แรงดึงที่เสาผูก เรือ(Bollard pull ) เป็นการวัดกำลังการดึง (หรือลากจูง) ของเรือตามแบบแผนทั่วไปโดยกำหนดเป็นแรง (โดยปกติในหน่วยตัน - แรง หรือกิโลนิวตัน (kN)) ที่เรือ ออกแรงกระทำต่อ เสาผูกเรือที่ติดตั้งบนฝั่งโดยใช้สายลากจูง ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดในการทดสอบจริง (แต่บางครั้งก็จำลอง) ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่รวมถึงน้ำนิ่ง ไม่มีน้ำขึ้นน้ำลงระดับน้ำคงที่ และความลึกและระยะห่างด้านข้างที่เพียงพอสำหรับกระแสลม ของ ใบพัด^{[ 1 ]}เช่นเดียวกับแรงม้าหรือ อัตราการสิ้น เปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์ มันเป็นตัวเลขที่สะดวกแต่เป็นอุดมคติซึ่งต้องปรับให้เข้ากับสภาพการใช้งานที่แตกต่างจากการทดสอบ แรงดึงที่เสาผูกเรืออาจรายงานเป็นสองตัวเลข คือ แรงดึงที่เสาผูกเรือ แบบคงที่หรือสูงสุดซึ่งเป็นแรงสูงสุดที่วัดได้ และ แรงดึงที่เสาผูกเรือ แบบต่อเนื่องซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของการวัดในช่วงเวลา เช่น 10 นาที หน่วยวัดที่เทียบเท่ากันบนบกเรียกว่าแรงดึง หรือแรงฉุดซึ่งใช้ในการวัดแรงในแนวนอนทั้งหมดที่เกิดจากหัวรถจักรเครื่องจักรหนักเช่น รถแทรกเตอร์หรือรถบรรทุก (โดยเฉพาะรถแทรกเตอร์บรรทุกหิน ) ที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายสิ่งของ

แรงดึงของเสาผูกเรือส่วนใหญ่ (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) ใช้สำหรับวัดความแข็งแรงของเรือลากจูงโดยเรือลากจูงท่าเรือพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่สุดในช่วงปี 2000-2010 มีแรงดึงของเสาผูกเรือประมาณ 60 ถึง 65 ตันสั้น (530–580 กิโลนิวตัน; 54–59 ตัน) ซึ่งอธิบายว่าสูงกว่าเรือลากจูง "ปกติ" 15 ตันสั้น (130 กิโลนิวตัน; 14 ตัน) ^{[ 2 ] [ 3 ]}เรือลากจูงที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกนับตั้งแต่ส่งมอบในปี 2020 คือIsland Victory (Vard Brevik 831) ของ Island Offshore โดยมีแรงดึงของเสาผูกเรือ 477 ตัน (526 ตันสั้น; 4,680 กิโลนิวตัน) ^{[ 4 ]} Island Victory ไม่ใช่เรือลากจูงทั่วไป แต่เป็นเรือประเภทพิเศษที่ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม เรียกว่า เรือ ลาก จูงและจัดหาอุปกรณ์สำหรับจัดการสมอเรือ

สำหรับเรือที่รักษาตำแหน่งโดยการผลักดันด้วยกำลังไปยังวัตถุคงที่ เช่น เรือขนส่งลูกเรือที่ใช้ใน การบำรุงรักษา กังหันลมในทะเลอาจมีการกำหนดมาตรการเทียบเท่าที่เรียกว่า " การผลักดันเสาผูกเรือ " ^{[ 5 ]}

ต่างจากยานพาหนะบนพื้นดิน การระบุแรงม้า ที่ติดตั้งไว้ ไม่เพียงพอที่จะเข้าใจว่าเรือลากจูงมีกำลังมากเพียงใด เนื่องจากเรือลากจูงทำงานส่วนใหญ่ที่ความเร็วต่ำมากหรือเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงอาจไม่ได้ส่งกำลัง (กำลัง = แรง × ความเร็ว ดังนั้นสำหรับความเร็วเป็นศูนย์ กำลังก็เป็นศูนย์เช่นกัน) แต่ยังคงดูดซับแรงบิดและส่งแรงขับ ค่าแรงดึงของเสาผูกเรือจะระบุเป็นตัน -แรง (เขียนว่า t หรือ tonne) หรือกิโลนิวตัน (kN) ^{[ 1 ]}

กำลังลากจูงที่มีประสิทธิภาพเท่ากับแรงต้านรวมคูณด้วยความเร็วของเรือ^{[ 6 ]}

${\displaystyle P_{E}=R_{T}\times V}$

ความต้านทานรวมคือผลรวมของความต้านทานแรงเสียด^ทานความต้านทานตกค้างและความต้านทานอากาศ[ ^{6 ]}${\displaystyle R_{F}}$${\displaystyle R_{R}}$${\displaystyle R_{A}}$

${\displaystyle R_{F}={\frac {1}{2}}\times C_{F}\times \rho _{w}\times V_{w}^{2}\times A_{s}}$

${\displaystyle R_{R}={\frac {1}{2}}\times C_{R}\times \rho _{w}\times V_{w}^{2}\times A_{s}}$

${\displaystyle R_{A}={\frac {1}{2}}\times C_{A}\times \rho _{a}\times V_{a}^{2}\times A_{a}}$

ที่ไหน: ^{[ 7 ]}

${\displaystyle \rho _{w}}$ความหนาแน่นของน้ำคือเท่าใด

${\displaystyle \rho _{a}}$คือความหนาแน่นของอากาศ

${\displaystyle V_{w}}$คือความเร็ว (เมื่อเทียบกับ) น้ำ

${\displaystyle V_{a}}$คือความเร็ว (เมื่อเทียบกับ) อากาศ

${\displaystyle C_{F}}$คือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของแรงเสียดทาน

${\displaystyle C_{R}}$คือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของความต้านทานตกค้าง

${\displaystyle C_{A}}$คือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานอากาศ (โดยปกติจะค่อนข้างสูง >0.9 เนื่องจากเรือไม่ได้ออกแบบมาให้มีรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์)

${\displaystyle A_{s}}$คือบริเวณที่เปียกของเรือ

${\displaystyle A_{a}}$คือพื้นที่หน้าตัดของเรือเหนือระดับน้ำ

ค่าแรงดึงของเสาผูกยึดสามารถกำหนดได้สองวิธี

วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับการออกแบบเรือแบบเฉพาะกิจและอู่ต่อเรือ ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของวิธีนี้มีข้อจำกัด เนื่องจากต้องพิจารณาเงื่อนไขหลายประการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ โดยสรุปข้อกำหนดดังต่อไปนี้ การทดสอบแรงดึงของเสาผูกเรือในทางปฏิบัติจำเป็นต้องดำเนินการในท่าเรือน้ำลึกโดยควรเป็นสถานที่ที่ไม่ใช่ปากแม่น้ำ และควรเป็นวันที่ทะเลสงบและมีปริมาณการจราจรน้อย

• เรือต้องอยู่ในน่านน้ำที่ไม่มีสิ่งกีดขวางกระแสน้ำหรือลม แรง จะทำให้การวัดคลาดเคลื่อน
• แรงคงที่ที่ตั้งใจจะผลักดันเรือไปข้างหน้าจะต้องเกิดจาก แรงดัน ของใบพัด เท่านั้น หากเรืออยู่ใกล้ผนังมากเกินไป น้ำอาจสะท้อนกลับทำให้เกิดคลื่นผลักดัน ซึ่งจะทำให้การวัดคลาดเคลื่อน
• เรือต้องอยู่ในน้ำลึก หากมีปรากฏการณ์พื้นดินรบกวน การวัดก็จะผิดพลาด เช่นเดียวกับปรากฏการณ์ใบพัดเรือเคลื่อนที่
• ความเค็มของน้ำต้องมีค่าที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน เนื่องจากมีผลต่อความหนาแน่นจำเพาะของน้ำ และส่งผลต่อมวลที่ใบพัดเคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลาด้วย
• รูปทรงเรขาคณิตของสายลากจูงต้องมีค่าที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ในอุดมคติแล้ว เราคาดหวังว่ามันควรจะอยู่ในแนวนอนและตรงอย่างสมบูรณ์ แต่ในความเป็นจริงนั้นเป็นไปไม่ได้ เพราะ
  • เนื่องจากน้ำหนักของ สายเคเบิล ทำให้ สายเคเบิลโค้งเป็นรูปตัวแคทเทนารี
  • จุดคงที่สองจุดของเชือก ซึ่งก็คือเสาผูกเรือบนฝั่งและขอเกี่ยวหรือหลักผูกเรือ อาจอยู่สูงจากระดับน้ำไม่เท่ากัน
• เงื่อนไขต้องคงที่ กำลังเครื่องยนต์ทิศทางของเรือ สภาพของรางระบายน้ำของใบพัด และแรงตึงในสายลากจูง ต้องคงที่หรือใกล้เคียงกับค่าคงที่เพื่อให้ได้การวัดที่เชื่อถือได้
• สิ่งหนึ่งที่ต้องระวังคือการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในท่อส่งน้ำทิ้งของใบพัด หากส่วนหนึ่งของน้ำทิ้งถูกดูดกลับเข้าไปในใบพัด ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการทดสอบที่ดำเนินการในน้ำตื้นเกินไปหรือใกล้กับผนังมากเกินไป

ดูรูปที่ 2 สำหรับภาพประกอบแสดงอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการทดลองดึงเชือกผูกเรือในทางปฏิบัติ สังเกตความแตกต่างของระดับความสูงของปลายเชือก (เชือกผูกเรือด้านซ้ายสูงกว่าขอเกี่ยวลากจูงของเรือ) นอกจากนี้ ยังมีการลัดวงจรบางส่วนในกระแสไฟฟ้าที่ออกจากใบพัด การทรงตัวที่ไม่สมดุลของเรือ และความยาวของเชือกที่สั้นเกินไป ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ล้วนส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด

วิธีนี้ช่วยลดความไม่แน่นอนของการทดลองภาคปฏิบัติได้มาก อย่างไรก็ตาม การจำลองเชิงตัวเลขใดๆ ก็ยังมีข้อผิดพลาดอยู่บ้าง นอกจากนี้ เครื่องมือจำลองและระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถคำนวณแรงดึงของเสาผูกเรือสำหรับการออกแบบเรือนั้นมีราคาแพง ดังนั้น วิธีนี้จึงเหมาะสมสำหรับอู่ต่อเรือขนาดใหญ่และสำหรับการออกแบบเรือหลายลำติดต่อกัน

สามารถนำทั้งสองวิธีมาใช้ร่วมกันได้ การทดลองภาคปฏิบัติสามารถใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์จากการจำลองเชิงตัวเลขได้

การทดสอบแรงดึงเสาหลักในทางปฏิบัติภายใต้เงื่อนไขที่ง่ายขึ้นนั้น จะดำเนินการกับยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยแรงคนโดยแรงดึงเสาหลักมักเป็นหนึ่งในประเภทการแข่งขัน และบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อน แม้ว่าเงื่อนไขสำหรับการวัดดังกล่าวจะไม่แม่นยำในเชิงสัมบูรณ์ แต่ก็เหมือนกันสำหรับผู้เข้าแข่งขันทุกคน ดังนั้นจึงยังคงใช้ได้สำหรับการเปรียบเทียบยานพาหนะหลายคัน

• อาซิพอด
• หัวฉีดคอร์ท
• แรงดึง

• "รหัสทดสอบแรงดึงของเสาผูกเรือสำหรับเรือลากจูงที่มีระบบขับเคลื่อน Steerprop"เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2011-10-04 เรียกดูเมื่อ2011-08-24
• Molland, Anthony F., บรรณาธิการ (2008). "ยานพาหนะใต้น้ำ". หนังสืออ้างอิงวิศวกรรมทางทะเล . หน้า  728–783 . doi : 10.1016/B978-0-7506-8987-8.00010-X . ISBN 978-0-7506-8987-8.
• วรายดาก, อาเธอร์; เดอ ยอง, โจเคม; ฟาน นูลันด์, ไฮน์ (2013) ความไม่แน่นอนในการทำนายแรงดึงของโคมไฟสนาม (PDF ) การประชุมวิชาการนานาชาติเรื่องเครื่องขับเคลื่อนทางทะเลครั้งที่ 3
• Dan, MMP; Khairul Fikhri, KA (2012). "การศึกษาการดึงเสาผูกเรือลากจูง: เน้นที่เสถียรภาพและการเคลื่อนที่ตรง"วารสารเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง 6 ( 2).

• มาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบแรงดึงเสาผูกยึด - 2019
• Bollard Pull โดยกัปตัน พี. ซาฮัลกา สมาคมผู้รับประกันภัยทางทะเลฮันเซอติก