20世紀(jì)機(jī)械黑科技,上萬個零件的老式機(jī)械計(jì)算器,復(fù)雜程度驚人!

現(xiàn)如今的計(jì)算器準(zhǔn)確的說應(yīng)該被稱為電子計(jì)算器,而上世紀(jì)60年代之前是機(jī)械計(jì)算器的天下,機(jī)械計(jì)算器顧名思義是由機(jī)械零部件組成。


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機(jī)械計(jì)算器一般有成千上萬個零件,出現(xiàn)故障時維修人員必須將其拆散、更換零件、重新組裝、再對整臺計(jì)算器進(jìn)行校驗(yàn),確保正常運(yùn)行。這種情況每隔幾周就會出現(xiàn)一兩次,而這也是機(jī)械計(jì)算器被電子計(jì)算機(jī)取代的根本原因。


01 機(jī)械計(jì)算器的發(fā)明

科學(xué)家帕斯卡利用了齒輪嚙合原理制造了十進(jìn)制加法器,當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周,10個齒中最長的齒會和更高位數(shù)的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)進(jìn)位。同樣的道理,反過來旋轉(zhuǎn)則是減法計(jì)算。


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如果要計(jì)算千位數(shù)和萬位數(shù),單靠轉(zhuǎn)動齒輪計(jì)算不太現(xiàn)實(shí),于是帕斯卡將裝置改造成借助重力進(jìn)位的一種高級齒輪形式sautoir。


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萊布尼茨在帕斯卡加法器基礎(chǔ)上,用齒輪改造發(fā)明了帶有乘法功能的計(jì)算器。手柄轉(zhuǎn)動周數(shù)代表被乘倍數(shù),長軸不同位置對應(yīng)齒數(shù)不同,可完成乘法的計(jì)算。(長軸齒輪上有9個長度遞增的齒)


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萊布尼茨的機(jī)械計(jì)算器很好用,但長軸太長不利于搬運(yùn),后來由鮑德溫和奧德納想到可變齒數(shù)的齒輪,長長的計(jì)算軸才被縮短。


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后來,美國牧師菲爾特將計(jì)算器和打印結(jié)合,讓計(jì)算結(jié)果直接可以記錄下來。發(fā)明的計(jì)算器造型有點(diǎn)像老式打字機(jī)。這種全鍵盤計(jì)算器,在電子計(jì)算機(jī)被發(fā)明出來之前,被廣泛使用了相當(dāng)長的時間。


02 老式機(jī)械計(jì)算器

現(xiàn)如今電子計(jì)算器已經(jīng)可以做到手表大小,而在科技相對落后的上世紀(jì)初,很多運(yùn)算任務(wù)都需要依靠機(jī)械計(jì)算器。它們不僅笨重,計(jì)算能力還十分有限。


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在電子計(jì)算器出現(xiàn)前,人們使用笨重的機(jī)械計(jì)算器。這種計(jì)算器的尺寸通常與一臺小型電腦差不多,售價相當(dāng)于現(xiàn)在的數(shù)千美元。當(dāng)時,它們是解決復(fù)雜的商業(yè)和工程問題時必不可少的工具。


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機(jī)械計(jì)算器與當(dāng)前的電子計(jì)算器之間的差距可以用“光年”形容,無論是性能還是價格。機(jī)械計(jì)算器雖然已經(jīng)過時,但身上卻擁有一種令人嘆為觀止的機(jī)械之美。


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與當(dāng)前的電腦和電視不同,機(jī)械計(jì)算器的設(shè)計(jì)存在巨大差異,這反映出制造商采取的千差萬別的解決方案。在電子計(jì)算器上市后,機(jī)械計(jì)算器制造商想盡辦法改進(jìn)設(shè)計(jì),希望能夠在速度和其他性能方面與電子計(jì)算器展開競爭,但等待他們的卻是一場災(zāi)難。1971年,他們讓機(jī)械計(jì)算器徹底停產(chǎn)。


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機(jī)械計(jì)算器的性能雖然無法與電子計(jì)算器相提并論,但耐用性卻是后者無法比擬的。即使過了幾十年,一些機(jī)械計(jì)算器仍能工作,而你的iPhone短短3年之后就該扔掉了。


來源:瘋狂機(jī)械控

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