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1、 手摇计算机计算原理一个机械的基本问题是设计的计算器的如何移动齿轮量要添加的数目成正比。简单的触笔/幻灯片加法器了这一个简单的答案。用户只需放置在适当的孔的触笔，轮或幻灯片移动相应的金额。这是不可取的但是，因为有没有办法为用户可以肯定却输入了正确的号码。此外，在乘法和分歧，相同的编号将必须拨打中反复。这些问题导致了设计师们产生更复杂的机器。计算器机制的三个最常见类型说明和如下所示。 （这些类型不包括触笔/幻灯片加法器因为这些机制是显而易见的向用户)。这些章节都跟计算 器机制的其他部分的例子。Rocking Segments 这种设计在添加机器的许多业务中出现。上面的图片中摇摆的部分设计显示一位
2、数字。摇摆线段是灰色和每个键已停止 （暗绿色） 。选了中每一行的数字后，曲柄是通常会打开，造成每个线段作为它可以旋转起来。 （直到它击中的郁闷关键的站） 。在此操作过程之一 （如本案例） 九 cogs 从事计数器轮 （深蓝色） 。当曲柄返回到其起始位置时，部分下降到其原始位置。在此操作期间的计数器车轮被脱开因此返回脑卒中没中减去刚才添加的数字。这种设计可以对这种设计的其他并发症之一是为零的条目。全键盘设计，用户不想打扰输入零 (尤其前导零） 以便设计师包括一个机制，停止从摇除非一些数字键被按下的每一列中的部分。这暗示为零，因为许多全键盘机器Comptometers 在相同的方式工作，只是按每个
3、数字也造成部分为岩石。大多数曲柄添加机器还打印样式。在这些有对面的有齿的部分，其中载有数字 0-9 的通常是另一段。一旦部分已经被起动到其最大的位置，这放的位数对面的一个锤子，然后击中的位数。 （通常有是单锤跨整行。并不包括零键。有趣的变化是装载计数器车轮 （深蓝色） 右角的群体而不边缘-如上图所示。这样的优点是通过转移侧身的计数器，线段可以驱使它们从任一侧。这允许的将添加机器直接做减法而不需要补充的位数。Bohn 皮层计算器中使用了这种设计。阶梯的鼓 （莱布尼兹/托马斯样式）追溯到约 1694 年，并在所作的把在莱莱布尼兹机首次使用。菲利普 翰在 1774 年生产改进的机但查尔斯 格扎维埃
4、托马斯创建商业上成功的第一个版本，因此这种类型的机器俗称托马斯机。阶梯的鼓解决通过使用其中的 cogs 数量沿其长度不鼓了可变数量的已售商品成本的问题。移动的鼓长度沿齿轮会聘请 cogs 根据其位置的数目不同。在上面的图片中，Stepped 鼓是在暗灰色中显示各种色调的绿色中所示的齿轮。编号的齿轮是它上面以浅灰色和自由滑动沿 （深蓝色） 平方米轴的长度。编号齿轮的位置由用户设置位置数字指针 （棕色） 沿 （侧视图中所示） 规模确定。在这种情况下，索引设置为 4 个，和数的齿轮刚刚从事鼓上的四个长 （越来越深） cogs。随着鼓继续旋转，编号的齿轮将错过五短螺丝钉。Herzstark (Curt
5、a) 修改加强鼓在计算机演化后期当 Curta 计算器的心脏，加强鼓作了再现。它似乎有些奇怪的一种机制，由于规模庞大而消失再现中做过的最小计算机之一。一些早期的设计师创建计算机器用于加强单鼓数字输入设备被包围在缸中。Curt Herzstark 采取了这种紧凑的设计和改进它同时缩小它进一步以适合放在口袋里。在这样做时，他创建了一个最让人高兴的计算机器。单鼓得以打开每个计数器齿轮反过来基于沿线的鼓长度的阵地。它导致了一种设计，更简单，规模较小，以及不容易堵塞比以前的设计。设计首先是 1948 年出售和电子计算器之前很好卖。最阶梯的鼓机一套备用齿轮用于从事减法的每个计数器。Curta，但是，使用了
6、改性的鼓设计，如下所示：示灯绿色的小牙齿都够薄，进行，或者将计数器齿轮传递根据沿其轴鼓的位置。鼓 （图片中右边） 小转变将使 10s 的接触的每个计数器齿轮的齿数的补充。数字 0、 1 和 9 在图片中的显示单个计数器齿轮的立场幻灯片设置在 0、 1 和 9 位置时。蓝线显示的计数器齿轮的路径为鼓被拒绝的添加位置和红线显示的路径，鼓打开中减去位置时.在位置 1，齿轮将前两列的淡绿色的牙齿之间传递，并只需一次打开的最后一个大齿。在第 9 的位置，齿轮将动员 7 小牙齿和然后最后两个大的。转移到到减法的位置鼓会导致计数器齿轮在 0 的位置进行添加 10 和 1 位置进行整个第二列的更小的牙的牙齿和
7、两个大牙齿添加 9 的整个第一列中。9 位置中的计数器会错过更小的牙和联系只添加一个最后一个大齿。改性的鼓还开车与另一组的牙齿的革命计数器轮子和转移鼓也造成这些计数器要切换到 10s 补充模式相同的方式。(背面的滑动开关转向革命计数器车轮与鼓要撤消鼓为某些转移操作的影响)。风车 (Odhner/鲍德温 / / Brunsviga)加强鼓机器被用于很长时间，但他们有他们的问题。大圆桶需要作机器非常大和沉重，他们强迫拉杆和显示位数要长的距离。在 1872 年-1877 年弗兰克 鲍德温，和以后，Willgodt Odhner 自主开发基于风车或变量 cog 车轮计算机。(Brunsviga 出售许
8、多使用 Odhner 的专利，所以他们通常也称为 Brunsviga 的机器这些机器 )。鲍德温后来去设计门罗键盘计算器。风车轴相对固定，并载有口袋足够大，以允许九个移动针脚来完全放到它的主轮机构组成。薄盘与编号设置拉杆被放置在主磁盘。此磁盘在地方举行针脚，可以相对于主磁盘旋转。此旋转控制针脚的立场。这种设计的好处是轮子可以作出非常薄 （约四分之一英寸厚的） ，而无法装入与密的拉杆和数字为紧凑机允许彼此相邻。这很快就成了计算机的主要形式。在上面的图片中，覆盖磁盘是灰色，以深灰色显示剪切的通道。针脚是黑色，红色的突起容纳的覆盖磁盘中打开的通道。显示磁盘和一个插针通过 x 射线视图的右侧显示打开其
9、侧车轮之间。通过调整拉杆，覆盖磁盘旋转，卡住了 （在此例中的五个） 的针脚数目被控制。拉杆被设置后，曲柄转要打开所有的轮子。这使他们轮由适当数量的计数器。覆盖磁盘移动与主磁盘在此操作期间，所以这些机器的设置插槽是足够长的时间，以允许拉杆以旋转在机器内部和回退操作。由于在操作期间尚的数字输入设置，这些机器，像鼓机器，是很适合的乘法和除法的重复性操作。门罗 (鲍德温）这种设计被拟定的四个功能键盘计算器。它是比以前的设计更加紧凑，非常适用于国字布局的键盘模式。两个磁盘，一个弹簧被推分开使用的机制。一个磁盘有 5 宽度相等 cogs 沿其圆周的一部分。在其他磁盘了 4 cogs 不同长度。图片中的两个
10、磁盘处于零的位置-两套已售商品成本将参与计数器轮 （蓝色） 。磁盘被挤进位置的两个武器，这是由它们上面的键挤压的适当的数额。一套武器的顶视图是向左的关键之一的侧面视图如下所示。键 1-4 造成右 （下图中） 磁盘，以实现计数器齿轮在其路径中放置 1 至 4 cogs 受到挤压。按 5 键为中心，将其 5 cogs 放入的计数器车轮的路径实现挤压左边的磁盘。键 6-9 挤压左边的磁盘，并未按 5 键，但也适当的量在计数器车轮的路径中放置 1-4 额外 cogs 挤压正确的磁盘。计数器轮输入变量数字通过上述方法之一来解决的问题，计数器传动装置是一个相当简单的事。只有真正的挑战是使他们踏进的地方数字
11、，而不是不断地移动像时钟的双手，并保持他们从步进太远由于其自己的势头。如上图所示的典型计数器 Odhner 样式机中。风车开车的绿色的齿轮带动的蓝色齿轮与数字打印其沿岸是附着于黑色的磁盘。 （在阶梯的鼓机器上，数字被通常打印在对面齿轮的黑色磁盘。灰色单击停止阻止计数器轮过度期间快速摇这是一个重大的问题，用较早的机器。所以即使有图所示，有时必须推翻齿轮，机器被忽动忽停的方式操作时单击停止，更详尽的停止被设计。他们使得计数器齿轮没有完全背来回数据透视停止点的移动。(有点像时钟擒纵)。执行机制执行机制中同时添加了大多数计算的机器，所有的两个数字的位数。无论其中的上述机制被使用，转动曲柄造成他们走进一
12、次行动。这是携带的精细问题。进行了在加入后要处理从右到左和添加，进行的行为可能需要额外进行。风车式或鼓上的 cogs 只有走在圆周的一部分的原因是方式的由于所需的执行机制的房间。下图显示典型 Odhner 样式机上携带机制的一部分。(这是上面所示的计数器车轮的另一边）。上一个典型的 Odhner 机器，当计数器数字去了从 9 到 0，单颗牙轮 （橙色） 透视斧样投影 （灰色） 出左侧的下一个风车的路径中。斧结束了倾斜曲面 （浅灰色） 和在中间是顶部和底部薄而厚。（请参阅侧视图内陷。）此设备有它自己的单击停止和留在的地方，直到它被推后。除了九位数的针脚，每个风车了两个多个针脚 （一个减法和加法期
13、间一期间使用）。而不是进进出出，移动这些针脚总是出去了，但他们搬从一侧到另一侧。在其正常位置上，他们不符合编号针脚，错过了计数器齿轮。然而，从计数器组件中的下一个位置向右投影推他们根据齿轮所以添加一个额外的单位。有两套的针脚因为 Odhner 机上风车式被挡在一个方向的加法和减法和携带的相反方式 （或借） 不得不加法或减法后执行。另外，携带针脚错开周围风车式这样的最右边的数字第一次处理和造成的以前的携带任何携带可以添加到左侧。龋病执行后，每个风车的另一部分推携带设备回到其正常的地方。常出问题除了上述情况，机制 OtherC omplications 需要零所有的寄存器。有时一个机制是为了零以及拉杆，使其包含。（上位置数清除的每个添加的十个关键添加机器，键和机制被提供防止这同时做乘法。通常提供了钟声，以指示下溢和溢出大量的联锁装置提供了和通常保持用户从犯错误包括：使拉杆，使其无法移动时曲柄在休息的位置并不是一种机制。一个机制，阻止曲柄旋转时运输并不正确对齐。在非 Odhner 机器上，提供了一种机制，确保曲柄只打开正确的方式。Odhner 机曲柄却在加法和减法的另一个方向，提供了机制，迫使曲柄必须完全打开之前允许它去在另一个方向。（携带机制会做错误的事情如果完成转未获。）在键盘机器上，机制，以防止多个键中的同一列或部分按下键的按下。
