![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Мы уже встречались с именем немецкого механика Якоба Лейпольда. Пришло время подробнее рассказать об этом замечательном инженере и писателе, авторе одного из самых остроумных арифмометров.
Он родился 25 июля 1674 года в Планице, в семье талантливого самоучки-ремесленника. Из-за стесненных материальных обстоятельств Лейпольду не довелось много учиться: он слушал некоторое время лекции по математике в Иене, затем штудировал "теологию в Виттен-берге. Когда деньги, отпущенные ему семьей на обучение, подошли к концу, Лейпольд решил возвратиться в родной город. Заехав в Лейпциг и прослушав несколько лекций в университете, он изменил свое решение: он будет учиться!
• За несколько лет до однеровского арифмометра аналогичное изобретение, не получившее, однако, распространения, было сделано американцем Фрэнком Болдуином.
Лейпольд поступает в Лейпцигский университет на богословский факультет и одновременно подрабатывает на жизнь как репетитор-математик. Позже он начинает изготавливать на продажу различные приборы и инструменты. Нужен был лишь толчок, чтобы Лейпольд изменил богословию и занялся тем, к чему звало его призвание. Таким толчком оказались слова лиценциата Зелиг-мана, сказавшего как-то Лейпольду, что «Лейпциг имеет достаточно проповедников, но ни одного мастера, )hoto- рый поставил бы ремесло на математическую и физическую основу».
Лейпольд решает отказаться от духовной карьеры и стать профессиональным механиком. Так как у него не было денег для того, чтобы завести свое «дело» — открыть мастерскую, он попытался «поправить обстоятельства женитьбой», выгодной разумеется. В 1701 году он женился на дочери оружейника из Лукка. Тесть выхлопотал для Лейпольда место эконома в городском госпитале, что позволило ему жить безбедно и заниматься в свое удовольствие любимой механикой. Он конструировал, изготовлял и продавал в основном «ходовую продукцию» — различного рода воздушные насосы. Хоть и медленно, но упорно он шел к своей цели — к собственной механической мастерской. И такая мастерская у него появилась, произошло это уже после смерти первой жены (1713), когда он лишился места эконома в госпитале.
, В 1715 году Якоб Лейпольд становится механиком Лейпцигского университета. Его имя и его машины приобретают все большую.-известность: он удостаивается чести быть почетным членом Академии наук в Берлине, получает титулы прусского коммерческого советника, и горного советника польского короля. Последние годы жизни Лейпольд посвящает обучению молодежи основам теоретической и прикладной механики, занимая пост директора технической школы.
Но все же не машины и не преподавательское искусство принесли славу Якобу Лейпольду, а многотомная энциклопедия технических знаний Под общим названием «Theatrum machinarium» *, над которой он работал с 1722 года до самой смерти, наступившей в январе
* В XVI—XVIII веках <Театрами машин» назывались сборники, в которых описывались конструкции и работа различных механизмов, машин и приборов.
1727 года. Из 10 томов «Театра машин» при жизни автора вышло 7.
В книгах Лейпольда собраны сведения обо всех машинах и инструментах, известных к 20-м годам XVIII столетия. Сочинения Лейпольда написаны не на классической латыни, а по-немецки и поэтому доступны не только ученым, но и простым ремесленникам. Долгие годы эти книги служили учебником и-справочником как для начинающих, так и для опытных изобретателей и механиков. Известно, например, что веэтикий Уатт специально изучил немецкий язык, чтобы познакомиться с описанными Лейпольдом паровыми машинами.
Одна из книг энциклопедии, вышедшая в 1727 году и полностью посвященная инструментальным средствам вычисления, может рассматриваться как первая в мире монография по вычислительной технике. В ней среди многочисленных вычислительных устройств и машин Лейпольд описал несколько собственных изобретений.
Счетная машина Лейпольда (рис. 47) основана на принципе переменного пути зубчатки. Здесь в начале движения приводной ручки машины зубья рейки сцеплялись с колесом основного счетчика и поворачивали его на определенный угол, а момент расцепления определялся путем, который проходил тю ступенчатой пластинке специальный кулачок, связанный с устройством ввода. Машина Лейпольда, между прочим, была первой счетной машиной круглой формы.
Для представления результата умножения в ней использовалось 9 неподвижных цифровых дисков, расположенных во внешнем кольце CDFE, диски соответствуют единицам, десяткам, сотням. (Диски имеют две противоположные градуировки: одна для сложения и умножения, другая для внчитания и деления.) Поверх дисков скользят стрелки-указатели, укрепленные на осях, которые проходят через центры дисков. На тех же осях, но внутри машины располагаются 10-зубые храповые колеса, они приводятся во вращение 9-зубой секторной рейкой N0 (рис. 49, фиг. III), которая может поворачиваться вокруг оси W, укрепленной в зубчатом кольце PR. На рейке N0 под прямым углом к ней укреплена тонкая пластина х, показанная отдельно на рис. 49, фиг. IV Левый боковой торец пластины плоский, правый, выполнен в виде 9 ступенек равной высоты.
При вращении приводной ручки зубчатое кольцо PR вместе с.рейкой N0 поворачивается относительно вяешнего кольца. Один из кулачков (, т, п. О, расположенных на свободном конце рычага, наталкивается своим закругленным торцом на пластину х и, скользя по ее грани, перпендикулярной поверхности рейки, отжимает последнюю вверх, вводя ее зубья в зацепление с тем храповым колесом, мимо которого проходит рейка в данную часть оборота. Пройдя по
боковой грани пластины до конца ступеньки, кулачек проскакивает вперед по направлению к периферии машины, и рейка возвращается пружиной h в исходное состояние, выходя из зацепления с храповиком. Таким образом, число зубьев, на которое повернется одно из храповых колес, определяется длиной пути кулачка.
Для того чтобы произвольно менять длину этого пути/ необходимо иметь средство установки кулачка на различную относительно пластины х высоту. Это достигается следующим образом: рычаг с кулачком, имеющий возможность поворачиваться в плоскости, перпендикулярной верхней крышке машины, несет на себе палец 5, который опирается на спиральную наклонную плоскость, показанную отдельно на рис. 49, фиг. V. При повороте оси V палец скользит по этой плоскости, поднимая конец рычага с кулачком и устанавливая его против определенной ступеньки пластины х. Ось V оканчивается указателем, который поворачивается относительно одного из 6 неподвижных цифровых дисков внутреннего кольца. Каждый диск лежит напротив диска внешнего кольца и используется для представления 1-го разряда множимого. Итак, во внешнем кольце машины располагается" основной счетчик, а во внутреннем — устройство ввода. Сдвиг множимого осуществляется поворотом против часовой стрелки всей центральной части машины. Наконец, в центре машины размещен вспомогательный счетчик—его шкала видна на рис. 47, а храповое колесо на рис. 48.
Механизм переноса десятков выполнен следующим образом. На осях основного счетчика расположены 10-зубые колеса, между которыми, имеются промежуточные'колеса L, К, и т.д. Каждое промежуточное колесо несет на себе подпружиненный палец (на рис. 48 на колесе М палец f, колесо L с пальцем g и на колесе К, палец d), причем у нечетных колес он расположен над ними, а у четных — под ними. При повороте колеса единиц на 360° палец поворачивает на 36° колесо десятков, лежащее выше, и благодаря этому совершается передача десятков. Аналогичным путем выполняется передача сотен, тысяч и т. д. \
Смерть помешала Лейпольду изготовить машину, и принцип переменного пути зубчатки был впервые реализован много позднее Дитцхольдом (1877) и Ф. Вайсом (1893).
Дата публикования: 2014-11-03; Прочитано: 577 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!