Асимметричный замок (двойной ключ)

Как работает блокировка

Стопорная пластина имеет три положения. Центральное положение разблокировано, а левое и правое заблокированы. Один ключ может поворачивать стопорное кольцо только по часовой стрелке, а другой ключ может поворачивать стопорное кольцо только против часовой стрелки. Любой ключ можно использовать, чтобы сначала запереть ящик. Как только ящик будет закрыт и повернут одним ключом, этот ключ больше ни на что не повлияет. Только другой ключ может повернуть стопорное кольцо обратно в центр, чтобы открыть коробку. (Дальнейший поворот заблокирует коробку в другом направлении.)

Хотя этот механизм сам по себе является интересным, я разработал этот замок, чтобы продемонстрировать студентам криптографию с асимметричным ключом. Помещая в поле разные сообщения, можно также проиллюстрировать подписание сообщений, обмен сертификатами и другие асимметричные процессы.

Печать

Распечатайте все по одному, кроме частей, помеченных как «опция». Коробку можно построить с помощью опции Box для полностью 3D-печатной модели. Или кольцо для трубки и крышку для трубки можно приклеить на картонную почтовую трубку диаметром 3 дюйма (75 мм), чтобы получился контейнер любого размера.

Разработан и протестирован с использованием PLA при высоте слоя 0,20 мм. Другие материалы могут сделать храповое действие собачки слишком сильным, что потребует регулировки ширины пальца собачки.

Крышку можно вырезать лазером из акрила или напечатать на прозрачном материале, чтобы показать механизм.

Другие необходимые материалы

четыре диаметром 3 мм. Редкоземельные магниты высотой 2 мм
шесть шурупов #2 x ¼ дюйма (или M2,5 x 6 мм) для дерева или листового металла.

Сборка

Вставьте три редкоземельных магнита в опорную пластину. Убедитесь, что полюса магнитов направлены в одном направлении. Вставьте оставшийся магнит в стопорное кольцо полюсами в противоположном направлении так, чтобы он притягивался к каждому из магнитов опорной пластины. Поместите стопорное кольцо в опорную плиту так, чтобы его магнит находился над центральным магнитом опорной плиты.

Поместите нижнюю собачку, а затем верхнюю собачку в центр. Поднятые диски на каждом опускаются вниз и следят за тем, чтобы пальцы двух собачек смотрели в противоположные стороны.

Проверьте правильность работы с помощью ключей, затем закрепите крышку на опорной пластине с помощью шести винтов.

При использовании варианта с картонной трубкой приклейте кольцо трубки и крышку трубки к противоположным концам картонной трубки.

Дальнейшая работа

Для дополнительных замков можно изготовить дополнительные наборы собачек другой формы, кроме шестиугольника. Единственное требование — нижняя шпонка должна иметь возможность свободно вращаться в верхней собачке.

Я хотел бы разработать версию, которая не требует магнитов, но опирается на печатный пластиковый фиксатор и защелку. Однако действие является деликатным, поскольку слишком малое сопротивление позволит ключу работать в обратном н��правлении, а слишком большое сопротивление может затруднить остановку в центральном положении.