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鎖的構造與原理

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鎖的構造與原理 每一種鎖在構造上都有不同之處,這就決定了其功能的不同。但是對於開鎖原理而言,絕大多數鎖的開鎖原理是相同的,除磁卡鎖、電子鎖等部份鎖例外。

一般的鎖,如普通門暗鎖,拉閘門鎖,十字型門暗鎖等,雖然它們的樣式、構造、大小不相同,但開鎖原理卻是完全相同的。俗話說:“萬變不離其中!“這些鎖開鎖原理之所以完全相同,主要是在於它們的鎖心都是圓形物體。學過物理的人都知道,只有圓形物體才能自由地轉動。方形、扁形是物體是不能隨意轉動。

據某修鎖專家經過二十多年對鎖刻苦鑽研、拆解了不少於萬數的鎖,鎖的種類、型號成千上萬,細心進行分析與探索,總結了開鎖原理及許多與鎖相關的經驗。無論什麼樣式、型號的鎖,只要是由鎖身與鎖心兩大部份構造的鎖,其鎖心都必須是圓形物體。這一原理誰也無法改變。然後再過幾十年、幾百年,也不會有人能改變這一原理。

鎖的開鎖原理其實是在這一圓形物體的鎖心上作文章的。首先,鎖心都是採用較硬的金屬來製作。那麼,日常生活中人們所使用的鎖為何都是採用銅來製作的呢?採用銅製的銅心,這是有一定理由的。銅不易生鏽,銅與鐵等金屬不會沾結粘連。銅比較堅硬,並具有很好的韌性,不易斷裂。也有少數廠家是用不銹鋼製作鎖心。不銹鋼成本較高,為一般廠家所不採。但是有的廠家為了節省材料、降低成本,採用鋁合金鍍銅來製作鎖心。造成鎖易壞,鎖心易斷裂,這是不可取的。此外,採用銅牆制鎖心還有一個優點是不易氧化。銅鎖心的鎖即便是掛在露天下被日曬雨淋久了,雖不好開啟,但只要滴幾滴潤滑油(如煤油、機油,最好是衣車油)活動開啟幾下就能使用鎖的功能恢復如初。

其次,在圓形的鎖心上鑽有幾個小洞孔,再在與鎖心小洞孔相應處的鎖身位置也鑽上相同數目且口徑大小一樣的小洞孔。小洞孔的作用是用來裝彈子和彈簧。 (鎖身上的小洞孔是用來裝彈子和彈簧的,而鎖心上的洞孔稱之為彈子)。通常,我們把鎖身和鎖心上的小洞孔稱之為彈子孔。那麼,彈子的作用是用來卡住鎖心,使鎖心不能隨便轉動的。因此,無論鎖身的外型及鎖身內的機關如何的不相同,但對於開鎖原理髮揮著主要作用的是鎖心,彈子和彈簧。當鎖身的彈子孔與鎖心的彈子孔完全重合時,鎖身彈子孔內的彈簧發揮彈力作用,把鎖身彈子孔內的彈子向上頂出。鎖身彈子孔內的彈子被頂進了鎖心彈子孔內。鎖心彈子孔內原有的彈子在同一時間被向上頂。由於鎖心鑰匙孔內有一條長凸條卡住,阻擋鎖心彈子孔內的彈子,使彈子不被頂出彈子孔口外,脫掉出來。廠家生產鎖時,都計算過彈子的長度和鎖心彈子孔的深度。一般都必須是鎖身彈子孔內和鎖心彈子孔內的兩粒彈子長度之和大於鎖心彈子孔深度加鎖心彈子孔口到長凸條的長度。且鎖心彈子孔內的彈子長度必須大於鎖心彈子孔口到長凸條的長度的1/3以上。這樣,鎖心彈子孔內的彈子孔口有長凸條卡住而不被頂脫出彈子孔,那鎖身彈子孔的彈子在彈簧作用下就有部份長度頂進了鎖心彈子孔內。

鎖身彈子孔內的彈子卡進了鎖心彈子孔內的同時,也就是把鎖心卡住,等於是卡住了圓形的物體,使圓形物體無法隨意轉動。此時,鎖是處於鎖著狀態,就是平常說的“上鎖了”。然而,在伸鑰匙進入鎖心鑰匙孔後,鑰匙上的齒槽把鎖心彈子也內的彈子向下壓縮,剛好把鎖心彈子孔內的彈子全壓倒,壓平鎖心彈子孔的另一面孔口處,(鎖心彈子孔口與鎖身彈子​​孔口的接觸面),這時鎖身彈子孔內的所有彈子由於被鎖心彈子孔內彈子向下壓的作用,也全部被壓平鎖身彈子孔口,回到鎖身彈子孔內。這時,鎖身彈子孔內的彈子不能卡進鎖心彈子孔內,鎖心彈子孔內被下壓的彈子也不能壓下進入鎖身的彈子孔內,就是說沒有了東西卡住圓形鎖心。然後可用鑰匙扭轉鎖心進行轉動,鎖心轉動後則帶動鎖身內的機關,把鎖打開。這便是開鎖原理。所以,只要是圓形鎖心的鎖其開鎖原理完全相同。

鎖的開啟是用鑰匙進行的。為何相同的鑰匙才能打開同一把鎖呢?在前一節已闡述了開鎖時的狀態,也就是鑰匙把鎖身彈子孔內所有的彈子全壓回到鎖心與鎖身彈子​​孔口的接觸面時,才能扭動鎖心將鎖開啟。這樣就決定了鑰匙必須是在能把鎖身彈子孔內所有的彈子全壓回到接觸面(鎖身與鎖心)時,才能起到開鎖功能。因為廠家生產出的鎖,其鎖身彈子孔內的彈子都是同等大小,長度一樣的,而鎖心彈子孔內的彈子同等到大小卻不一定長短相等。這就決定了相應鑰匙的凹齒槽的凹度有深淺差別。比方說,按照一般一把五齒槽的鑰匙,與鑰匙相應的鎖頭必須是鎖心與鎖身上都有五個彈子孔(卡珠孔除外)在鎖身的彈子孔與鎖心的彈子孔重合連通成五個彈子孔時,每一個彈子孔內都有一根彈簧,兩粒彈子。平常人們從鑰匙孔口外向裡面看進去,用眼睛可以看得見的那一排彈子統稱為第一粒彈子。被第一粒彈子壓在下面彈子孔內的則稱為第二粒彈子。每一粒彈子都有各自的用途。鎖心彈子孔內的第一粒彈子長度的不同,決定了鑰匙的不同,也就決定了相同鑰匙開啟同一把鎖這一道理。

將鑰匙伸入鑰匙孔後,鑰匙上的每一個凹槽都對準著一粒每一粒彈子。第一粒彈子長的話,在鑰匙上與之相應的凹齒槽的深度就深;反之,鑰匙上凹齒槽的深度則淺。不妨拆開一把鎖來觀察分析就弄明白了。

第一粒彈子與第二粒彈子是緊密聯繫,相互制約的。第一粒彈子的長短與否決定著第二粒彈子能被彈簧頂進鎖心彈子孔的深度。也就是說第一粒彈子長的話,它所佔鎖心彈子孔內的位置就多。這樣鎖心彈子孔內剩餘的空間就少,那麼第二粒彈子能進入鎖心彈子孔內的深度就淺。相反,第一粒彈子短的話,第二粒彈子能進入鎖心彈子孔內的深度就深。

了解上述知識後,就充分弄懂了相同鑰匙開啟同一把鎖的道理。按照鎖廠出廠產品的規格標準計算,比如一把五齒型鑰匙的普通門鎖,其鎖的相同機率定為2‰,也就是每500把同一類型的鎖中允許有兩把鎖相同,鑰匙也就相同。

學過排列的人都會知道,兩個數字(不相同數字)有兩種不同的排列,三個數有6種不同的排列,4個數有24種不同的排列,5個數有120種不同的排列,6個數有720種不同的排列…… 排列公式為:n.(n-1).(n-1),n>1(n為自數數)。上述排列公式運用在鎖的彈子排列上,只是針對鎖的第一粒彈子長度固定時進行的。那麼,若是第一粒彈子長度發生變化後,其排列結果就不同了,排列的數目會增大。打個比方吧:把四粒彈子作一個排列,這四粒彈子的長度規定為第一粒長2毫米。第二粒長3毫米,第三粒長4毫米,第四粒長5毫米。其排列結果有24種。如果再更換四粒彈子來作另外一個排列,第一粒長2.5毫米,第二粒長3.5毫米,第三粒長4.5毫米,第四粒長5.5毫米,結果又有24種排列。

通過上面的舉例可知,一把鎖的彈子孔越多,加上彈子長度變化的不同,其鑰匙和鎖的相同機率就越小。但是許多廠家在生產鎖時,都習慣把彈子的長度規定在一定範圍內的模型中生產,不能以充分發揮第一粒彈子長度變化的作用,在一定程度上增大了鑰匙的相同機率。一般廠家出產的鎖,最少的齒有兩齒型的鑰匙,最多的有16齒型的鑰匙。鎖內的彈子孔越多,鑰匙上的齒槽數跟隨著也就越多,其保險性能就越強。反之,鑰匙上的齒槽數越少,鎖的保險性能就越弱。第一粒彈子的不同,決定著鑰匙的不同。若是拿錯了鑰匙,就不可能打開鎖。廠家在生產製鎖時,一般都規定第二粒彈子是同等到長度的,第一粒彈子是基本上不同長的。其彈子的排列決定著鑰匙上齒槽的排列。若用同一把鎖來調動鎖身與鎖心彈子孔內的彈子,可以把一把鎖調成幾十、幾百,甚至上千把不同的鎖。其調成鎖的數目與彈子孔數的排列結果是數目相同的。

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