Slide Rule History
Prolog

i det 16. Århundre, engineering design slik vi kjenner det i dag, med sin vekt på presise målinger og fint beregnet toleranser, er utenkelig. Og likevel føler hver forsker, matematiker og alkymist at det er grunnleggende grunnleggende matematiske forhold som støtter den naturlige verden.de fremste figurene i vitenskapen bidrar begge til etableringen Av lysbilderegelen og gjør bruk av den i deres arbeid, Inkludert Galileo, Napier, Gunter, Oughtred, Newton, Gauss, Watt, Priestley, Fulton, Fuller, Einstein, Fermi og Von Braun.

en rask titt på de første fem av disse mennene dekker opprettelsen og den første utviklingen av lysbilderegelen.

Like Før Lysbilderegelen

Galileo Galilei populariserer sektoren i slutten av det 16.Århundre. Sektoren er en gradert linjal som bruker trigonometriske formler og en tykkelse for å beregne firkanter, kuber, gjensidige og tangenter av tall. Galileos design av sektoren som et matematisk verktøy kan ses som øyeblikket når beregningshjelpemidler slutter å være basert på telling og i stedet utnytte de dypere forholdene mellom tall. Hans oppfinnelse er fortsatt i bruk som navigasjonshjelp i det 20. århundre … 300 år senere.John Napier fremmer dramatisk forståelsen av tallrelasjoner i 1614 med sin oppfinnelse av logaritmer. Siden logaritmer er grunnlaget som lysbilderegelen er bygget på, begynner historien med rette med ham. Hans tidlige konsept for å forenkle matematiske beregninger gjennom logaritmer muliggjør regnestaven slik vi kjenner den i dag.Napier selv bidrar Med Napiers Bein i 1617, beregner pinner basert på gelosia, eller gitteret, multiplikasjonsmetoden. I 1620 Edmund Gunter Av London gjør en rett logaritmisk skala og utfører multiplikasjon og divisjon på den med bruk av et sett av skillevegger, eller calipers.

i ca 1622 William Oughtred , En Anglikansk minister … i dag anerkjent som oppfinneren av regnestaven … plasserer to slike skalaer side ved side og skyver dem for å lese avstandsforhold, og dermed multiplisere og dele direkte. Han utvikler også en sirkulær lysbilderegel.I 1675 løser Sir Isaac Newton kubiske ligninger ved hjelp av tre parallelle logaritmiske skalaer og gjør det første forslaget mot bruk av markøren.I 1677, to år etter At Newton oppfant markøren, perfeksjonerer Henry Coggeshall tømmeret og snekkerens styre. Newtons markør klarer ikke å fange på den tiden. Coggeshall-regelen er fortsatt i vanlig bruk 200 år senere. Hans design og standardisering flytte regnestaven fra et verktøy for matematisk forespørsel til spesialiserte applikasjoner. Fra 1683 populariserte Thomas Everard måleregelen, som ble brukt til å bestemme innholdet av øl, vin og brennevin fat og for å beregne avgiften derpå. Dette designet, først opprettet Av William Oughtred i 1633, ser utbredt bruk godt inn i det 19. århundre. I 1722 Brukte John Warner, En london instrument forhandler, kvadrat og kube scales.By 1790 James Boulton og James Watt endrer slide regler for å forbedre deres nøyaktighet og nytte. Ved 1799 Deres Soho lysbilde regelen bidrar til å innlede Den Industrielle Revolusjon. Det letter utformingen og produksjonen av deres seminal maskin, dampmaskinen. I 1815 Oppdager Peter Roget, en engelsk lege (og forfatteren Av Rogets Tesaurus), en loggskala som han bruker til å beregne røtter og krefter til et hvilket som helst tall eller brøkdel av det. Det regnes på den tiden som en matematisk nysgjerrighet. Femti år senere, fremskritt innen elektroteknikk, termodynamikk, dynamikk og statikk, og industriell kjemi gjør disse skalaene så nødvendige at de blir gjenoppdaget. I de neste femti årene øker de fra tre, til seks, til åtte skalaer på regnestaven, som engineering utvider sitt grep på moderne beregning. I 1851 standardiserte en fransk artillerioffiser Ved Navn Amedee Mannheim et sett med fire skalaer for de vanligste beregningsproblemene. De fire skalaene inkluderer to doble lengder, kalt A & B, for kvadrater og kvadratrøtter… og to enkle lengder, C & D, for multiplikasjon og divisjon. Denne skalaen sett blir grunnlaget for regnestaven design for de neste 100 år og bærer hans navn i dag. Hans design og bruk av en markør fremskynder eventuell utbredt aksept av denne funksjonen.Tidlig I det 19. århundre ble de første rasereglene tatt i Bruk i Usa. Ex-president Thomas Jefferson har en, Og Joseph Priestley anerkjenner sine fordeler i sitt kjemiarbeid, som inkluderer oppdagelsen av oksygen. I 1870 produserte Tyskland to giganter i lysbilderegelen, Dennert og Pape (skaperne Av Aristo), Og Faber (Senere Faber-Castell). Dennert og Pape bidrag av «motor delt» (gravert) skalaer og stabil innskudd av celluloid på tre er revolusjonerende.slide rule betydning for Den Industrielle Revolusjon, og virkningen Av Den Industrielle Revolusjon på slide rule, er demonstrert av spredning av design. Fra 1625 til 1800, de første 175 årene etter oppfinnelsen, registreres totalt 40 lysbilderegeltyper, inkludert sirkulære og spiralformede design. De neste 100 årene, fra 1800 til 1899, ser etableringen av 250 lysbilderegeltyper og produsenter. Over 90 design er registrert i de første 10 årene av det 20.Århundre.

Sylindriske kalkulatorer med ekstra lange logaritmiske skalaer er oppfunnet Av George Fuller Av Irland i 1878 Og Edwin Thacher Av New York i 1881. Produksjonen Av thacher ‘ s calculator blir snart overtatt av Hoboken, New Jersey instruments company, Keuffel og Esser, som tidligere hadde importert slide regler for salg.en revolusjonerende lineær regnestavekonstruksjon med vekter både foran og bak og med en markør som refererer til alle skalaer samtidig, er patentert I 1891 av William Cox … en oppfinnelse han kaller «duplex slide rule». Den selges av k&E.

Foldede skalaer CF, DF og CIF settes på lysbilderegler om 1900 for å redusere mengden bevegelse og tilbakestilling av lysbildet.

log logg skalaer i tre seksjoner vises ca 1901, slik at svært nøyaktig beregning av krefter og røtter til et tall eller brøk. Det 20. Vårt forrige århundre kunne ikke blitt bygget uten lysbilderegelen, men dets direkte bevis mangler nesten helt for det uinformerte øyet.

I Usa er Denne uunnværligheten mest vellykket av Keuffel og Esser. Dette firmaet beveger seg fra å importere regler på 1870-tallet, til å bygge et komplekst beregningsinstrument (Thacher-Kalkulatoren) på 1880-tallet, til å produsere egne lysbilderegler på 1890-tallet. Deres bidrag er legion, inkludert CI-skalaen, deres fanatiske hengivenhet til presisjon, deres bruk av fargede skalaer og skrå kursiv for å hjelpe til med å lese retning. en annen vei til markedsdominans er vedtatt I Japan Av Jiro Hemmi. Hemmi eksperimenterer systematisk med både naturlige basematerialer og celluloid, legger seg på bambus som kjerne, og kombinerer dette med svært moderne produksjon( inkludert celluloid overflatelaminering), noe som resulterer i både høy kvalitet og kvantitet. På 1960-tallet Produserer Hemmi en million lysbilderegler årlig.

Epilog

ingeniørfilosofien går videre. Og triumfer av det 20. århundre design bli begrensninger for regnestaven.

Einstein favoriserer En Nestler lysbilde regel i sitt arbeid. Tilnærmingene Til Golden Gate Bridge og skyveprofilen til Redstone-Raketten er designet med enkle Rietz-baserte lysbilderegler … E. H. Lowrys Dietzgen Phillips 1725 og Wernher Von Brauns Nestler 23 henholdsvis. Pickett slide-regler gir nødberegningskraft ombord På Apollo-oppdrag med Sin n600-ES-modell. Pickett N3 Og N4 ta sine plasser sammen med K & E Decilon og Post Versalog i utformingen Av F16 jagerfly. men strukturell design og første prinsipper i fysikk søker begge svar på hvordan strukturer vil reagere på skiftende belastninger og krefter. Vindhastigheter, tidevannsfriksjon og interstellar kollisjon krever alle dynamiske beregningsmodeller, i stedet for svaret på et statisk strukturelt problem. Store, sakte, overvektige databehandlingsmotorer designet for disse spørsmålene gir den slanke firefunksjonskalkulatoren. K &Es travails med Sin Analon slide rule-modell er et utmerket eksempel på endringen i tekniske krav som overgikk lysbilderegelen. Den fire funksjonen elektronisk kalkulator er et symptom så mye som en årsak til denne endringen.

Slide rule forskere har anslått at muligens 40 millioner lysbilde regler ble produsert i verden i det 20.århundre alene. Blant disse er mange typer spesialitet lysbilde regler utviklet og laget for spesifikke applikasjoner som kjemi, oppmåling, elektrisitet og elektronikk, artilleri spenner, hydraulikk, damp og forbrenningsmotorer, betong og stålkonstruksjoner, radio og andre spesielle felt. lysbilderegelen har en lang og fremstående avstamning … Fra William Oughtred i 1622 til Apollo-ferdene til månen … et spenn på tre og et halvt århundre … det ble brukt til å utføre designberegninger for nesten alle de store strukturer som ble bygget på denne jorden i den lange perioden av vår historie … en fantastisk arv for noe så mekanisk enkelt.