2.5. Про ботанику
В работе [1] находим данные по анализу рельсовой стали, произведенной по способу Сименс-Мартена на заводе Новороссийского общества в 1888 году (табл. 1). В работе [2] приведены требования по содержанию углерода и ограничения по сере и фосфору. Безусловно, современные рельсы обладают повышенной прочностью и долговечностью, но это результат долгого пути, один из этапов которого приходился на 1880…1890 годы. Фактический химический состав материала пальмы для исследователей неизвестен.
Таблица 1.
Анализ рельсовой стали
| Время | Химические элементы, % | ||||||
| Углерод | Кремний | Марганец | Сера | Фосфор | Ванадий | Хром | |
| 1888 г. | 0,4 | 0,08 | 0,7 | 0,084 | 0,072 | ||
| 1899 г. | не менее 0,4 | менее 0,1 | менее 0,1 | ||||
| ГОСТ Р 51685-2000 | 0,71-0,82 | 0,25-0,80 | 0,75-1,15 | 0,025 | 0,025 | 0,03-0,15 | 0,40-0,60 |
В упомянутой работе [1] приведены данные по оснащению завода Новороссийского общества паровыми двигателями, число которых приближалось к 50-ти, а общая мощность составляла 9492 л.с. Фрагмент карты завода Новороссийского общества приведен в работе профессора Горного Института И. А. Тиме [3] (см. рисунок).
Завод Новороссийского общества выполнял «разныя кузнечныя и механическiя работы»: оси кованные, валы машинные и приводные, скаты, наковальни, втулки, гайки, болты, заклёпки, костыли. На заводе существовала группа цехов работы в которых производились исключительно для заводских потребностей. В настоящее время данные мастерские стали цехами Отдела Главного Механика. Это мастерские: литейная, кузнечная – в которой имелся 1 паровой молот в 15 пудов (240 кг) и 1 молот в 46 пудов (736 кг), котельная – изготовление и ремонт котлов, механическая – 11 токарных, 3 строгальных, 4 поперечно-строгальных, 2 долбёжных, 4 сверлильных станков. Дополнив список столярной и модельной мастерскими, получаем небольшой машиностроительный завод, специализирующийся на выполнении работ особой сложности. Следовательно, пальма могла быть изготовлена с использованием парового молота в условиях мастерской, оснащенной грузоподъемными машинами. На фотографии, возможно, присутствует А. И. Мерцалов.
Известно, что мартеновская сталь для изготовления рельсов в 1895 г. разливалась в болванки весом 80…100 пудов (1280…1600 кг). Разливка по изложницам производилась снизу (сифонная разливка для получения спокойной стали). Болванки, из которых изготавливаются рельсы, предварительно прокатывались на обжимочном стане, а затем в рельсопрокатном отделении. Рельсы из стали прокатывались различных типов ‑ 13,75…25,75 фунтов в погонном футе (18,47…34,59 кг/м). Рельсы Вильямся 34 фунтов/фут (45,68 кг/м) использовались для стрелок.
С целью обеспечения единообразия в 1874 г. министр путей сообщения Российской империи утвердил семь типов рельсов – три железных (24, 22 и 20 фунтов/фут) и четыре стальных (21⅔, 20, 18⅓ и 17 фунтов/фут), рекомендованных Техническо-инспекторским комитетом железных дорог [12]. Вес пальмы из рельса 21⅔ фунтов/фут (29,1 кг/м) составит около 100…120 кг. Обычно указывается вес пальмы 125 кг и вес вазона 200 кг. Пожалуй, вес вазона завышен и должен составлять порядка 100…130 кг. Это довольно легко можно проверить в Горном музее при очередной смене коврового покрытия.
Таблица 2.
Основные геометрические параметры стальных рельсов
| Масса 1 фута рельса, фунтов | 21 2/3 | 20 | 18 1/3 |
| Масса 1 м рельса, кг | 29,109 | 26,870 | 24,631 |
| Высота рельса, мм | 114 | 108 | 102 |
| Высота шейки, мм | 75 | 70,5 | 66 |
| Высота подошвы, мм | 12,25 | 12,25 | 12,25 |
| Ширина подошвы, мм | 95 | 95 | 90 |
| Толщина шейки в средней части, мм | 13 | 12 | 11 |
| Площадь поперечного сечения, см² | 36,62 | 33,8 | 30,8 |
По некоторым косвенным данным, пальма сделана из рельса 21⅔ фунтов/фут (29,1 кг/м) с высотой 114 мм, диаметр пальмы возле места перехода – около 6,8 см. Высота пальмы по приводимым источникам 3,53 м, но сейчас несколько выше – 3,65 м из-за подставки вазона. Это спорные вопросы, потому, что «Посетивший Горный музей летом 1997 г. донецкий кузнец С. Ф. Каспрук получил разрешение на фотографирование пальмы, но не делал точных замеров, поэтому выкованные им в дальнейшем стальные пальмы для Донецка, Киева и Москвы не могут считаться копиями» [4]. Следует с данным утверждением согласиться и сформулировать в общей постановке задачу определения массо-габаритных параметров пальмы Мерцалова в Горном музее бесконтактным способом.
Из книги в книгу кочует следующая информация:
- высота – 3 метра 530 миллиметров;
- общий вес – 325 килограммов, в том числе пальма – 125 килограммов;
- диаметр пальмы в свету – максимальное расстояние между крайними точками при рассмотрении ее сверху – составляет 1570 миллиметров.
Следовательно, пальма из рельса 125 кг располагается внутри цилиндра высотой 3530 мм, диаметром 1570 мм.
Различие времени работы над пальмой Каспрука С. Ф. и Мерцалова А. И. позволяет предположить наличие отработанной технологии и подготовленных приспособлений при работе кузнецов завода Новороссийского общества. Этим можно объяснить и восторженные отклики современников конца XIX-го века, чувствующих сложность работы с металлом глубже и тоньше, чем мы. В публикациях часто цитируется отзыв того времени со ссылкой на «одну из газет»: «Пальма поражает зрителей высотой, стройностью, удивительным изяществом. Ее темные рассеченные листья, веером расходящиеся от ствола, были так легки, а тонкий шершавый ствол так гибок, что вначале было трудно поверить, что это не живое растение, вывезенное с кавказского побережья, а тончайшее произведение искусства. Всем хотелось потрогать ее руками». Некоторые детали оформления пальмы поражают и сейчас, стоит только присмотреться и задаться вопросом возможности повторения забытых технологий, возможно некоторые из них останутся неразгаданными секретами.
Литература
- Всероссийская промышленно-художественная выставка в Нижнем Новгороде 1896 г. Завод Новороссийского общества каменноугольного, железного и рельсового производства.
М. Юзовка. Екатеринославской губ. – С.-Петербург. Коммерческая Скоропечатня проемн. Евгения Тиле, Благовещенская площ. №5. - Брокгауз Ф. А., Ефрон И. А. Энциклопедический словарь. Т. XXVII. Ст. «Рельсы». – СПб., 1899. – 480 с.
- Тиме И. А. Очерк современного состояния горнозаводского дела в Донецком бассейне / Ив. Тиме, проф. Горного ин-та. – Санкт-Петербург: Типография и хромолитография А. Траншель, 1889. – [2], III, [1], IX, [1] 230 с., [13] л. табл. http://elib.uraic.ru/handle/123456789/65789.
- Е. С. Тараканова. Стальная пальма из собрания Горного музея. «Черные металлы», март 2016. С. 73-80.