钟七珍 发表于 2013-7-29 21:43:08

鲁班锁的研究(之七):错格类鲁班锁的三个标准系列

本帖最后由 钟七珍 于 2013-7-29 21:46 编辑

  错格类鲁班锁有三个标准系列。
  错格类鲁班锁第一标准系列,以传统六柱鲁班锁为基形:


  第一标准系列的特点是:三维对称,三向同构。第一个方向上的柱子以N×(N-1)的矩阵密排(N是阶数)。用柱总数为:3×N×(N-1) 。最小阶数N为2。
  三阶十八柱锁外形:


  四阶三十六柱锁外形:


  五阶六十柱锁外形:

钟七珍 发表于 2013-7-29 21:44:15

  错格类鲁班锁第一个标准系列的用柱数量:
    3×N×(N-1)   (N最小为2)
第一标准二阶错格鲁班锁用柱:6根;
第一标准三阶错格鲁班锁用柱:18根;
第一标准四阶错格鲁班锁用柱:36根;
第一标准五阶错格鲁班锁用柱:60根;
第一标准六阶错格鲁班锁用柱:90根;
第一标准七阶错格鲁班锁用柱:126根;
第一标准八阶错格鲁班锁用柱:168根;
第一标准九阶错格鲁班锁用柱:216根;
第一标准十阶错格鲁班锁用柱:270根;
第一标准十一阶错格鲁班锁用柱:330根;
第一标准十二阶错格鲁班锁用柱:396根;
………………
第一标准N阶错格鲁班锁用柱:3×N×(N-1) 根。

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:05:22

  错格类鲁班锁第二标准系列,以我创作的三维对称七星结为基形:


  第二个标准系列错格类鲁班锁的特点是:三维对称,三向不同构。第一个方向上的柱子以
N×N的方阵密排 ,第二个方向上的柱子是以(N-1)×(N-1)的方阵密排,第三个方向上的柱子是以N×(N-1)的矩阵密排 (N是阶数)。用柱总数为:N×N+(N-1)×(N-1)+N×(N-1)=3×N×N-3N+1。最小阶数为2。
  二阶七柱锁外形:


  三阶十九柱锁外形:


  四阶三十七柱锁外形:


  五阶六十一柱锁外形:


  …………余略。

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:06:41

  错格类鲁班锁第二个标准系列的用柱数量,也是错格类鲁班锁最大用柱数量:
    3×N×N-3N+1  (N最小为2)
第二标准二阶错格鲁班锁用柱:7根;
第二标准三阶错格鲁班锁用柱:19根;
第二标准四阶错格鲁班锁用柱:37根;
第二标准五阶错格鲁班锁用柱:61根;
第二标准六阶错格鲁班锁用柱:91根;
第二标准七阶错格鲁班锁用柱:127根;
第二标准八阶错格鲁班锁用柱:169根;
第二标准九阶错格鲁班锁用柱:217根;
第二标准十阶错格鲁班锁用柱:277根;
第二标准十一阶错格鲁班锁用柱:331根;
第二标准十二阶错格鲁班锁用柱:397根;
………………
第二标准N阶错格鲁班锁用柱:3×N×N-3N+1根。

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:11:10

  错格类鲁班锁第三标准系列,是加半阶的错格类鲁班锁:
  一阶半标准错格鲁班锁外形:


  二阶半标准错格鲁班锁外形:


  三阶半标准错格鲁班锁外形:


  四阶半标准错格鲁班锁外形:


  五阶半标准错格鲁班锁外形:


  …………余略。
  一阶至五阶加半标准错格鲁班锁全家福:

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:13:34

  加半阶鲁班锁的几何对称中心,位于单位立方块(活动块)的中心部位,不同于不带半阶鲁班锁的几何对称中心位于单位立方块(活动块)的角上。
  需要注意到一点:带半阶错格类鲁班锁,有左旋与右旋的区别!上楼中,一阶半锁是左旋,而二阶半锁则是右旋!在全家福中二阶半锁又是左旋!在全家福中,所有的锁都是左旋。

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:13:58

  错格类N加半阶鲁班锁标准型,与N阶顶格类鲁班锁标准形,用柱数量完全相同!
  3×N^2
标准一阶半错格鲁班锁用柱:3根;
标准二阶半错格鲁班锁用柱:12根;
标准三阶半错格鲁班锁用柱:27根;
标准四阶半错格鲁班锁用柱:48根;
标准五阶半错格鲁班锁用柱:75根;
标准六阶半错格鲁班锁用柱:108根;
标准七阶半错格鲁班锁用柱:147根;
标准八阶半错格鲁班锁用柱:192根;
标准九阶半错格鲁班锁用柱:243根;
标准十阶半错格鲁班锁用柱:300根;
标准十一阶半错格鲁班锁用柱:363根;
标准十二阶半错格鲁班锁用柱:432根;
………………
标准N阶半错格鲁班锁用柱:3×N^2 根。

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:26:42

  由标准锁型,可能用减去若干柱子的方法,构思出其不同的鲁班锁。
  四阶二十四柱鲁班锁,由四阶标准三十六柱锁减柱而成:



  台湾木工师傅陈国龙制作的二十四柱锁:

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:32:53

  三维对称三向不同构三阶十二柱鲁班锁,由标准三阶十九柱锁减柱而成:



  我构思的此锁实心方案:

钟七珍 发表于 2013-7-29 22:36:25

  三阶锁的几种减柱变化:



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