КАК СЧИТАЮТ МАШИНЫ

ЧЕЛОВЕК ВЫДАЁТ ЗАДАНИЕ НЕ ГЛЯДЯ НА КЛАВИШИ

Так, «образование» у счётных машин может быть раз­личным. Одни умеют только складывать и вычитать, дру­гие— знают ещё умножение и деление, третьи — решают сложнейшие математические задачи. И вот, что интересно: у всех машин, имеющих дело с числами, столь различных по своему назначению, счётчики обладают равными возмож­ностями. Вращением цифровых колёс в этих счётчиках скла­дываются или вычитаются переданные им числа.

Понять, как со сходными счётчиками производятся совершенно не похожие друг на друга действия, можно, лишь ознакомившись с устройством машин различного типа. Вот, например, на рисунке 7 изображена принципиальная схема широко распространённой полноклавишной суммирующей машины. Принцип её работы напоминает машину Паскаля: в каждом разряде счётчика — то же храповое соединение. Разница заключается в том, что для передачи десятков применён более совершенный механизм, а поворот храповых колёс производится простым нажатием установочных клавиш. Нажатие на клавишу опускает рычаг. Но под воздействием пружины он стремится возвратиться в исходное положение и на обратном пути благодаря храповому соединению по­ворачивает на определённый угол цифровое колесо. В окошке счётчика появляется цифра, соответствующая нажатой

Клавише. Если теперь ещё раз нажать какую-либо из клавиш, то весь процесс повторится снова, и в окошке счётчика можно будет прочесть сумму переданных цифр.

Внимательный взгляд на схему — и становится совершенно ясным, что машина не может ошибиться. Посмотрите, как расположены цифры. Единица отстоит дальше всего от оси

Качания рычага, затем цифры нарастают, и ближе других к оси разместилась цифра девять.

Такое расположение не случайно, больше того, расстояния клавиш от оси рычага строго рассчитаны. Это становится понятным, если учесть, что все клавиши при нажатии опускаются на одинаковое расстояние, имеют одинаковый ход,

Опускаясь на одинаковые расстояния, клавиши в зави­симости от своего положения по отношению к рычагу поворачивают его на разные углы. Чем ближе клавиша к оси качания рычага, то-есть чем меньше плечо приложения силы, тем больше будет угол поворота рычага, тем больше повернётся цифровое колесо.

Единица, отстоящая дальше других цифр от оси качания, даёт наименьший угол поворота. Девятка, размещённая на ближайшей к оси клавише, заставляет рычаг повернуться на самый большой угол.

На рисунке, который мы рассматривали, показано устрой­ство одного из разрядов машины. Все остальные разряды ничуть не отличаются от рассмотренного. Нажимая в них соот­ветствующие клавиши, мы тем самым устанавливаем и передаём в счётчик нужное нам число единиц, десятков, сотен...

Количество таких разрядов может быть различным. Им определяется максимальная значность слагаемых при работе на машине.

Одно за другим устанавливаются слагаемые. Но вот все они исчерпаны. Машина выполнила свою задачу — счётчик показывает сумму. Поворот гасительной рукоятки очищает счётчик, позволяя приступить к решению новых задач.

Суммировать числа можно и при помощи конторских счётов. Но разве счётам угнаться за машиной! Суммирование трёх-четырёхзначных чисел на машине, с которой мы только что познакомились, ведётся со скоростью до 3000 действий в час.

Однако при всех своих положительных качествах эта машина не в состоянии полностью удовлетворить возросшие требования к счётной технике. Работникам учёта часто бывает нужно оставить документальную запись подсчётов, зафиксировать на бумаге как слагаемые, так и суммы.

В 1932 году советскими конструкторами была создана десятиклавишная суммирующая машина «ДСМ», которая могла вести запись производимых расчётов.

Метод работы на этой машине напоминает метод письма на пишущей машинке, когда человек не смотрит на клавпа - туру, заранее зная расположение клавиш. Такой приём работы называют «слепым методом». Освоение слепого метода несложно — в клавиатуре всего лишь десять цифровых клавиш.

Производить многозначные подсчёты на десятиклавишной машине стало возможным в результате разбивки рабочего цикла на два периода. Если в полноклавишной суммирующей машине цифры передавались в счётчик одновременно с набором их на установочной клавиатуре, то здесь эти две операции — установка чисел и передача их в счётчик — разделены во времени. Сначала последовательным нажатием на клавиши устанавливаем всё число, затем сразу передаём его в счётчик.

Для того чтобы установить слагаемое на полноклавишной машине, оператор нажимал не больше одной клавиши в каж­дом разряде. При этом по существу он составлял комбинацию из цифр 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9, 0. Из девяти клавиш каждого разряда работала только одна. В десятиклавишной машине одними и теми же клавишами можно устанавливать цифры в любом из разрядов. Происходит это так.

Внутри машины есть передвижная наборная каретка с выдвижными упорами (рис. 8). Эти упоры расположены в

10 рядов; что определяет максимальную значность чисел,

Которыми можно оперировать, работая на этой машине. Аналогично клавиатуре полноклавишной машины каждый ряд — это числовой разряд. Он состоит из девяти выдвиж­ных упоров, соответствующих цифрам от 0 до 8. Упором для установки цифры 9 служит борт каретки.

В исходном положении каретка сдвинута вправо. От нажатия клавиши из каретки выдвигается упор, соответствую­щий набранной цифре, после чего каретка сама сдвигается на разряд влево. При нажатин на девятую клавишу ни один из упоров не выдвигается, но каретка всё равно сдвигается на разряд. Очередное нажатие клавиши выдвинет уже упор следующего разряда и т. д. до установки всего числа. На этом кончается первый период рабочего цикла и начннается второй — счёт и печать.

Как и в предыдущей машине, установленное число пере­даётся в счётчик с помощью зубчатых рычагов. Эти рычаги (все одновременно) приводятся в движение по часовой стрел­ке специальной рукояткой, укреплённой сбоку машины. Каждый рычаг имеет возможность передвигаться до тех пор, пока его каблучок не достигнет выдвинутого стопорного упора или борта каретки.

На том же рисунке можно увидеть выдвижные цифровые литеры, имеющиеся в верхней части каждого рычага. По соседству с ними расположен валик с бумажной лентой и молоточки. Когда рычаги поворачиваются, цифровые литеры поднимаются над валиком, причём при остановке рычагов против валика устанавливаются те самые цифры, которые были набраны на клавиатуре. Едва успеют литеры установиться против валика, как освобождаются молоточки. Пружины заставляют их ударить по литерам. Так же как в пишущей машинке, между литерами и валиком проходит красящая лента, поэтому наше слагаемое отпечатается на бумаге. Но оно ещё не попало в счётчик. Во время возвращения рыча­гов в исходное положение специальное устройство подводит счётчик к зубцам рычага. Шестерёнки счётчика поворачиваются и «принимают» отпечатанное слагаемое. При суммировании следующего числа происходит всё сначала.

Когда слагаемые записаны и счётчик накопил сумму, достаточно нажать на итоговую клавишу, чтобы отпечатать результат.

При этом в машине происходит процесс, обратный тому, который мы наблюдали при суммировании отдельных чисел. Счётчик, который при суммировании входил в зацепление с рычагами на их обратном пути, теперь, наоборот, входит в зацепление с рычагами на первом этапе их движения и от­ходит на время возвращения рычагов в исходное положение.

После нажатия итоговой клавиши ход рычагов ограничи­вается счётчиком (все стопорные упоры утоплены). Каждый из рычагов сможет поворачиваться до тех пор, пока соответ­ствующая шестерёнка счётчика не примет нулевого положения, то-есть пока не «отдаст» своих показаний.

В этот момент опять молоточки ударяют по цифровым литерам, и накопленный итог отпечатается на бумаге.

А так как на обратном пути счётчик будет отведён от рычагов, он не примет обратно своих показаний и останется свободным. Машина готова к новым подсчётам.

Устройство счётчиков рассмотренных нами машин ясно показывает, что эти машины могут только суммировать, ибо цифровые колёса их счётчиков вращаются лишь в одном направлении. Но, как уже отмечалось, на суммирующих машинах можно делать вычитание.

На первый взгляд одно противоречит другому. Но это противоречие увязывается крайне просто, если воспользоваться особым арифметическим приёмом, где вычитание заменяется прибавлением так называемого дополнительного числа.

Дополнительным называют число, дополняющее данное до числа, выражаемого единицей с нулями. Дополнительным к 75 будет 25—оно дополнит 75 до 100; будет дополнительным и 925, и 9925; они дополнят 75 до 1000 и до 10 000 и т. п.

Дополнительные числа легко сводят вычитание к сложе­нию. Вместо того чтобы из 140 вычитать 75, можно к 140 прибавить 925 (дополнительное число к 75). Если после этого отбросить единицу высшего разряда, то получаются одинаковые результаты:

140 ,140

75 "Г 925

65 [1] 065

Именно таким способом ведётся вычитание на многих машинах. Вместо прямого вычитания к уменьшаемому (в на­шем примере 140) прибавляют дополнительное число вычитае­мого (925) и получают разность (65).

Чтобы быстро определять дополнительные числа, часто на клавишах рядом с основной цифрой написана маленькая дополнительная. В некоторых машинах ненужный (высший) разряд отбрасывается автоматически.

Вычитание с помощью дополнительных чисел,— хотя и распространённый, но не единственный способ. Новейшие советские десятиклавишные суммирующие записывакадие ма­шины «СДУ-110» могут производить прямое вычитание. Конструкция их счётчиков позволяет счётным шестерёнкам при сложении вращаться в одну сторону, а при вычитании — в обратную.