Turning Levers and Moments
คาน
หลักการของโมเมนต์ เรานำมาใช้กับอุปกรณ์ที่เรียกว่า คาน (lever) หรือคานดีดคานงัด คานเป็นเครื่องกลชนิดหนึ่งที่ใช้ดีดงัดวัตถุให้เคลื่อนที่รอบจุดหมด (fulcrum) มีลักษณะเป็นแท่งยาว หลักการทำงานของคานใช้หลักของโมเมนต์
โมเมนต์ของแรง (moment of force) หรือโมเมนต์ (moment) หมายถึง ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุเพื่อให้วัตถุหมุนไปรอบจุดหมุน ดังนั้น โมเมนต์ของแรงก็คือ ผลคูณของแรงกับระยะตั้งฉากจากแนวแรงถึงจุดหมุน
หัวข้อเรื่อง Turning Levers and Moments มีความสำคัญมากกว่า pivot point เนื่องจากมีหลายแรงมากระทำกับเรือ ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวและการหมุนของเรือ เช่น
1. แรงของหางเสือ - rudder force
2. แรงตามแนวขวาง - transverse thrust
3. Bow thrust
4. แรงของเรือทัก - tug force
2. เเรงเชิงโต้ตอบ - interactive forces
6. แรงของลมและคลื่น - forces of wind and tide.
1. เรือหยุดนิ่ง - Vessel Stopped
จากรูปภาพของเรือตัวอย่าง จะมีความยาวตลอดลำ 160 เมตร (LOA = length overall) หยุดลอยนิ่งและมีเรือทัก 2 ลำ ขึ้นเชือกดึงที่ centre leads ของหัวและท้ายเรือ หากทักทั้ง 2 ลำออกเเรงดึง (bollard pullเ) ท่าๆ กัน ที่ 15 ตัน ที่ระยะ 80 m ทางหัวและท้ายเรือของจุดหมุน (pivot point)
ดังนั้น, เกิดค่า 2 เท่ากัน คือ turning levers และ moments = 80m x 15t (1200tm) ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงเท่ากันที่หัวและท้ายเรือ ที่ทำให้เรือเคลื่อนที่ไปด้านข้าง (lateral motion) และไม่เกิดอัตรการหมุน (rate of turn)
เรือหยุดนิ่ง - Vessel Stopped
2. เรือมีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า - Making Headway
เมื่อเรือมีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างคงที่ อย่างไรก็ตามจุดหมุน (pivot point) ย้ายไปที่ตำแหน่ง 40m จากหัวเรือ
ทักหัวเรือทำงานอย่างยากที่คานยาว 40m ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงเท่า 40m x 15t (600tm) ในขณะที่ทักท้ายเรือทำงานได้อย่างดีทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงเท่า 120m x 15 t (1800tm)
ผลลัพธ์ของโมเมนต์ของแรง ทำให้หัวเรือหมุนไปทางขวา ท้ายเรือหมุนไปด้านซ้าย
เรือมีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า - Making Headway
3. เรือมีการเคลื่อนที่ไปข้างหลัง - Making Sternway
ประสิทธิภาพของเรือทักจะเปลี่ยนไปเมื่อเรือใหญ่ได้เปลี่ยนมาเคลื่อนที่ไปด้านหลัง ตอนนี้จุดหมุด ( pivot point ) ได้ย้ายไปที่จุด 40 m จากท้ายเรือ ทักหัวเรือทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากคานมีความยาว 120m ให้เกิดโมเมนต์ของแรงเท่า 120m x 15t (1800tm) ขณะเดียวกันทักท้ายเรือทำงานมีประสิทธิภาพน้องลงเนื่องจากมีคานยาวแค่ 40m ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงเท่า 40m x 15t (600tm).
ผลลัพธ์ของโมเมนต์ของแรง ทำให้หัวเรือหมุนไปทางด้านซ้าย ท้ายเรือหมุนไปด้านขวา
เรือมีการเคลื่อนที่ไปข้างหลัง - Making Sternway
การเลี้ยวของเรือ - Vessel Turning
เมื่อทำการเลี้ยว ความยาวของเรือทั้งลำไม่ได้เคลื่อนที่ตามเส้นโค้งของเส้นทาง ในกรณีนี้จุดหมุน ( pivot point ) จะอยู่ที่ L/4 จากหัวเรือ จุดหมุนนี้จะเดินทางโค้งไปตามเส้นโค้งของเส้นทางเดิน ท้ายก็จะแกว่งกินพื้นที่กว้างที่ข้างนอกของเส้นทาง ในขณะที่หัวเรือจะแกว่างกินพื้นที่แคบๆ อยู่ด้านในของเส้นโค้งทางเดิน ผลลัพธ์ของอาการนี้จะคงที่ตามรัศมีความยาวของวงหันของเรือ ซึ่งจะขึ้นกับสภาพการบรรทุกของเรือ ความเร็ว และ trim
การเลี้ยวของเรือ - Vessel Turning
รัศมีการเลี้ยวจะน้อยลงหากเราย้ายจุดหมุน (pivot point) มาอยู่หัวเรือมากขึ้น การเคลื่อนที่แบบนี้จะทำได้โดยเทคนิคการเกาสมอเรือ ด้วยการปล่อยสมอลงที่ด้านที่เราต้องการเลี้ยว การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและวงหันของเรือจะลดลง เนื่องจากจุดเลี้ยวได้ย้ายไปอยู่ใกล้หัวเรือมากขึ้น เพราะว่ารูโซ่สมอได้อยู่ใกล้หัวเรือ ดูภาพข้างล่าง
Anchor Dredging Technique: Smaller turning radius, pivot point moves forward.
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
