Во время режима социальной изоляции мы, как и многие коллеги по музейному делу, скучаем по посетителям:
Знакомьтесь, «Феликс» — арифмометр, один из самых популярных экспонатов нашего музея. Мало кому удаётся пройти мимо и не попытаться разобраться, как он работает. А я — Александр Шмелёв, сотрудник Музея. Под катом покажу как устроен наш «Феликс», немного первых арифмометров и много видео!
Немного истории
Арифмометр — настольная (или портативная) механическая вычислительная машина, предназначенная для выполнения точных умножения и деления, а также сложения и вычитания. Первые механические счётные машины появились ещё в XVII веке:
— «считающие часы» Вильгельма Шиккарда, 1623 год
Механизм состоял из звёздочек и шестерёнок, напоминающих часы, отсюда и название. Работали с шестиразрядными числами и могли выполнять все 4 операции. Со звуковым оповещением: о выходе результата вычислений за пределы технических возможностей аппарата предупреждал звонок. Два изготовленных экземпляра сгорели, а чертежи были утеряны и найдены только в 1935 году.
Реплика арифмометра Шиккарда
— суммирующая машина Блеза Паскаля («Паскалина»), 1642 год
Внешне — ящик с большим количеством шестерёнок. Хотя конструкция позволяла производить все 4 операции, удобно работать было только со сложением. Широкого распространения она не получила, но принцип работы (связанные шестерёнки) стал самым популярным для счётных машин ближайших трёх столетий.
«Паскалина» в Музее искусств и ремёсел в Париже
— арифмометр Готфрида Вильгельма Лейбница, 1673 год
Лейбниц придумал использовать шаговый барабан — колесо Лейбница. Позднее оно вошло в конструкцию популярного карманного арифмометра Curta («математическая граната»), выпускавшегося с 1948 по 1970 год. Как это выглядело:
Реплика арифмометра Лейбница
И как работало:
Модель колеса Лейбница
Прямым предком «Феликса» можно считать арифмометр, придуманный Вильгодтом Теофилом Однером, шведско-русским механиком и изобретателем. Он выпускался промышленно в Санкт-Петербурге с 1890 по 1918 год и известен под фамилией автора.
Арифмометр Однера
Самым важным новшеством в конструкции стало колесо Однера — подвижный диск с рычажками и штырьками. При перемещении рычажков штырьки выходят из своих гнезд, причём количество выдвинутых штырьков определяется положением рычажка. Арифмометр позволял выполнять 4 операции: сложение, вычитание, умножение и деление.
Колесо Однера
После Октябрьской революции 1917 года, наследники Однера вернулись в Швецию и стали производить вычислитель под маркой «Original-Odhner». В 1924 году петербургский завод был перевезён в Москву, и арифмометр стал «Феликсом».
Принцип работы на видео (осторожно, английский!):
«Феликс» — в честь Феликса Дзержинского
Под этим именем с 1929 по 1978 год было выпущено несколько миллионов экземпляров. Производством «Феликсов» занимались заводы счётных машин в Курске («Счётмаш»), Пензе (Пензенский завод вычислительной техники) и Москве (Завод счётно-аналитических машин имени В. Д. Калмыкова (САМ)). Кстати, «САМ» также занимался производством электронных вычислительных машин, таких как Урал-1, Стрела и БЭСМ-6.
В 70-ые годы «Феликс» стоил примерно 10–15 рублей, и за счёт достаточно низкой цены пользовался определённой популярностью: электрические калькуляторы в это же время стоили в несколько раз дороже. Арифмометрами учили пользоваться даже в школах. Почувствовать себя в роли оператора арифмометра можно тут: ссылка ведёт на инструкцию по эксплуатации.
«Феликс» на YaTalks 2019
На фото — экземпляр из коллекции Виктора Боева на YaTalks 2019. Если вы были в нашем музее до февраля текущего года, то видели именно этот арифмометр. Всем хотелось его потрогать (думаем, всё дело в его нечеловеческом обаянии), и мы решили обзавестись своим:
Органы управления арифмометром:
1 — барашек сброса счётчика оборотов ручки;
2 — счетчик оборотов основной рукоятки 10;
3 — рукоятка сдвига каретки;
4 и 7 — стрелки-запятые, не связаны с механизмом арифмометра;
5 — задвижка для сброса в 0 положений рычажков 8;
6 — счетчик результата;
8 — рычажки барабана, с помощью которых выставляется значение операнда;
9 — барашек сброса счётчика результата;
10 — основная рукоятка. На корпусе справа от рычажков 8 есть подсказка по нужному направлению вращения основной рукоятки 10 при разных арифметических операциях.
Что внутри?
Наш «Феликс» серого цвета выпущен заводом Счётмаш в городе Курск — на корпусе выбит соответствующий логотип — заглавная «С» в рамке. Сделан в 70-ые, последние годы выпуска — указан ГОСТ 16346-70. Габариты: 320х155х135 мм. Масса: 3,5 кг.
Мне удалось приобрести его в хорошем состоянии: рукоятки вращались нормально, рычажки двигались чётко, счётчики не заедали. Единственная возникшая проблема — тугая каретка. Значит, разбирать и смотреть. Поделюсь опытом: вдруг вам тоже посчастливится препарировать что-нибудь подобное.
Для обслуживания арифмометра я приготовил:
— набор шлицевых отверток;
— бумажные салфетки;
— салфетки из нетканого материала;
— машинное масло;
— ватные палочки;
— баллон со сжатым воздухом;
— бензин «Калоша».
Чтобы снять заднюю крышку, откручиваем 4 винта:
Снимаем крышки каретки:
Переворачиваем арифмометр и откручиваем ещё 6 винтов:
Отсоединяем часть с колесами Однера и основной рукояткой:
1 — система зубчатых колес Однера; 2 — счётчик результата; 3 — счётчик оборотов основной рукоятки; 4 — звонок переполнения или отрицательного числа в счётчике результата.
Откручиваем фиксаторы каретки и отсоединяем её:
На этом этапе будет много пыли и других возможностей запачкаться — не забудьте подготовиться! Продуваем и протираем внутренности. Смазываем машинным маслом трущиеся поверхности каретки и можно собирать всё в обратной последовательности.
«Феликс» позволяет работать с числами до 9 знаков. Есть и другие технические ограничения: результаты сложения, вычитания и умножения не должны превышать 13 знаков, деления — 8. При переполнении счётчика результата или получении отрицательного числа звучит звонок: требуется отменить предыдущую операцию.
Для подготовки к работе:
1. С помощью рукоятки 3 передвинуть каретку в крайнее левое положение.
2. Барашками 1 и 9 сбросить показания счетчиков оборотов и результата.
3. Задвижкой 5 и поворотом основной рукоятки 10 по часовой стрелке до упора сбросить положение рычажков 8 в нулевое.
Чтобы сложить и вычесть числа:
1. Подготовить арифмометр к работе.
2. Выставить первый операнд рычажками 8.
3. Одним поворотом основной рукоятки 10 по часовой стрелке прибавить первый операнд к нулевому значению счётчика результата 6.
4. Выставить второй операнд рычажками 8.
5. Для сложения нужно повернуть основную рукоятку по часовой стрелке на один оборот. Для вычитания — против часовой стрелки на один оборот.
6. Ура! Результат сложения или вычитания в счётчике результата. Напоминаем: если в конце поворота основной рукоятки раздался звонок, произошло переполнение или получилось отрицательное число. В любом случае основную рукоятку требуется повернуть в обратную сторону.
Умножение и деление можно заменить на сложение и вычитание. Подробнее — в инструкции по эксплуатации, если не боитесь, или вот:
Так работает колесо Однера нашего «Феликса»:
и счётчик результата:
«Феликс» не только обаятельный, но и надёжный. И я не только о том, что арифмометр сохранил работоспособность несмотря на почтенный возраст. Большая часть нашей экспозиции — функционирующая ретро-техника. Как-то раз в музее отключили электричество. Но мы не растерялись: «Феликс» и конторские счёты не подвели!
После окончания пандемии будем рады видеть вас в музее! Научим пользоваться «Феликсом», разберём и покажем что у него внутри. Заодно на 0 поделить попробуете. А пока с удовольствием отвечу на ваши вопросы в комментариях.
