系柱，是用於設計船舶時候的術語。一般提及系柱，指船舶的系柱拖力。 所謂系柱拖力，是船舶在設計滿載狀態時使主機按額定功率運轉、並以100米長的拖索拖離碼頭(固定點)時所測得的張力值，亦稱碼頭拉力，單位為噸。
基本介紹
- 中文名：系柱
- 外文名：bollard
- 運用領域：船舶設計
- 相關：系柱拖力
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概念
系柱和船舶的設計息息相關。在船舶的設計中，常要用到系柱拖力。所謂系柱拖力，是船舶在設計滿載狀態時使主機按額定功率運轉、並以100米長的拖索拖離碼頭(固定點)時所測得的張力值，亦稱碼頭拉力，單位為噸。
設計方針
拖輪的設計以估算在某拖曳航速時被拖對象的阻力和拖輪拖力的方式來進行。
設計拖輪時，首先必須決定拖輪的能力。以拖輪拖曳他船的力，即拖力來表達拖輪的能力最能符合拖輪的使用目的。一般，拖輪的拖力用碼頭拉力即系柱拖力來表示。
拖輪的設計程式如下：由作業條件給出系柱拖力'由所使用的推進器類別求出主機最大持續功率I求裝有該功率的主機並能以要求的拖力足夠安全而可靠地進行作業的船體尺度；最後進入各具體設計階段的設計。
設計程式
港工拖輪的設計，原則上按如下程式進行：
1.給定海象、氣象、地形等，以及被拖對象的作業條件；
2.根據作業條件集中歸納設計條件；
3.根據作業時的拖力決定所需系柱拖力(碼頭拉力)；
4.決定自由航速、操縱性能、推進器種類等；
5.決定主機所需功率；
6.決定主尺度；
7.進一步討論系柱拖力；
8.決定各種尺度、規格。
系柱拖力的計算
1.拖輪的拖力以系柱拖力表示，單位為噸。
圖1
2.所需系柱拖力按下式計算：
式中：
以某拖曳航速時的拖力來表示港工拖輪的拖曳能力雖然最合理，但由於表達方式困難，因此規定以慣用的系柱拖力、即碼頭拉力來表示拖輪的拖力。用本基準所求到的拖力數值，是拖輪在適當水深處具有設計滿載吃水和設計縱傾的(所謂標準狀態時的)拖力，對於特殊的作業狀態是不適用的。但對於通常的各種作業狀態，仍可按此基準來計算。本基準中的計算公式若以曲線來表示，則如圖1所示，拖輪阻力和被拖予萎船的阻力之和為總阻力曲線，它與所需拖曳航速曲線 ‘的交點即是在靜水中的拖力。若拖輪以所需拖曳航速不能得到必要的拖力，則可改變假定的拖輪尺度和推進器種類，以求所需的拖力。所謂拖力係數，是在某一拖曳航速V，時的總阻力
與此拖輪的系柱拖力之比，即
。
主機功率和系柱拖力
1.各種推進器的單位系柱拖力值如圖2所示，單位為噸/100馬力。
圖2
2.為了根據拖輪的系柱拖力來求主機的最大持續功率，可用下式進行估算：
說明：
圖1的數值是在最大持續功率狀態及標準推進器轉速時偏於安全的標準值。用減速裝置減少推進器轉速時，要比上表值約大10%。
此外，不考慮主機超負荷狀態時的系柱拖力。
所謂推進器轉速，是指一般的低速船用柴油機與推進器直接連線的情況而言。以前有不少希望用達到多少噸的系柱拖力來表示，而在船速等於零時的推力，即碼頭拉力，一般以每100馬力多少噸來標稱，見圖3，有時可作拖輪能力的大致標準。但根據以前的實際情況來看，這是不明確的。因為隨著主機功率和轉速的變動，系柱拖力也將大幅度地變動，因此只能作為設計初期的大致標準。
圖3
