Генри Тимкен

Генри Тимкен (англ. Henry Timken; 16 августа 1831, Бремен, Германия — 16 марта 1909, Сан-Диего, Калифорния, США) — американский изобретатель и промышленник немецкого происхождения, основатель компании Timken Roller Bearing Axle Company (впоследствии The Timken Company). Известен как создатель конического роликового подшипника, ставшего основой для развития железнодорожного транспорта и автомобильной промышленности в XX веке.

Биография

Ранние годы и переезд в США

Генри Тимкен родился в 1831 году в городе Бремен, входившем в состав Германского союза. В 1838 году его семья эмигрировала в Соединённые Штаты Америки, поселившись в Сент-Луисе, штат Миссури. В 1845 году они переехали в округ Полк, штат Айова, где Тимкен провёл юность, работая на семейной ферме.

Формальное образование Тимкена было ограниченным, однако он проявил интерес к механике и изобретательству. В возрасте 20 лет он начал работать учеником в кузнице, где освоил ремесло изготовления колёс и тележных осей.

Начало предпринимательской деятельности

В 1855 году Генри Тимкен основал собственную каретную мастерскую в Сент-Луисе. Его специализацией стало производство колёс и осей для конных экипажей. К 1860-м годам его предприятие расширилось, и Тимкен начал экспериментировать с конструкциями подшипников для снижения трения в поворотных механизмах.

В 1870-х годах он разработал первый в мире конический роликовый подшипник, который мог выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. В 1898 году он получил патент США № 606 635 на эту конструкцию.

Создание компании

В 1899 году Генри Тимкен вместе со своими сыновьями Уильямом и Генри-младшим основал компанию Timken Roller Bearing Axle Company в Сент-Луисе. В 1901 году производство было перенесено в Кантон, штат Огайо, где компания начала серийный выпуск конических роликовых подшипников.

Первоначально продукция предназначалась для железнодорожных вагонов, где требовалась высокая надёжность при больших нагрузках. К 1905 году подшипники Timken начали устанавливаться на автомобили, что способствовало росту компании.

Последние годы

Генри Тимкен оставался президентом компании до 1907 года, когда передал управление сыновьям. Он скончался в 1909 году в Сан-Диего, Калифорния, в возрасте 77 лет.

Изобретение конического роликового подшипника

Предпосылки

К концу XIX века в железнодорожной и транспортной технике использовались подшипники скольжения и шариковые подшипники. Они имели ограниченную грузоподъёмность и быстро изнашивались под действием осевых нагрузок, возникающих при поворотах колёс.

Конструкция

Конический роликовый подшипник Тимкена состоит из четырёх основных элементов:

• внутреннее кольцо (конус) с дорожкой качения конической формы;
• наружное кольцо (чашка) с соответствующей конической поверхностью;
• ролики конической формы, расположенные между кольцами;
• сепаратор, удерживающий ролики на равном расстоянии друг от друга.

Коническая форма роликов и дорожек качения позволяет подшипнику воспринимать комбинированные нагрузки (радиальные и осевые) в одном узле. Регулировка зазора между кольцами обеспечивает оптимальную работу при различных условиях эксплуатации.

Патентование

Патент США № 606 635 был выдан 5 июля 1898 года. В описании изобретения Тимкен указал, что его подшипник предназначен для «осей колёсных пар железнодорожных вагонов и других механизмов, где требуется восприятие нагрузок в двух направлениях».

Компания The Timken Company

Развитие в XX веке

После смерти основателя компания продолжила расширение. В 1910-х годах подшипники Timken стали стандартным оборудованием для многих автомобильных производителей, включая Ford, General Motors и Chrysler. В 1920-х годах компания начала экспорт продукции в Европу и Азию.

В 1950-х годах The Timken Company диверсифицировала производство, начав выпуск специальных сталей и компонентов для аэрокосмической промышленности. К концу XX века компания стала одним из крупнейших мировых производителей подшипников.

Современное состояние

По состоянию на 2024 год The Timken Company (штаб-квартира в Норт-Кантоне, Огайо) работает в 35 странах, насчитывает около 19 000 сотрудников. Компания производит подшипники для промышленного оборудования, железнодорожного транспорта, горнодобывающей техники и авиации.

Влияние на промышленность

Железнодорожный транспорт

Внедрение конических роликовых подшипников Timken в железнодорожных вагонах позволило:

• снизить сопротивление качению на 30–40 % по сравнению с подшипниками скольжения;
• увеличить интервалы между смазками и техническим обслуживанием;
• повысить безопасность движения за счёт уменьшения риска заклинивания колёс.

Автомобильная промышленность

Конические роликовые подшипники стали ключевым элементом ступиц колёс, коробок передач и дифференциалов. Они обеспечивают компактность узлов и способность выдерживать высокие нагрузки при малых габаритах.

Другие отрасли

Подшипники конструкции Тимкена применяются в:

• металлургическом оборудовании (прокатные станы);
• горнодобывающей технике (дробилки, конвейеры);
• ветроэнергетических установках;
• авиационных двигателях и шасси.

Наследие и признание

Память

В честь Генри Тимкена назван научно-исследовательский центр The Timken Company в Кантоне, штат Огайо. В 2005 году он был посмертно включён в Зал славы изобретателей штата Огайо.

Критика и ограничения

Некоторые историки техники отмечают, что Тимкен не был первым, кто предложил коническую форму роликов. Подобные конструкции встречались в патентах британского инженера Роберта Стивенсона (1830-е годы) и французского изобретателя Жюля Сюркуфа (1870-е годы). Однако именно Тимкену удалось довести конструкцию до промышленного применения и обеспечить массовое производство.

Источники

1. Baughman, R. D. Henry Timken and the Timken Company: A History. — Canton, Ohio: The Timken Company, 1985.
2. Hounshell, D. A. From the American System to Mass Production, 1800–1932. — Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1984.
3. Патент США № 606 635 «Roller-Bearing» (1898).
4. The Timken Company. Annual Report 2023. — North Canton, Ohio, 2024.
5. National Inventors Hall of Fame. Henry Timken: Biography. — Alexandria, Virginia, 2019.