Почему люки круглые. Что нужно знать о форме канализационных люков
Довольно часто при приеме на работу у кандидата на какую-либо должность интересуются, почему канализационные люки круглые. Это весьма неожиданный вопрос, который застает врасплох человека, и он начинает думать над ним. Так можно быстро определить мышление человека, оценить его уровень интеллекта и возможность выкручиваться из сложных ситуаций. Если человек заминается, долго об этом думает и выдает совершенно нелогичный и неправильный ответ, то можно судить о его неспособности креативно и быстро мыслить. Но на самом деле интересно, почему канализационные люки круглые, а не квадратные. Есть разные теории и варианты ответов. Попытаемся в них разобраться.
Крышка люка
Крышка - это составная часть люка смотрового колодца, которая должна обязательно присутствовать. К тому же она должна быть удобной и эргономичной, не должна грохать при наезде на нее колесом автомобиля. В ней также есть небольшое отверстие, сквозь которое можно проверить загазованность колодца.
При всем этом крышка чаще всего выполняется из чугуна и является очень тяжелой. Ее большой вес оправдан сложностью воровства, однако именно благодаря столь большому весу ее часто воруют для последующей сдачи на металлолом. И хотя Законом на пунктах приема металлолома запрещено принимать канализационные люки, воров это не останавливает. Кто-то их вообще использует в быту для разных целей.
Впрочем, сейчас не об этом. В большинстве стран действительно крышки выполнены в круглой форме, однако есть исключения. В некоторых штатах США и даже в Индии они выполняются в форме квадратов и треугольников. Поэтому нельзя утверждать, что все крышки на канализационных люках круглые. Почему чаще всего встречается именно круглая форма? Как уже было сказано выше, есть разные версии.
Логичная версия
Самая первая версия объясняет форму крышек экономией. Дело в том, что именно круглая форма с минимальными затратами позволяет создать такое отверстие, в которое бы легко пролез человек. К примеру, для свободного проникновения человека к колодцу через квадратный люк отверстие пришлось бы делать немного большим по площади. Следовательно, при изготовлении люка для такого отверстия затрачивалось бы больше металла, и это экономически невыгодно. Считается, что производство круглых люков на 40% выгоднее по сравнению с производством квадратных, а в больших масштабах это достаточно солидная цифра.
Из-за круглой формы крышки не проваливаются вниз
Вторая версия, которая объясняет, почему канализационные люки круглые, заключается в том, что подобная форма не дает возможности люку провалиться вниз. То есть ни при каких обстоятельствах, как бы кто ни пытался, у него не получится протолкнуть крышку в сам колодец. А вот квадратная крышка канализационного люка может упасть в колодец, если ее попытаться засунуть ребром по диагонали отверстия.
Также считается, что круглая форма обладает хорошей особенностью - она более равномерно распределяет нагрузки при наезде на нее автомобиля. Следовательно, это позволяет немного уменьшить размер сечения (толщину), что в итоге способствует дополнительной экономии средств.
На круглый колодец - круглая крышка
Впрочем, странно вообще спрашивать о том, почему канализационные люки круглые, ведь сам колодец является круглым, поэтому при разработке крышек даже никто и не задумывался о том, чтобы использовать квадратную форму. Более того, при необходимости быстро переместить крышку круглый люк от колодца можно просто катить ребром, с чем справится даже один человек. А вот катить квадратный люк не получится - его необходимо либо перевозить, либо переносить вдвоем или даже втроем. Впрочем, некоторые крышки обладают специальными "усиками", которые не дают возможности катить их ребром.
Также считается, что открывать круглую крышку канализационного люка проще из-за того, что любая точка ее окружности одновременно является точкой концентрации напряжения. Что касается квадратных крышек, то там всего две подобных точки - углы одной из сторон.
Просто так сложилось
А вообще, никто не знает, почему канализационные люки круглые. Единицы об этом задумываются, но искать ответ на этот вопрос просто глупо. Это все равно, что спросить о том, почему бордюры имеют прямоугольное сечение. Однозначного ответа на данный вопрос не существует, ведь когда появились первые канализационные колодцы, то никто вообще не задумывался о том, чтобы сделать их других форм. Просто так повелось, а все попытки объяснить, почему люки круглые, являются, мягко говоря, притянутыми за уши. Единственный более-менее логичный вариант - это отсутствие возможности уронить люк в сам колодец. Это возможно с квадратной крышкой, так как длина диагонали самой крышки будет больше длины стороны. В этом есть смысл, но даже такое объяснение многих не устраивает.
Другие формы
Отметим, что не всегда люки являются круглыми. В разных странах формы могут быть свои. В Индии часто встречаются треугольные формы, а в некоторых странах они могут представлять собой вообще неопределенную геометрическую фигуру. Квадратные формы - не редкость в США и других странах Америки. Бывают даже люки с восемью углами и очень редко встречаются модели в форме ромба, полукругов.
Но стоит признать, что чаще всего они именно круглые. Такая форма является самой популярной, удобной и эргономичной.
Заключение
Итак, мы разобрались, почему люки круглые. Можно отвечать на данный вопрос по-разному. Если уж совсем становиться занудой, то можно посчитать, сколько металла необходимо для изготовления квадратной крышки для отверстия, в которое бы свободно пролез человек. Затем полученное значение нужно сравнить с весом металла, требуемого для изготовления крышки для круглого отверстия. При одинаковом сечении металла окажется, что на квадратный люк уйдет больше металла за счет наличия углов в квадрате.
Также можно посчитать, насколько равномерно распределяются усилия при наезде на люк колеса автомобиля. Окажется, что нагрузки распределяются более равномерно по всему периметру круга. В случае с квадратом или треугольником это не так.
В общем, теперь вы знаете, почему канализационные люки обычно круглые, и понимаете, что нужно отвечать, если вдруг об этом спросят на собеседовании. Скорее всего, это единственный случай, когда подобная информация может помочь. Впрочем, если речь идет о собеседовании, то вовсе необязательно отвечать правильно. Можно ответить шуткой либо вообще сказать, что люки от канализационных колодцев не всегда круглые, просто так принято в нашей стране. Иногда даже тот человек, который задает такой глупый вопрос, сам не знает, почему вообще люки являются круглыми. Однако вы теперь точно знаете ответ. Несмотря на множество хороших версий, самой логичной и правдоподобной кажется версия с формой крышки, из-за которой та просто не может пройти в канализационное отверстие.
Почему люки круглые? Те, которые закрывают-открывают вход в канализационную систему. Те, которые приходится обходить, чтобы не случилось несчастье. Они настолько привычно вошли в повседневную жизнь, что многие люди не замечают постороннего предмета на своем пути и автоматически перешагивают опасное место.
Есть еще и автовладельцы, которые старательно объезжают места выхода канализации на поверхность, чтобы сохранить подвеску. По этой причине вопрос о форме крышки может волновать достаточно большое количество людей.
Отчего выбрана такая форма?
Человек является существом высшего порядка, благодаря своему умению и желанию открывать мир, искать и находить ответы на интересующие вопросы. А людям любопытно очень многое. Почему огромные слоны опасаются мышей? Куда деваются упавшие звезды? Как сделать волшебную палочку? Почему крышка люка без углов и лишних петель?
Конечно, встречаются квадраты, звезды, треугольники на асфальте. Но это происходит так редко, что можно классифицировать как исключение. А закономерность – люк в форме круга. И причин тому несколько:
1. Идеальная форма для канализационных колодцев – круглая. Их легче обслуживать. Вероятность образования засоров минимальна. Понятно, что для закрывания колодцев рациональнее всего использовать крышки той же формы, но в чуть увеличенном диаметре.
2. Производство круглых крышек обходится заводам дешевле, чем изготовление других форм. Главным образом, это связано с экономией материала. Что такое круг? Это довольно-таки удачная геометрическая фигура. При ограниченном количестве материала выбор именно такой формы позволит заполучить максимальную площадь (по сравнению с другими фигурами). Ведь отношение площади сечения круга к длине окружности больше, чем у квадратов или прямоугольников.
3. Сэкономить можно также на толщине, если правильно подобрать форму люка. Возникающая нагрузка равномерно распределяется, сокращая внутреннее давление, только в круге. Поэтому крышка может быть более тонкой, даже сохраняя свою крепость и надежность.
4. Канализационный люк, закрывающий колодец круглого сечения, не провалится внутрь. Ни из какого положения. А это дополнительные меры безопасности для выполнения сантехнических работ.
5. Каждая точка на окружности люка – это точка концентрации напряжения. Равномерное распределение нагрузки, о котором уже упоминалось выше, имеет еще одно преимущество. Именно такая форма позволяет проще открывать колодец, смещая тяжелую крышку в сторону.
С прямоугольными люками несколько иначе. Там напряжение сконцентрировано в углах. С такими крышками придется повозиться.
6. Круглые варианты легче перемещать не только из-за распределения нагрузки, но и просто из-за отсутствия углов. Как правило, канализационные крышки делаются из чугуна. Это очень тяжелый материал. И любое изделие из него почти неподъемное. Круг же можно поставить на ребро и катить.
Кроме вышеперечисленных причин следует упомянуть еще один немаловажный момент. Есть такая производственная закономерность: чем меньше у детали выступов и углов, тем меньше брака выйдет из-под станка. Поэтому производство круглых люков более чем оправдано.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение
Когда строился наш дом, прокладывали воду и делали колодец, который затем накрыли специальной крышкой люка. Я обратил внимание, что в нашем городе всюду лежат крышки круглой формы: и у нас во дворе, и на дорогах, и возле школы.
И тогда я заинтересовался, а почему крышки канализационного люка круглые. Передо мной возникла проблема : есть много геометрических фигур, а канализационные люки делаются почему-то круглые и возможно, существует еще какая-то фигура, подходящая для люков.
ЦЕЛЬ: определение свойств круга, которые используются в крышках канализационных люков.
ЗАДАЧИ:
1.Познакомиться с новыми для меня свойствами круга и с помощью опытов установить простейшие связи и сделать выводы.
2. Поискать материал о других геометрических фигурах, которые могли бы использоваться человеком при изготовлении крышек для люков.
3. Показать возможность использования кругов (и если существует похожая по свойствам фигура) в жизни.
Гипотеза: кроме круга существуют фигуры, которые можно использовать для изготовления крышек канализационных люков.
Методы исследования
1. Проведение опроса «Почему крышки канализационных люков круглые?».
2. Поиск материалов в сети интернет.
3. Наблюдения.
4. Проведение опытов.
2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Свой вопрос я задал родителям, одноклассникам и знакомым и получил на него разные ответы. Большинство думают, что так удобно — в круглое отверстие легче пролезть, несколько ответов было — красиво, а некоторые ответили, что не знают. Тогда я начал искать информацию в сети Интернет.
Опыт 1. Предметы круглой формы легче перемещать — их просто можно перекатить. В то время как у предметов прямоугольной и треугольной формы мешают углы. А крышки канализационного люка делают еще тяжелыми — их изготавливают из чугуна. Тогда можно сделать вывод о том, что круглую тяжелую крышку можно переместить одному человеку. А люк другой формы придется нести в несколько рук.
Опыт 2. Крышка канализационного люка круглый формы никогда не провалится в колодец, а значит, лучше всего подходит для выполнения защитной функции. Все это потому, что диаметр крышки всегда больше диаметра самого колодца. А другие фигуры могут провалиться (например, под углом).
Опыт 3 . Проведем две параллельные касательные прямые и зафиксируем расстояние между ними. Начнем вращать круг. Он постоянно касается этих линий и можно сказать, замкнутая кривая (окружность, которая описывает круг) имеет постоянную ширину. Это тоже свойство круга. И его учитывают при изготовлении крышек люка — меньше вероятность допустить ошибки при производстве.
Опыт 4. При изготовлении крышек круглой формы используется меньше материала и снижается их себестоимость.
Вот оказывается, какие причины, почему крышки канализационных люков круглые. Но меня интересует еще один вопрос: есть ли фигура, по свойствам похожая на круг. И здесь мне помогла передача, которую я смотрю - «Галилео». Из нее я узнал, что есть фигура по свойствам похожая на круг. Это треугольник Рёло. Его изучением занимался немецкий ученый Франц Рёло в 19 веке. Давайте и мы проверим это.
Опыт 5. Треугольник Рёло — фигура, имеющая постоянную ширину. Проводим две касательные прямые линии, фиксируем их ширину и начинаем вращать треугольник Рёло. И всегда одна точка, расположенная в одном из «углов» треугольника Рёло, а другая на противоположной дуге окружности, будут касаться линий.Опыт 6. Предмет, изготовленный в форме треугольника Рёло может перекатываться. Установим на 2 цилиндра в форме этих треугольников дощечку и увидим, что она перекатывается.
Опыт 7. Треугольник Рёло, если его установить на люк, тоже не провалится. Мной был изготовлен такой макет и вам предлагаю убедиться в этом.
3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведя работу я смог сделать вывод о том, что выдвинутая мной гипотеза - кроме круга существуют фигуры, которые можно использовать для изготовления крышек канализационных люков, подтвердилась. Но изготавливать круглые крышки проще — меньше вероятность допустить ошибку и, поэтому изготавливают именно их. И теперь я смогу ответить на вопрос, который часто задают при приеме на работу в Microsoft. Вот эти ответы: безопасность, удобство при передвигании, ниже стоимость, меньше ошибок при их изготовлении.
И еще я узнал очень интересные факты .
1. Когда проводятся гонки болидов по городским улицам, крышки привариваются к люкам. При движении гоночных болидов благодаря их аэродинамическим характеристикам создается настолько низкое давление воздуха между дорогой и днищем машины, что его достаточно, чтобы поднять крышку канализационного люка.
2.В начале 2000-х годов в Москве проходил большой арт-проект «Канализации всех стран, соединяйтесь!» - где были представлены фотографии канализационных люков со всего мира.
4. ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ И РЕСУРСОВ
1.http://www.etudes.ru/ru/etudes/mazda
2.http://otvetprost.com/387-pochemu-lyuki-kruglye.html
3.http://expirience.ru/pochemu-lyuki-kruglye/
4.Запись передачи «Галилео» от мая 2012г.
Современные предприятия коммунального обслуживания возникли в мире в 30-х годах XIX-го века. Несмотря на разнообразие форм, большее предпочтение отдавалось именно круглым крышкам. В настоящее время производители люков для канализационных систем выпускают исключительно круглой формы.
Крышки для канализационных люков: вес и максимальная нагрузка
Несмотря на то, что канализационные системы современного типа в различных странах появлялись в разные временные промежутки, единственное сходство заключалось в необходимости установки канализационных люков. Острая необходимость в чугунных люках возникала в первую очередь в крупных городах с асфальтированными дорогами исходя из соображений безопасности. Всё-таки сдвинуть крышку весом от 45 вплоть до 160 кг в разы тяжелее деревянных настилов и заграждений, которые использовались ранее.
Примечание! Последние годы наравне с чугунными крышками в продаже появились более дешевые аналоги из полимерных материалов, минимальный вес которого считается 15 кг, максимальный – 48 кг.
Форма крышки канализационных систем
Основная причина, почему крышка люка круглая, происходит из следующих соображений.
- Треугольная форма не подходит исходя из особенностей строения человеческого . В противном случае величина люков была бы значительно больше современных круглых. А это влечёт за собой лишние хлопоты в виде увеличения необходимого сырья для производства крышки, следовательно, увеличивается его себестоимость.
- Люк квадратной формы со временем может провалиться в колодец. Тем более, форма колодца – круглая. Заниматься изменением переходов шахты канализационных люков на поверхность с круглой на квадратную форму – занятие не из лёгких, требует увеличения финансовых затрат на изготовление и замену.
Круглая форма крышки имеет не односторонний нюанс: такую крышку удобно переносить – т.е. катить, в отличие от квадратных или треугольных. Но с увеличением числа краж в и ближайших странах СНГ ради наживы, власти стали искать выход из сложившейся ситуации путём производства из других материалов.
В Соединенных Штатах в качестве «противоугонных» мер изготавливают крышки с пазами или на задвижках. Европейские страны используют комбинированный материал для изготовления крышки – соединяют бетон с чугуном. Это позволяет избежать краж, потому что в центрах приёма металлолома гибридный материал не принимается.
Интересный факт! Энтузиасты не унывают и в сети Интернет пользователи устраивают выставки обнаруженных образцов с необычным дизайном с припиской города. Искусство литых крышек ведёт свою историю порядка 150 лет, ежедневно всемирная публичная галерея пополняется новыми необычными образцами современных и старинных изделий.
Современные и старинные крышки канализационных люков внешне различаются. Если на старых можно встретить выгравированные гербы, различные надписи и рисунки, то современные аналоги выдержаны в серьёзном стиле: производственный номер, название компании-изготовителя, дата изготовления. Некоторые организации на заказ запрашивают «уникальные» экземпляры, на которых располагают детальную информацию: логотип фирмы, краткий перечень предоставляемых услуг и другое.
Основные причины, почему крышка люка круглая
- В России и странах ближнего зарубежья колодцы и канализационные трубы имеют круглое сечение. Это основной фактор, влияющий на форму крышки. В некоторых европейских и азиатских странах встречаются квадратные варианты. Однако это скорее исключения из правила, нежели чем норма, потому что в той же Чехии или Китае, где люди обнаружили крышки в форме квадрата, сечения труб и колодцев канализационной системы также имеют круглую форму.
- Снижение себестоимости. В отличие от круглой, на изготовление квадратной крышки канализационного люка потребуется на 30% больше сырья.
- Удобство. Для установки крышки люка любой другой формы потребует большего количества затрат: в т.ч. человеческих усилий и времени для её установки: крышку не придётся переносить (учитывая минимальный вес чугунного экземпляра в 65 кг, квадратная исходя из увеличения затрат сырья приблизительно на 30% будет тяжелее– т.е. порядка 85 кг).
- Канализационный люк круглой формы не провалится в колодец из-за увеличенного диаметра в сравнении с сечением колодца.
- Монтаж и демонтаж круглых крышек производится быстрее и на то существует ряд причин:
нет необходимости в большем количестве установщиков для переноса люка;
время, затраченное на его перенос, сокращается – круглый люк проще катить, с квадратной или треугольной крышкой такой способ не подойдёт. - Распределение концентрации нагрузки. У круглой крышки распределение производится по всей площади. Угловатым крышкам таким не похвастаться – именно углы будут выполнять роль основных точек нагрузки.
- Повредить края круглого люка сложнее, чем угловатого. В процессе транспортировки можно поставить скол. Учитывая, что именно углы выступают основной опорной точкой для распределения нагрузки, отколотый кусок вне зависимости от его величины нарушает систему и нагрузка распределяется уже на остальные углы.
- Износостойкость. Величина эксплуатационного срока напрямую зависит от целостности крышки люка. Если у угловатых крышек отколется часть, распределение нагрузки происходит неравномерно. Со временем это повлечёт к повреждению других опорных углов.
Доступ к подземным коммуникациям надёжно защищается при помощи крышек канализационных люков. Сделанные из чугуна, они становятся не такой лакомой добычей для воров, а специальные отверстия не позволяют открыть их. Чтобы понять, почему люки круглые, нужно обладать умом практика.
Для чего нужны канализационные люки
Крышку люка, открывающую путь вниз, можно назвать средством профилактики. Именно тяжёлые круги предотвращают множество травм и смертей. На них можно спокойно становиться ногами, не боясь провалиться. Опасны только те люки, крышка у которых отсутствует или отличается не похожей на круг формой.
В настоящеее время крышки другой формы встречаются крайне редко
Почему они круглые
Основные достоинства такой формы:
- безопасность - круг не проваливается внутрь, как его ни поверни, не ударит внизу находящегося и не уронит стоящего наверху;
- экономия - чугуна на круглую форму уходит меньше, чем на квадратную, поскольку момент напряжения при нагрузке на круг меньше и крышку можно делать потоньше;
- удобство - открыть такую крышку физически легче, это свойство используется также в форме банок для консервов.
И ещё плюс в копилку экономичности производства - мало бракованных изделий. Это происходит за счёт меньшего количества опорных длин у круга.
Кроме того, круглая форма меньше реагирует на перепад температур и потому дольше служит.
При отсутствии крышки люк должен быть огорожен и обозначен предупреждающими знаками Если бы они были другой формы
Представим, что крышка люка квадратная, треугольная или прямоугольная. Теперь попробуем это чугунное изделие передвинуть с места на место. Круг будет катиться, как колесо, чего не скажешь об имеющих углы формах.
Квадратная крышка только тогда безопасна, когда длина её стороны превышает диаметр круглого лаза. Это влечёт увеличение расхода материала на изготовление, что нецелесообразно. Если же и сам колодец квадратный, то стоит лишь повернуть немного крышку - и она провалится внутрь, теряя свои защитные функции. Поэтому нетрудно догадаться, почему люки делают круглыми, а не квадратными.
Крышки канализационных люков обычно весят 50 кг и больше, чтобы они не могли быть сдвинуты с люка даже при сильном автомобильном движении В американском городе Нэшуа (штат Нью-Хэмпшир) есть крышки для канализационных люков треугольной формы. Они указывают направление потока в канализации. Сейчас эти крышки ликвидируются, так как они не соответствуют современным стандартам безопасности.
Не всегда вопрос бывает праздным, даже если речь идёт о находящихся под ногами люках. Лишь задумавшись над ним, можно получить новые знания и использовать их на практике.
