本實(shí)用新型涉及一種新式算盤,具體地說是一種多進(jìn)制計(jì)算算盤,屬于算盤制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的算盤只能計(jì)算十進(jìn)制,不能計(jì)算二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制等其他進(jìn)制;傳統(tǒng)算盤不能進(jìn)行邏輯運(yùn)算;傳統(tǒng)算盤只能進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,不能保存數(shù)據(jù);傳統(tǒng)算盤每擋七珠,這樣容易使數(shù)據(jù)溢出,運(yùn)算中增大了出錯(cuò)的概率;傳統(tǒng)算盤有代數(shù)思維,即上珠一珠等于五,這不僅使運(yùn)用難度加大,也增大了出錯(cuò)的概率。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)算盤的不足,現(xiàn)對傳統(tǒng)的算盤進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)出了多進(jìn)制計(jì)算算盤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種新的技術(shù)方案,使算盤使用簡單,功能多樣。本技術(shù)方案不同于傳統(tǒng)算盤的是算珠相對于框體僅有一個(gè)自由度,即是移動副;算珠為方形,外表面印有字符;每擋算珠數(shù)目為10;梁有5個(gè);在不工作時(shí)梁嵌套于存儲豁口內(nèi),在工作時(shí)梁根據(jù)不同規(guī)則嵌套于工作豁口內(nèi)。
為了達(dá)到如上目的,本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案:
多進(jìn)制計(jì)算算盤,結(jié)構(gòu)包含縱向邊框;橫向邊框;橫向襯板;縱向襯板;梁;擋;算珠;所述縱向邊框、橫向邊框、橫向襯板、縱向襯板各2條鉚接連接為矩形框,在一對橫向邊框內(nèi)平行嵌套16根擋,各擋之間間距相等;算珠串于擋上,每擋10個(gè)算珠;所述算珠為方形方孔;所述擋橫截面為方形,其基本尺寸與算珠方孔基本尺寸相同,算珠的孔與擋形成間隙,算珠可在擋上來回滑動;算珠相對于框體僅有一個(gè)自由度,即是移動副;算珠外表面印有字符;所述梁有5個(gè);固定梁的位置有5個(gè)工作豁口和一個(gè)存儲豁口;在不工作時(shí)所有梁嵌套于存儲豁口內(nèi),在工作時(shí)梁根據(jù)不同規(guī)則嵌套于工作豁口內(nèi)。
所述框的橫向邊框有16個(gè)方孔,用于固定擋。
所述所有算珠的上表面都在同一平面,下表面都在同一平面;所述框的橫向襯板高出算珠上表面,所述框的縱向襯板高出算珠下表面。
所述框的縱向邊框上部開有工作豁口,用于嵌套梁,從上而下共有5對工作豁口,它們之間距離相等;所述框的縱向邊框下部開有存儲豁口,用于儲存閑置的梁。
所述梁為長方體,對梁分別編號I、II、III、IV、V等;所述I號梁從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距的3倍,I號梁上寫2-8;所述II號梁從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距的4倍,II號梁上寫2-16;所述III號梁從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距,從右到左在每段依次寫上1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048…;所述IV號梁從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距,從右到左在每段依次寫上1、16、256、4096…;所述V號梁從左到右依次寫上“原碼↑、反碼↓、補(bǔ)碼(+1)↓、十進(jìn)制”。
所述框縱向襯板起支撐作用時(shí),每擋算珠上表面依次寫上“1-0、1/a、2/b、3/c、4/d、5/e、6/f、7、8、9”;所述算珠中有一特殊算珠,該算珠由兩部分組成,每一部分都是一個(gè)獨(dú)立的算珠,組合起來外形尺寸與其他算珠相同;以縱向襯板起支撐作用時(shí)為參照,該特殊算珠位于左起第1檔第1個(gè)。
以橫向襯板起支撐作用時(shí)為參考,從左至右編號1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等;1擋各算珠上表面依次寫上“1、2、3、4、5、6、7、8、9、10”以后各擋依次寫上“n、2n、3n、4n、5n、6n、7n、8n、9n、10n”其中n表示第n擋,所述其余空白的算珠可以貼上圖案,如花兒、小鳥、兔子、水果等;每一檔上的圖案相同,圖案的大小與算珠上表面尺寸相符。
采用如上技術(shù)方案的本實(shí)用新型,具有如下有益效果:功能多樣,操作簡單,計(jì)算過程與原理直觀;可運(yùn)用于小學(xué),中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),也可運(yùn)用于大學(xué)計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科的教學(xué),同時(shí)可運(yùn)用于銀行等相關(guān)行業(yè)。
在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中:可以進(jìn)行二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換及運(yùn)算;能進(jìn)行邏輯運(yùn)算;能保存數(shù)據(jù);本發(fā)明可演示堆棧、隊(duì)列的寫和讀;可演示尋址過程;可演示原碼、反碼、補(bǔ)碼的求解過程。
在中小學(xué)教學(xué)中:可完成小學(xué)加減乘除運(yùn)算;直觀的理解乘法口訣;直觀的演示加減乘除法;數(shù)據(jù)不易溢出,運(yùn)算中降低了出錯(cuò)的概率,降低了計(jì)算難度;演示割補(bǔ)法、等效代換等重要思想;演示乘法的交換律,分配律;解雞兔同籠的方程組;算珠可堆積立體幾何,直觀理解三視圖。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例各零部件連接位置示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型整體算珠的局部示意圖;
圖4為本實(shí)用新型圖2整體算珠的局部放大示意圖;
圖5為本實(shí)用新型圖2中算珠(7)的三視圖;
圖6為橫向邊框(4)的三視圖;
圖7為縱向邊框(1)的三視圖。
其中:1.縱向邊框;2.工作豁口;3.橫向襯板;4.橫向邊框;5.縱向襯板;6.梁;7.算珠;8.擋;9.存儲豁口;10.V號梁;11.IV號梁;12.II號梁;13.I號梁;14.III號梁;15.特殊算珠;
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型,下面結(jié)合附圖進(jìn)一步進(jìn)行說明;
一種多進(jìn)制計(jì)算算盤,結(jié)構(gòu)包含縱向邊框1;橫向邊框4;橫向襯板3;縱向襯板5;梁6;擋8;算珠7。所述縱向邊框1、橫向邊框4、橫向襯板3、縱向襯板5各2條鉚接連接為矩形框,在一對橫向邊框內(nèi)嵌套16根擋8,算珠7串于擋8上;所述算珠7為方形方孔,如圖5所示;所述擋8橫截面為方形,其基本尺寸與算珠7方孔基本尺寸相同;算珠7相對于框體僅有一個(gè)自由度,即是移動副;算珠7外表面印有字符;所述梁6有5個(gè)。固定梁6的位置有5個(gè)工作豁口2和一個(gè)存儲豁口9。在不工作時(shí)所有梁嵌套于存儲豁口9內(nèi),在工作時(shí)梁6根據(jù)不同規(guī)則嵌套于工作豁口2內(nèi)。
為便于加工,將框分為縱向邊框、橫向邊框、橫向襯板、縱向襯板,框的分解形式不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。此處梁和豁口的數(shù)目均不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制,以上數(shù)目為優(yōu)選數(shù)目。
此處所述算珠7的孔形狀僅僅為示意,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。只要其與擋8的橫截面形狀尺寸相同,且僅保留一個(gè)自由度(移動副)即可。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述算珠7串于檔8上,每擋10個(gè)算珠,各擋算珠數(shù)目相同,算珠的孔與擋形成間隙,算珠可在擋上來回移動。
裝配關(guān)系為間隙,是為了保證算珠可以在擋上來回滑動。每擋10個(gè)算珠;每擋也可以為11個(gè)算珠。這不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述擋共有16個(gè),這些擋平行固定于框上的同一平面,兩兩間距相等;如圖1。
此處擋的數(shù)目不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制,以上數(shù)目為優(yōu)選數(shù)目。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述所有算珠7的上表面都在同一平面,下表面都在同一平面。
該要求是為了方便讀取算珠上的字符。同時(shí)使算珠整齊劃一。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述框的橫向襯板3高出算珠7上表面5mm,所述框的縱向襯板5高出算珠7下表面5mm。
此處設(shè)計(jì)是為了將所有算珠懸空,避免下方障礙物阻礙算珠滑動。此處尺寸為實(shí)施例尺寸,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述框的縱向邊框1開有5mm*5mm*5mm的工作豁口2,用于放置梁6。從上而下共有5對工作豁口2,豁口之間距離為7mm。如圖7。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述框的縱向邊框5下部開有5mm*30mm*5mm的存儲豁口9,用于儲存閑置的梁6。如圖7。
此處豁口數(shù)以及相關(guān)尺寸為實(shí)施例尺寸,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述框的橫向邊框4有16個(gè)方孔,用于固定擋8。如圖6。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述梁6橫截面為5mm*5mm的長方體。
此處的尺寸和形狀不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制,以上尺寸均為實(shí)施例尺寸。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述梁6分別編號I、II、III、IV、V等。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述I號梁13從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距的3倍,I號梁上寫2-8。如圖4。
此處設(shè)計(jì)是為了進(jìn)行二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述II號梁12從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距的4倍,II號梁上寫2-16。如圖4。
此處設(shè)計(jì)是為了完成二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述III號梁14從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距,從右到左在每段依次寫上1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048…。如圖4。
此處設(shè)計(jì)是為了完成二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述IV號梁11從右到左分成若干段,相鄰兩段用不同顏色分開,每段長度等于兩檔間距,從右到左在每段依次寫上1、16、256、4096…。如圖4。
此處設(shè)計(jì)是為了完成十六進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述V號梁10從左到右依次寫上“原碼↑、反碼↓、補(bǔ)碼(+1)↓、十進(jìn)制”。
此處設(shè)計(jì)是為了演示原碼、反碼、補(bǔ)碼的求解過程,還可進(jìn)行十進(jìn)制的計(jì)算。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述框的縱向襯板5起支撐作用時(shí),對擋從左向右依次編號1、2、3、4…
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述算珠中有一特殊算珠15,該算珠由兩部分組成,每一部分都是一個(gè)獨(dú)立的算珠,組合起來外形尺寸與其他算珠相同;以縱向襯板5起支撐作用時(shí)為參照,該算珠位于1擋第一個(gè)算珠。如圖1。
此處設(shè)計(jì)的算珠是為了輔助完成原碼、反碼、補(bǔ)碼的求解。同時(shí)可完成一些邏輯運(yùn)算過程。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,以縱向襯板5起支撐作用時(shí)為參考,每擋算珠上表面依次寫上“1-0、1/a、2/b、3/c、4/d、5/e、6/f、7、8、9”。如圖4。
此處設(shè)計(jì)是為了進(jìn)行八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制的運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,以橫向襯板3起支撐作用時(shí)為參考,從左至右編號1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。1擋各算珠上表面依次寫上“1、2、3、4、5、6、7、8、9、10”以后各擋依次寫上“n、2n、3n、4n、5n、6n、7n、8n、9n、10n”其中n表示第n擋。如圖3。
此處設(shè)計(jì)是為了直觀理解乘法口訣;及交換律、分配律等運(yùn)算定律。掌握割補(bǔ)法、等量代換法等重要思想。
以上位置和編號僅僅為示意,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于,所述其余空白的算珠可以貼上圖案,如花兒、小鳥、兔子、水果等。每一檔上的圖案相同,圖案的大小與算珠上表面相符。
以上圖案是為了提起小朋友的學(xué)習(xí)興趣。以上圖案僅僅為示意,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
以上所有位置和編號僅僅為示意,不對本實(shí)用新型的具體實(shí)施造成限制。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。