图片来自 Colegiul Economic Ion Ghica
不同转盘间的联动,则是当一个转盘的数值达到 10,也就是说转了一圈后,这个齿就会驱动第二个齿轮,完成升位。
做加法的水表
这个升位的小机械结构,你应该会非常熟悉。水表,其实就是一种二十一世纪还在使用的机械加法计算器,只是现在自动计算的是你家的用水量。
我们来看一个速度式水表拆解后的下层,找的图源自流体力学的模拟资料。所谓的速度式水表,就是机械结构通过水流速度的快慢推算你的用水量多少。能看到一个个模拟水流的小球是先经过了滤网,再推动腔体中的叶轮旋转。
图片来自 Tintschl BESt AG (english)
而叶轮上同轴接的齿轮,会延伸进水表的上层。这里面是一成套的减速齿轮组。由它们再驱动读书盘,步进着去显示做加法。一样是后一个转盘的转一圈,完成一次进位。可以说齿轮成了这类机械设备的心脏。
图片来自 Tech & Lifestyle
简单的了解机械计算器阶段的头尾两款机器。我们就会发现这类机器发展的最大限制,已经是材料本身,机械零部件本身的质量让组装和设计变得异常复杂。但也正是因为机械结构的复杂性,赋予了机械计算器极高的欣赏价值,这或许也是人们迷恋「蒸汽朋克」这一科幻题材的原因所在。好在,我们的生活会一直建立在过去的智慧之上,只是换了一种表达形式。
参考文献:
[1]http://www.marcello-nizzoli.com/
[2]https://americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_690100
[3]书籍《01改变世界》和《运筹·机巧:机械计算机发明史》
作者|张金妙 伦敦大学金匠学院实践设计硕士
来源|科普中国