Альберт Кингсбери (23 декабря 1863 г. – 28 июля 1943 г.) был американским инженером , изобретателем и предпринимателем . Он получил более пятидесяти патентов в период с 1902 по 1930 гг. [1] Кингсбери наиболее известен своим гидродинамическим упорным подшипником , который использует тонкую масляную пленку для поддержки веса до 220 тонн. Этот подшипник продлил срок службы многих типов машин в начале 20-го века. Он в основном устанавливался на кораблях ВМФ во время Первой и Второй мировых войн . [2]
Альберт Кингсбери родился в Моррисе, штат Иллинойс , и окончил среднюю школу Cuyahoga Falls High School , штат Огайо, в 1880 году. В конечном итоге Кингсбери стал отцом пяти дочерей. Помимо интереса к трибологии и подшипникам, Кингсбери увлекался миром искусства, истории и литературы. Он посвятил много времени изучению иностранных языков. Кингсбери умер в Гринвиче, штат Коннектикут , в 1943 году и похоронен на кладбище Грин-Вуд , Бруклин, Нью-Йорк .
В 1884 году Кингсбери поступил в Университет Акрона , чтобы изучать курсы научной латыни. [1] Он бросил учебу и работал учеником машиниста в Кайахога-Фолс . Кингсбери считал это важным опытом, который помог ему продвинуться по карьерной лестнице в области инженерии. [1] Кингсбери возобновил свое формальное образование в Университете штата Огайо , но снова бросил учебу, чтобы работать машинистом в компании Warner and Swasey в Кливленде . [1]
Кингсбери получил степень инженера-механика в Корнеллском университете в 1887 году. [1] Именно в Корнелле он познакомился с профессором Робертом Генри Терстоном . Профессор Терстон сыграл важную роль в формировании интереса Кингсбери к подшипникам и трибологии. Работая под руководством профессора Терстона, Кингсбери проводил испытания материалов подшипников для Пенсильванской железной дороги . [1] Его мастерство, отточенное его опытом работы в механических цехах , позволило Кингсбери устанавливать полувтулки на шейку скольжения путем шабрения. Его ручная подгонка обеспечивала небольшие допуски, которые способствовали смазке пленкой. [1] Эти подшипники при работе не показывали измеримых признаков износа и побудили Кингсбери создать упорные подшипники, которые теперь носят его имя.
Кингсбери занял должность преподавателя в Университете Нью-Гемпшира . Через два года он стал профессором курсов по машиностроению в университете. [1] Его новая должность в университете позволила ему продолжить заниматься смазкой . Во время работы в Университете Нью-Гемпшира он создал инновационную испытательную машину для измерения трения в крупношаговых смазанных винтовых резьбах при нагрузках до 14 000 фунтов на квадратный дюйм. [1] Полезность этого изобретения получила неоднозначные отзывы от Американского общества инженеров-механиков (ASME). Его исследования также охватывали подшипники с жидкой смазкой, и он опубликовал статью под названием «Эксперименты с подшипником с воздушной смазкой». [1] Именно в этом университете он задумал упорный подшипник Кингсбери.
Кингсбери присоединился к Вустерскому политехническому институту , чтобы продолжить изучение смазочных материалов. [1] Он добился расширения лабораторных помещений и финансирования для продолжения испытаний центрально-поворотного упорного подшипника с помощью своих студентов. [1]
Исследования Кингсбери в Университете Нью-Гемпшира привели его к созданию раннего подшипника Кингсбери, состоящего из нескольких неподвижных дуговых сегментов, обращенных к упорному кольцу на вращающемся валу. Каждый сегмент имел бы выступ на стороне, удаленной от упорного кольца, что позволяло бы ему наклоняться и образовывать масляный клин, который бы выдерживал осевое усилие. [1] Кингсбери испытал этот новый подшипник с помощью модифицированной версии своей более ранней машины для испытания резьбы. Подшипник успешно выдержал давление до 4000 фунтов на квадратный дюйм при скорости 285 об/мин. [1] Это давление превысило давление для обычных подшипников воротникового типа в 80-100 раз, тем самым доказав перспективность подшипника Кингсбери. [1]
Кингсбери присоединился к Westinghouse Electric Company в Питтсбурге в качестве инженера-универсала. [1] Он использовал это как возможность продвинуть разработку своих упорных подшипников в промышленных условиях. К сожалению, первое испытание его упорного подшипника оказалось неудачным. Его подшипник перегрелся во время испытания и был выброшен. [1] Это заставило компанию скептически отнестись к изобретению Кингсбери, но скептицизм Вестингауза не поколебал энтузиазма Кингсбери. Позже Кингсбери профинансировал собственное испытание, которое доказало успешность его подшипников. [1] К сожалению, Вестингауз решил придерживаться более традиционных шарикоподшипников для своих двигателей.
Кингсбери пытался подать заявку на патент США в 1907 году. Его первоначальная заявка была отклонена, поскольку британский патент был выдан в 1905 году компании AGM Michell , у которой была похожая концепция. [1] Кингсбери смог продемонстрировать [ требуется ссылка ] , что его испытание 1898 года в Университете Нью-Гемпшира предшествовало работе Мичелла, поэтому в 1910 году Кингсбери получил патент США № 947242 на упорный подшипник с наклонной подушкой. [1] [3]
В конечном итоге Кингсбери открыл свой собственный бизнес с Westinghouse Machine Co., производящей его подшипники. [1] Это позволило ему активно добиваться применения своего недавно запатентованного упорного подшипника. Его первый шанс появился, когда Pennsylvania Water and Power Co. предоставила ему возможность продемонстрировать свой подшипник на своем электрогенераторе на реке Саскуэханна .
Его первый подшипник вышел из строя, так как он был немедленно уничтожен протиркой Hillson. [1] К счастью для Кингсбери, Pennsylvania Water and Power Co. дала ему второй шанс. На этот раз его подшипник справился и безупречно проработал следующие 25 лет. Когда его осмотрели через 25 лет, было обнаружено так мало признаков износа, что было подсчитано, что подшипник прослужит от 1300 до 1700 лет. [1] Тот же подшипник до сих пор работает без сбоев. [4]
К Первой мировой войне упорный подшипник Kingsbury широко использовался на флоте, особенно для передачи тяги от гребных валов к корпусам кораблей (т. е. гребной винт толкает воду в одном направлении, а упорный подшипник Kingsbury, прикрепленный к валу и установленный на судне, толкает судно в противоположном направлении). [1] В 1921 году упорный подшипник Kingsbury стал настолько популярным, что Вестингауз больше не мог удовлетворять спрос, что побудило Кингсбери основать собственный завод по производству. [1]
Кингсбери продолжал интересоваться подшипниками и трибологией и позже в своей жизни. Одним из его величайших достижений был анализ эффектов боковой утечки смазочных материалов из подшипников. Осознавая аналогию в уравнениях для смазки и для электрического потока в проводящей жидкости и переменной глубине, Кингсбери смог сделать сложные прогнозы грузоподъемности ползуна задолго до появления компьютеров. [1]
Кингсбери внес важный вклад в область граничной смазки. [5] Он был первым, кто осознал, что некоторые жидкие смазочные материалы обладают свойством снижения трения, которое не зависит от вязкости, которое он назвал «маслянистостью». [6] Его открытия имели большое значение, поскольку они продемонстрировали, что гидродинамическая теория смазки не полностью описывает механизм смазки жидкостей. [7] Более поздние работы Харди и Даблдея показали, что это свойство связано со способностью полярных смазочных материалов адсорбироваться и образовывать плотноупакованные монослои на скользящих поверхностях. [8]
За его обширный вклад в эту область Кингсбери был назван Дунканом Доусоном одним из 23 «Людей трибологии» . [9]
Кингсбери получил множество наград за свой вклад в науку и технику. Он был награжден Золотой медалью Американского общества инженеров-механиков в 1931 году; медалью Эллиотта Крессона Института Франклина ; и почетными докторскими степенями от Университета Нью-Гемпшира и Вустерского политехнического института. [1] Зал Кингсбери в Университете Нью-Гемпшира также отдает дань уважения великому изобретателю. Альберт Кингсбери был включен в Национальный зал славы изобретателей . [2]