Bloc de poussée - Thrust block
Un bloc de poussée , également connu sous le nom de boîte de poussée , est une forme spécialisée de palier de butée utilisé dans les navires, pour résister à la poussée de l'arbre d'hélice et la transmettre à la coque.
Boîtes de poussée précoces
Les premiers navires à vapeur à hélice utilisaient un bloc de poussée ou une boîte de poussée composée peut-être d'une douzaine de paliers lisses de butée inférieurs empilés sur le même arbre. Celles-ci étaient problématiques en service: elles étaient encombrantes, difficiles à démonter, gaspillaient de l'énergie par frottement et elles avaient tendance à surchauffer. La boîte de poussée était constituée d'un boîtier en fonte en forme de boîte avec un roulement radial à chaque extrémité et un certain nombre de colliers formés sur l'arbre entre eux. Cet arbre était souvent une courte section d'arbre amovible appelé arbre de poussée , reliant le moteur devant l' arbre d'hélice à l' arrière. Une série de colliers en fer en forme de fer à cheval montés sur le petit diamètre de l'arbre et alésant contre la face avant des colliers de l'arbre. Chaque fer à cheval était recouvert d'un patin à faible friction en métal babbitt . La lubrification se faisait par un bain d'huile dans la boîte et un volume abondant était également important pour le refroidissement.
Bien que le bois de lignum vitae ait été utilisé pour les paliers radiaux de la douille dans la boîte à garniture , refroidi directement par l'eau de mer elle-même, ce matériau n'était pas capable de résister à la force nécessaire pour les blocs de poussée des navires à vis les plus anciens.
Chaque fer à cheval était réglable indépendamment vers l'avant et l'arrière, soit par des lardons calés, soit par un réglage vissé. Un problème particulier avec ces boîtes de poussée était de les ajuster de manière à ce que la force soit partagée également entre tous les colliers. Le réglage était souvent fait sur la base de leur température de fonctionnement , mesurée à la main de l'ingénieur.
Blocs de poussée Michell améliorés
Une meilleure compréhension de la théorie des films de lubrification (initialement par Reynolds ) a permis le développement de surfaces de roulement beaucoup plus efficaces. Cela a permis le remplacement de plusieurs colliers dans une boîte de poussée par un seul bloc de poussée.
En 1905, l'ingénieur australien George Michell a obtenu un brevet pour le bloc de poussée. (Par la suite, l' ingénieur américain Albert Kingsbury a établi que les tests qu'il a effectués en 1898 étaient antérieurs aux travaux de Michell. En 1910, Kingsbury a obtenu le brevet américain n ° 947242 pour le palier de butée à film fluide .)
Les roulements Michell contiennent un certain nombre de coussinets en forme de secteur, disposés en cercle autour de l'arbre, et qui sont libres de pivoter. Ceux-ci créent des films d'huile en forme de coin entre les coussinets et un disque rotatif sur l'arbre. Chaque "coin" de lubrifiant ne peut avoir qu'une longueur limitée (dans le sens du déplacement, c'est-à-dire circonférentielle), de sorte que plusieurs tampons sont nécessaires plutôt qu'un seul anneau. Aucune pompe de lubrification n'est nécessaire: la rotation de l'arbre lui-même est suffisante.
Le besoin d'un bloc de poussée efficace est devenu encore plus important avec l'avènement des turbines à vapeur , avec leurs vitesses d'hélice plus élevées. Malgré cela, il y avait une certaine réticence à les adopter dans leur pays d'origine, jusqu'à ce que l'on découvre que les sous-marins de la Première Guerre mondiale les utilisaient. Après cela, ils furent bientôt largement adoptés. Le grand coussin unique illustré est un modèle de celui utilisé dans le croiseur de guerre HMS Hood , autrefois la fierté de la Royal Navy .
Michell Bearings continue sa production aujourd'hui sous le même nom, d'abord dans le cadre de Rolls-Royce Marine Systems ., Depuis 2016 au sein de British Engines Group .