Арифмометр — от греческого «Arithmós» (число) и «Metr» (измерять). В наиболее общем определении арифмометр — это механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания

Общее описание арифмометров

Чаще всего арифмометры были настольные или «наколенные» (как современные ноутбуки), изредка встречались карманные модели «Curta» . Этим они отличались от больших напольных вычислительных машин, таких как табуляторы или механические компьютеры.

Числа вводится в арифмометр, преобразуются и передаются пользователю (выводятся в окнах счётчиков или печатаются на ленте) с использованием только механических устройств. При этом арифмометр может использовать исключительно механический привод (то есть для работы на них надо постоянно крутить ручку. Этот примитивный вариант используется, например, в «Феликсе») или производить часть операций с использованием электромотора (Наиболее совершенные арифмометры — вычислительные автоматы, например «Mercedes Euklid model 30″, почти при любой операции используют электромотор).

Арифмометры являются цифровыми (а не аналоговыми, как например логарифмическая линейка) устройствами. Поэтому результат вычисления не зависит от погрешности считывания и является абсолютно точным.

Арифмометры предназначены в первую очередь для умножения и деления. Поэтому почти у всех арифмометров есть устройство, отображающее количество сложений и вычитаний — счётчик оборотов (так как умножение и деление чаще всего реализовано как последовательное сложение и вычитание).

Арифмометры могут выполнять сложение и вычитание. Но на примитивных рычажных моделях (например, на «Феликсе») эти операции выполняются очень медленно — быстрее, чем умножение и деление, но заметно медленнее, чем на простейших суммирующих машинах или даже вручную.

При работе на арифмометре порядок действий всегда задаётся вручную — непосредственно перед каждой операцией следует нажать соответствующую клавишу или повернуть соответствующий рычаг. Это особенность арифмометра не включается в определение, так как программируемых аналогов арифмометров практически не существовало.

История создания арифмометров

Во второй половине XIX в. инженерная и творческая мысль в области счетной техники побуждала одних конструкторов к усовершенствованию уже известного арифмометра К. Томаса, других – к разработке новых идей. Важное значение имело изобретение зубчатого колеса с переменным числом зубцов, известного в счетной технике с XVIII в. и связанного с именами Полени (1709), Рота (1841), Ф. Болдуина (1872). В 1874 г. в этом направлении начал работать петербургский инженер-механик Вильгодт Теофил Однер (1846-1905).

Особенность конструкции арифмометра Однера состояла в использовании в качестве основного элемента зубчатого колеса с переменным числом зубцов, названного по имени автора «колесом Однера». Колесо имеет девять зубцов, угол между двумя зубцами принимается за единицу. Каждому разряду отводится одно колесо. При наборе чисел из тела колеса рычажком выдвигается количество зубцов, равное устанавливаемой цифре. Если дать полный оборот рукояткой, то зубцы войдут в зацепление с промежуточными шестернями и повернут колесо счетного механизма на угол, соответствующий установленному числу. Произойдет передача числа в счетчик. В отличие от томас-машин, арифмометр Однера имеет простую и надежную конструкцию, причем настолько совершенную, что за все время существования арифмометра она не претерпела серьезных изменений. Кроме того, он имеет удобную форму и небольшие размеры, что значительно облегчает работу вычислителя.

В 1875 г. Однер, не располагая средствами для организации производства, передал права на изобретение фирме «Кенигсбергер и К». На чугуно-меднолитейном заводе «Людвиг Нобель» удалось изготовить лишь небольшую партию арифмометров. В настоящее время известно лишь о трех промышленных образцах. Два из них находятся в Смитсоньевском институте (Smithsonian) в США, один – в собрании Политехнического музея.

В 1886 г. Однер совместно с предпринимателем Ф.И. Гилем начинает собственное производство арифмометров. Однако их изготовление оказалось незаконным, так как все права сохранялись за фирмой «Кенигсбергер и К». Только в 1890 г. Однер вернул права собственного изобретения и мастерская Однера и Гиля постепенно преобразовывается в механический и меднолитейный завод, на котором только в первый год было изготовлено 500 арифмометров. В 1897 г. Однер становится единоличным хозяином предприятия «Механический завод В.Т.Однер» и производство расширяется. К 1900 г. за границу было экспортировано около тысячи арифмометров, в России эксплуатировалось более четырех тысяч на железных дорогах, в пенсионных кассах, на промышленных предприятиях («Братья Нобель», Общество путиловских заводов) и т.д. После революции завод переименовали в Первый ремонтно-строительный и выпуск арифмометров прекратился. В 1917 г. родственник Однера, бывший служащий завода К.О. Зиверт, возвратился на родину в Швецию и организовал производство арифмометров в рамках акционерного общества «Оригинал Однера».

В России выпуск арифмометров возродился в начале 1920-х гг. в Москве на заводе имени Дзержинского под маркой «Оригинал Однер». Значительная потребность в счетной технике в этот период способствовала расширению производства и разработке новых моделей арифмометров – «Феликс», «Союз», «Оригинал Динамо», которые при неизменной основной конструкции отличались механизмом передвижения каретки, механизмом сброса установочной части и другими элементами. К началу 1950-х гг. основное производство арифмометров сосредоточили на Курском заводе «Счетмаш». Это всем известный, неутомимый «Феликс», который можно было купить в отделе «Канцелярские товары» до середины 1970-х гг.

Отечественным моделям однер-машин всегда составляли достойную конкуренцию их зарубежные аналоги. История их первого появления в Европе относится к 1892 г., когда немецкая фирма «Гримм Наталис и К» организовала серийное производство однер-машин «Брунсвига». Интересные конструктивные решения принадлежали директору фирмы Ф. Тринкс, при его непосредственном участии разработан целый ряд моделей: портативные и большой разрядности, с дополнительным счетчиком оборотов с передачей десятков и т.д.

Первая четверть XX в. стала самым плодотворным периодом для развития однер-машин. Во Франции известность приобретают арифмометры «Дактиль», в Германии – «Триумфатор» и «Вальтер», в США – «Мерчент» и т.д.

В 1932 г. шведское акционерное общество «Фацит» разработало первые арифмометры с клавишным установочным механизмом и целым рядом конструктивных усовершенствований. В нашей стране производство аналогичных моделей «ВК-1» и «ВК-2» было организовано на пензенском заводе «Счетмаш» в начале 1950-х гг., и завершилась эта серия клавишных однер-машин созданием полного автомата «ВК-4».

На протяжении многих десятилетий арифмометры Однера господствовали в мире счетной техники, оставаясь основными математическими машинами до середины ХХ столетия.