Рахівниця соробан

Реферат: UA 105309 U UA 105309 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обчислювальних пристроїв, що керуються безпосередньо вручну, зокрема до рахівниць, що призначені для полегшення виконання розрахунків в умі. Відома китайська рахівниця суаньпан, яка близько XIV століття була завезена у Японію і поширилася по світу під японською назвою "соробан". Відома рахівниця включає прямокутну рамку, утворену чотирма сполученими стрижнями, із вставленими у неї, непарної кількості, множиною прутів (спиць). Зазвичай їх 13, але зустрічається соробан із 21, 23, 25 або навіть із 31 прутом. На кожен прут нанизано по 5 намистин, причому верхній ряд намистин відділений від нижніх рядів додатковим повздовжнім 1 стрижнем (Pullan, J.M. The History of the Abacus ; Heffelfinger, Totton; Flom, Gary (2004). Abacus: 2 3 Mystery of the Bead ; Fernandes, Luis (2013). "The Abacus: A Brief History" ; Патент США на 4 винахід "Магнітний Soroban (рахівниця)" № US 3508348 ). Пласка долішня основа рами відомої рахівниці не забезпечує її стійкість при розташуванні на нерівній поверхні, що може ускладнити користування рахівницею за її призначенням. Суттєвим недоліком відомої рахівниці є небажане ковзання (переміщення) намистин по пруткам у результаті поштовху або нахилу рахівниці. Без додаткових пристосувань відома рахівниця має відносно незначну жорсткість своєї конструкції і, відповідно, недостатню міцність. В основу корисної моделі поставлена задача створення рахівниці тилу соробан, яка б не мала наведених недоліків і була б придатна як для використання як традиційного ручного пристрою для полегшення розрахунків в умі, так і для використання її як навчального посібника для демонстрації способів швидких обчислень. Поставлена задача вирішується рахівницею, суть якої пояснюється кресленнями, де на фігурах 1-5 показана рахівниця соробан, що містить прямокутну раму із вставленими у її протилежні стрижні (1) множиною прутів (2), на кожен з яких нанизано по 5 намистин (3), верхній ряд яких відділений від нижніх рядів розташованим у проймі рами розділовим стрижнем (4), при цьому, згідно з корисною моделлю, на розділовому стрижні виконані щонайменше три виразні мітки (5). У другому варіанті корисної моделі у отворі кожної намистини розташований запобіжник (6) її невимушеного ковзання по пруту. У третьому варіанті корисної моделі запобіжник виконаний як пружний елемент із гуми. У четвертому варіанті корисної моделі запобіжник виконаний як пружний елемент із пластику. У п'ятому варіанті корисної моделі рама виконана із щонайменше двома опорами (7). У шостому варіанті корисної моделі прути виконані у поперечних перерізах прямокутними (8). У сьомому варіанті корисної моделі прути виконані у поперечних перерізах круглими (9). У восьмому варіанті корисної моделі не менше ніж два зовнішні кути рами округлені (10). У дев'ятому варіанті корисної моделі не менше ніж одне ребро стрижня рами виконане округленим (11). У десятому варіанті корисної моделі на не менше ніж на двох стрижнях рами розташовані щонайменше два виступи (12). У одинадцятому варіанті корисної моделі рама укріплена щонайменше одним поперечним ригелем (13). У дванадцятому варіанті корисної моделі рама виготовлена із деревини. У тринадцятому варіанті корисної моделі рама виготовлена із пластику. У чотирнадцятому варіанті корисної моделі рама виготовлена із композитного матеріалу. У п'ятнадцятому варіанті корисної моделі намистини виготовлені із деревини. У шістнадцятому третьому варіанті корисної моделі намистини виготовлені із пластику. У сімнадцятому варіанті корисної моделі намистини виготовлені із композитного матеріалу. У вісімнадцятому варіанті корисної моделі намистини виготовлені із каменю. У дев'ятнадцять варіанті корисної моделі кожну намистину обрамляє гумове кільце (14). У двадцятому варіанті корисної моделі до рами приєднаний з'ємний наплічний ремінь (15). З урахуванням органолептичних властивостей, психофізичного сприйняття, а також естетичних уподобань користувачів бічні поверхні намистин можуть бути виконані випуклими або пласкими. Для цього намистини можуть бути виконані округлими, прямокутними або будьякої іншої форми. Для кращого зчеплення пальців руки користувача із намистиною, що полегшує пересування її по пруту, обід намистини може обрамляти гумове кільце. Мітки на розділовому стрижні, виразність яким надає їх колір (білий, чорний або й інший, відмінний від кольору розділового стрижня), полегшують користувачу виконання арифметичних розрахунків із використанням великих дробових чисел. Мітки на розділовому стрижні можуть 1 UA 105309 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бути виконані шляхом нанесення фарби або пластикових чи металевих наліпок, кнопок тощо, при цьому мітки мають переважно округлу або прямокутну форму. Відмінним варіантом міток на лицьовій поверхні розділового стрижня можуть бути дрібні пластикові панельки з можливістю пересування їх по стрижню, для чого на бічних площинах стрижня можуть бути виконані направляючі пази для розташування у них кінцівок пружних захватів, що є частиною конструкції кожної рухомої панельки. Вбудовані у намистини запобіжники невимушеного ковзання унеможливлюють небажані переміщення намистин по пруту при будь-якому її положенні, коливанні, струсу тощо. При цьому намистини можуть бути округлими або прямокутними, як це показано на Фіг. 4 і 5. Виконання прутів рахівниці прямокутними або круглими (наприклад - у вигляді спиць) обумовлюється передбачуваним призначенням рахівниці та/або вибором відповідних технологічним можливостям або дизайнерському задуму її конструкційних особливостей. Зокрема прямокутні у поперечних перерізах прути у демонстраційній (навчальній) моделі рахівниці не дозволять нанизаним на них намистинам коливатися, відволікаючи увагу аудиторії від процесу обчислень. Опори для стійкості рахівниці і убезпечення її від небажаного ковзання можуть бути частиною моноліту рами або ж окремими її деталями (гумовими чи пластиковими), приклеєними до рами або сполученими із нею елементами кріплення, як то - гвинти, шурупи, цвяхи тощо. Таким же чином можуть бути виконані на рамі і виступи, призначенні для полегшення тримання (утримування) рахівниці в руках. Виступи для тримання можуть бути повздовжніми або будьякої іншої форми. Стрижні, що утворюють раму, можуть бути прямокутного, таврового або іншого поперечного перерізу. При цьому ребра стрижнів можуть бути повністю або вибірково округлені для зручного (комфортного) тримання рами користувачем у будь-якому її положенні. Виконання складових деталей (частин) рахівниці повністю або частково із деревини, каменю, пластику, композитного матеріалу або їх поєднань обумовлюється особливостями тактильних і/або сенсорних відчуттів, зокрема і естетичних уподобань користувача (або груп користувачів) рахівницею. Так, наприклад, певного психофізичному типу або стану користувачам може бути більш відповідною рахівниця, у якій намистини виконані з деревини, а іншим - із каменю, пластику чи їх поєднань. Також, наприклад, для дітей дошкільного віку або школярам початкових класів, більш відповідною може бути рахівниця, виготовлена із легкого і відносно недорогого матеріалу, яким є пластик, тоді як сенсорне (візуальне) сприйняття учнями рахівниці, що використовується вчителем як наочний посібник, може бути більш виразним, а робота з нею такою, що більше запам'ятається, якщо така рахівниця буде виготовлена із фактурних, більш дорогих важких матеріалів. Для укріплення конструкції рахівниці і надання їй жорсткості рама рахівниці може бути виконана із одним або кількома поперечними ригелями. Подібну функцію (функцію ригеля) виконує, зокрема, і розділовий стрижень рами. Зручно носити рахівницю дозволяє наплічний ремінь із можливістю регулювання його довжини, який може кріпитися до горішнього стрижня, як це показано на Фіг. 2-3, або до протилежних бічних стрижнів, як це фрагментально також показано на Фіг. 3, де видно, як може бути прикріплений кінець наплічного ременя до бічного стрижня. Наплічний ремінь може бути виготовлений із тканини, шкіри, пластику або їх поєднань. Механізми сполучення кінців наплічного ременю із рамою можуть бути виготовлені із металу, пластику або композитного матеріалу. Фігури креслення: Фіг. 1. Схематичне зображення рахівниці із круглими прутами. Фіг. 2. Схематичне зображення рахівниці із прямокутними прутами. Фіг. 3. Схематичне зображення фрагменту рахівниці. Фіг. 4. Схематичне зображення круглого кута із округлими намистинами. Фіг. 5. Схематичне зображення прямокутного кута із прямокутними намистинами. 1 - протилежні стрижні рами; 2 - прут для намистин; 3 - намистина; 4 - розділовий стрижень; 5 - мітка; 6 - запобіжник невимушеного ковзання; 7 - опора; 8 - прут прямокутний; 9 - прут круглий; 10 - округлений кут рами; 11 - округлене ребро стрижня рами; 12 - виступи для тримання; 13 - ригелі; 14 - гумове кільце; 15 - наплічний ремінь. Наведена конструкція рахівниці забезпечує можливість її використання у будь-якій сфері діяльності, де є потреба у швидкому виконанні арифметичних розрахунків від найпростіших і до високого ступеню складності. Конструкція рахівниці соробан дозволяє використовувати її як універсальний навчальний посібник, зокрема для навчання виконанню розрахунків і демонстрації такого виконання як дітям 2 UA 105309 U 5 10 15 20 дошкільного віку, так і студентам чи будь-яким іншим групам людей, що бажають опанувати методи швидкого обчислення. Рахівниця соробан може бути виготовлена на будь-якому виробництві, оснащеному обладнанням для механічної обробки матеріалів і екструзії пластмас, із застосуванням стандартних механізмів та пристосувань. Джерела інформації: 1. Pullan, J.M. The History of the Abacus. London: Books That Matter, 1968. pgs. 21, 25 & 30. CRC Concise Encyclopedia of Mathematics, Second Edition [Електронний ресурс] Сайт books.google - Режим доступу: https://books.google.com.ua/books?id=D_XKBQAAQBAJ&pg=PA 13&lpg=PA 13&dq=PuIlan, +J.M.+The+History+of+the+Abacus&source=bl&ots=CbmZQV zc YH&sig=1fob_9KHnYD0hYkipTmIgOpYAlo&hI=uk&sa=X&ved=0CBoQ6 AEwADgKahUKEwjZj8j_3IjIAhVI8XlKHe12BUE#v=onepage&q=Pullan%2C%20J.M. %20The%20Hist ory%20 °F%20the%20Abacus&f=false/; Heffelfmger, Totton. 2. Flom, Gary (2004). Abacus: Mystery of the Bead /[Електронний ресурс] Сайт Survivor Library Режим доступу: http://www.survivorlibrary.com/library/abacus.pdf. 3. Femandes, Luis (2013). "The Abacus: A Brief History". Archived from the original on July 31, 2014. Retrieved July 31, 2014. / [Електронний ресурс] Сайт ee.ryerson.ca - Режим доступу: http://www.ee.ryerson.ca/~elf/abacus/history.html. 4. Patent USA "Magnetic Soroban (Abacus)". Application Number: 3508348D Application Date: 28.11.1967, Grant Number: 3508348, Grant Date: 28.04.1970 / [Електронний ресурс] Сайт ВОIВ Режим доступу: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=US36432835&redirected ID=true. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 55 1. Рахівниця соробан, що містить прямокутну раму із вставленими у її протилежні стрижні множиною прутів, на кожен з яких нанизано по 5 намистин, верхній ряд яких відділений від нижніх рядів розташованим у проймі рами розділовим стрижнем, яка відрізняється тим, що на розділовому стрижні виконані щонайменше три виразні мітки. 2. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що у отворі кожної намистини розташований запобіжник її невимушеного ковзання по пруту. 3. Рахівниця соробан за пунктом 2, яка відрізняється тим, що запобіжник виконаний як пружний елемент із гуми. 4. Рахівниця соробан за пунктом 2, яка відрізняється тим, що запобіжник виконаний як пружний елемент із пластику. 5. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що рама виконана із щонайменше двома опорами. 6. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що прути виконані у поперечних перерізах прямокутними. 7. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що прути виконані у поперечних перерізах круглими. 8. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що не менше ніж два зовнішні кути рами округлені (10). 9. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що не менше ніж одне ребро стрижня рами виконане округленим. 10. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що на не менше ніж на двох стрижнях рами розташовані щонайменше два виступи. 11. Рахівниця соробан за пунктом 1, яка відрізняється тим, що рама укріплена щонайменше одним поперечним ригелем. 12. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що рама виготовлена із деревини. 13. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що рама виготовлена із пластику. 14. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що рама виготовлена із композитного матеріалу. 15. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що намистини виготовлені із деревини. 16. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що намистини виготовлені із пластику. 3 UA 105309 U 5 17. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що намистини виготовлені із композитного матеріалу. 18. Рахівниця соробан за пунктами 1-10, яка відрізняється тим, що намистини виготовлені із каменю. 19. Рахівниця соробан за попередніми пунктами, яка відрізняється тим, що кожну намистину обрамляє гумове кільце. 20. Рахівниця соробан за попередніми пунктами, яка відрізняється тим, що до рами приєднаний з'ємний наплічний ремінь. 4 UA 105309 U 5 UA 105309 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6