娘对这种神奇的计算器十分感兴趣,问起其中奥妙,宇文温便让两人坐在身边,开始进行“科普”:“这计算器的运作原理,其实和钟表差不多,靠着旋转的齿轮来实现。”
“一个十齿齿轮,代表着十个数字,齿轮转一圈,拨动另一个齿轮进一位,即为十进制。”
“第一个齿轮代表着个位,第二个齿轮代表着十位,第三个齿轮代表百位,以此类推。”
听到这里,萧九娘问:“可是,齿轮转起来,如何实现转一圈,拨动另一个齿轮动一下?”
“道理很简单,却又不简单。”宇文温提笔在纸上画起来,“一开始,谁也想不出如何实现这个转动、进位,后来嘛,你们看看这个齿轮。”
纸上,宇文温画了一个十齿齿轮,这个齿轮有一个齿略长,旋转一圈后,凸出的长齿刚好拨动相邻的另一个齿轮。
这就代表着“进一位”,萧九娘和尉迟明月看了恍然大悟。
宇文温继续说:“正转累加,反转累减,结构就是这么简单,还有另外一种组合,那就是同轴单齿,原理是一样的,当然,实际应用时会复杂一些。”
“如今,车床、镗床、明轮等旋转加工机械用的转速测量器,靠的就是这个原理来计数,当然,计算行驶里程的里程表,也是靠着记录车轮的转动圈数来实现的。”
“同理,风速表,各种流量计,也是这个结构。”
见着尉迟明月举手,宇文温问:“明月有何疑问?”
“这个计算器,若计算....”尉迟明月提笔在纸上写了个数字,“若计算99999+1,那么就要转动....五...六个代表不同位数的齿轮...摇那摇把要多大力气?”
“会不会因为用力过大,导致这些齿轮被摇坏了?”
尉迟明月管账管了那么多年,经常进行大数字计算,所以对于这种计算十分敏感。
宇文温闻言一愣,看着尉迟明月,赞许的点点头:“明月说得没错,这就是计算器在实际使用时会遇到的问题,如果单纯靠累计进位,计算大额数字时,摇起来吃力不说,万一动作太大,齿轮组崩坏都有可能。”
“所以,需要一个特别的‘擒纵器’,按需要,‘擒纵’各个位数的齿轮,临时构成结构简单的齿轮组进行进位,即省力,又保护齿轮。”
“这个擒纵器原理有些复杂,为夫画不出来,但你们若是看了结构运转,会发现这擒纵器的结构也复杂不到哪里去,但是...”
“这看起来简单的结构,历经二十多年,才由一个钟表匠实现,而采用了这种擒纵器,会导致齿轮组无法反转,也就是只能加不能减,一个问题解决了,却引发新问题。”
“对此,许多工匠的解决思路,是设计更巧妙的装置来切换齿轮组的旋转方向,却引发更多
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