Slide Rule History
Prologue

w XVI wieku projektowanie inżynierskie, jakie znamy dzisiaj, z naciskiem na precyzyjne pomiary i precyzyjnie obliczone tolerancje, jest nie do pomyślenia. A jednak każdy naukowiec, matematyk i alchemik czuje, że istnieją podstawowe matematyczne zależności, które leżą u podstaw świata przyrody.

zarówno wybitni postaci w nauce przyczyniają się do stworzenia reguły ślizgu, jak i wykorzystują ją w swojej pracy, w tym Galileusz, Napier, Gunter, Oughtred, Newton, Gauss, Watt, Priestley, Fulton, Fuller, Einstein, Fermi i Von Braun.

szybkie spojrzenie na pierwszych pięciu z tych mężczyzn obejmuje tworzenie i wstępną ewolucję reguły slajdu.

tuż przed regułą ślizgową

Galileusz spopularyzował Sektor pod koniec XVI wieku. Sektor jest miarą stopniowaną, która wykorzystuje wzory trygonometryczne i suwmiarkę do obliczania kwadratów, sześcianów, wzajemności i stycznych liczb. Projektowanie sektora przez Galileo jako narzędzia matematycznego może być postrzegane jako moment, w którym pomoc obliczeniowa przestaje być oparta na liczeniu, a zamiast tego wykorzystuje głębsze związki między liczbami. Jego wynalazek jest nadal używany jako pomoc nawigacyjna w XX wieku … 300 lat później.

John Napier dramatycznie rozwija zrozumienie relacji liczbowych w 1614 roku dzięki wynalazkowi logarytmów. Ponieważ logarytmy są podstawą, na której zbudowana jest reguła ślizgu, jego historia słusznie zaczyna się od niego. Jego wczesna koncepcja upraszczania obliczeń matematycznych za pomocą logarytmów umożliwia regułę przesuwania, jaką znamy dzisiaj.

Chronologia reguły ślizgowej

Sam Napier podaje Kości Napiera w 1617 roku, obliczając patyki na podstawie metody mnożenia gelosia, czyli kraty. W 1620 Edmund Gunter z Londynu tworzy prostą skalę logarytmiczną i wykonuje na niej mnożenie i dzielenie za pomocą zestawu dzielników lub suwmiarek.

w około 1622 roku William Oughtred, anglikański minister … dziś uznawany za wynalazcę reguły przesuwania … umieszcza dwie takie skale obok siebie i przesuwa je, aby odczytać relacje odległości, mnożąc i dzieląc bezpośrednio. Rozwija również okrągłą regułę ślizgową.

w 1675 Sir Isaac Newton rozwiązuje równania sześcienne za pomocą trzech równoległych skal logarytmicznych i wysuwa pierwszą sugestię dotyczącą użycia kursora.

w 1677 roku, dwa lata po tym, jak Newton wynalazł kursor, Henry Coggeshall udoskonalił reguły drewna i cieśli. Kursor Newtona nie łapie się w tym czasie. Reguła Coggeshalla pozostaje w powszechnym użyciu 200 lat później. Jego konstrukcja i jej standaryzacja przenoszą regułę slajdu z narzędzia dociekań matematycznych do specjalistycznych zastosowań. Począwszy od 1683 roku Thomas Everard popularyzuje zasadę pomiarową, stosowaną do określania zawartości beczek piwa, wina i napojów spirytusowych oraz do obliczania podatku akcyzowego. Ten projekt, po raz pierwszy stworzony przez Williama Oughtreda w 1633 roku, widzi szerokie zastosowanie również w XIX wieku.

w 1722 roku John Warner, londyński handlarz instrumentami, używa kwadratu i kostki scales.By 1790 James Boulton i James Watt modyfikują reguły slajdów, aby poprawić ich dokładność i użyteczność. Do 1799 roku ich reguła Soho slide pomaga zapoczątkować rewolucję przemysłową. Ułatwia projektowanie i produkcję ich przełomowej maszyny, silnika parowego.

w 1815 roku Peter Roget, angielski lekarz (i autor tezaurusa Rogeta), wynalazł skalę logarytmu, której używa do obliczania pierwiastków i mocy dla dowolnej liczby lub jej ułamka. Uważany jest wówczas za matematyczną ciekawostkę. Pięćdziesiąt lat później, postępy w elektrotechnice, termodynamice, dynamice i statyce oraz chemii przemysłowej sprawiają, że te skale są tak niezbędne, że są odkrywane na nowo. W ciągu następnych pięćdziesięciu lat zwiększają się one z trzech, do sześciu, do ośmiu skal na zasadzie ślizgu, ponieważ Inżynieria rozszerza swoją przyczepność do nowoczesnych obliczeń.

w 1851 roku francuski oficer artylerii Amedee Mannheim ustandaryzował zestaw czterech skal dla najczęstszych problemów obliczeniowych. Cztery skale obejmują dwie podwójne długości, nazwane a & B, Dla kwadratów i pierwiastków kwadratowych… i dwie pojedyncze długości, C & D, dla mnożenia i dzielenia. Ten zestaw skali staje się podstawą projektowania reguł ślizgowych na następne 100 lat i nosi jego imię do dziś. Jego konstrukcja i użycie kursora przyspiesza ostateczną powszechną akceptację tej funkcji.

na początku XIX wieku w Stanach Zjednoczonych zaczęły obowiązywać pierwsze przepisy ślizgowe. Były Prezydent Thomas Jefferson ma jedną, a Joseph Priestley dostrzega ich zalety w swoich pracach chemicznych, które obejmują odkrycie tlenu.

do 1870 r.Niemcy produkują dwóch gigantów świata panującego w slide rule, Dennerta i Pape (twórcy Aristo) oraz Fabera (później Faber-Castell). Rewolucyjne są wkłady Dennerta i Pape 'a w postaci” silnika podzielonego ” (grawerowanego) łusek i stabilnego osadzania celuloidu na drewnie.

znaczenie reguły ślizgowej dla rewolucji przemysłowej i wpływ rewolucji przemysłowej na regułę ślizgową świadczą o rozprzestrzenianiu się wzorów. Od 1625 do 1800 roku, czyli przez pierwsze 175 lat po wynalezieniu, zarejestrowano łącznie 40 typów prowadnic, w tym okrągłe i spiralne. W ciągu następnych 100 lat, od 1800 do 1899 roku, powstało 250 typów i producentów prowadnic. W pierwszych 10 latach XX wieku zanotowano ponad 90 wzorów.

rewolucyjna konstrukcja liniowej reguły przesuwania ze skalami zarówno z przodu, jak iz tyłu oraz z kursorem odwołującym się do wszystkich skal jednocześnie została opatentowana w 1891 roku przez Williama Coxa. wynalazek ten nazywa „zasadą przesuwania dupleksu”. Jest sprzedawany przez K &E.

złożone wagi CF, DF i CIF są umieszczane na regułach ślizgowych około 1900, aby zmniejszyć ruch i resetowanie slajdu.

skala logarytmu w trzech sekcjach pojawia się około 1901 roku, umożliwiając bardzo dokładne obliczenie potęg i pierwiastków do dowolnej liczby lub ułamka.

reguła ślizgowa zeszłego wieku … XX

nasze ostatnie stulecie nie mogło powstać bez reguły ślizgowej, ale jej bezpośrednich dowodów prawie zupełnie brakuje niedoinformowanemu oku.

w Stanach Zjednoczonych to niezastąpione miejsce z powodzeniem zajmują Keuffel i Esser. Firma ta przechodzi od importowania reguł w 1870 roku, do budowy skomplikowanego przyrządu obliczeniowego (Kalkulator Thachera) w 1880 roku, do produkcji własnych reguł ślizgowych w 1890 roku. Ich wkład jest legion, w tym skala CI, ich fanatyczne przywiązanie do precyzji, ich użycie kolorowych skal i pochylonej kursywy, aby pomóc w kierunku czytania.

inną drogę do dominacji rynkowej przyjmuje w Japonii Jiro Hemmi. Hemmi systematycznie eksperymentuje zarówno z naturalnymi materiałami bazowymi, jak i celuloidami, osadzając się na bambusie jako rdzeniu i łącząc to z bardzo nowoczesną produkcją (w tym laminowaniem powierzchni celuloidów), co zapewnia zarówno wysoką jakość, jak i ilość. W latach 60-tych Hemmi produkuje milion reguł ślizgowych rocznie.

epilog

filozofia inżynierii idzie dalej. A triumfy XX-wiecznego designu stają się ograniczeniami dla reguły slajdów.

Einstein faworyzuje zasadę zjeżdżania Nestlera w swojej pracy. Podejścia do mostu Golden Gate i profil ciągu rakiety Redstone są zaprojektowane z prostymi regułami ślizgowymi opartymi na Rietz … Dietzgen Phillips 1725 E. H. Lowry ’ ego i Nestler 23 Wernhera von Brauna. Zasady Picketta slide zapewniają awaryjną moc obliczeniową na misjach Apollo dzięki modelowi N600-ES. Pickett N3 i N4 zajmują swoje miejsca wraz z K&e Decylon i Post Versalog w projektowaniu samolotu myśliwskiego F16.

ale konstrukcja i pierwsze zasady w fizyce poszukują odpowiedzi na to, jak struktury będą reagować na zmieniające się obciążenia i siły. Prędkość wiatru, tarcie pływowe i kolizja międzygwiezdna wymagają dynamicznych modeli obliczeniowych, a nie odpowiedzi na statyczny problem strukturalny. Duże, powolne, otyłe silniki obliczeniowe zaprojektowane z myślą o tych pytaniach rodzą elegancki czterofunkcyjny Kalkulator. K&praca E z Modelem analon slide rule jest doskonałym przykładem zmian w wymaganiach inżynieryjnych, które przekroczyły zasadę slide. Czterofunkcyjny kalkulator elektroniczny jest objawem tak samo jak przyczyną tej zmiany.

Slide rule naukowcy oszacowali, że w samym XX wieku na świecie powstało prawdopodobnie 40 milionów reguł ślizgowych. Wśród nich jest wiele rodzajów specjalnych reguł ślizgowych opracowanych i wykonanych dla konkretnych zastosowań, takich jak chemia, Geodezja, elektryczność i elektronika, Artyleria, hydraulika, silniki parowe i spalinowe, Konstrukcje betonowe i stalowe, radio i inne dziedziny specjalne.

reguła ślizgu ma długi i wyróżniający się rodowód … od Williama Oughtreda w 1622 roku do misji Apollo na Księżyc … przez trzy i pół wieku … był używany do wykonywania obliczeń projektowych dla praktycznie wszystkich głównych budowli zbudowanych na tej ziemi w tym długim okresie naszej historii … niesamowita spuścizna dla czegoś tak prostego mechanicznie.