(1)准备地坑,掘坑深丈尺操筑其中如房舍,现代生产中也仍用此措施;
(2)用混合泥料按设计钟形塑造钟模。
(3)分多节圈塑造铜钟的外型(铸型),经过低温干燥,分节卸下,进行焙挠,使成生陶,
可受雕刻,不致崩裂;
(4)塑造内模(型芯),可根据不同厚度的各节断面设计出车刮模板,泥型外表层(面料)常用与外型面料相同的细温和泥料,因泥芯上也需刻字;
(5)细心地确拼对铸型,宇行严格对正,拼块样接,密合披级,务必无丝毫隙漏;
(6)铸型周围升炭火,经长时间文火烘烤,透体干燥,出现缝隙,立即修补磨平;(7)蒲牢(钟纽)是单另铸造,先铸成后安放在钟体铸型上,以便铸接;
(8)浇注系统的开设在大面积钟体各段厚度不均的条件下,其安排是个难题。 对永乐大钟的测试:
两口永乐大钟铸成后五百多年,限于条件没有进行过科学测试,为了弘扬祖国文化,在北京古钟博物馆和北京钟鼓楼文物保管所主持下,先后邀请北京科技大学冶金史研究室、中国科学院声学研究所、力学研究所进行了全面测定。两钟的结构设计基本相同,有条件一同闸述。两钟的外形尺寸和重量对比:
1钟楼钟:
钟通高 5.5米,钟口外径3.4米,钟总重 63吨。
觉生寺钟:
2钟通高5.6米,钟口外径3.3米,总重46.5吨。 2.大钟厚度的测定
威尼斯城官方网站国古钟各段厚度不一,这样才能满足洪亮幽雅的音响要求。觉生寺钟声学研究所为此设计出精密超声声速仪,以交叉触法脉冲重叠法测量出钟的各个断层的厚度,从钟顶向下分为八段,厚度分别为102、125、94、108、150、152、185和156毫米。
3.钟的化学成分测定 觉生寺钟是1962年由清华大学化工系用光谱与化学分析测定。光谱定性分析结果:铜、锡、铅为主要成分,锌、铁、硅、钙少量或微量。化学定量分析结果(%):铜80一84,锡16.4,铅1.120
钟楼大钟是由北京科技大学用扫描电镜能谱分析,所显示元素归一为100%计量。钟体合金成分为(%):铜84.01,锡15.99,钟纽合金成分为(%);铜66.33、锡11.34和铅22.33。应用无标样定量分析法,所显示二者铜合金成分相近,作成单位体积样品,称出重量,较准确地估算出:觉生寺钟钟体重约44.8吨,钟纽重约1.7吨,总重约为46.5吨。钟楼大钟钟体重约60.55吨,钟纽重约2.994吨,总重约为63吨。
大钟测厚难度较大,如觉生寺钟由于钟壁内外满铸经文,必须躲过;钟壁厚度又远远超过一般厚度仪所能穿透的厚度。尽可能从光面的点测量。超声探头不能置于字面上,测此钟时使用14毫米探头。
4.声学性能的测定
声学研究所曾先后对觉生寺铜钟及钟楼大铜钟进行声学性能的测定。
对觉生寺钟的测定结果:
(1)钟声的频率成分:钟声中最低频率是22赫(Hs),并有许多不同频率的分音,主要的分音如下:22赫(F:21.83赫)、58赫(A:58.27赫)、98赫(62;98赫)、129赫(G3;134.87赫)、164赫(E:3164.81赫)、178赫(F3:174.61赫)、212赫(G3‘:212赫)、223赫(A3:220赫)、233赫(A3’233.08赫、、246赫(B3:246.94赫)。
(2)钟声的袁减:在撞击后,钟声可持续70秒钟以上.部分分音衰减数值如下:244赫衰减为5.4分贝(dB)/秒,164赫衰减为3.5分贝/秒,129赫衰减为2.6分贝/秒,58赫衰减为1.4分贝/秒。
(3)钟声传播距离:钟声的声级在距离3米处太子120分贝,在条件较好时,可传播相当远的距离。如接收地点有35分贝时,可传15—20公里。因此,如古文献所说:“声闻数十里。”当时原呀空旷,完全可能。 对钟楼大钟测定结果:
(1)频率与衰变:在测量位置接收的最高声级为l07分贝;最低频率为26.875赫。在192.5赫和307.5赫两领率处的衰减率较其相邻近频率的衰减要慢,使衰变特性出现两个低谷,因而出现“时远时近”的听觉。
(2)声级随眨离的变化特性测量
选择在钟楼附近不同距离和高低环境条件多点测试。测试结果,当天敲钟的最高声级为lAmu=102分贝。若以50分贝为听到的最低值,在钟声传播中无高大建筑物阻挡队可在4公里处听到。如声级加大到110分贝,可在10公里处听到。如在环境噪声不高于40分贝,敲钟声级为102分贝时,也可在10公里外听到。
现代音响学原理认为,声音产生于物体的扳动,音的强弱、高低、品色的优劣,主要取决于震动物体的形状和质地。钟铜为质地较纯的锡青铜,同时它的结构设计为“封顶、身长、腰细和口侈”,这种圆锥体的无调打击乐器一端闭塞(封顶),一端开放。撞击钟身某点,引起全身振动,而钟身中部较窄,使前述主要分音问的频串比例关系恰当,故而发出宏亮悦耳的声音。这是中国铜钟音响效果好的重要原因。另外.由于钟不同部位的厚度不同,造成许多连续的分音,彼此接近,产生共振现象,使声音时起时伏,时远时近,古文献历指“其声谹谹”,即此声学共振的原故。以上文章有唐县天工铸铜厂编辑整理,如需更多关于铜钟问题的文章请访问http://tgdiaosu.com/news/index.html转载请注明出处,谢谢合作