Статьи


МОНТАЖ И НАСТРОЙКА КОЛОКОЛОВ

Автор статьи: Крючков А. Е., звонарь храма Николая Чудотворца на Болвановке в Москве,
музыкант, артист Большого театра России

 Крупный колокол – это звучащее металлическое изваяние большой массы, поэтому он является механически и динамически активным элементом в воздействии на всю подвесную конструкцию, которая должна быть тщательно продумана как последовательный, амортизирующий механизм или система.

 Звук и вес колокола являются основными критериями ещё на стадии  проектирования колокольни, если это вновь возводимый храм, ибо необходимо учитывать:

а) ширину, высоту и количество проёмов для размещения колоколов и лучшего их звучания,

б) распределение нагрузок внутри колокольни в целом и на отдельных балках,

в) количество балок, их материал и сечение.

г) основное направление звука, а, следовательно –

д) установку помоста и удобство обзора звонаря.

МОНТАЖ КОЛОКОЛОВ начинается с их доставки и установки под стенами храма или колокольни. С этого момента начинается важное действие знакомства прихожан с будущим колокольным звоном, ибо важно услышать его, увидев и осязав ещё внизу. В этом скрыта тонкая символика распространения Благой Вести Христом ещё на земле, среди людей. Поэтому так важен внешний вид колоколов, о котором заботились и наши мастеровитые предки ещё много веков назад, так как их красота символизирует красоту всего Творения и призвана  влиять собою на окружающий мир. Поэтому колокола освящают особым чином, ибо они призваны благовестить на все стороны света.

 Поднимаются колокола на ярус звона с помощью передвижного автокрана. Далее, ручными лебёдками и талями заносятся внутрь. Следующим шагом в монтаже является грамотное расположение и правильный подвес колоколов. Русский колокольный звон троичен по своему составу, то есть в звоне присутствуют и басовые, и средние, и мелкие колокола. Звонарь находится там, где развешаны мелкие (зазвонные) колокола, следовательно, они должны быть расположены в направлении главного звукового потока, чтобы озвучивать основные смысловые пути движения людей вокруг храма. Как правило, это западный вход в храм, расположенный напротив алтаря. Но бывают и исключения из этого правила, так как вход в храм или близлежащая городская застройка корректируют это условие в индивидуальном порядке.

 Располагать колокола на балках желательно равномерно по всему периметру колокольни от меньших к большим - справа налево, как и зазвонные. Подвешиваются они на специальных крепёжных элементах – хомутах, которые представляют из себя металлические скобы, изготовленные из стальной полосы по размеру балок, или части полос, стягивающие каждое парное ухо колокола и балку с двух сторон. Случается, что строители устанавливают центральные крестовые балки под самым куполом, а проёмные окна остаются внизу. В таком случае большой колокол вешать под балку нельзя, по причине отсутствия путей исхода звука, и нужно опустить его ниже, чтобы плечо колокола было на уровне верхних частей проёмов. В таком случае в качестве хомутов, исключающих его раскачку, можно использовать стальной уголок или небольшой  швеллер. Для большей жёсткости крепления применяют дополнительные хомуты от одинарных ушей к нижней балке. Размеры данного стального проката определяются исходя из веса колокола. Полосные хомуты в данных вариантах наименее затратные в изготовлении. Достаточно нарезать заготовку на фрагменты необходимой длины, просверлить верхние и нижние отверстия под крепёжную шпильку и немного подогнуть по размеру балки и всё, можно монтировать колокол. Вес и размер колоколов определяет следующую последовательность размеров крепёжных хомутов и резьбовых шпилек:

  Колокола от 4 до 20 кг. подвешивают на узкую полосу – 20 мм. ширины и 4 мм. толщины. Крепёжная шпилька - 6 и 8 мм.

  Колокола от 25 до 60 кг: полоса – 30 х 4 мм. Шпилька - 10 мм.

  Колокола от 70 до 110 кг: полоса – 40 х 4 мм. Шпилька – 12 мм.

  Колокола от 120 до 240 кг: полоса – 50 х 5. Шпилька – 14 мм.

  Колокола от 250 до 380 кг: полоса – 50 х 6 (70 х 5). Шпилька - 16 – 18 мм.

  Колокола от 400 до 650 кг: полоса – 80 х 6 (80 х 8). Шпилька – 20 мм.

  Колокола от 680 до 1 т: полоса – 80 х 10. Шпилька – 24 мм.

  Колокола от 1200 до 2 т: полоса – 100 х 10 (100 х 12). Шпилька – 28 – 30 мм.

 Как правило, большая часть заказов формируется в данной весовой категории, поэтому подобные размеры подвесных элементов наиболее применимы. Что касается колоколов большего веса, то их подвесные устройства необходимо производить промышленным способом из более прочных сталей и большего сечения. Большие колокола оказывают активную динамическую нагрузку на всю подвесную систему колокольни, и все крепёжные элементы таких колоколов находятся во взаимной зависимости. Поэтому, в поступательной их последовательности от колокола к колокольне, должна быть создана демпфирующая цепочка узлов, позволяющая гасить сильные динамические нагрузки на всю систему подвеса и, следовательно, на кладку  стен храма (см. статью «Колокольня – для колоколов»).

 Эта цепочка начинается с подвеса языка, который издревле вешался на скрученные полосы кожи, а сейчас – на грузовые плетёные стропы. Именно тяжёлый язык большого колокола, ударяя о край, является основным источником колебаний всей системы подвеса. Если крепёж языка металлический, то нужно обустроить смягчение последовательного подвеса: уши – хомуты. Необходимым и важным условием гашения лишних вибраций, тряски и качания колокола после удара языка является правильное направление этого удара. Наиболее эффективным в этом отношении направлением вектора удара языка является его движение по балке, то есть вдоль той, как правило, верхней балки, которая является несущей. Тогда вибрации гасятся в опорной части хомутов по всей длине этой балки, а не интерферируют поперёк. Ещё одним важным условием гашения лишних вибраций является максимально близкое (несколько сантиметров) приближение маточника колокола к нижней части балки. Укорачивание длины подвесных хомутов при этом снижает динамическую инерционную раскачку всей конструкции. А в точке  соприкосновения монтажного шкворня или шпильки с ушами колокола необходимо предусмотреть смягчающий материал. Лучшим из них является листовой полиуретан, скрученный и вставленный в уши колокола.

 Следующий демпфирующий узел – верхняя часть балки. В современных храмах наиболее частым и простым решением подвесных конструкций является применение силового стального проката: двутавр, швеллер или профильная труба. Они прочны, однако отлично проводят вибрации. В этом случае верхняя часть балки тоже демпфируется полиуретаном, на полосы которого кладутся верхние узлы колокольных хомутов.

 Но и это ещё не всё. Основные несущие конструкции колокольни – подвесные балки, не могут быть жёстко вмурованы в стены колокольни и сварены между собой. Как ни странно, но эта жёсткая посадка несёт не усиление, а ослабление всей системы подвеса, так как не может гибко противостоять динамическим нагрузкам. Поэтому концы всех балок, особенно главных крестовых, должны иметь зазоры на возможную динамическую подвижность – это первое, и на сезонное температурное сужение-расширение – это второе, дабы избежать риска разрушения кладки стен колокольни.

 Важным условием работы звонаря является обустройство его рабочего места, которое называется – помост звонаря. К нему протягиваются все колокольные связи – верёвки, тросы, цепи, чтобы один человек мог свободно управлять множеством колоколов. При излишне высокой балке подвеса зазвонных колоколов и отсутствии возможности строить высокий помост, можно выбрать альтернативное решение – фальш-балка. Это профильная труба для развески лёгких колоколов, которая расположена под основной балкой на удобной высоте. Она висит на стальных полосах и дополнительно крепится к стене. Тем самым основной пролёт освобождается для подзвонных колоколов. Это тем более важно, если место на колокольне ограничено.

ЗАЗВОННЫЕ КОЛОКОЛА. Мелкими колоколами управляют группами: двойкой, а чаще тройкой или четвёркой. Это значит, что три или четыре языка колокола связаны в один узел и управляются одновременно одной рукой. Здесь требуется как мелкая виртуозная техника владения колоколами от самого звонаря, так и точная выверенная балансировка подвеса всей этой группы. Желательным условием лучшей управляемости этой группы колоколов являются условия их развеса:

1 – минимальное (1-2 см) расстояние между колоколами.

2 – такой расчёт длины крепёжных хомутов, чтобы нижние края  колоколов были на одном уровне, независимо от их веса.

3 – расположение звонарного узла должно быть по центру всей группы и располагаться со стороны звонящей руки по удобству звонаря.

4 – высота нижних краёв колоколов зазвонной группы не должна быть выше плеча звонаря.

5 - приводные верёвки языков не должны быть тонкими, иначе они натрут пальцы до крови при интенсивном и долгом звоне. Они не должны быть толстыми, так как в них будет отсутствовать должная гибкость, необходимая для мелкой техники управления. Они должны быть круглыми, 16-ти прядными, с сердечником, 5 – 6 мм. в диаметре. Такая верёвка не сплющивается и не вытягивается при игре. Это важное условие удобства звона.

6 – уши всех колоколов не должны быть сильно затянуты между хомутами подвеса, во избежание искажения, зажатости звука. Для этого желательно использовать полиуретановые, виниловые или иные полужёсткие прокладки, дающие колоколу свободу, но не позволяющие ему свободно раскачиваться.

ПОДЗВОННЫЕ КОЛОКОЛА. Центральным рабочим узлом управления является столбик, или пульт звонаря. Он обычно ставится на удобном расстоянии от левой руки и представляет собой столб с полукруглой металлической пластиной сверху и высотой 100 – 110 см от пола. По внешнему изгибу она имеет отверстия для крепежа «клавиш» управления подзвоном. Этих клавиш может быть две-три, а может быть больше десятка, в зависимости от колокольного набора. Самое главное, чтобы они располагались под рукой и на удобном расстоянии относительно друг друга, чтоб не путаться и не задевать соседние. Расположение «веером» наиболее удобное и отработанное годами. Материал этих клавиш может быть разным у каждого звонаря, лишь бы они не ранили руки в запале игры. Часто используют виниловые трубки, одетые поверх тросов или тонких цепей. В настройке тяг подзвонных колоколов необходимо соблюсти равномерную амплитуду хода «клавиш» и, по возможности, наиболее равномерную степень усилия при нажатии на них.

БЛАГОВЕСТНЫЕ КОЛОКОЛА. Управление большими, благовестными колоколами происходит посредством нажатия ногой на педали привода языковых тяг. Эта точка управления звоном всегда наиболее обсуждаемая в сообществе звонарей, так как стоять на одной ноге, работая по нескольким педалям другой, всегда бывает утомительно. Некоторые звонари даже устраивают сидячие звоны, но тогда возникает проблема облегчения динамики педалей. Однако, если благовестника всего два, и они не сверхтяжёлые, то особой системой перехватов усилий можно добиться средней силы нажатия. В данном случае педали лучше располагать под углом друг к другу – V-образно, чтобы,  по необходимости, можно было опереться на пятку.

 Но тогда справедливо возникает новый вопрос – а что делать и как располагать педали, если благовестников три или четыре, и их вес, например, от тонны до восьми тонн, где язык последнего весит порядка 250 кг. В звонах  больших наборов колоколов, где присутствует такое количество благовестников, обычно участвуют двое звонарей, один из которых отдельно управляет несколькими тяжёлыми колоколами, и педали под них выносятся в сторону. Если большой благовестник предназначен для звона в оба края, то им также управляет отдельный звонарь. В таких случаях под педали используют довольно длинные (до 2-х метров) доски или металлические швеллера. Они дают необходимый рычаг силы для управления тяжёлым языком, но имеют большую амплитуду хода, что существенно сказывается на удобстве управления. Однако, если есть необходимость привести весь набор колоколов к управлению одним звонарём, то нужно продумать удобство педальной системы приводов всех благовестников. Здесь возникает аналогия с ручным «веерным» расположением тяг подзвонных колоколов. Необходимо продумать наиболее удобную точку для пятки ноги, и от неё строить «веер» педалей. В качестве основы под педали можно использовать 30 – 40 сантиметровые «гаражные» петли 4-мм толщины, подрезав под углом крепёжную створку которых, можно добиться наиболее удобного их расположения под ногой. Поверх узкой рабочей створки петли можно прикрепить более широкую трапецевидную деревянную или металлическую опору, чтобы передняя часть стопы точнее попадала на каждую педаль в процессе звона. В этом случае справедливо возникает вопрос: как компенсировать рабочую нагрузку  педалей на тяжёлых языках, ведь только системой передачи тяг её не уменьшить до необходимой? Ответ прост – нужно задействовать дополнительную силу в этой системе тяг, которой могут служить обычные дверные возвратные пружины, благо, что они доступны и дёшевы в приобретении. Таким образом, к хвату языка крепится ещё один трос, на который последовательно закрепляется пружина. Монтируется эта дополнительная силовая тяга строго по направлению движения языка за балку или анкер. Если одной пружины не достаточно, то можно составить связку из двух или трёх, тем более что есть пружины с разной степенью прилагаемого усилия. Ещё такие пружины будут смягчать рывковые усилия при возврате языка в исходное положение.

 Рассмотренные рабочие точки являются основными узлами управления тремя группами колоколов: 1 – правая рука – узел верёвочных тяг зазвонных колоколов. 2 – левая рука – рабочий столбик «веерных» тяг подзвонных колоколов. 3 – нога – система педальных приводов благовестников.

НАСТРОЙКА КОЛОКОЛОВ. Системой колокольных приводов является набор языковых тяг, сведённых к точке управления рукой для подзвонных колоколов, или ногой, для благовестников. Наилучшим элементом передачи усилий от языка к помосту звонаря является стальной оцинкованный трос. Плюсы его очевидны: он гибкий, лёгкий, долго не подвержен коррозии, на него не влияет влажность и температура, и он не растягивается настолько, чтобы быть неработоспособным как любая верёвка подверженная атмосферному воздействию и рабочей нагрузке. Единственный, возможно, недостаток троса – это его ломкость, особенно в местах  зажима крепёжным элементом. Поэтому подобные узлы необходимо  проверять: если видны тонкие лопнувшие нити троса, то он скоро оборвётся. Нежелательно применять тросы в виниловой оплётке, так как при сезонных перепадах температур и влажности оплётка трескается, и в эти трещины проникает влага, способствующая быстрой коррозии троса.

 Толщина троса, необходимая для колокольных тяг, применяется от 1 – 1,5 мм. до 6 мм. Трос диаметром 1 мм необходим для привода лёгких языков, меньше 1 кг веса. Такой трос не влияет своей массой на их движение. Крепятся тросы по всем точкам тяги с помощью специальных зажимов: «бочёнок», «дуплекс» и замковообразный зажим «слоник». Сложность задачи монтажника при работе с тросом заключается в правильном расчёте длины привода, точки его крепежа и дальнейшей точки применения и передачи усилия. На пути протяжки троса от языка колокола к «клавише» пульта звонаря, он может обогнуть почти весь ярус звона, чтобы не мешать звонарям и не препятствовать работе других тяг. Но расположить его надо так, чтобы он нигде не имел помех рабочего хода. Для этого применяются «оттяжки» - отрезки троса, одним концом неподвижно закреплённые у стены, а другим, с помощью зажима прикреплённого к основной тяге, отводящие её от зоны движения звонарей на ярусе звона и направляющие в нужную рабочую точку (рис.1). Оттяжки не только отводят в сторону основной рабочий трос, но и берут на себя часть прилагаемого к языку усилия, облегчая нажатие «клавиши» звонарского пульта. Помимо отводящей, существует и перехватывающая оттяжка. Суть её в том, что направление рабочего хода тяги делится на отрезки, первый из которых, начиная от языка, закрепляется неподвижно на стене по ходу языка. Вторая же перехватывает это усилие посередине. Тогда часть веса языка ложится на плечо первой тяги у стены. Эта вторая тяга так же крепится к стене по ходу движения. Таким же образом от неё может отводиться и третья, и четвёртая, последовательно снижая рабочее усилие (рис. 2). Главное же – правильно соблюсти условия монтажа этих тяг. Для тяжёлых языков это: 1 – перехват тяги посередине. 2 – углы тяги со стороны перехвата должны быть равными. Это значит, что в точке конечного хода изгиб плеч языковой тяги и перехватывающей должен составить углы 120 градусов. Отступления от этого условия возможны, но должны быть минимальные, ибо перехват усилия с прямой тяги ведёт к увеличению амплитуды рабочего хода педали или «клавиши» пульта, а приближение любого угла к 180 градусам приводит к увеличению нагрузки этого хода. Для лёгких языков усилие нажатия бывает необходимо увеличить, для выравнивания общей динамики хода. Условия монтажа обратные: 1 – перехват тяги сдвигается к противоположному от языка её плечу, к точке крепления у стены. 2 – неравномерные углы передачи усилия, т. е. чем больший угол составляют перехватывающая тяга и пристенное плечо языковой, тем выше усилие. Подобные условия необходимо соблюдать и в последующих перехватах, которые могут продолжаться не только в одной плоскости, но отводиться вверх или вниз для доводки в точку нажатия на помосте звонаря. Большая вариативность применения подобных оттяжек в специфике конкретной колокольни может менять условия отвода и перехвата на взаимозаменяющие, что вполне допустимо. Главное же – соблюдать углы и точки продолжения рабочего хода тяги.

 Привод языка на пульт звонаря применением одного троса, конечно же, не ограничивается. Для тяжёлых языков благовестных колоколов применяется цепь. Плюсы заключаются в том, что её монтажная скорость и вариативность очень высокая. С помощью крюка или карабина можно быстро менять и передвигать точки крепления в поисках оптимальной группировки. Однако минусы цепи в том, что она дороже троса и, что самое важное, гораздо его тяжелее. На больших пролётах она провисает и сильно люфтит, создавая этим необходимость поддержки перехватывающими отрезками цепи или троса. Со временем цепь может растягиваться, так как испытывает нагрузки тяжёлых языков. Но крепёжная вариативность цепи позволяет это быстро устранить, ибо достаточно перецепить пару звеньев. Поэтому звонарю  необходимо проверять не только места крепления тяг, но и рабочий ход каждого языка, ибо провисание, растяжение и ослабление крепежа по пути рабочего хода до клавиш пульта, увеличивают амплитуду нажатия. Рабочий ход языков больших благовестников не должен превышать 10 – 12 см, а малых подзвонных – 2 -3 см.

 Рассмотренные технические условия и возможности ставят перед монтажником задачу выявить оптимальный ход языка для раскрытия выразительных свойств каждого колокола: темпа, ритма, нюансировки - как звона  в целом, так и  стилистики почерка звонаря. Для этого удобное, сбалансированное управление всеми группами колоколов позволит не только избегать технических проблем и задач координации, но и чувствовать радость творчества и художественной выразительности звона, который будет стройно вплетаться в общую канву красоты богослужения.

Пример установки и настройки колоколов


← Назад к списку статей

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
X

Скачать буклет




Мы не передаем Вашу персональную информацию третьим лицам.