципу колес Однера, ступенчатого валика или про­ порционального рычага.

В-третьих, можно подразделять малые вычислительные машины в зависимости от степени их автоматизации. Машины с ручным при­ водом делаются неавтоматическими. Машины с моторным приводом чаще всего бывают полуавтоматическими или автоматическими, хотя встречаются и неавтоматические.

В-четвертых, вычислительные машины могут подразделяться на группы по видам клавиатур (рис. 15).

Приведенной схемой не заканчивается классификация малых вы­ числительных машин. Можно группировать машины и по ряду дру­ гих признаков. Например, можно выделить группу машин, имеющих механизм передачи чисел из счетчика результатов на установочный механизм; группу машин, имеющих накапливающий счетчик или дру­ гие более детальные признаки. В зависимости от выбора этих при­ знаков схема соответственно усложнится.

§ 7. Понятие о счетно-перфорационных машинах

Для механизации счета применяются кроме рассмотренных выше, счетно-перфорационные машины. Под этим названием подразумева­ ется группа машин, выполняющих различные этапы в механизации счета; основная из таких машин — табулятор.

Г - 26

Полноклавиш­ ные (R44SM)

Рис. 15. Классификация малых вычислительных машин

На табуляторе производится подсчет цифровых данных. Числа задаются при помощи специальных карточек, которые называются перфокартами. Эта карточка представляет собой картонный прямо­ угольник длиной в 187,5 мм и шириной 82,5 мм. На перфокарте на­ печатаны 80 столбцов цифр от 0 до 10. Числа на перфокарте изобра­ жаются путем пробивания отверстия на соответствующих цифрах. Допустим, в табулятор надо передать число 65 478. Для этого нужно пробить отверстие в первом столбце перфокарты на месте цифры 6, во втором столбце — на месте цифры 5, и, наконец, в пятом столбце нужно пробить отверстие на месте цифры 8.

Пробивка всех отверстий происходит автоматически на специаль­ ной машине, которая также входит в эту группу машин, — перфора­ торе. На нем имеется десятиклавишная цифровая клавиатура, и опе­ ратор при помощи цифровых клавиш пробивает нужные отверстия на перфокарте. Так как перфокарта имеет 80 столбцов цифр, то на ней можно пробить 80 отверстий, соответствующих цифрам 80-знач- ного числа.

Счетно-перфорационные машины используются при подсчете за­ работной платы рабочим на больших предприятиях. Конечно, это можно было бы делать и на малых вычислительных машинах. Но счетная работа бухгалтерии большого предприятия заключается не только в подсчете заработной платы рабочих в зависимости от их выработки. Для правильной организации производства нужно знать, и сколько зарабатывает каждый рабочий, и сколько зарабатывают все рабочие одной специальности. Для учета нужно знать заработ­ ную плату всех рабочих каждого цеха, каждой бригады. Иногда тре­ буется знать, сколько было выплачено денег по всему предприятию за месяц, за квартал. Нужно также учесть количество сделанных де­ талей определенного наименования, количество израсходованного сырья, подсчитать количество имеющегося запаса этого сырья и т. д. Другими словами, приходится делать различные подсчеты с одними и теми же числовыми данными. Поэтому оказывается целесообразным один раз нанести эти данные в виде отверстий на перфокарте и поль­ зоваться полученными картами.

Для того чтобы сделать бухгалтерские подсчеты по различным вопросам заработной платы, на перфокарты переносят данные с на­ ряда рабочего. В наряде указаны табельный номер, профессия, раз­ ряд, цех, бригада, вид оплаты, вид производства, номер заказа, нор­ мированное время, фактическое время, количество сделанных дета­ лей, количество брака и т. д. Чтобы можно было перенести на перфо­ карту текстовые данные, например наименование профессии, вид оплаты, вид производства и т. д., их заменяют условными цифро-

25