บล็อกรับแรงดัน
บล็อกรับแรงขับหรือที่รู้จักกันในชื่อกล่องรับแรงขับ คือ แบริ่งรับแรงขับชนิดพิเศษที่ใช้ในเรือ เพื่อต้านทานแรงขับของเพลาใบพัดและส่งแรงนั้นไปยังตัวเรือ
กล่องแรงผลักช่วงแรก

เรือกลไฟที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัดในยุคแรกๆ ใช้บล็อกรับแรงขับหรือกล่องรับแรงขับที่ประกอบด้วยตลับลูกปืนรับ แรงขับแบบธรรมดาที่มีพิกัดต่ำกว่าประมาณหนึ่งโหล เรียงซ้อนกันบนเพลาเดียวกัน[ 1 ] [ 2 ]สิ่งเหล่านี้มีปัญหาในการใช้งาน: มันมีขนาดใหญ่ ถอดประกอบยาก สูญเสียพลังงานผ่านแรงเสียดทาน และมีแนวโน้มที่จะร้อนเกินไป กล่องรับแรงขับสร้างขึ้นจากตัวเรือนเหล็กหล่อรูปทรงกล่องที่มีตลับลูกปืนรัศมีที่ปลายแต่ละด้านและปลอกจำนวนหนึ่งที่ขึ้นรูปบนเพลาระหว่างตลับลูกปืนเหล่านั้น[ 3 ]เพลานี้มักจะเป็นส่วนสั้นๆ ของเพลาที่ถอดได้เรียกว่าเพลารับแรงขับซึ่งเชื่อมต่อเครื่องยนต์ด้านหน้ากับเพลาใบพัดด้านท้าย ปลอกเหล็กรูปเกือกม้าหลายชุดสวมเข้ากับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กๆ ของเพลาและเจาะกับด้านหน้าของปลอกเพลา เกือกม้าแต่ละอันมีแผ่นโลหะแบ็บบิตที่ มีแรงเสียดทานต่ำ การหล่อลื่นทำได้โดยการแช่น้ำมันในกล่อง และปริมาตรที่มากก็มีความสำคัญต่อวัตถุประสงค์ในการระบายความร้อนด้วย
แม้ว่า ไม้ ลิกนัมวิเทจะถูกนำมาใช้สำหรับแบริ่งแกน รัศมี ในกล่องบรรจุซึ่งระบายความร้อนโดยตรงด้วยน้ำทะเล แต่ไม้ชนิดนี้ไม่สามารถทนต่อแรงที่จำเป็นสำหรับบล็อกรับแรงดันของเรือที่มีใบพัดได้ ยกเว้นเรือรุ่นแรกๆ เท่านั้น
แต่ละเกือกม้าสามารถปรับเลื่อนไปข้างหน้าและข้างหลังได้อย่างอิสระ โดยใช้ลิ่มหรือการปรับด้วยสกรู ปัญหาอย่างหนึ่งของกล่องรับแรงดันเหล่านี้คือการปรับให้แรงกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างปลอกทั้งหมด การปรับมักทำโดยพิจารณาจากอุณหภูมิในการทำงานซึ่งวัดด้วยมือของวิศวกร
บล็อกรับแรงดัน Michell ที่ได้รับการปรับปรุง

ความเข้าใจที่ดียิ่งขึ้นเกี่ยวกับทฤษฎีฟิล์มหล่อลื่น (ซึ่งเริ่มต้นโดยเรย์โนลด์ ) ทำให้สามารถพัฒนาพื้นผิวแบริ่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้ ส่งผลให้สามารถแทนที่ปลอกหลายชิ้นในกล่องรับแรงดันด้วยบล็อกรับแรงดันเพียงชิ้นเดียวได้
ในปี พ.ศ. 2448 วิศวกรชาวออสเตรเลียGeorge Michell [ 4 ]ได้รับสิทธิบัตรสำหรับบล็อกรับแรงผลัก[ 5 ] (ต่อมาวิศวกรชาวอเมริกันAlbert Kingsburyได้พิสูจน์ว่าการทดสอบที่เขาดำเนินการในปี พ.ศ. 2441 นั้นมีมาก่อนงานของ Michell ในปี พ.ศ. 2453 Kingsbury ได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 947242 สำหรับ แบ ริ่งรับแรงผลักแบบฟิล์มของเหลว[ 6 ] [ 7 ] )
ตลับลูกปืนมิเชลล์ประกอบด้วยแผ่นรองรูปทรงภาคตัดขวางจำนวนมาก เรียงเป็นวงกลมรอบเพลา และสามารถหมุนได้อย่างอิสระ แผ่นรองเหล่านี้สร้างฟิล์มน้ำมันรูปทรงลิ่มระหว่างแผ่นรองกับแผ่นดิสก์ที่หมุนอยู่บนเพลา ฟิล์มหล่อลื่นแต่ละ "ลิ่ม" จะมีความยาวจำกัด (ในทิศทางการเคลื่อนที่ กล่าวคือตามแนวเส้นรอบวง) ดังนั้นจึงต้องใช้แผ่นรองหลายแผ่นแทนที่จะใช้เพียงวงแหวนเดียว ไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มหล่อลื่น การหมุนของเพลาเองก็เพียงพอแล้ว
ความจำเป็นในการใช้บล็อกแรงขับที่มีประสิทธิภาพยิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อมี การคิดค้น กังหันไอน้ำซึ่งมีความเร็วใบพัดสูงกว่า แม้จะเป็นเช่นนั้น ก็ยังมีความลังเลที่จะนำมาใช้ในประเทศบ้านเกิด จนกระทั่งมีการค้นพบว่าเรือดำน้ำ U-boat ในสงครามโลกครั้งที่ 1 ใช้ บล็อกแรงขับ [ 8 ]หลังจากนั้นไม่นานก็มีการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แผ่นรองขนาดใหญ่แผ่นเดียวที่แสดงในภาพเป็นแบบจำลองของแผ่นที่ใช้ในเรือรบHMS Hoodซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นความภาคภูมิใจของ กองทัพ เรืออังกฤษ
ตลับลูกปืน Michell ยังคงผลิตต่อไปในปัจจุบันภายใต้ชื่อเดิม[ 9 ]โดยเริ่มแรกเป็นส่วนหนึ่งของระบบทางทะเลของ Rolls-Royce [ 10 ]และตั้งแต่ปี 2016 เป็นส่วนหนึ่งของBritish Engines Group [ 11 ]