ИДЕЯ СИНЬОРА ПОЛЕНИ

В'интернациональной шеренге изобретателей счет­ных машин и приборов почетное место занимает италья­нец Джованни Полени. Ему принадлежит идея зубча­того колеса с переменным числом зубьев. Арифмометры, в которых использовались эти колеса, в конце XIX — начале XX столетия стали, вероятно, самыми популяр­ными счетными машинами.

Джованни Полени —математик, астроном, физик и археолог—родился в 1683 году в Венеции. Отец его прославился во время войны с турками, за что и получил титул маркиза. Одаренный «замечательными способно­стями и живостью ума», молодой Полени блестяще учил­ся. Родители хотели, чтобы он стал судьей — занятие, достойное маркиза, но Джованни избрал академическую карьеру. В 26 лет он занял место профессора астро­номии в Падуанском университете, через 6 лет перешел на кафедру физики, а в 1719 году возглавил кафедру математики. Вместе с тем он продолжал вести курсы астрономии и теоретической физики. В 1738 году к этим дисциплинам добавилась еще экспериментальная физи­ка, и в короткий срок Полени сумел организовать одну из лучших в Европе физических лабораторий.

Круг научных интересов маркиза Полени был необы­чайно широк.Он занимался математикой, физикой и


астрономией; конструировал различные приборы и ме­ханизмы, публиковал статьи по археологии, увлекался архитектурой: в 1748 году был приглашен папою в Рим для осмотра купола знаменитого собора св. Петра и разработки мер/предотвращающих его разрушение...

Наибольшую славу Полени принесли его работы по гидродинамике. Здесь он получил много важных резуль­татов, например определил (независимо от Ньютона) влияние размера отверстия на скорость истечения. Прак­тические рекомендации Полени имели большое значение для его времени, и недаром К. Маркс, рассматривая историю мельниц, писал'. «Учение о движении воды, как и его использование для постройки водяных мельниц, разработано Полени в работе «De motu aquae» 1717 г.»

Вскоре после выхода этой книги Полени был пригла­шен сенатом Венецианской республики руководить ра­ботами по предотвращению наводнений. Он стал ча­сто выступать арбитром в спорах, возникавших между государствами, границы которых проходили по ре­кам.

Полени вел оживленную переписку с Эйлером, Кас-сини, Мопертюи, он был иностранным членом-академий наук многих стран, в том числе и России. Биограф По­лени писал о нем: «Его доброта, непритязательность и крайняя обязательность добыли ему многочисленных друзей; в его характере было большое благородство ду­ха... он был полон искренности...»

Умер Джованни Полени в 1761 году. На одной из площадей Падуи была установлена его статуя, одна из первых работ скульптора Кановы.

Описание изобретенной Полени счетной машины дано в его книге «Miscellanea: de barometris et thermometris de machina quadem arithmetica», вышедшейг в 1709 году в Падуе.

. Основные детали этого замысловатого устройства (рис. 45) вы* точены из дерева. Мащина Полени в отличие от всех известных счет­ных машин приводится в движение грузом-гирькой k, висящей сво­бодно на канате. Другой конец каната закреплен на валике /, а ва­лик жестко сидит на оси yg. На той же оси расположены зубчатые колеса аЬс и 1НК.. передающие вращение оси двум другим осям ко­торые на рис. 45 обозначены как VY и СМ.

На валу VY справа находится составное зубчатое колесо-основной элемент машины, в котором как раз и воплощена идея синьора Полени (по нашей терминологии это устройство ввода). Колесо состоит из плоского диска QRST и расположенных левееего


трех зубчатых секторов а—6, с—d, е—f. Каждый сектор состоит из 9 двухреберных блочков (на ряс. 46, фиг. III, изображен отдельный блочек). В левом ребре блочка сделан квадратный вырез kipq, в правом — прямоугольное отверстие D. В вырез вставляется Прямо­угольный зуб аЬс (фиг. II), к которому крепится подпружиненный рычаг ху (фиг. IV). Свободный конец рычага пропускается в отвер­стие D. Если нажать пальцем на рычаг так, чтобы его конец оказал­ся у нижнего торца отверстия D, то зуб займет положение, при кото­ром он будет перпендикулярен к периферии ребра. В этом положении он сможет войти в зацепление с зубчатым колесом основного счет­чика, которое расположено над составным колесом. Если же свобод­ный конец рычага находится у верхиего торца отверстия D, то зуб отклонен в сторону и зацепление при этом невозможно.

Таким образом, в каждом из трех секторов можно вручную уста­новить нужное число зубьев, которые должны войти в зацепление с соответствующим колесом основного счетчике. При этом сектор я—Ь соответствует разряду единиц, с—d—разряду десятков, е — / — разряду сотен.

. Зубчатые колеса основного счетчика расположены, как уже го­ворилось, над устройством ввода. Счетчик в машине Полени имеет 6 разрядов, то есть; 6 осей с зубчатыми колесами. На конце каждой оси укреплена стрелка, которая скользит над цифровым диском hg, находящимся в лицевой части машины. Механизм передачи десятков, в котором применена однозубая передача, на рис. 45 не виден.

Вспомогательный счетчик аналогичен лейбницевскому. На пра­вый конец оси LM насажен круглый диск с ручкой. Диск свободно вращается1 (вместе с осью) в квадратной пластинке DEGF. Пластин­ка имеет 9 отверстий и, расположенных таким образом, что за один оборот составного колеса ручка проходит путь от одного отверстия до другого (диск при этом поворачивается на 36°). В одно из отвер­стий вставляется длинный штифт, натыкаясь» на него, ручка останав­ливает движение элементов машины. .

, Устройство сдвига выполнено так. Левый конец оси, на которой сидит составное колесо, опирается на подшипник, допускающий про­дольные смещения этой оси, а само смещение производится с по­мощью пары «гайка—винт», -которая укреплена на кронштейне у задней (левой) крышки машины. При повороте рукоятки (рх на 360° зубчатые колеса ФП, ZA, mW поворачиваются таким образом, что винт пары сдвигается на один шаги смещает ось VY вправо на рас­стояние, равное «толщине» сектора. При этом зубья сектора а — Ь, ранее сцеплявшиеся с зубьями колеса on, получают возможность войти в зацепление с зубьями колеса rs и т. д.

Прекрасная идея маркиза Полени в течение многих лет не привлекала внимания изобретателей счетных ма­шин. Только в 1841 году парижский доктор медицины Дидье Рот использовал ее в своем «круглом арифмомет­ре». Окончательно завершение принцип зубчатого колеса с переменным числом зубьев получил в арифмометре пе­тербургского механика Вильгодта Теофила Однера, рос­сийского шведа, мастера экспедиции заготовления госу­дарственных бумаг.


Основным элементом машины было зубчатое колесо, получившее впоследствии название колеса Однера * (рис. 44). Оно состоит из диска 1, который жестко закрепляется на ведущем валу, и установоч­ной шайбы 2. Эту шайбу можно вращать за выступ 3 относительно неподвижно стоящего диска, в пазах которого могут радиально пе­ремещаться выдвижные зубья 4, имеющие штифты 5. Штифты входят в криволинейный паз 6 установочной шайбы 2. Если повернуть шай­бу при помощи выступа 3, то изгиб/имеющийся приблизительно на середине паза, давлением на штифты продвинет зубья либо наружу, либо внутрь колеса.

Таким образом, в зависимости от углового положения шайбы в колесе Однера изменяется число зубьев.

Начав работать над своим изобретением в 1874 году, Однер через 4 года получил привилегию (патент) на производство арифмометров. В 1890 году он существен­но улучшил конструкцию своей машины и организовал «Механический и медно-литейный завод» для производ­ства арифмометров. В первый же год существования завод выпустил около 500 машин. Умер Однер, вероят­но, в 1906 году.

В начале нашего века десятки фирм под различны­ми марками выпускали арифмометры петербургского изобретателя.

В Советском Союзе арифмометр «Феликс», являю­щийся модификацией арифмометра Однера, выпускался несколькими заводами вплоть до конца 50-х годов.