多进制计算算盘的制作方法

本实用新型涉及一种新式算盘，具体地说是一种多进制计算算盘，属于算盘制造技术领域。

背景技术：

传统的算盘只能计算十进制，不能计算二进制、八进制、十六进制等其他进制；传统算盘不能进行逻辑运算；传统算盘只能进行数据计算，不能保存数据；传统算盘每挡七珠，这样容易使数据溢出，运算中增大了出错的概率；传统算盘有代数思维，即上珠一珠等于五，这不仅使运用难度加大，也增大了出错的概率。为弥补传统算盘的不足，现对传统的算盘进行改进，设计出了多进制计算算盘。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种新的技术方案，使算盘使用简单，功能多样。本技术方案不同于传统算盘的是算珠相对于框体仅有一个自由度，即是移动副；算珠为方形，外表面印有字符；每挡算珠数目为10；梁有5个；在不工作时梁嵌套于存储豁口内，在工作时梁根据不同规则嵌套于工作豁口内。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

多进制计算算盘，结构包含纵向边框；横向边框；横向衬板；纵向衬板；梁；挡；算珠；所述纵向边框、横向边框、横向衬板、纵向衬板各2条铆接连接为矩形框，在一对横向边框内平行嵌套16根挡，各挡之间间距相等；算珠串于挡上，每挡10个算珠；所述算珠为方形方孔；所述挡横截面为方形，其基本尺寸与算珠方孔基本尺寸相同，算珠的孔与挡形成间隙，算珠可在挡上来回滑动；算珠相对于框体仅有一个自由度，即是移动副；算珠外表面印有字符；所述梁有5个；固定梁的位置有5个工作豁口和一个存储豁口；在不工作时所有梁嵌套于存储豁口内，在工作时梁根据不同规则嵌套于工作豁口内。

所述框的横向边框有16个方孔，用于固定挡。

所述所有算珠的上表面都在同一平面，下表面都在同一平面；所述框的横向衬板高出算珠上表面，所述框的纵向衬板高出算珠下表面。

所述框的纵向边框上部开有工作豁口，用于嵌套梁，从上而下共有5对工作豁口，它们之间距离相等；所述框的纵向边框下部开有存储豁口，用于储存闲置的梁。

所述梁为长方体，对梁分别编号I、II、III、IV、V等；所述I号梁从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距的3倍，I号梁上写2-8；所述II号梁从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距的4倍，II号梁上写2-16；所述III号梁从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距，从右到左在每段依次写上1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048…；所述IV号梁从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距，从右到左在每段依次写上1、16、256、4096…；所述V号梁从左到右依次写上“原码↑、反码↓、补码(+1)↓、十进制”。

所述框纵向衬板起支撑作用时，每挡算珠上表面依次写上“1-0、1/a、2/b、3/c、4/d、5/e、6/f、7、8、9”；所述算珠中有一特殊算珠，该算珠由两部分组成，每一部分都是一个独立的算珠，组合起来外形尺寸与其他算珠相同；以纵向衬板起支撑作用时为参照，该特殊算珠位于左起第1档第1个。

以横向衬板起支撑作用时为参考，从左至右编号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等；1挡各算珠上表面依次写上“1、2、3、4、5、6、7、8、9、10”以后各挡依次写上“n、2n、3n、4n、5n、6n、7n、8n、9n、10n”其中n表示第n挡，所述其余空白的算珠可以贴上图案，如花儿、小鸟、兔子、水果等；每一档上的图案相同，图案的大小与算珠上表面尺寸相符。

采用如上技术方案的本实用新型，具有如下有益效果：功能多样，操作简单，计算过程与原理直观；可运用于小学，中学数学教学，也可运用于大学计算机等相关学科的教学，同时可运用于银行等相关行业。

在计算机基础课程学习中：可以进行二进制、八进制、十进制、十六进制之间的相互转换及运算；能进行逻辑运算；能保存数据；本发明可演示堆栈、队列的写和读；可演示寻址过程；可演示原码、反码、补码的求解过程。

在中小学教学中：可完成小学加减乘除运算；直观的理解乘法口诀；直观的演示加减乘除法；数据不易溢出，运算中降低了出错的概率，降低了计算难度；演示割补法、等效代换等重要思想；演示乘法的交换律，分配律；解鸡兔同笼的方程组；算珠可堆积立体几何，直观理解三视图。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例各零部件连接位置示意图；

图2为本实用新型一种实施例整体结构示意图；

图3为本实用新型整体算珠的局部示意图；

图4为本实用新型图2整体算珠的局部放大示意图；

图5为本实用新型图2中算珠(7)的三视图；

图6为横向边框(4)的三视图；

图7为纵向边框(1)的三视图。

其中：1.纵向边框；2.工作豁口；3.横向衬板；4.横向边框；5.纵向衬板；6.梁；7.算珠；8.挡；9.存储豁口；10.V号梁；11.IV号梁；12.II号梁；13.I号梁；14.III号梁；15.特殊算珠；

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明；

一种多进制计算算盘，结构包含纵向边框1；横向边框4；横向衬板3；纵向衬板5；梁6；挡8；算珠7。所述纵向边框1、横向边框4、横向衬板3、纵向衬板5各2条铆接连接为矩形框，在一对横向边框内嵌套16根挡8，算珠7串于挡8上；所述算珠7为方形方孔，如图5所示；所述挡8横截面为方形，其基本尺寸与算珠7方孔基本尺寸相同；算珠7相对于框体仅有一个自由度，即是移动副；算珠7外表面印有字符；所述梁6有5个。固定梁6的位置有5个工作豁口2和一个存储豁口9。在不工作时所有梁嵌套于存储豁口9内，在工作时梁6根据不同规则嵌套于工作豁口2内。

为便于加工，将框分为纵向边框、横向边框、横向衬板、纵向衬板，框的分解形式不对本实用新型的具体实施造成限制。此处梁和豁口的数目均不对本实用新型的具体实施造成限制，以上数目为优选数目。

此处所述算珠7的孔形状仅仅为示意，不对本实用新型的具体实施造成限制。只要其与挡8的横截面形状尺寸相同，且仅保留一个自由度(移动副)即可。

本实用新型进一步技术方案在于，所述算珠7串于档8上，每挡10个算珠，各挡算珠数目相同，算珠的孔与挡形成间隙，算珠可在挡上来回移动。

装配关系为间隙，是为了保证算珠可以在挡上来回滑动。每挡10个算珠；每挡也可以为11个算珠。这不对本实用新型的具体实施造成限制。

本实用新型进一步技术方案在于，所述挡共有16个，这些挡平行固定于框上的同一平面，两两间距相等；如图1。

此处挡的数目不对本实用新型的具体实施造成限制，以上数目为优选数目。

本实用新型进一步技术方案在于，所述所有算珠7的上表面都在同一平面，下表面都在同一平面。

该要求是为了方便读取算珠上的字符。同时使算珠整齐划一。

本实用新型进一步技术方案在于，所述框的横向衬板3高出算珠7上表面5mm，所述框的纵向衬板5高出算珠7下表面5mm。

此处设计是为了将所有算珠悬空，避免下方障碍物阻碍算珠滑动。此处尺寸为实施例尺寸，不对本实用新型的具体实施造成限制。

本实用新型进一步技术方案在于，所述框的纵向边框1开有5mm*5mm*5mm的工作豁口2，用于放置梁6。从上而下共有5对工作豁口2，豁口之间距离为7mm。如图7。

本实用新型进一步技术方案在于，所述框的纵向边框5下部开有5mm*30mm*5mm的存储豁口9，用于储存闲置的梁6。如图7。

此处豁口数以及相关尺寸为实施例尺寸，不对本实用新型的具体实施造成限制。

本实用新型进一步技术方案在于，所述框的横向边框4有16个方孔，用于固定挡8。如图6。

本实用新型进一步技术方案在于，所述梁6横截面为5mm*5mm的长方体。

此处的尺寸和形状不对本实用新型的具体实施造成限制，以上尺寸均为实施例尺寸。

本实用新型进一步技术方案在于，所述梁6分别编号I、II、III、IV、V等。

本实用新型进一步技术方案在于，所述I号梁13从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距的3倍，I号梁上写2-8。如图4。

此处设计是为了进行二进制与八进制之间的转换。

本实用新型进一步技术方案在于，所述II号梁12从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距的4倍，II号梁上写2-16。如图4。

此处设计是为了完成二进制与十六进制之间的转换。

本实用新型进一步技术方案在于，所述III号梁14从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距，从右到左在每段依次写上1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048…。如图4。

此处设计是为了完成二进制与十进制之间的转换。

本实用新型进一步技术方案在于，所述IV号梁11从右到左分成若干段，相邻两段用不同颜色分开，每段长度等于两档间距，从右到左在每段依次写上1、16、256、4096…。如图4。

此处设计是为了完成十六进制与十进制的转换。

本实用新型进一步技术方案在于，所述V号梁10从左到右依次写上“原码↑、反码↓、补码(+1)↓、十进制”。

此处设计是为了演示原码、反码、补码的求解过程，还可进行十进制的计算。

本实用新型进一步技术方案在于，所述框的纵向衬板5起支撑作用时，对挡从左向右依次编号1、2、3、4…

本实用新型进一步技术方案在于，所述算珠中有一特殊算珠15，该算珠由两部分组成，每一部分都是一个独立的算珠，组合起来外形尺寸与其他算珠相同；以纵向衬板5起支撑作用时为参照，该算珠位于1挡第一个算珠。如图1。

此处设计的算珠是为了辅助完成原码、反码、补码的求解。同时可完成一些逻辑运算过程。

本实用新型进一步技术方案在于，以纵向衬板5起支撑作用时为参考，每挡算珠上表面依次写上“1-0、1/a、2/b、3/c、4/d、5/e、6/f、7、8、9”。如图4。

此处设计是为了进行八进制、十进制、十六进制的运算和转换。

本实用新型进一步技术方案在于，以横向衬板3起支撑作用时为参考，从左至右编号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。1挡各算珠上表面依次写上“1、2、3、4、5、6、7、8、9、10”以后各挡依次写上“n、2n、3n、4n、5n、6n、7n、8n、9n、10n”其中n表示第n挡。如图3。

此处设计是为了直观理解乘法口诀；及交换律、分配律等运算定律。掌握割补法、等量代换法等重要思想。

以上位置和编号仅仅为示意，不对本实用新型的具体实施造成限制。

本实用新型进一步技术方案在于，所述其余空白的算珠可以贴上图案，如花儿、小鸟、兔子、水果等。每一档上的图案相同，图案的大小与算珠上表面相符。

以上图案是为了提起小朋友的学习兴趣。以上图案仅仅为示意，不对本实用新型的具体实施造成限制。

以上所有位置和编号仅仅为示意，不对本实用新型的具体实施造成限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。