专利名称：机械简便计算器的制作方法
技术领域：
本发明是一种用来进行数字间四则运算的机械简便计算器。
从现有的各种算具来看，处理数字运算的工具概括起来有算盘、对数计算尺、电子计算器，就以人们常遇到的四则运算而言，目前普便使用的算具有算盘和电子计算器两类。
可以看出，古老的算盘和高技术算具-电子计算器在实际生活应用中的并存，充分反映了人们对算具要求的矛盾心理。算盘结构简单，操作方便，对加减运算具有很快的计算速度，但对乘除运算就表现出很大弱点，如计算速度慢，计算能力小，并切计算口诀一大套，操做不易熟练，因此也限制了算盘应用的广泛性。电子计算器虽然具有很多的计算功能;计算速度快、易操作、但结构复杂，制造成本高，计算过程要耗能，并且对数字的加减运算在计算速度上不比算盘快。因此，有必要研制一种结构简单、计算方便、运算速度比较快、易学易懂易掌握的算具。机械简便计算器也正是为了达到这一目的而发明的。
为了实现上述目的，机械便简计算器由一把算盘和一个乘法器组成(见图一)，算盘称为算珠计算系统，乘法器称为坐标计算系统。对加减运算通过算珠计算系统来完成，对乘除运算通过坐标计算系统求出单积后和算珠计算系统有机的结合来完成(多位数与单位数的乘积称为单积)，也就是将乘除运算通过乘法器的处理转换为加减运算，从而实现快速、简便、准确的计算效果。利用机械简便计算器完成数字的四则运算，在计算速度、计算功能和操作难易程度上与现有的算盘相比优势很大，对于用电子计算器处理数字间四则运算的领域来取代电子计算器也有一定优势，优其是对多位数与单位数的乘法运算更为显著。
Rf(SiO2，EA)＝0.3MS(FAB)∶532(M+H)。
实例81-〔(2′-正丙胺基羰基氨基磺酰基-4-联苯基)甲基〕-2-乙基-4-甲硫基咪唑-5-羧酸乙酯
在7ml无水甲苯中的300mg(0.56mmol)实例7所得化合物与1.5ml正丙胺回流3小时。浓缩后，以EA作洗脱剂，在SiO2上色谱分离得到130mg标题化合物。
M.P.202-203℃Rf(SiO2，EA)＝0.24MS(FAB)∶545(M+H)。
每一列数码中有上位数和下位数，上位数码为该尺数码的进位数字，下位数码为该尺数码的本位数字，同一列中的上位数码和下位数码的位置上下对应，并切每一列数码所占居的长度为e。
移动任一动尺使该动尺右边的数码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数码(进位数字为0故未标出)中的任一数码a与定尺(1)中数码1的位置上下对正，那么，该动尺在定尺所示的任一数码b的正下方位置显示出的数值为a与b之积。
乘法器中的动尺(2)相对于定尺(1)运行的控制原理也可以用图二来说明;
图二展示出乘法器中任一动尺运行前的始状态，即各动尺右端数码0的位置与定尺(1)中的数码1的位置上下对应，由图二可以看出;
一组操作键(5)上均有9个键齿，各键齿上分别标出的1L、2L、3L、4L、5L、6L、7L、8L、9L依次表示操作键(5)处于始位置时该键齿距固定挡板(15)的距离。
若使动尺(2)右移，可用手拨动操作键(5)右移，这时操作键(5)将通过传递线((12)带动动滑轮(11)和拉尺板(9)右移，达到以拉尺板(9)带动动尺(2)右移的效果。当将操作键(5)右移到所控制的位置后放开操作键(5)，这时拉尺板(9)、操作键(5)在弹簧(10)的拉力下自动返回始位置，而动尺(2)保持移至的位置。若要动尺(2)返回始位置，可用手指拨该动尺的回尺键使该动尺返回始位置。
图二中长度单位的关系是;L＝4e。
在操作键(5)带动动尺(2)运行的传递结构中，采用了两个动滑轮和两个定滑轮的传递结构来改变操作键运行的传递效果。根据滑轮的性质可知;当操作键(5)右移的距离为L时，动尺(2)右移的距离为 1/4 L，由于L＝4e，所以，当操作键(5)右移的距离为L时，动尺(2)右移的距离为e，当操作键(5)右移的距离2L，动尺(2)右移的距离为2e。以此类推，从而达到通过右移操作键(5)的距离分别为1L、2L、3L、4L、5L、6L、7L、8L、9L来依次实现动尺(2)右边示出的数码1、2、3、4、5、6、7、8、9(进位数码是0，故未标出)分别移至定尺(1)中数码1所处位置的正下方。
图二中固定当板(15)在此处阻挡人的手指对操作键(5)向右拨动的作用效果，从而终至操作键(5)继续右移，起到比较迅速准确的控制操作键(5)所要移动的距离为L的配数。比如;若要使操作键(5)右移的距离为2L，可用手指拨操作键(5)上面的2L键齿，使操作键(5)右移，直至该2L键移至固定挡板(15)处，这时操作键(5)右移的距离为2L，以此类推。
机械简便计算器的运算方法简述。
该计算器对加减运算是通过现有的算盘计算方法来完成，本文不在述。对乘除运算是通过坐标计算系统求得单位数与多位数的乘积(单积)后和算盘计算系统有机的结合来完成，也就是将乘除运算通过乘法器的处理转化为加减运算。
例如计算423×225＝？
多位数之间的乘法运算过程实质上都可以分解为多位数与单位数的乘法运算，如;423×225＝423×200+423×20+423×5计算上式的值实际上只要分别计算出423×2和423×5的两个单积，在通过对各单积进行定位相加则可完成，即;
423×2＝846，423×5＝2115根据乘数225的位数对上面两单积进行定位相加。由于225中的个位数字是5、十位数字是2、百位数字2，故可以列出下面加法计算式;
故423×225＝95175上述计算多位数乘法的方法可归纳成两个步骤，即;分解算式求单积和定位相加求乘积。
利用机械简便计算器计算多位数的乘法也是通过上述两个步骤完成的，如上例;计算423×225＝？第一步;分解算式求单积用手指拨动动尺右移，使动尺右面的数码在定尺中数码1下面的读数窗口中显示出被乘数，用定尺中的九个数码来表示乘数中的数码。
首先将一组相邻操作键的最上一个操作键定为百位，紧邻百位操作键下面一个操作键则为十位、紧邻十位操作键下面的一个操作键则为个位操作键。
拨动百位操作键中的4L键、十位操作键中的2L键、个位操作键中的3L键至固定挡板处，这时在定尺(1)中9个固定数码下(读数窗口(6)中)将显示出下列数组;
根据前述每个动尺上数码的意义(进位和本位)，通过心算口读可将每个读数窗口中所示的一列数码标示的值读出来，定尺中数吗1下的单积是;
确定单积中的数字时，要遇到同一乘数下两个动尺中的本位数字和进位数字相加的心算过程，其心算结果有时会出现满10后向高位进位问题，所以，读单积时应从低位数字向高位数字读起。
定尺中数字2下的单积是;
定尺中数字9下的单积是;
同理;定尺中数码5下的单积是;2115＝423×5第二步;定位相加求乘积。
通过拨动操作键在读数窗口中显示出各单积后，根据乘数的数码确定参加运算的单积，而加法运算是在算珠上来完成的，由于在读各单积的值时是从高位读出的，在用算盘进行定位相加时，各单积也应从低位数向高位数依次上盘相加。如下所示;
通过在算盘上的定位相加，从而求得积为95175故;423×225＝95175从上可以看出，多位数乘以单位数时，通过拨动操作键可直接在乘法器的读数窗口(6)中显示出单积的值。多位数乘以多位数时，只要在算盘上将各单积定位相加即可求得乘积。这样就大大化简了乘法过程中逐步逐位相乘的繁琐过程，把乘法运算转化为简便的加法运算来完成，达到快速、简便、准确的完成乘法运算的目的。
除法运算是乘法运算的逆运算，也是减法运算的简便运算，利用机械简便计算器进行除法运算，也是通过将除法运算转化为乘法运算或减法运算来完成的。例如将a÷b可转化成a×1/b，如果b是一个比较特殊的数，以致通过心算便知 1/(b) 的值，那么a÷b的运算就转化为a×1/b的运算形式来完成。
一般的说，对于a÷b的运算，根据算术的基本定理知;一定有两个整数k、r，使a＝bk+r成立。那么a÷b＝ (bk+r)/(b) ＝k+r× 1/(b) ，可见式中k为商的第一商数，r为第一余数。利用机械简便计算器进行求k及r的值时，首先将被除数a用算珠表示出来，将除数b通过拨动操作键在定尺中数码1下的读数窗口中显示出来，这时bk(单积)的值则在定尺中某一数码的读数窗口中显示出来，这时在算珠表示的被除数中通过算珠计算方法减去这一单积后便可确定第一商数k和第一余数r的值。同理可进一步确定第二商数和第二余数，直至除法运算达到o≤r＜b时或所要求的程度。
图一是本发明的结构示意图。图中1是定尺，2是动尺，3是动尺回尺键，4是算盘，5是操作键，6是动尺盖板，7是操作键滑行槽，8是读数窗口。
图二是乘法器的结构、运行示意图。图中9是拉尺板，10是弹簧，11是动滑轮，12是定滑轮，13是传递线，14是旋钮，15是固定挡板。
权利要求
1.一种包括有算盘的机械简便计算器，其特征是；在已有的算盘上安装一个由定尺(1)和多个动尺(2)以及控制动尺(2)运行的机构所组成的乘法器；定尺(1)上标有等距离排布的固定坐标数码1、2、3、4、5、6、7、8、9。每个动尺(2)上按乘法规律标有两排90列固定数码，同一列中上排数码与下排数码的位置上下对应，并且每列数码等距离排列，动尺(2)上装有动尺盖板(6)，动尺盖板上有读数窗口(8)。
2.按权利要求1所述的计算器，其特征是每个动尺上的90列数码以等长度的区间顺同一方向依次排列为;
定尺(1)上相邻两个数码之间的长度等于动尺(2)中10列数码所占居的长度。
3.按权利要求1所述的计算器，其特征是;动尺运行的传动机构可以由回尺键(3)、拉尺板(9)、弹簧(10)、操作键(5)、操作键滑行槽(7)、动滑轮(11)、定滑轮(12)、传递线(13)、旋钮(14)、固定挡板(15)组成的滑轮传动机构。
全文摘要
机械简便计算器是一种进行数字间四运算的算具，它是由一把算盘和一个乘法器组成，对加减运算通过算珠计算系统来完成，对乘除运算是通过坐标计算系统求出单积后和算珠计算系统有机结合来完成，也就是将乘、除运算通过乘法器的处理转化为加、减运算。从而实现快速、简便、准确的计算结果。乘法器中动尺的运行是通过控制操作键的移动来完成的，操作键和动尺之间采用了滑轮结构来改变操作键对动尺的作用效果。
文档编号G06G1/00GK1076290SQ92101658
公开日1993年9月15日 申请日期1992年3月11日 优先权日1992年3月11日
发明者祝峰亮 申请人:祝峰亮