為什麼井蓋不做成萊洛三角形?
今天看到一答主說萊洛三角形可以做井蓋,但是我有點不懂原理。。為什麼不會掉下去呢?還有如果可以做井蓋的話為什麼現在的井蓋不用萊洛三角形要用圓形呢?萊洛三角形應該更剩材料吧。 一個不明所以的高中生,哪裡說的不對別噴。。。----------------------------------------------看了下回答感覺好多人不知道萊洛三角形。。補個圖。。
在圓形井內檢修時,工人轉身只需要簡單的以圓心為軸,就不會被卡住或擦傷;而萊洛三角形需要調整中心——當然其他形狀更差。
圓形井蓋可以更容易穩定的滾動搬運,這對於需要人力搬運沉重的鑄鐵井蓋而言還是很重要的。
圓形井蓋以及井蓋邊框沒有明顯的應力集中區域,更不容易破損。
圓形井蓋對位簡單,其他形狀安裝的時候既要挪動位置合適,又要保證角度合適。
圓形井蓋設計製圖簡單,施工簡單。
歷史問題,除非有足夠大收益,不然工程上會盡量保證新舊標準的兼容性。
萊洛三角形井蓋確實可以節省大約10.3%的材料——以相同的作業寬度計。遠不足以抵消缺點,而井壁的用料則是一樣多的。
2017-04-05修改完善最後一段話
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首先,百度百科裡所說的萊洛三角形和圓形井蓋不會掉入井裡,是指數學上的掉不下去。什麼樣的形狀掉不下去呢?就是這個形狀的各個方向的線投影長度都一樣。只要線投影長度不是各個方向完全一樣,你就可以把井蓋立起來,按照線投影短的方向插到井裡。
就像下圖(隨意手塗的,確實很醜)正方形、五邊形,都可以將井蓋立起來,用投影較短的方向,沿著投影較長的位置,插到井裡。比如正方形用一條邊向下,沿著對角線插下去。而圓和萊洛三角形就插不進去,各方向的線投影長度都是相等的。這也就是百度百科裡所說的數學上的,井蓋掉不下去。
而從工程上講,因為有收口、卡位,井蓋又有厚度,我完全可以用其他形狀,甚至只要你想要的形狀,都可以為你定製井蓋和井口,在工程上實現井蓋掉不下去。所以井蓋的設計重點不在形狀的數學性上,而在形狀的工程性(可替代性、柔性、成本、可靠性、強度等等)
萊洛三角形看起來省材料,但是你要考慮加工成本、維護成本、可靠性等。還有為了用萊洛三角形的井蓋,配套的井口都要調整,這些成本要都考慮進來。
還有井蓋應該是鑄造成型的(應該沒說錯吧),你搞個萊洛三角形的模具,成本應該也不小,而且萊洛三角形的模具有三個角,這在鑄造時就增大了產生缺陷的概率。換言之,為了搞出質量ok的萊洛三角形的井蓋,鑄造難度更大,成本更高。
具體成本沒有詳細的數值定量對比,但思路應該是對的,有興趣的話題主可以將兩種井蓋的優劣詳細定量分析下,再看看結論和你想的一樣不一樣。
另外,題主還是中學生的話,如果希望有個好錢途的話,個人狹隘地認為材料科學可能不是非常契合的一個專業。但是還是很願意看到有識之士、棟樑之材來撐起祖國材料學的未來。往前看,而不是往錢看,雖然物質生活可能不夠豐富,但是精神世界是可以豐富多彩的。其實有這樣的井蓋,上圖是舊金山的一處水閥門蓋板,只不過不常見罷了。
評論有人說這個井蓋不是萊洛三角形,但我覺得看起來差不多啊……
圖片來自維基百科,很容易搜到。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8B%92%E6%B4%9B%E4%B8%89%E8%A7%92%E5%BD%A2
後來科學家發明了活性粉末混凝土,採用活性粉末和纖維增強材料使混凝土的強度超過200兆帕,達到甚至超過了鋼材的強度,密度低,造價低廉,更重要的是它一旦成為了一個井蓋,它就永遠成不了別的東西了——不可熔化重鑄,在廢品收購站它一文不值。再也沒人fxxking care圓形多用了多少材料了。
然而後來的人在井蓋上裝了鉸鏈,不必擔心蓋子掉下去這種事情
一般污水井蓋是圓的,雨水井蓋是方的比較多見。
這麼做主要還是以往教育水平不夠,設施也不足夠,什麼時候這玩意能寫進小學教材,應該能普及開。
以往很多基建工人認字都困難,你跟他說一個不圓不方的東西?就現在管理混亂的工地還有水井和電井搞混的呢。呵呵反對 @勝勛 的答案。
完全是想當然的回答。
一般指的配井蓋的井指的不是水井或別的。而是指的下水道的井。
下水道的井 內有排水管,而且還有混凝土等材料以防漏水、支撐道路。
井內部的構造也因功能和環境等條件而異,並不是打個孔下去就完了。
因此。大部分下水道的施工都是靠挖掘機和人工。定寬跟井蓋有何關係?
感謝@ Alex Zhang 的提醒,我重新更新了一下答案。
根據他的提示的「等寬」這個概念,
我將萊洛三角形旋轉多個角度,得出一個示意圖
這樣看就直觀多了
萊洛三角形跟圓形一樣,
兩邊豎直的線就當做是井筒,
萊洛三角形無論怎麼旋轉,它最寬兩點的距離都是不變的,所以掉不下去
也就是只要跟井圈直徑一樣的井蓋,
加上厚度,
或者井圈底部稍微收一點口,
井蓋就沒法通過井圈。
做成圓形的原因跟那個把鑽孔樁當成市政管線井筒的答案解釋的一樣----因為井筒是圓的。
為什麼井筒是圓的,幾個主要原因
一是受力好,可以將井筒上徑向的壓力分解成環向
二是提高空間利用率,圓形的便於人和設備進出,沒有無法利用的空間死角。
當然也有很多矩形的井蓋,也能用,用什麼樣的井蓋是多種因素決定的,也不能因為會不會掉下去一概而論。
作為一個高中生,你這個問題的探討精神和價值我覺得應該給滿分!
- 用圓的不行么?
- 也行啊。
1.不會掉是因為萊洛三角形是定寬的(吐槽一下題主你都搜出百度了還不讀一下嗎)。
簡單說就是你把一個萊洛三角形豎放在地上滾,它跟圓一樣始終保持最高點離地高度是定值。所以把一個萊洛三角形井蓋放在一個合適的正方形坑裡,不管怎麼樣三角形上始終有四個點分別與正方形四條邊接觸,就把三角形定位住了;而這個三角形卻可以像圓一樣隨意轉動不用找特定角度位置才能放好。所以它像正方形一樣不會掉,像圓一樣不用定位。
2.要是直接萊洛三角形的坑對萊洛三角形的蓋,就要先對形狀,比圓麻煩還難加工;
要是用方形的坑,那省下的10%面積可是能掉下去好多東西的,一不小心一腳就踩進去了,
而且三個角那地方強度不夠啊,圓是整個圓周都受力,換個萊洛三角形就變成四個點了,輕鬆壓破;
或者在基坑上挖一個面積稍大些的正方形淺槽,既能把坑完全蓋住還不會造成四點受力,可這路面就不平了啊,人行道走著崴腳,機動車道好好的柏油路白鋪了。
或者還有其他解決方法?但目前來說肯定沒有圓/方蓋子實用,或者便宜。公差難配合,難檢測
井蓋很重的你造嗎?圓形搬過來一放就行咋都能蓋上弄個三角的還得對上才能蓋你和環衛電信供暖給排水等等等等的人都有仇嗎?
比較簡單啊,圓的壞了一塊,不是很奇特的壞的部分,一般還是能待住,不掉下去的。
萊洛三角形能么?
造價。
散了散了。因為圓更為普通常見
我想說一堆分析的有沒有考慮過腳卡洞里的感受。。
我想知道為啥底下答主都認為三角形井蓋就該是三角形的井。圓形瓶蓋的各種形狀的水瓶不是很常見嗎?
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