Chương 5: Thiết bị cứu sinh doc

Chương 5
THIẾT BỊ CỨU SINH
5.1.KHÁI NIỆM CHUNG
Để đảm bảo an toàn tính mạng cho con người trên biển, người ta trang bị các phương tiện
cứu sinh bao gồm: xuồng cứu sinh, phao cứu sinh, vật nổi cứu sinh, v.v. và các trang thiết bị
phục vụ các phương tiện cứu sinh.
Các phương tiện cứu sinh trên tàu được chọn theo loại tàu và vùng hoạt động của chúng.
Khi trang bị phương tiện cứu sinh cần phải tính đến tổng số người có trên tàu (hành khách và
thủy thủ), kể cả chỗ dự phòng.
Trên các tàu biển, các phương tiện cứu sinh được tính toán và chọn thỏa mãn các yêu cầu
của Qui phạm:
Bảng 5.1. áp dụng cho tàu có vùng bơi lội không hạn chế và hạn chế cấp I
Loại tàu Yêu cầu của
Qui phạm
Số lượng người được đảm bảo bằng các
phương tiện cứu sinh, %.
Xuồng cứu
trên
một mạn
Phao trên
toàn tàu
Vật nổi
trên tàu
1. Tàu khách Yêu cầu
Cho phép
50
37,5
25
50
3
3

2. Tàu hàng Yêu cầu
Cho phép
100
100
50
0
Không trang bị
nt
3. Tàu dầu Yêu cầu
Cho phép
100
100
0
0
nt
nt
4. Tàu chế biến Yêu cầu
Cho phép
50
37,5
50
75
nt
nt
5. Tàu phá băng,
tàu hải đồ, thực
tập, hoa tiêu
Cho phép 50 50 nt
6. Tàu khai thác Yêu cầu 50 100 nt
7. Tàu có L <

45m
Cho phép 100 (chỉ trang
bị 1 xuồng)
200 nt
Bảng 5.2. áp dụng cho tàu loại II
Loại tàu Yêu cầu của
Qui phạm
Xuồng cứu
trên một mạn
Phao trên
toàn tàu
Vật nổi
trên tàu
1. Tàu khách Yêu cầu 50% 15% 50%
2. Tàu hàng nt 100% 25% Không trang bị
3. Tàu hàng có
L < 45m và
dung tích 500
Cho phép 50% 100% nt
126
T.Đ.K
4.Tàu hàng
lỏng.
Yêu cầu 100% Không trang
bị
nt
5. Tàu chế biến,
khai thác
nt 50% 25% nt
6. Tàu hàng

lỏng L < 31m
Cho phép 100%
(1 xuồng)
Không trang
bị
nt
7. Tàu khai thác
L < 45m
nt 100% 100% nt
Bảng 5.3. áp dụng cho tàu loại III
Loại tàu
Yêu cầu của
Qui phạm
Xuồng cứu
trên một mạn.
Phao trên
toàn tàu
Vật nổi
trên tàu
1. Tàu khách,
tàu khai thác và
tàu hàng.
Yêu cầu Không trang bị 100% Không trang bị
2. Tàu dầu. nt 100% 0% Không trang bị
Ghi chú:
I: Vùng bơi lội không hạn chế và hạn chế cấp I.
II: Vùng bơi lội hạn chế không lớn hơn 200 dặm (1 dặm =1,609 km)
III: Vùng bơi lội hạn chế không lớn hơn 50 dặm.
IV: Tàu nội địa
(hoặc tra bảng 4.1 STTBTT-T2)

Trong chương này chúng ta chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu: xuồng cứu sinh.
5.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI XUỒNG CỨU SINH
5.2.1. Phân loại xuồng cứu sinh
Theo vật liệu chế tạo gồm: xuồng kim loại (hợp kim), xuồng chất dẻo, xuồng gỗ, v.v.
Theo kiểu thiết bị đẩy xuồng gồm: xuồng có bơi chèo, xuồng có chân vịt.
Theo nguồn động lực đẩy xuồng gồm: xuồng máy, xuồng tay.
5.2.2. Yêu cầu đối với xuồng cứu sinh
Xuồng phải đảm bảo đủ độ bền, dự trữ tính nổi và đủ ổn định ở bất cứ điều kiện nào tại
mọi vùng hoạt động của tàu (đặc biệt khi mép trên của con trạch mạn). Để đảm bảo tính nổi
cho xuồng khi xuồng bị ngập nước, người ta bố trí các hộp rỗng dọc theo mạn xuồng (khi nước
tràn vào, xuồng vẫn còn các hộp khí dữ trữ tính nổi).
Đăng kiểm Liên xô (cũ) qui định đối với tàu biển thì sức chứa của xuồng được xác định
từ dung tích của nó, dung tích của xuồng phụ thuộc vào dung tích tối thiểu của một người và
các trang thiết bị trên nó.
Đối với tàu biển, chiều dài xuồng L ≥ 7,3 m và tương ứng dung tích chiếm chỗ tối thiểu
của một người là : 0,283 m
3
.
127
Với các tàu có chiều dài xuồng L ≥ 4,9m (thường là tàu có vùng bơi lội hạn chế cấp I) và
L ≥ 4,5m (thường là tàu có vùng bơi lội hạn chế cấp II, III) thì dung tích tổi thiểu của một
người là: 0,396 m
3
.
Xuồng phải có khối lượng và kích thước nhỏ (thường làm bằng hợp kim nhẹ, kim loại,
hoặc chất dẻo). Trọng lượng xuồng với đầy đủ người và trang thiết bị không vượt quá 20,3 Tấn
và số người trên xuồng phải không quá 150 người.
Đối với tàu dầu, tàu chở chất dễ cháy, nổ thì xuồng phải làm bằng thép, có dạng kín và có
lớp cách nhiệt (xuồng xuyên lửa).
Xuồng phải có tính quay trở tốt, ít bị trôi dạt khi bơi có buồm, đi lại dễ dàng trên sóng.

Các xuồng phải được trang bị hệ thống truyền động, khi số người trên xuồng từ 60 ÷100 người
thì có thể truyền động bằng tay (truyền động với chong chóng lắp tay) hoặc chong chóng có
gắn máy, còn khi số người lớn hơn 100 thì xuồng phải đặt máy có lắp chong chóng.
Kết cấu vỏ xuồng phải đủ độ bền vững sao cho không bị phá hỏng khi bơi đầy tải trọng
trong sóng gió lớn, khi hạ xuồng có người từ tàu xuống nước và ngay cả khi va đập vào mạn
tàu, bờ bến cảng, v.v., xuồng phải có tính ổn định tốt, không bị lật khi bơi có buồm trên sóng
lớn, chòng chành ít khi người di chuyển trên xuồng.
Xuồng phải có tốc độ cao để nhanh chóng thoát khỏi vùng tàu bị tai nạn. Với tàu khách,
tàu chở hàng lỏng, tàu chở hóa chất dễ cháy, tàu đánh bắt hải sản, tàu chế biến và khai thác có
vùng hoạt động không hạn chế cấp I, tốc độ xuồng phải không nhỏ hơn 6 hl/g, còn với các tàu
khác thì phải không nhỏ hơn 4 hl/g.
Xuồng phải bảo vệ người trên xuồng khỏi: lạnh, mưa, tuyết, nóng, v.v.
5.2.3.Các đặc tính của xuồng cứu sinh
Bảng 5.1. Các đặc tính cơ bản của xuồng cứu sinh gỗ loại 1A
Số
loại
xuồng
Sức
chứa,
người.
Chiều
dài lớn
nhất L,
m
Chiều
rộng lớn
nhất B,
m.
Chiều
cao mạn

H, m.
Độ
cong
dọc: a,
mm
Số
lượng
xà
ngang
Số
lượng
xà dưới
1 12 4,7 1,8 0,7 180 3 -
2 13 5,2 1,8 0,7 200 3 -
3 16 5,7 1,9 0,75 220 3 -
4 20 6,2 2,0 0,8 240 3 -
5 25 6,7 2,2 0,85 260 3 -
6 30 7,2 2,3 0,9 280 4 -
7 36 7,7 2,4 0,95 300 4 3
8 42 8,2 2,5 1,0 320 4 3
9 46 7,7 2,8 1,15 340 5 2
10 53 8,7 3,2 1,22 360 5 2
11 60 8,2 3,2 1,22 380 6 2
Bảng 5.2. Đặc tính cơ bản của xuồng cứu sinh làm bằng chất dẻo và hợp kim nhẹ.
Ký
hiệu
xuồn
g
Chiều
dài L,

m.
Chiều
rộng
B, m.
Chiều
cao
mạn
H, m.
Khoảng
cách
các
móc
Lượng
chiếm
nước
toàn
Trọng
lượng
xuồng
và
Sức
chứa,
người.
Kiểu
động
cơ
Tốc
độ,
hl/g.
128

treo A,
m.
bộ, T. trang
thiết
bị có
người,
T.
Xuồng cứu sinh làm bằng chất dẻo
1 5,20 1,91 1,10 4,00 1,83 0,85 10 Chèo
tay
-
2 5,70 2,02 1,22 4,50 2,20 1,00 13 " -
3 6,70 2,26 1,35 5,50 3,10 1,23 24 " -
4 6,60 2,30 1,45 6,00 4,07 2,20 25 Truyề
n động
tay
-
5 7,10 2,40 1,53 6,00 4,17 1,70 33 " -
6 7,40 2,50 1,78 6,00 4,77 1,87 38 " -
7 7,60 2,50 2,50 6,50 5,09 2,00 40 " -
8 8,10 2,95 2,09 7,00 6,59 2,13 57 " -
9 8,10 2,50 2,50 7,00 7,40 2,46 57 " -
10 8,60 3,15 2,14 7,50 8,02 2,85 69 " -
11 8,60 3,15 2,70 7,50 8,36 3,20 69 " -
12 6,60 2,30 1,45 6,00 4,07 2,20 25
13 7,10 2,40 1,53 6,00 4,87 2,38 33 " 6
14 7,40 2,50 1,78 6,00 4,86 2,50 38 " "
15 7,40 2,50 2,50 6,50 5,50 2,73 37 " "
16 8,10 2,95 2,09 7,00 7,08 2,96 55 " "
17 8,10 2,50 2,50 7,00 7,40 3,28 55 " "

18 8,60 3,15 2,14 7,50 8,43 3,48 66 " "
19 8,60 3,15 2,70 7,50 8,65 3,70 66 " "
Xuồng cứu sinh làm bằng hợp kim nhẹ
1 6,70 2,27 1,50 5,25 2,85 1,20 22 Truyề
n động
tay
-
2 8,13 2,62 1,94 6,75 4,44 1,74 36 " -
3 9,15 3,00 2,03 7,80 6,98 2,86 55 " -
4 6,70 2,27 1,50 5,25 3,50 2,00 20 6
5 8,13 2,62 1,94 6,75 4,70 2,45 30 " "
6 9,15 3,00 2,03 7,80 6,80 2,98 51 " "
7 8,64 2,65 2,30 6,30 5,10 2,95 30 " "
Bảng 5.3. Trang bị xuồng cứu trên các tàu khách vùng bơi lội hạn chế cấp I
Chiều dài đăng
ký của tàu: L, m.
Số lượng
xuồng
cứu tối thiểu
Số lượng xuồng cứu
cho phép giảm đến
(trường hợp
ngoại lệ)
Thể tích nhỏ nhất
của tất cả các
xuồng cứu, m
3
.
31 ≤ L < 37
2 2 11

129
37 ≤ L < 43
2 2 18
43 ≤ L < 49
2 2 26
49 ≤ L < 53
3 3 33
53 ≤ L < 58
3 3 38
58 ≤ L < 63
4 4 44
63 ≤ L < 67
4 4 50
67 ≤ L < 70
5 4 52
70 ≤ L < 75
5 4 61
75 ≤ L < 78
6 5 68
78 ≤ L < 82
6 5 76
82 ≤ L < 87
7 5 85
87 ≤ L < 91
7 5 94
91 ≤ L < 96
8 6 102
96 ≤ L < 101
8 6 110
101 ≤ L < 107

9 7 122
107 ≤ L < 113
9 7 135
113 ≤ L < 119
10 7 146
119 ≤ L < 125
10 7 157
125 ≤ L < 133
12 9 171
133 ≤ L < 140
12 9 185
140 ≤ L < 149
14 10 202
149 ≤ L < 159
14 10 221
159 ≤ L < 168
16 12 238
Bảng 5.4. Kích thước xuồng của Liên xô (cũ).
Số người
trên xuồng
Kích thước chủ yếu của xuồng, m. Trọng lượng lớn nhất
của xuồng, người,
L B T
25 6,5 2,2 0,85 3,3
33 7,0 2,3 0,9 3,9
40 7,5 2,4 1,0 4,7
48 7,5 2,65 1,1 5,5
47 8,0 2,55 1,0 5,4
60 8,0 2,85 1,15 6,9
55 8,5 2,70 1,05 6,1

73 8,5 3,05 1,20 8,5
74 9,0 2,9 1,25 8,8
85 9,0 3,2 1,25 9,9
87 9,5 3,1 1,3 10,3
95 9,5 3,33 1,3 11,5
5.2.4. Phân loại phao cứu sinh
130
Phao cứu sinh được chia ra làm hai loại chủ yếu: phao cứng và phao mềm (hơi). Phao
cứng có thể làm bằng kim loại (thép, hợp kim, v.v. ), chất dẻo hoặc gỗ, còn phao mềm - vải
tẩm cao su có bơm hơi.
5.2.4.1. Yêu cầu đối với phao cứu sinh
Kết cấu và hình dạng của phao cứu sinh phải đảm bảo đủ dự trữ tính nổi, ổn định, có đủ
chiều cao mạn khô cần thiết khi phao được chất đầy tải (đặc biệt khi gặp bão, với lực tác dụng
lên phao là F
1
và lực tác dụng của dòng chảy là F
2
, còn lực tác dụng của gió lên phần nhô của
phao không được xét đến, vì khi đó thường xuyên phao bị phủ kín bởi sóng nước. Khi đó nguy
hiểm nhất là trường hợp F
1
, F
2
cùng chiều, và lực tác dụng lên phao là: F
max
= F
1max
+ F
2
, F

1max
ứng với cấp gió 11).
Sức chứa tối thiểu của phao là: 6 người, tối đa là 25 người. Trọng lượng toàn bộ phao
không quá 180 kG. Tự trọng phao (không kể các thiết bị) có thể lớn hơn nếu trên tàu có thiết bị
nâng hạ chúng.
Kết cấu của phao phải thoả mãn sao cho các trang thiết bị liền chúng không bị hư hỏng
khi quăng chúng từ vị trí đặt phao trên tàu xuống nước ở độ cao lớn (độ cao tối thiểu không
quá: 18,3 m).
Đối với phao hơi (loại 1 săm, 2 săm, hình tròn hoặc ô van) thì xăm chính và khung mái
che được nạp khí từ chai thép đặt ở đáy phao. Dưới đáy phao có túi nước dằn để tăng tính ổn
định, túi này có khả năng thoát nước nhanh khi cần thiết (kéo phao).
5.2.4.2. Các đặc tính của phao
Bảng 5.5. Các đặc tính cơ bản của phao cứng
Các đặc tính
của phao
Kiểu phao
Phao hợp kim nhẹ Phao chất dẻo
CΠA
4
CΠA
6
CΠA
12
CΠ Π
4
CΠ Π
6
CΠ Π
12
CΠ Π

18
Chiều dài L
p

m.
1,95 2,58 3,26 1,77 2,46 3,04 3,98
Chiều rộng B
p
m.
1,70 1,82 2,59 1,50 1,64 2,19 2,29
Đường kính
thân D, m.
0,5 0,5 0,5 - - - -
Chiều cao
móc đáy H
p
,
m.
2,19 2,19 2,19 2,03 2,03 2,04 2,07
Chiều cao thả
phao cho
phép, m.
8,3 18,3 18,3 18,3 18,3 18,3 18,3
Diện tích
khoang chứa,
m
2
.
1,51 2,47 4,46 1,84 2,64 4,60 7,00
Thể tích

buồng khí,
m
3
.
0,81 1,24 1,69 0,6 0,90 1,26 1,89
131
Sức chứa,
người.
4 6 12 4 6 12 18
Khối lượng
phao có kể
đến trang
thiết bị, kg.
150 180 280 150 170 240 320
Khối lượng
phao có kể
đến trang
thiết bị và
người không
được quá, kg.
450 630 1180 450 620 1140 1670
Bảng 5.6. Các đặc tính của phao.
Các đặc tính Kiểu phao
ΠCH -6M ΠCH -10M
Sức chứa, người. 6 10
Kích thước sau khi nạp khí, mm.
Dài
Rộng
Cao
3050 3700

1820 2400
1200 1350
Chiều dài thùng chứa, mm. 1160 1410
Đường kính thùng chứa, mm. 600 600
Số lượng chai khí. 1 1
Dung tích một chai khí, l. 4 6
Thời gian nạp khí vào phao, phút. 0,5 1,0
5.2.5. Các loại thiết bị cứu sinh khác
Ngoài xuồng và phao cứu sinh, trên tàu còn được trang bị bởi các phương tiện cứu sinh
khác như dụng cụ cứu sinh và các phương tiện cứu sinh cá nhân, có đủ lực nâng để giúp người
ở trong nước bám vào phao.
Dụng cụ cứu sinh là các thiết bị cứu sinh tập thể gồm: phao nhẹ, ghế cứu sinh, bàn cứu
sinh và các vật nổi khác.
Phao nhẹ cứu sinh có kết cấu giống như phao cứu sinh nhưng không có mái che, nhỏ
nhơn, có dây cứu sinh để người bám xung quanh phao.
Ghế cứu sinh giống như ghế tựa tàu thuỷ, đáy có đặt bình khí, xung quanh có dây bám,
hai bên bằng gỗ.
Bàn cứu sinh là bàn gỗ thông thường của tàu thuỷ, có bố trí bình khí và dây bám như ghế
cứu sinh.
Thiết bị cứu sinh cá nhân gồm: phao tròn, phao nịt, áo cứu sinh.
Phao tròn được bố trí trên tất cả các tàu, số lượng phụ thuộc vào loại tàu và vùng hoạt
động của nó. Phao làm từ vật liệu khó bốc lửa và chịu dằn, xung quanh có dây bám chịu nổi
(đường kính dây 3 mm, chiều dài dây không nhỏ hơn 27,5 m).
132
Phao nịt và áo cứu sinh giữ cho người nổi trên mặt nước ở vị trí có lợi nhất, phao nịt
thường được làm bằng nhiều tấm nhựa bọt nối với nhau.
Yêu cầu: Phao tròn cứu sinh phải có màu vàng da cam có ghi trên tàu, chủ tàu. Tín hiệu
tự bốc cháy được nối với phao bằng đoạn dây dài 1,5 m. Phao cứu sinh phải giữ cho người
nổi được 24 g (nước ngọt). áo cứu sinh phải có hai lớp mỗi lớp nhiều bông, dồn đầy nỉ.
Các đặc tính cơ bản của thiết bị cứu sinh cá nhân.

Bảng 5.7. Trang bị phao tròn cứu sinh cho các tàu
Loại tàu
Chiều dài tàu
L, m.
Số lượng phao tròn cứu sinh
Số lượng
chung
Số phao có đèn
tự đốt
Số phao có
dây cứu sinh
Tàu khách
Tàu công nghiệp
Hải sản và tàu có
công dụng đặc
biệt
L < 15
15 ≤ L < 31
31 ≤ L < 61
61 ≤ L < 122
122 ≤ L < 183
183 ≤ L < 244
244 ≤ L
4
6
8
12
18
24

36
1
2
50% nhưng ≤ 6
nt
nt
nt
nt
Mỗi mạn ≤ 1
Tàu hàng
Tàu dầu và tàu cá
L < 15
15 ≤ L < 31
31 ≤ L
2
4
8
1
2
4
Bảng 5.8. Các đặc tính của phao nhẹ cứu sinh.
Các đặc tính
CΠC12 CΠC18 CΠC24
Các kích thước chính, mm.
Chiều dài 1730 2250 3550
Chiều rộng 1530 1550 1850
Chiều cao 460 500 500
Khối lượng phao (có người và trang thiết bị), kg. 475 780 1275
Khối lượng phao có thiết bị, kg. 180 270 420
Số lượng người trên phao 4 8

Số lượng người bám vào dây cứu sinh. 10 14 16
Số khoang kín nước 6 8 10
Bảng 5.9. Đặc tính cơ bản của phao tròn cứu sinh.
Loại
phao
Vật liệu nổi Lực giữ
(không
nhỏ
hơn),
kg.
Đường
kính
ngoài D,
mm.
Kích thước, mm. Khối lượng
phao (không
lớn hơn),
kg.
d b h
Không nhỏ hơn
I Cao su xốp 14,5 740 400 150 100 4,8
II Cao su xốp 8 680 400 120 80 2,8
III Nhựa bọt 14,5 760 440 160 60 3,0
Bảng 5.10. Đặc tính cơ bản của phao nịt, áo cứu sinh.
133
Vật liệu Kích thước chính, mm. Khối lượng,
kg.
Dài Rộng Dày
Nhựa xốp ΠXB
-1

1320 315 42 1,65
Nhựa xốp ΦΦ
1320 315 42 2,80
Nhựa xốp ΠC -1
1320 320 45 1,43
5.3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI VIỆC BỐ TRÍ XUỒNG CỨU SINH TRÊN TÀU THUỶ
Đối với các tàu biển, được trang bị xuồng cứu sinh thì vị trí đặt nó trên tàu phải tuân theo
một số qui định (yêu cầu) sau:
Xuồng nên được bố trí ở vùng giữa tàu, mà không nên bố trí ở đầu hoặc đuôi tàu. Không
bố trí xuồng trên boong mũi và gần với vị trí của chong chóng tại phía đuôi tàu, khoảng cách
từ mặt phẳng đĩa thiết bị đẩy đến mặt phẳng song song với nó, đi qua điểm mút cuối của xuồng
cứu, đo theo phương ngang phải không nhỏ hơn chiều dài xuồng l
X
.
Nếu trên tàu có bố trí một số xuồng cứu thì tốt nhất các xuồng đó nên đặt ở cùng một
boong. Nếu một boong đặt không hết mà phải bố trí ở nhiều boong khác nhau, thì phải chú ý
đến vị trí của các xuồng, theo chiều dài tàu, phải so le nhau để tránh va chạm khi thả xuồng.
Việc bố trí các xuồng phải đảm bảo sao cho không va chạm vào các phương tiện khác khi
tàu áp mạn, xuồng phải được bảo vệ, không bị phá hỏng dưới tác dụng của sóng gió và các tác
động khác khi tàu hành hải.
Xuồng cần phải hạ nhanh và an toàn khi tàu nghiêng đến 20
0
, hoặc chúi 15
0
. Xuồng phải
được đặt trên giá đỡ và được giữ chặt khi tàu hành hải.
Kích thước xuồng và việc bố trí số người trên xuồng theo điều kiện tạm sống của con
người trên xuồng, người ta qui định:
Khi chiều dài xuồng: l
X

≤ 7,3 m thì thể tích 1 người trên xuồng là: 0,283 m
3
.
l
X
≤ 4,9 m thì thể tích 1 người trên xuồng là: 0,396 m
3
.
Việc chọn số lượng xuồng cứu sinh phải thỏa mãn yêu cầu của Qui phạm như đã giới
thiệu ở trên.
5.4. THIẾT BỊ NÂNG, HẠ XUỒNG
Thiết bị nâng hạ xuồng, chủ yếu ta xét là cẩu xuồng và các thiết bị phụ của cẩu xuồng và
gọi là giá xuồng. Giá xuồng có nhiệm vụ hạ xuồng cứu sinh có đầy đủ các trang thiết bị và
người gặp nạn xuống nước, cũng như nâng, xếp xuồng lên boong, giữ xuồng trên tàu.
Giá xuồng phải có kết cấu và tính toán sao cho chúng đưa được xuồng và toàn bộ số
người, các trang thiết bị khác từ vị trí đặt xuồng trên boong, ra mạn và hạ xuống nước ở điều
kiện tàu nghiêng 20
0
, chúi 15
0
.
Khi nâng xuồng từ mặt nước lên tàu được tiến hành với toàn bộ người và các trang thiết
bị, còn khi đưa xuống từ mạn vào vị trí đặt xuồng trên boong, chỉ tính với số người phục vụ ít
nhất.
Giá xuồng gồm có: giá xuồng quay quanh trục thẳng đứng; giá xuồng quay theo trục nằm
ngang và giá xuồng kiểu trọng lực.
5.4.1. Giá xuồng quay quanh trục thẳng đứng (giá xuồng quay)
134
Đặc điểm của giá xuồng quay
Kết cấu đơn giản (như cần trục công-sơn), giá thành rẻ, dễ chế tạo. Nhược điểm: tầm với

hạn chế và khó khăn khi thả xuồng, nhất là khi tàu nghiêng (vì thường phải tiến hành bằng
tay). Vì vậy loại này chỉ dùng trên các tàu nhỏ, nội địa, tàu phụ trợ, tàu kéo đẩy (có khối lượng
xuồng không quá 500 kg).
Các kích thước cơ bản của giá xuồng kiểu này, tìm thấy ở bảng 4.11. STTBTT-T2.
Ghi chú: cẩu xuồng quay quanh trục thẳng đứng còn gọi là cẩu xuồng quay. Thường có 2
loại: loại có đế: các ổ đỡ được đặt trong đế, đế được liên kết chặt với boong tàu. Loại không
có đế: các ổ đỡ liên kết ngay vào thân tàu.
Hình 5.1. Giá xuồng quay.
1- xuồng; 2- giá đỡ xuồng; 3 - dây nâng hạ xuồng; 4 - giá xuồng; 5 - gối xoay.
5.4.2. Giá xuồng quay quanh trục nằm ngang (giá xuồng lắc)
135
Hình 5.2. Giá xuồng lắc.
1 - cần cẩu xuống; 2 - vít lắc; 3 - cơ cấu tay quay; 4 - trụ đỡ.
Đặc điểm của giá xuồng lắc
Xuồng được đưa từ nơi đặt trên boong ra mạn hoặc ngược lại nhờ chuyển động lắc của
cẩu xuồng.
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, tầm với lớn, do đó có khả năng thả xuồng trong điều kiện bất
kỳ nghiêng hay chúi của tàu, tức là trong trường hợp ổn định của tàu là bất lợi.
Giá xuồng lắc thường được sử dụng cho những xuồng có trọng lượng không quá 2300 kg
trên tàu khách và trên tàu hàng khô, tàu dầu trọng tải P
N
< 1600 T. Công ước Quốc tế năm
1960 qui định trang bị loại này cho tàu cho tàu khách nhỏ, tàu hàng kích thước vừa phải và tàu
dầu có dung tích nhỏ hơn 6000 T.Đ.K.
Nhược điểm: chiếm nhiều diện tích mặt boong.
Ghi chú: Giá xuồng kiểu lắc có nhiều loại: cẩu xuồng lắc cần thẳng; (cẩu xuồng lắc
Iolko); cẩu xuồng lắc cần cong (kiểu cần cong có vòi).
Các đặc tính của xuồng lắc được tìm thấy ở bảng 4.12. STTBTT-T2.
5.4.3. Giá xuồng kiểu trọng lực
136

Hình 5.4. Giá xuồng kiểu trọng lực.
1 - cần cẩu xuồng; 2- xuồng; 3- dây giữ xuồng; 5 - giá đỡ xuồng; 6 - dây xuồng; 7 - đế giá xuồng; 8 -
chốt hãm dây xuồng; 9 - thanh ngang giá xuồng; 10 - bản lề sau; 11 - bản lề trước.
Đặc điểm cơ bản của kiểu giá xuồng này là:
Ưu điểm cơ bản của loại giá xuồng này là quá trình hạ xuống, đưa xuồng từ boong ra mạn,
được tiến hành nhờ tự trọng của xuồng mà không cần tác động vào (kể cả quay tay).
Thời gian hạ xuồng ngắn. Số lượng người tối thiểu trong xuồng khi nâng là: nếu sức chứa
là 41 người thì khi nâng là 2.
Loại giá xuồng này chiếm ít diện tích mặt boong, tầm với lớn và có thể thả xuống trong
mọi điều kiện nghiêng, chúi hoặc mất ổn định của tàu.
Kết cấu phức tạp, giá thành đắt. Nhưng vì yêu cầu an toàn cho tính mạng của con người
trên biển là cao nhất nên nó vẫn được áp dụng phổ biến, rộng rãi cho đội tàu biển hiện nay.
Ghi chú: giá xuồng kiểu trọng lực gồm nhiều loại như: cẩu xuồng có con lăn di chuyển
trên ray dẫn hướng đặt trên boong; cẩu xuồng có bản lề (loại 1 bản lề; loại 2 bản lề); cẩu xuồng
có con lăn và bản lề.
Ngoài ra còn một số xuồng đặc biệt khác như: cẩu xuồng "Dvon"; cẩu xuồng
Vrenqdenhl; cẩu xuồng Séctơ "Velin"; cẩu xuồng ROS; cẩu xuồng của hãng Boizenburg; cẩu
xuồng Minhevít , v.v.
Các đặc tính của giá xuồng trọng lực thể hiện theo bảng 4.13; 4.14 STTBTT-T2.
5.5. TÍNH TOÁN GIÁ XUỒNG
5.5.1. Những số liệu sử dụng để tính toán giá xuồng
137
5.5.1.1. Ứng suất cho phép và vật liệu chế tạo
Với mỗi một chi tiết của giá xuồng: cần, giá, trục, ổ đỡ, v.v. được chế tạo bằng các vật
liệu khác nhau. Song các chi tiết thiết kế phải thoả mãn:
σ
MAX
≤ [σ] (phương pháp ứng suất cho phép)
trong đó: σ

MAX
- ứng suất phát sinh lớn nhất trong chi tiết khi có ngoại lực tác dụng.
Khi tính toán các chi tiết của thiết bị nâng hạ xuồng ở tải trọng khai thác thì độ dự trữ bền
phải lấy n = 5 đối với giới hạn bền của vật liệu tức là:
[σ] = 0,2σ
B
trong đó: σ
B
- giới hạn bền của vật liệu.
[σ] - ứng suất cho phép.
Đối với thép các-bon thường, giới hạn chảy bằng khoảng 0,5.σ
B
. Khi đó độ dự trữ bền
được lấy bằng 2,5.σ
CH
(σ
CH
- giới hạn chảycủa vật liệu), tức là:
[σ] = 0,4.σ
CH
Nếu σ
CH
> 0,7.σ
B
thì lúc đó ứng suất cho phép được lấy là:
[σ] = 0,4 x 0,7.σ
B
= 0,28.σ
B
Khi tác dụng bằng tải trọng ngẫu nhiên, ví dụ: mô men dừng của động cơ điện khi ngắt

điện kết thúc sự làm việc hoặc khi đã nâng xuồng đến vị trí tới hạn và cần đã co hết vào trong
boong (kiểu trọng lực) nhưng động cơ vẫn tiếp tục làm việc do cơ cấu giới hạn hành trình bị
hỏng thì:
[σ] = 0,9.σ
CH
và trị số ứng suất tiếp cho phép được lấy là:
[τ] = 0,6.[σ]
Ứng suất tương đương xác định theo công thức của thuyết bền 4:
σ
TĐ
=
22
3τ+σ
Đối với thép hợp kim, hệ số dự trữ độ bền được tính theo công thức:
n
H
= n
C
.σ
CHh
/(0,5.σ
B
)
trong đó: n
C
- hệ số dự trữ bền ứng với giới hạn chảy của thép các-bon, lấy n
C
=
2,5.
σ

CHh
- giới hạn chảy của thép hợp kim.
σ
B
- giới hạn bền của thép các-bon.
Với các chi tiết chịu nén, cần phải tính toán theo điều kiện ổn định. Đối với giá xuồng,
trường hợp chủ yếu được tính toán theo điều kiện ổn định là tính toán các thanh quay tự do
trong các chốt.
Độ mảnh của thanh λ = l/i
min
,với: l- chiều dài thanh, i- bán kính quán tính của thanh: i =
F
Imin
.
Nếu λ >100 thì độ ổn định là:
n
0
= P
E
/P
N
= σ
E
/σ
N
trong đó: P
N
, σ
N
- lực và ứng suất nén thanh.

P
E
, σ
E
- lực tới hạn Ơ-le và ứng suất Ơ-le.
2
min
2
E
E
2
2
E
l
i
E.
F
P
;
l
EI.
P









µ
π==σ
µ
π
=
trong đó: E - mô đun đàn hồi của vật liệu.
138
µ - hệ số chiều dài thanh, phụ thuộc vào liên kết hai đầu (µ = 1 - cho hai đầu là
liên kết bản lề)
I - mô men quán tính của tiết diện thanh.
Nếu: µ < 100, ứng suất Ơ-le xác định theo công thức:
σ
E
=3100.(1 - 0,0368.λ).

5.5.1.2. Xác định tải trọng tính toán
1 - Tải trọng tính toán trên giá xuồng
Tải trọng trên giá xuồng khi hạ xuồng bao gồm: trọng lượng xuồng với đầy đủ các trang
thiết bị, trọng lượng của số người đủ trên xuồng khi góc nghiêng tĩnh của tàu đến 20
0
về một
bên mạn và góc chúi dọc đến 15
0
.
Khi nâng xuồng cũng phải tính tải trọng gồm đầy đủ trang thiết bị và số người trên xuồng
nhưng có thể lấy góc nghiêng và chúi nhỏ hơn để tính toán: góc nghiêng lấy bằng 15
0
, góc chúi
lấy bằng 10
0

.
Tải trọng tính toán trên hai giá xuồng khi nâng, hạ và đưa xuồng từ vị trí đặt trên boong
ra mạn xác định theo công thức:
( )
32111f
qqmqP.
a
x
5,0.2P +++








+=
trong đó: |x| - giá trị tuyệt đối của khoảng cách có đầy đủ tải trọng của xuồng, trang thiết bị và
người đến điểm giữa khoảng cách giữa các giá xuồng, m.
a- khoảng cách giữa các điểm treo xuồng, m.
P
1
- trọng lượng xuồng với đầy đủ các trang thiết bị, kG.
q
1
- trọng lượng của một người, thường q
1
= 75 kG.
m

1
- số người chứa trong xuồng theo đúng sức chứa của nó.
q
2
- là trọng lượng tổng cộng của hai giá treo có xích và các chi tiết liên kết khác để phục
vụ cho việc nâng hạ xuồng, kG.
q
3
- trọng lượng của các bàn trượt hạ, kG.
Tải trọng tác dụng lên cặp giá xuồng khi xuồng được đưa từ mạn vào boong:
P
v
= P
1
+ q
1
m
2
+ q
2
+ q
3
trong đó: m
2
- số người trên xuồng cho phép khi nâng hạ xuồng.
m
1
, m
2
: lấy theo bảng 4.17.STTBTT-T2.

Ngoài ra, tải trọng P
f
, P
v
còn có thể tính theo công thức sau:
P
f
= [(P
1
+ q
1
.m
1
)k + q
2
+ q
3
]k
1
P
v
= [(P
1
+ q
1
.m
2
)k + q
2
+ q

3
]k
1
trong đó: k = 1,1 - hệ số tải trọng không đều.
k
1
= 1,1÷1,25 - hệ số động (tính đến khi phanh nhẹ, hoặc tàu chòng chành khi
hạ xuồng).
Trong các công thức trên. Nếu tính lực căng trên dây cáp cẩu xuồng thì trong khối lượng
q
2
sẽ không có thành phần khối lượng của hầm xích và khối ròng rọc trên của hệ pa-lăng nâng
xuồng.
Tải trọng tác dụng lên từng cẩu xuồng là:
Pt
1
= Pt.(0,5.a + |x|)/a.
Pt
2
= Pt.(0,5.a - |x|)/a.
139
trong đó: Pt, Pt
1
và Pt
2
tải trọng tính lên các cặp cẩu xuồng (P
f
và P
v
) và lên cẩu xuồng phía lái,

phía mũi tàu. Tải trọng tính cho cẩu xuồng là giá trị lớn nhất của (Pt
1
, Pt
2
) có phương phù hợp
với góc nghiêng của tàu.
Lưu ý: khi tính toán ở các trạng thái với: m
1
, m
2
- số lượng người khi nâng, hạ xuồng (bằng sức
chứa của xuồng) ứng với lượng chiếm nước của tàu là: D
1
, D
2
và toạ độ trọng tâm xuồng: x
1
, x
2
, m.
Theo ISO: a = (0,86.L
P
- 0,3), m.

Hình 5.5. Bố trí cặp giá xuồng.
Các thông số về dao động của tàu khi có và không có hàng:
τ, τ
1
- chu kỳ dao động ngang và dọc tàu, s.
θ

m
, ψ
m
- biên độ dao động ngang và dọc tàu, độ.
x
G
, z
G
- toạ độ trọng tâm tàu có tải, không tải tính từ đường cơ bản, m.
2 - Tải trọng tính toán trên các chi tiết cố định giá xuồng và xuồng
Các tải trọng như trên chỉ tính cho các cẩu xuồng, còn đối với các chi tiết hoặc cơ cấu của
cẩu xuồng, các chi tiết liên kết xuồng vào giá xuồng hoặc vào tàu khi tàu chạy, thì tải trọng
tính toán sẽ là tải trọng động. Khi tàu chòng chành gồm: lực quán tính của khối lượng xuồng,
thành phần động của cẩu xuồng và thành phần trọng lượng khi góc nghiêng mạn lớn nhất.
Ngoài ra cần tính đến ảnh hưởng của gió khi xác định tải trọng này.
5.5.2. Tính toán giá xuồng
5.5.2.1. Giá xuồng quay quanh trục thẳng đứng
1 - Kết cấu
Giá xuồng quay quanh trục thẳng đứng được tạo thành từ các cần và trụ đế. Cần là ống
thép hàn hoặc ống thép đặc quay quanh trục thẳng đứng, còn trụ đế là ống hàn với các mã. Đầu
dưới của ống có đặt các ổ trượt còn đầu mút trên có đặt ổ chặn.
Có hai dạng giá xuồng là: giá xuồng có trụ đế và giá xuồng không có trụ đế. Kích thước
của giá xuồng lấy theo bảng 4.11 STTBTTT2.
Đường kính giá xuồng đặc d, mm, được tính theo công thức:
140
d = 27.
3
)l4h(LBH +
, mm.
trong đó: L, B, H - chiều dài, chiều rộng, chiều cao mạn của xuồng, m.

h - chiều cao phần trên của giá xuồng kể cả ổ đỡ trên, m.
l - là tầm với của giá xuồng, m.
Nếu giá xuồng làm bằng thép rỗng thì đường kính ngoài d
H
và đường kính trong d
B
có thể
tính thông qua đường kính d như sau:
d
3
= (d
H
4
- d
B
4
)/d
H
và d
H
= d
3
4
4
1k
k
−
với: k =
B
H

d
d

Hình 5.6. Các kích thước của giá xuồng quay
Chiều cao của giá xuồng kể từ mặt boong được xác định theo công thức:
H
C
= H ± h
1
+ h
2
+ h
3
.
trong đó: H - chiều cao mạn xuồng, m.
h
1
- chiều cao giá đặt xuồng trên boong, thường h
1
= (0,15 ÷ 0,3), m.
h
2
- chiều dài tổng cộng của pu-li trên đến pu-li dưới của pa-lăng treo, m.
h
3
- khoảng cách nhỏ nhất của các pu-li của pa-lăng, m.
trong lần gần đúng thứ nhất có thể lấy: (h
3
+ h
2

) = (0,8 ÷ 1,2), m.
Tầm với của giá xuồng được xác định theo công thức:
l = 1,05.(B/2 ± a +b +c), m.
trong đó: a - khoảng cách từ trục quay giá xuồng đến mạn tàu, m.
141
b - độ lớn phần nhô ở mạn tại vị trí đặt xuồng cứu (độ cong của tuyến hình mạn tại
vùng đặt xuồng), m.
c - khe hở nhỏ nhất giữa mạn tàu và mạn xuồng, thường: c = 0,25, m.
2 - Tính toán kiểm tra bền giá xuồng
Tính toán kiểm tra bền giá xuồng tiến hành theo hai trường hợp là khi nâng xuồng và khi
hạ xuồng.
2.a. Khi nâng xuồng (
θ
= 15
0
)
Lực tác dụng gồm 1/2.P
f
, lực căng của dây sau qua pa-lăng là T, tính theo:
T =
( )
1k
1kk
.
2
P
n
n
f
−

−
với: k = 1 + µ; µ - hệ số ma sát của cáp vào ròng rọc.
µ = 0,04 ÷ 0,05 - đối với thép cacbon; µ = 0,1 - đối với cáp sợi gai.
n - số lượng pu-li trong hệ pa-lăng nâng xuồng.
Tại pu-li đổi hướng, hợp của lực căng dây T với T
1
cho ta hợp lực R
0
.
trong đó: T
1
gọi là lực căng của dây cáp dẫn động tại tang trống khi nâng xuồng
T
1
= T.
1
n
k
, với: n
1
- số lượng pu-ly dẫn hướng.
Tại các gối (1), (2) có các phản lực: R
1
, R
2
, R
3
.
Trọng lượng của giá xuồng là G đặt tại trọng tâm của giá C.
Theo sơ đồ lực ta thấy, gối (1) sẽ chịu một mô men uốn lớn nhất được tính như sau [lấy mô

men với gối (1)]:
M
U(1)
=
2
p
f
.l
1
+ G.l
2
+ R
0
.l
3
- T.l
4
.
với: l
1
= l.cosθ + h.sinθ
l
2
= a
1
.cosθ + b
1
.sinθ
do đó: M
U(1)

=
2
p
f
(l.cosθ + h.sinθ) + G(a
1
.cosθ + b
1
.sinθ) + R
0
.l3 - T.l
4
.
Để tìm lực nén R
3
, ta dùng phương trình hình chiếu các lực nên phương thẳng đứng:
R
3
= (
2
p
f
+ G).cosθ + R
0
.cosθ + T.sinθ
Vậy ứng suất lớn nhất do uốn và do nén lên cần là:
σ =
U
)1(U
W

M
+
F
R
3
≤ [σ].
trong đó: W
U
, F - mô men chống uốn và diện tích tiết diện cần tại tiết diện (1).
Dây cáp nâng xuồng được tính chọn theo T
1
với hệ số an toàn: n = 7 - cho cáp thực vật; n =
5 - cho cáp thép.
142


Hình 5.7. Sơ đồ lực tác dụng lên cần cẩu xuồng quay.
2.b. Khi hạ xuồng
θ
= 20
0
Làm tương tự như khi nâng xuồng, chỉ khác:
Lực căng dây T được tính bằng: T =
( )
)1k.(k
1k
.
2
P
n

f
−
−
.
và T
1
tính bằng: T
1
= T.
1
n
k
−
.
5.5.2.2. Giá xuồng quay quanh trục nằm ngang (giá xuồng lắc)
Nhận xét: lực tác dụng lên cẩu xuồng được xác định ở ba vị trí làm việc cơ bản:
Xuồng có đủ trang thiết bị và số người m
1
(bằng sức chứa của xuồng) được nâng khỏi giá
đặt trên boong, tàu nghiêng ngang về phía nâng cần.
Xuồng có đủ trang thiết bị và số người m
1
đã được đưa ra ngoài mạn chuẩn bị hạ, tàu
nghiêng ngang về phía hạ cần.
Xuồng có trang thiết bị và số người m
1
được nâng lên boong, cần chuẩn bị nâng, tàu
nghiêng về phía hạ cần.
143
Sơ đồ lực tác dụng tính toán ở tầm với lớn nhất không kể đến góc nghiêng ngang, từ sơ

đồ này dùng các phương trình cân bằng hình học xác định nội lực trong cần:
1- Khi nâng, hạ xuồng mà tàu nghiêng góc θ.

Hình 5. 8. Sơ đồ lực tác dụng lên cần cẩu xuồng lắc.
Lực tác dụng gồm: lực
2
P
f
; lực căng dây T; trọng lượng giá xuồng G
1
và trọng lượng
thanh rằng G
2
.
Hợp hai lực
2
P
f
và T cho ta hợp lực R
0
. Phân tích R
0
theo phương trục giá xuồng cho ta
các thành phần: R
1
, R
2
.
Với sơ đồ lực như trên cho ta thấy tiết diện ngang tại gối (3) có ứng suất lớn nhất:
Mô men uốn theo phương trục x:

M
U (x)
= R
1
.l
0
Mô men uốn theo phương trục y:
M
U (y)
= R
2
.( l
2
- l
1
)
Mô men xoắn tại gối (3):
M
X
= R
2
.l
0
Lực nén tiết diện cần tại gối(3):
N = R
1
Ứng suất pháp do uốn và nén tại tiết diện (3) là:
σ =
)y(U
)y(U

)x(U
)x(U
W
M
W
M
F
N
++
trong đó: F, M
U (x)
, M
U (y)
tương ứng là: diện tích tiết diện; mô men chống uốn của tiết diện theo
trục (x - x) và (y - y) của tiết diện (1).
Ứng suất tiếp do xoắn:
144
τ =
X
X
W
M
trong đó: W
X
- mô men chống xoắn của tiết diện.
Vậy ứng suất tính toán σ
TT
theo thuyết bền 4 là:
σ
TT

=

22
3τ+σ
≤ [σ]
2. Khi nâng, hạ xuồng không có góc nghiêng, chúi.
Lực tác dụng: P
f
/2, lực căng dây T, trọng lượng của giá xuồng G
1
và của thanh rằng G
2
, tại
gối (1) có phản lực R, tại gối (2) có phản lực Q.

Hình 5. 9. Sơ đồ tính toán giá xuồng khi tàu không nghiêng, chúi.
Để tìm phản lực Q, dùng phương trình cân bằng mô men viết cho gối (1):
M
(1)
= Q.b
3
+ G
2
.b
2
+ T.b
4
- G
1
.b

1
-
b.
2
P
f
= 0
Q =
3
22411
f
b
b.Gb.Tb.Gb.
2
P
−−+
Nếu Q > 0 thì thanh chịu kéo, còn Q < 0 thì thanh chịu nén.
Để tìm phản lực R ta cũng dùng phương trình cân bằng mô men với gối (2).
Sau khi có R, Q ta dùng nó để tính toán kiểm tra cần và thanh rằng theo điều kiện chịu
kéo hoặc nén theo công thức: σ
K,N
=
F
R
i
.
Chú ý: Ngoài việc kiểm tra bền (tính bền cho cần cẩu thì phải kiểm tra ổn định theo ứng suất
Euler. Chỉ chú ý đến điều kiện liên kết hai đầu cần ở từng mặt phẳng mà xác định hệ số chiều dài
µ
).

µ

≈
1 - khi tính trong mặt phẳng cần (coi cần là một thanh có 2 đầu khớp).
145
µ

≈
2- khi tính trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng cần (thanh một đầu ngàm, một
đầu tự do).
5.5.2.3. Giá xuồng trọng lực
Để tìm phản lực tại các gối của giá xuồng người ta thường xét tại 3 tư thế làm việc của
nó.
Phương pháp tính toán tải trọng áp dụng phương pháp sơ đồ lực hình học (cộng véc-tơ)
hoặc phương pháp giải tích.

Hình 5. 10. Các tư thế của cần cẩu kiểu trọng lực
Tư thế I: ứng với lúc không làm việc, nghĩa là ứng với trạng thái kết thúc quay quanh bản
lề sau, khi nâng hoặc bắt đầu quay quanh bản lề sau khi hạ.
Tư thế II: ứng với trạng thái kết thúc quay quanh bản lề trước - khi nâng hay bắt đầu quay
quanh bản lề trước- khi hạ hoặc trạng thái bắt đầu quay quanh bản lề sau - khi nâng hay kết
thúc quay quanh bản lề sau - khi hạ.
Tư thế III: ứng với trạng thái kết thúc quay quanh bản lề trước - khi hạ hay bắt đầu quay
quanh bản lề trước - khi nâng.
146
1 - Xét phản lực tại các gối trước và sau khi giá xuồng ở tư thế II:
1 -a. Trường hợp 1: Giá xuồng bắt đầu quay quanh bản lề trước - khi hạ hoặc kết thúc
quay quanh bản lề trước - khi nâng.
Lực tác dụng gồm: lực
2

P
f
, trọng lượng của giá xuồng G
1
, sức căng dây xuồng |T| =
η2
P
f
,
với: η - hiệu suất pu-li.
Gọi phản lực tại gối trước là R
1
thì ta tìm được phản lực R
1
như sau:
Hợp hai lực
2
P
f
và G
1
cùng phương cho ta hợp lực: P = (
2
P
f
+ G
1
). Dời P về phương tác
dụng của lực căng dây T tại i thì i phải là điểm đồng qui của ba lực: |T|=
η2

P
f
; P và R
1
. Dời T
về i theo phương pháp hình bình hành lực ta có:
R
1
= T + P = T + (
2
P
f
+ G
1
).
Áp dụng các hệ thức lượng trong tam giác ta tính được: R
1
= |R
1
|.
1 - b. Trường hợp 2: Xét giá xuồng bắt đầu quay quanh bản lề sau - khi nâng hoặc kết
thúc khi quay quanh bản lề sau - khi hạ.
Lực tác dụng gồm:
2
P
f
, trọng lượng của giá xuồng G
1
và của thanh giằng G
2

, lực căng
dây xuồng T =
η2
P
f
.
Gọi phản lực của gối sau là R
2
thì ta có thể tìm phản lực R
2
như sau:
Hợp hai lực cùng phương G
1
và G
2
cho ta hợp lực G. Hợp G và
2
P
f
cho ta lực
P = G +
2
P
f
. Dời lực P theo đường tác dụng của nó về phương tác dụng của lực căng dây
T tại i thì i sẽ là điểm đồng qui của ba lực là: P, T, R
2
.
Dùng phương pháp hình bình hành lực ta có: R
2

= |R
2
|
Căn cứ vào R
2
ta thiết kế, tính toán chi tiết bản lề sau.
2 - Tìm phản lực trong thanh giằng và phản lực tại gối trước của giá xuồng đối với
giá xuồng có thanh giằng và đã kết thúc quay quanh bản lề sau.
Lực tác dụng gồm:
2
P
f
, trọng lượng của giá xuồng G
1
, sức căng dây xuồng T =
η2
P
f
.
Gọi phản lực tại gối trước là R
1
, phản lực trong thanh giằng R
2
, để xác định được R
1
, R
2
làm như sau:
Hợp hai lực
2

P
f
và G
1
cùng phương cho ta hợp lực: P = (
2
f
P
+ G
1
). Dời P về phương tác
dụng của sức căng dây T tại i. Hợp hai lực P và T cho ta hợp lực R = P + T.
Ba lực: R
1
, R
2
, R đồng qui tại E. Tại E ta sẽ phân R theo các phương của R
1
và R
2
thì ta
có giá trị: R
1
, R
2
.
Dùng R
1
để thiết kế chốt bản lề (1); R
2

để thiết kế chốt bản lề (2) và thanh giằng (2 - 3).
3 - Kiểm tra bền một số tiết diện của giá xuồng
Giá xuồng thường có kết cấu là hình chữ nhật rỗng. Khi tính toán kiểm tra bền giá xuồng
người ta thường tính toán cho 4 tiết diện: (I-I); (II-II); (III-III); (IV-IV).
147
Lực tác dụng gồm
2
P
f
, trọng lượng của giá xuồng G. Hợp hai lực này cho ta P = (
2
P
f
+
G). Dời lực này về phương tác dụng của sức căng dây xuồng tại i. Tại i ta hợp hai lực P và T
được hợp lực R.
3 - a. Xét tiết diện (I-I):
Tiết diện (I-I) được tính toán kiểm tra khi hạ xuồng với đầy đủ trang thiết bị và người trên
xuồng, đồng thời góc nghiêng của tàu: θ = 20
0
, góc chúi: ψ = 15
0
.
Mô men uốn theo trục x: M
U (x)
= R. a
1
Mô men uốn theo trục y: M
U (y)
= (

2
P
f
+ G).b
1
.sinψ.
Lực nén tại tiết diện (I-I): P
1
= R.cosβ
1
.
với: β - góc tương ứng giữa phương của R và phương pháp tuyến với tiết diện I-I.
Vậy: σ
I-I
=
II
1
)y(U
)y(U
)x(U
)x(U
F
P
W
M
W
M
−
++
≤ [σ].

Hình 5. 11. Sơ đồ lực để kiểm tra bền một số tiết diện xuồng
3 - b. Xét tại tiết diện (II-II):
Nếu gọi bán kính cong của trục giá xuồng là
ρ
, chiều cao tiết diện thanh là h khi: ρ/h ≥ 5
thì không cần để ý đến độ cong của thanh, còn khi: ρ/h < 5 thì phải để ý đến ảnh hưởng của độ
cong của thanh khi tính toán, kiểm tra bền giá xuồng.
Gọi r là bán kính cong của lớp trung hoà thì r được tính theo công thức sau:
148
r =
2H
2B
3
2B
B
H
2H
21321
tU
tU
ln.t2)
tU
U
ln
U
tU
.(lnb
)tth(t2)tt.(b
+
−

+
−
+
+
−−++
trong đó: t
1
, t
2
, t
3
- chiều dày tôn mép trên, mép dưới và hai bên giá xuồng.
U
B
, U
H
- khoảng cách từ mép trên, mép dưới tiết diện đến tâm cong.
U
B
= ρ + h/2, U
H
= ρ - h/2.
Mômen uốn theo trục x: M
U (x)
= R.a
2
Mômen uốn theo trục y: M
U (y)
= (P
f

/ 2 + G).b
2
.sinψ.
Lực nén trên tiết diện (II-II) là: P
2
= R.cosβ
2
.
Ứng suất phát sinh trên tiết diện (II-II) tại mép trong của giá xuồng khi để ý đến ảnh hưởng
của độ cong
ρ
là: σ
II-II
=
IIII
2
)y(U
)y(U
HIIII
H)x(U
F
P
W
M
)r(U.F
)rU(M
−−
++
−ρ
−

≤ [σ]
3 - c. Xét tại tiết diện (III-III):
Mô men uốn theo phương trục x: M
U (x)
= R.a
3
Mô men uốn theo phương trục y: M
U (y)
= (P
f
/ 2 + G).b
3
.sinψ.
Mômen xoắn: M
x
= (P
f
/2 + G).c
3
.sinψ.
Lực nén: P
3
= R.cosβ
3
Ứng suất pháp do uốn, nén đồng thời gây lên là: σ
III-III
=
IIIIII
3
)y(U

)y(U
)x(U
)x(U
F
P
W
M
W
M
−
++
Ứng suất tiếp do xoắn gây ra là: τ
III-III
=
X
X
W
M
, (τ
max
=
minIIIIII
X
t.F.2
M
−
).
Ứng suất tính toán tại tiết diện (III-III) theo thuyết bền 4 là:
σ
TT

=
IIIIII
2
IIIIII
2
.3
−−
τ+σ
≤ [σ].
3 - d. Xét tiết diện (IV-IV): (tiết diện có dạng hình vẽ).
Mô men uốn theo phương trục x: M
u (x)
= R.a
4
Mô men uốn theo phương trục y: M
u (y)
= (P
f
/2 + G).b
4
.sinψ.
Mô men xoắn (c
4
= c
3
): M
X
= (P
f
/ 2 + G).c

4
.sinψ.
Lực nén: P
4
= R.cosβ
4
.
149
Hình 5. 12. Tiết diện chân cần
Mômen uốn: M
U (y)
gây ra phản lực tại chân đế có giá trị: R
Z
=
X
)y(U
l
M
.
Mô men xoắn M
X
làm xuất hiện phản lực: R
X
= M
X
/l
X
. Phản lực R
X
gây ra một mô men

uốn bổ sung M'
U (x)
đối với tiết diện (IV-IV) là: M'
U (x)
= R
X
.l
Z
.
Ứng suất do uốn và nén sinh ra: σ
IV
=
IV
Z
IV
4
)y(U
)y(U
)x(U
)x(U
)x(U
)x(U
F
R.2
F
P
W
M
'W
'M

W
M
++++
.
với: M'
U (x)
= W'
U (x)
/ 2.
Ứng suất do cắt sinh ra là ứng suất tiếp: τ
IV
= R
x
/ F
C
, với: F
C
- diện tích chịu cắt tính toán.
Vậy ứng suất tính toán, theo thuyết bền 4 là:
σ
TT
=
N
2
IV
2
.3 τ+σ
≤ [σ].
(tham khảo trang (56 ÷ 139) STTBTTT2).

150