В каждой стране развитие систем канализации проходило по-разному, однако единственной общей чертой всегда была необходимость установки канализационных люков.
Первые люки появились вместе с возникновением коммунальных служб еще в 30-е годы XIX века: тогда крышки люков имели разную форму, однако предпочтение, чаще всего, отдавалось крышкам круглой формы. В настоящее время выпускают, канализационные люки круглые, а не другой формы. Эта особенность, несмотря ни на что, осталась неизменной. Но почему именно круглые?
Крышки люков подразделяются в зависимости от их назначения. Все они имеют разные рисунки и теснения. На старых люках можно увидеть уже устаревшие изображения гербов, всевозможные рисунки и надписи.
Современные крышки люков несут в себе информацию о производителе, порядковом номере и дате изготовления. Некоторые компании намеренно меняют старые люки на новые («декоративные») рядом со своими офисами и, как правило, наносят на крышки изображения своих логотипов.
Почему для люков выбрали именно круглую форму?
Ответов на вопрос, почему люки круглые, достаточно много, однако наиболее обоснованными являются следующие предположения:
- В нашей стране туннели колодцев и сечения канализационных труб круглые, поэтому изготавливать крышки иных форм нет смысла. Вместе с тем, зарубежный опыт знает немало исключений: например, квадратные крышки люков можно встретить в некоторых городах Чехии и Китая, хотя они и не соответствуют форме колодцев, которые покрывают.
- Канализационные люки круглой формы никогда не провалятся в колодец, а значит лучше всего подходят для того, чтобы выполнять свою защитную функцию. А все потому, что диаметр покрывающего круга всегда больше диаметра самого колодца, а квадратные крышки могут войти в него, например, под углом.
- Люки делают круглыми с целью снижения себестоимости их производства. Это обусловливается спецификой оборудования: для того, чтобы изготовить круглую крышку, необходимо меньше материала. Стандартные нормы ширины люка - 600 мм, для круга это будет диаметр, а для квадрата - сторона, поэтому площадь квадратного люка будет равна 0,36 квадратных метров, а круглого - на 30 % меньше.
- Крышка люка круглая, поскольку ее удобно переносить. В большинстве случаев крышки канализационных люков делают из рашпера (серого чугуна), который получают путем переплавки различного металлолома. Вес одной крышки варьирует от 50 до 110 кг. Одному человеку перенести крышку люка с одного места на другое довольно тяжело, а благодаря круглой форме его можно перекатить.
- Не квадратные, а именно люки круглой формы удобно монтировать и демонтировать, поскольку точки концентрации нагрузки идут по всей окружности крышки, в то время как у люков квадратной или прямоугольной формы такими точками будут только углы. Именно поэтому горлышки и, соответственно, крышки к банкам изготавливают круглыми.
На самом деле, рассуждения о форме канализационных люков многим могут показаться бессмысленными. Однако, мало кто знает, что такой, не имеющий особой важности вопрос, может любого застать врасплох при… приеме на работу! И не стоит этому удивляться.
Подобный вопрос на собеседовании далеко не редкость. Эйчары между собой относят его к «кейсам», то есть ключам, с помощью которых можно дать более точную оценку некоторым качествам и способностям соискателей.
Данная практика применяется, в основном, во время интервью для соискателей, претендующих на высокие должности. Таким образом оценивается тот факт, как человек себя ведет в случае форс-мажорных обстоятельств, какая у него скорость мышления, умеет ли он использовать нестандартные подходы и прочее.
Развитие канализационных систем в каждом государстве проходило по-своему. Единственная общая черта во всех городах – это необходимость установки люков. Впервые канализационные люки появились в середине XIX века. Тогда их делали самой разной формы – от круглой до квадратной. В последние годы изготавливают только модели круглой формы. Почему?
Что такое канализационный люк?
Под канализационным люком подразумевают отверстие в бетоне или земле, которое обеспечивает доступ в подземные коммуникации. Это отверстие всегда закрывается крышкой, люком, во избежание несчастных случаев. У люка есть и другая функция – предотвратить незаконное проникновение в подземную систему коммуникаций.
Виды канализационных люков
Крышки разделяются на виды. На них встречаются разные теснение, узоры. Так, например, на первых канализационных люках изображали герб государства, агитационные лозунги. Сейчас на крышках отображают порядковый номер, дата и инициалы производителя. Канализационные люди выделяют:
- Пластиковые;
- Железные;
- Резиновые;
- Чугунные;
Лидером по изготовлению канализационных люков считается Индия.
Почему канализационные люки круглые?
Уже много лет подряд производят исключительно люки круглой формы. Причин тому несколько:
- Стоимость изготовления корпуса для люка круглой формы ниже, чем любой другой формы (треугольной, ромбовидной, прямоугольной);
- Удобство перемещения. Круглый люк гораздо легче перемещать: нужно лишь поставить его ребром и катить в нужном направлении;
- Круглый люк проще открыть. У него любая точка окружности является концентрацией напряжения. Для примера – все крышки к банкам также только круглой формы;
- Круглый люк не провалится в канализационную систему. У любой другой формы высока вероятность проседания ниже установленного уровня;
- Сечение труб системы – круглое. Логичным сделать такой же формы и крышку, которая закрывает канализационные системы.
- Через круглую крышку люка нельзя вынести предмет квадратной (треугольной, прямоугольной) формы.
В некоторых странах применяют треугольные канализационные люки. В Нэшуа (город в США) и сейчас подземные системы прикрыты крышками треугольной формы. Острые углы треугольника указывают ремонтной бригаде направление течения сточных вод. Однако такие люки признали опасными для здоровья, и начался их демонтаж.
Выбор круглой формы канализационных крышек продиктован элементарной практичностью. Такие люки дольше служат, они устойчивы к влиянию окружающей среды. На изготовление идет меньше материала, они дешевле обходятся. Удобно работать, если нужно попасть внутрь канализационной системы, безопасны. Вероятность проседания круглого люка очень невелика.
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.
Привычной примелькавшейся деталью городского пейзажа являются крышки канализационных люков, практически везде, во всех государствах мира имеющие круглую форму.
Почему именно круглую – на этот вопрос мы постараемся подробно ответить.
Безопасность
Крышка люка канализационного колодца – массивное изделие из чугуна. Она весит более 50 килограммов, а вес люков, находящихся на проезжей части дороги, превышает 78 килограммов.
Это неудивительно, ведь крышка люка, находящегося на тротуаре улицы, должна выдерживать нагрузку в 12 тонн, а крышка, лежащая на дороге – целых 25 тонн. Такой вес обусловлен толщиной крышки, рассчитанной с учетом заданной нагрузки и прочности чугуна.
А теперь представьте следующую ситуацию: крышка люка открыта и лежит рядом с люком, а внизу, в колодце работают люди. Если кто-то случайно передвинет круглую крышку, то в худшем случае просто закроет люк. Прямоугольная или квадратная крышка в этом случае может провалиться в яму прямо на головы рабочих, ведь диагональ квадрата или прямоугольника всегда больше любой его стороны. Поэтому круглая форма крышки является наиболее безопасной в данном случае.
Прочность
Инженерам давно известно, что круглые предметы имеют намного большую прочность, чем квадратные. Канализационный люк не только круглый, но и слегка выпуклый к середине: такая форма обеспечивает наибольшее сопротивление механической нагрузке, направленной сверху.
Внутренние напряжения в люке такой формы равномерно распределяются по металлу, в то время как в квадратных, прямоугольных и любых других крышках под действием нагрузки напряжения распределяются неравномерно, что влечет более быстрый износ, а следовательно – более частую замену крышек.
Кроме того, не следует забывать, что чугун – довольно хрупкий материал, и если уронить прямоугольную крышку, от нее вполне может отколоться уголок. Чтобы расколоть круглую крышку люка, придется приложить намного больше усилий.
Судя по тому, что практически все крышки в целости и сохранности лежат десятилетиями (а некоторые уже более ста лет), в обычных условиях повредить круглую крышку практически невозможно.
Экономия металла
Почему круглая форма люков является более оптимальной с точки зрения экономии металла? При одинаковой длине периметра круглого и прямоугольного люков - площадь круга всегда больше площади прямоугольника или любой другой геометрической фигуры.
Если перевести это в экономические показатели, то получается, что круг – наиболее выгодная форма люка, поскольку на крышку для него требуется намного меньше чугуна (экономия до сорока процентов), чем на прямоугольную крышку.
Оптимальное соотношение длины периметра к площади заставляет делать круглыми люки не только для канализационных колодцев, но и в гораздо более серьезных конструкциях – например, между отсеками подводных лодок или космических кораблей. Круглые люки более экономичны и выдерживают большие нагрузки, чем люки любой другой формы.
Удобство проведения работ
Круглая крышка люка намного более удобна при проведении ремонтных или профилактических работ. Если прямоугольную крышку необходимо поднять, чтобы перенести на некоторое расстояние, для чего понадобится не меньше двух взрослых мужчин, то круглую крышку можно спокойно перекатить, поставив на ребро, и с этой задачей вполне можно справиться в одиночку.
Да и для того, чтобы приладить тяжелую крышку на место, не нужно ее вращать, подгоняя под конфигурацию отверстия. Круглая крышка встанет на место в любом случае, какой бы стороной вы ее ни укладывали.
Итак, причин почему нужно делать крышку канализационного люка круглой - более чем достаточно.
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.