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20世纪的黑科技,上万个零件的老式机械计算器,复杂程度惊人!

2018-08-10 20:01:52 来源: 互联网 编辑: 用户13520379221 浏览(17)人   

  【机械cax360第402期】现如今的计算器准确的说应该被称为电子计算器,而上世纪60年代之前是机械计算器的天下,机械计算器顾名思义是由机械零部件组成。


  机械计算器一般有成千上万个零件,出现故障时维修人员必须将其拆散、更换零件、重新组装、再对整台计算器进行校验,确保正常运行。这种情况每隔几周就会出现一两次,而这也是机械计算器被电子计算机取代的根本原因。


  01 机械计算器的发明▼科学家帕斯卡利用了齿轮啮合原理制造了十进制加法器,当齿轮旋转一周,10个齿中最长的齿会和更高位数的齿轮啮合实现进位。同样的道理,反过来旋转则是减法计算。


  如果要计算千位数和万位数,单靠转动齿轮计算不太现实,于是帕斯卡将装置改造成借助重力进位的一种高级齿轮形式sautoir。


  莱布尼茨在帕斯卡加法器基础上,用齿轮改造发明了带有乘法功能的计算器。手柄转动周数代表被乘倍数,长轴不同位置对应齿数不同,可完成乘法的计算。(长轴齿轮上有9个长度递增的齿)


  莱布尼茨的机械计算器很好用,但长轴太长不利于搬运,后来由鲍德温和奥德纳想到可变齿数的齿轮,长长的计算轴才被缩短。


  后来,美国牧师菲尔特将计算器和打印结合,让计算结果直接可以记录下来。发明的计算器造型有点像老式打字机。这种全键盘计算器,在电子计算机被发明出来之前,被广泛使用了相当长的时间。


  02 老式机械计算器▼现如今电子计算器已经可以做到手表大小,而在科技相对落后的上世纪初,很多运算任务都需要依靠机械计算器。它们不仅笨重,计算能力还十分有限。


  在电子计算器出现前,人们使用笨重的机械计算器。这种计算器的尺寸通常与一台小型电脑差不多,售价相当于现在的数千美元。当时,它们是解决复杂的商业和工程问题时必不可少的工具。


  机械计算器与当前的电子计算器之间的差距可以用“光年”形容,无论是性能还是价格。机械计算器虽然已经过时,但身上却拥有一种令人叹为观止的机械之美。


  与当前的电脑和电视不同,机械计算器的设计存在巨大差异,这反映出制造商采取的千差万别的解决方案。在电子计算器上市后,机械计算器制造商想尽办法改进设计,希望能够在速度和其他性能方面与电子计算器展开竞争,但等待他们的却是一场灾难。1971年,他们让机械计算器彻底停产。


  机械计算器的性能虽然无法与电子计算器相提并论,但耐用性却是后者无法比拟的。即使过了几十年,一些机械计算器仍能工作,而你的iPhone短短3年之后就该扔掉了。

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