Попробуйте на некоторое время погрузится в увлекательнейший мир канализационных люков и составить свои варианты ответов. Для чего? Все очень просто. Именно этот вопрос «почему крышки люков круглые?» позволяет максимально быстро проверить человека на остроту ума и сообразительность. Многие специалисты по подбору персонала пользуются им во время приема кандидатов на работу.
И так, уважаемые читательницы «Женской Планетки», дабы вам не растеряться, услышав такой каверзный вопрос, ознакомьтесь с некоторыми вариантами ответов. Но для начала попробуем разобраться, зачем нужна крышка в люке.
Зачем нужна эта крышка?
Крышка люка нужна для того, чтобы канализационный колодец не превратился в мусорную яму. Закрывающая его круглая штучка, предотвращает попадание во внутрь посторонних предметов. Еще она служит препятствием для любознательных детей и подростков, которые с интересом обследуют канализационные отверстия. Благодаря той самой крышке также избегают падений в люки и рассеянные прохожие. Тем самым сокращается число переломов разных частей тела и даже летальных исходов. На проезжей же части крышка люка защищает транспорт от серьезных повреждений и создания аварийных ситуаций.
То есть, крышка быть должна! Но почему именно круглая, не ромбовидная, не в виде ромашки или треугольника?
Безопасность — прежде всего
Круглая крышка никак не провалится в люк , а вот квадратная или прямоугольная — может, так как диагональ прямоугольника или квадрата всегда больше любой его стороны. Поэтому чтобы по нелепой случайности тяжелая чугунная «накрывашка» не оказалась на головах монтажников находящихся в канализационном колодце, ее делают круглой.
К тому же, круг всегда выдерживает больше нагрузки чем другие геометрические фигуры. А слегка выпуклая к середине форма, у некоторых из крышек, обеспечивает наибольшее сопротивление механической силе.
Это удобно
Круглую крышку удобно перемещать, например, перекатывать с места на место. Также крышку круглой формы легче открывать. Любая часть ее окружности будет точкой концентрации напряжения. А вот в четырехугольнике такими точками являются только лишь углы его сторон.
Круглая крышка всегда станет на место какой бы стороной она не укладывалась, ее не нужно вращать и подгонять под форму отверстия (за исключением люков с фиксаторами, которые еще называют «усиками»).
Да и еще… Зачем ставить квадратную крышку на отверстие круглой формы? Канализационные колодцы то круглые.
Экономия должна быть экономной
Круг – самая выгодная форма для люка . Экономия чугуна при изготовлении круглых крышек до 40%. А учитывая количество канализационных люков даже в самом маленьком городе, масштабы экономии металла, за счет выгодной формы, внушительные.
Сроки эксплуатации
В крышке люка круглой формы внутренние напряжение распределяется равномерно по металлу (чего нельзя сказать о квадратных, прямоугольных и треугольных крышках). Неравномерное распределение нагрузки влечет за собой быстрый износ.
Если уронить треугольную или квадратную крышку, легко может отколоться уголок метала. Что бы расколоть круглую крышку, понадобится значительно больше усилий. Поэтому практически все круглые крышки люков десятилетиями выполняют свою миссию в обычных условиях, кроме случаев их хищения, но это уже совсем другая история…
Многих интересует, почему канализационные люки делают круглыми, но не все знают, что такая форма считается самой практичной. Пользоваться круглыми крышками безопаснее, а на этапе производства изделий получается экономия металла. Конечно, кроме круглых, на улицах городов есть люки другой формы, например, квадратные, но встречаются они достаточно редко. Это объясняется целой серией факторов.
Соображения безопасности
Несмотря на небольшие габариты, весят крышки порядка 50 килограммов, ведь сделаны они из чугуна. А вес изделий, расположенных на проезжей части, превышает 78 килограммов – ведь они должны выдерживать вес проезжающих машин. Согласно правилам, находящиеся на тротуарах люки должны переносить нагрузки силой до 12 тонн, а предназначенные для установки на дороге – до 25 тонн.
Учитывая значительный вес крышек, во время работы в канализационном колодце очень важно соблюдать правила безопасности. Если изделие провалится в люк на головы рабочих, не избежать трагедии. К счастью, круглые крышки сделаны с таким расчетом, чтобы никогда не падать вниз колодца. Изделия, имеющие форму квадрата или прямоугольника, могут запросто свалиться, ведь их диагонали всегда больше любой из сторон.
Удобство работы
Учитывая большой вес чугунных крышек, демонтировать их довольно сложно, особенно если они – квадратные. Чтобы перенести такие люки с места на место, понадобится несколько взрослых людей. Намного проще обращаться с круглыми крышками, ведь их можно перекатывать на ребре. С этой задачей можно справиться даже в одиночку.
Круглую крышку не надо вращать, пытаясь подладить под форму отверстия. Она займет нужную позицию независимо от того, какой стороной вы ее расположите.
Повышенная прочность
Поскольку крышки, которые применяются для защиты инженерных систем, в процессе эксплуатации подвергаются сильным нагрузкам, нужно позаботиться о том, чтобы эти изделия имели улучшенные показатели прочности. Проще всего добиться этого, если сделать люк круглым, ведь изделия такой формы имеют улучшенную прочность по сравнению с квадратными.
Фото: стандартный канализационный люк
Кроме того, если внимательно изучить строение люка, можно заметить, что к середине окружности он слегка выпуклый. Это не случайность: такая форма обеспечивает максимально равномерное распределение внутреннего напряжения в изделии. Прямоугольные крышки таким свойством не обладают, нагрузки в них распределяются неравномерно и приводят к повышенному износу металла.
Чугун – материал хрупкий, так что в результате механических воздействий на его поверхности могут появляться трещины и сколы. Круглые люки сделаны с таким расчетом, чтобы предотвратить разрушение металла: отколоть от них кусочек намного сложнее, чем от изделий квадратной или прямоугольной формы.
Точки концентрации нагрузки у круглого люка равномерно распределены по всей окружности. У квадратных изделий напряжение концентрируется только в углах, и это очень рискованно, ведь нельзя переносить всю нагрузку только на одну часть детали.
Экономическая целесообразность
Кроме улучшенных потребительских свойств, круглая форма обеспечивает экономию металла. При одинаковой длине периметра круг всегда имеет площадь больше, чем у прямоугольника. Таким образом, производство круглых люков является экономически целесообразным, ведь экономия на материалах может достигать 30% . Получается, что вместо трех квадратных крышек можно изготовить четыре круглых при тех же расходах чугуна.
Учитывая низкую себестоимость круглых люков, в масштабах города экономия на обустройстве канализационных колодцев выглядит впечатляющей. Кроме того, круглые крышки широко востребованы для защиты других систем коммуникаций, например, сточных трубопроводов, газовых труб или подземных электросетей.
К преимуществам люков круглой формы относится не только экономия металла, но и очень маленький процент выбраковки. Уменьшение количества опорных длин – залог низкой вероятности возникновения ошибок, приводящих к появлению различных дефектов.
Фото: открытый канализационный люк, действующий по принципу дверей Кто несет ответственность за люки
Иногда люки оснащены петлями – это делается для того, чтобы избежать хищения, которое стало особенно заметным в последние два десятилетия. Чугунные изделия востребованы на пунктах приема металла. Дополнительно люки могут закрываться на замок – в таком случае они напоминают дверь.
Большинство канализационных колодцев вместе с крышками находятся в муниципальной собственности, хотя некоторые из них могут принадлежать юридическим лицам и многоквартирным домам. Если объект является бесхозным, его по заявлению представителей местного самоуправления берут на учет в органе, который занимается регистрацией прав на имущество. Затем, если собственник не найдется, люк передают на баланс одной из специализированных компаний.
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.
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.
