Thiết kế cẩu xuồng trọng lực có bản lề di chuyển trên một ray dẫn hướng cho xuồng cứu sinh sức chứa 20 người

1

LỜI NÓI ĐẦU
Từ xưa đến nay, khi con Người từng bước chinh phục biển cả, bên cạnh
những thành công lớn trong việc tạo ra những con tàu có thể vượt đại dương hay
những con tàu khai thác chuyên dùng có thể hoạt động dài ngày trên biển thì lịch sử
Hàng Hải thế giới cũng phải chứng kiến những vụ tai nạn khủng khiếp mà hậu quả
để lại là những vụ đắm tàu gây thiệt hại lớn về người và của. Ngày nay, tuy rằng
chúng ta đã có được những con tàu có tính năng tốt và an toàn hơn nhưng không thể
đảm bảo rằng những chiếc tàu đó sẽ không gặp các vấn đề bất ngờ nảy sinh như sự
cố, tai nạn …vì tàu thủy hoạt là một công trình nổi và làm việc trong điều kiện hết
sức khắc nghiệt trên biển. Do vậy, việc trang bị trên tàu những thiết bị cứu sinh nói
chung và cẩu xuồng cứu sinh nói riêng là điều hết sức cần thiết. Cũng nhằm mục
đích tìm hiểu nhiều hơn về vấn đề trên, do vậy cuối khóa học em đã nhận đề tài
“thiết kế cẩu xuồng trọng lực có bản lề di chuyển trên một ray dẫn hướng cho
xuồng cứu sinh sức chứa 20 Người”. Đây là loại cẩu xuồng trọng lực có bản lề và
có con lăn di chuyển trên ray dẫn hướng.

Đề tài được thực hiện với các nội dung:
1. Nhiệm vụ - Yêu cầu thiết kế.
2. Tính toán động lực học cẩu xuồng.
3. Tính toán các cơ cấu chính
4. Tính chọn các thiết bị phụ.
5. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm.

Trong thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài, em đã nhận được sự hướng dẫn
tận tình của thầy Nguyễn Thái Vũ. Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới
thầy Nguyễn Thái Vũ cùng các thầy trong khoa Kỹ thuật tàu thủy và khoa Cơ khí đã
giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

2

Vì sự hiểu biết còn nhiều hạn chế và phải thực hiện trong thời gian ngắn, nên
trong đề tài không thể tránh được những thiếu sót, rất mong sẽ nhận được những ý
kiến đóng góp của các thầy và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 10 tháng 11 năm 2007
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thanh Nghị
















3

CHƯƠNG I
NHIỆM VỤ - YÊU CẦU THIẾT KẾ

I. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CỨU SINH.
I.1.Khái niệm về thiết bị cứu sinh.
Thiết bị cứu sinh là tổ hợp các trang thiết bị cùng các cơ cấu dùng để cứu
sống hành khách và thủy thủ khi tàu gặp nạn.
Thiết bị cứu sinh bao gồm các phương tiện cứu sinh và các trang thiết bị phục
vụ các phương tiện cứu sinh.
Phương tiện cứu sinh là phương tiện nổi độc lập. Yêu cầu cơ bản của các
phương tiện cứu sinh là đủ bền và dự trữ tính nổi để có thể cứu sống người gặp nạn
ngoài biển.
I.2.Phân loại thiết bị cứu sinh.
Thiết bị cứu sinh được phân loại theo sơ đồ hình I.1:












Hình I.1. Sơ đồ phân loại các thiết bị cứu sinh




4

I.3.Cẩu xuồng cứu sinh.
1. Khái niệm cẩu xuồng cứu sinh.
Cẩu xuồng cứu sinh là thiết bị phục vụ cho xuồng cứu sinh. Cẩu xuồng cứu
sinh có nhiệm vụ nâng - hạ xuồng cứu sinh với đầy đủ các trang thiết bị và người
gặp nạn xuống nước cũng như nâng xếp xuồng lên boong.
2. Phân loại cẩu xuồng cứu sinh.
Cẩu xuồng cứu sinh thường có ba loại cơ bản là: Cẩu xuồng quay, cẩu xuồng
lắc và cẩu xuồng trọng lực. Ngoài ra còn có các loại cẩu xuồng đặc biệt khác như:
Devon, Ros, Minhevit…
Cẩu xuồng cứu sinh được phân loại theo sơ đồ hình I.2:



















Hình I.2: Phân loại cẩu xuồng

5

2.1. Cẩu xuồng quay.
Cẩu xuồng quay có kết cấu giống như một cần trục côngxôn quay, được
dùng nhiều trên các tàu nội thủy và các tàu nhỏ có xuồng cứu sinh đặt ở phần đuôi
tàu. Mỗi xuồng có hai cẩu xuồng phục vụ.
Cẩu xuồng quay có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ nhưng có
nhược điểm là tầm với hạn chế, quay cần trục thường tiến hành bằng tay nên rất
chậm và khó khăn khi góc nghiêng của tàu lớn. Vì vậy cẩu xuồng quay đến nay chỉ
dùng với xuồng nhỏ có khối lượng không quá 500Kg. Cẩu xuồng quay có hai loại
sau:
 Loại có đế: Các ổ đỡ đặt trong đế, đế được liên kết chặt với boong tàu.
 Loại không có đế: Các ổ đỡ được liên kết ngay vào thân tàu.














2.2.Cẩu xuồng lắc:
Xuồng được đưa từ nơi đặt trên boong ra mạn hoặc ngược lại nhờ chuyển

động lắc của cần cẩu xuồng. Cẩu xuồng lắc có nhiều loại, nhiều kiểu kết cấu và
được sử dụng nhiều trên tàu. Ưu điểm cơ bản của cẩu xuồng lắc là: kết cấu đơn
1

2
3

4

Hình I.3. Kết cấu cẩu xuồng quay
1.Cần; 3. Hệ palăng;
2. Xuồng; 4. Đế.

6

giản, đảm bảo đủ tầm với, dễ hạ xuồng khi tàu nghiêng ngang lớn. Cẩu xuồng lắc
thường dùng cho những xuồng có khối lượng không quá 2300Kg trên các tàu
khách, tàu hàng khô và tàu dầu trọng tải nhỏ hơn 1600 (tấn), tàu nội thủy cũng sử
dụng loại cẩu xuồng này.
Cẩu xuồng lắc bao gồm các loại cơ bản sau:
2.2.1.Cẩu xuồng lắc cần thẳng.
Cẩu xuồng lắc cần thẳng có kết cấu như hình I.4:

Hình I.4. Cẩu xuồng lắc cần thẳng
Các bộ phận chính:
1. Cần; 6. Giá;
2. Thanh giằng; 7. Cột chống chéo;
3. Đai ốc; 8. Ổ chân cần;
4. Trục vít truyền động; 9. Móc cẩu;
5. Cơ cấu truyền động; 10. Tay quay.
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


7

2.2.2.Cẩu xuồng lắc kiểu Iolko.
Cẩu xuồng lắc kiểu Iolko có kết cấu giống loại cần thẳng nhưng cơ cấu lắc cần
hoàn thiện hơn. Cơ cấu này gồm hai trục vít truyền động liên hệ với nhau bằng
thanh giằng có đai ốc ở hai đầu giống như tăng-đơ. Trục vít dưới liên kết bản lề với
đỉnh giá có kết cấu một đầu mối ren với góc nâng không lớn. Trục trên lắp bằng bản
lề với cần có kết cấu nhiều đầu ren và góc nâng lớn. Cần cẩu Iolko có nhiều ưu
điểm và trước đây được dùng khá phổ biến. Trên các tàu hiện đại, cẩu xuồng Iolko
có thể dùng để cẩu những xuồng cứu sinh sức chứa 20 Người.











Hình I.5. Cẩu xuồng lắc kiểu Iolko
Các bộ phận chính:
1. Cần; 5. Cột chống chéo;
2. Cơ cấu lái; 6. Ổ chân cần;

3. Ròng rọc dẫn hướng; 7. Móc cẩu.
4. Giá;
2.2.3.Cẩu xuồng lắc cần cong.
Cẩu xuồng lắc cần cong có kết cấu giống như cần thẳng nhưng cần được làm
cong để lấy vị trí đặt xuồng. Hình dáng của cần được thiết kế tùy thuộc vào tuyến
hình của xuồng.
1

2

3

4

5

6

7


8

2.2.4.Cẩu xuồng lắc có vòi:
Có kết cấu như cẩu xuồng cần cong nhưng hệ palăng cẩu xuồng không lắp
trực tiếp ở đầu cần mà lắp ở đầu vòi. Nhờ kết cấu hệ cần, vòi, dây giằng mà cẩu
xuồng loại này có tầm với lớn và lúc đưa xuồng từ boong ra mạn, xuồng luôn di
chuyển trên mặt phẳng nằm ngang.













6
1

2

3
4

1.

C
ần;

2. Cơ cấu lái cần;
3. Giá;
4. Cột chống chéo;
5. Ổ chân cần;
6. Hệ pa lăng.
Hình I.6. Cẩu xuồng lắc cần cong

1

2

3


4

5

8

6

7

1. Giá;

2. Cần;
3. Tời cẩu xuồng;
4. Cơ cấu lắc;
5. Thanh giằng giới hạn vòi;
6. Vòi;
7. Cáp nâng;
8. Móc khuyên.
Hình I.7.
C
ẩu xuồng lắc có vòi



9

2.3.Cẩu xuồng trọng lực.
Hiện nay trên các đội tàu biển dùng nhiều cẩu xuồng trọng lực. Ưu điểm cơ
bản của loại cẩu xuồng loại này là quá trình hạ xuồng, đưa xuồng từ boong ra mạn
được tiến hành nhờ tự trọng của xuồng mà không cần tác động lực. Quá trình hạ
xuồng có thể được tiến hành khi xuồng đầy người trong một thời gian rất ngắn. Cẩu
xuồng trọng lực có sức chứa lớn, nó khắc phục được các nhược điểm của cẩu xuồng
quay và cẩu xuồng lắc. Cẩu xuồng trọng lực bao gồm các loại cơ bản sau:
2.3.1.Cẩu xuồng có con lăn.
Cẩu xuồng có con lăn di chuyển trên những đường ray dẫn hướng trên boong
tàu. Ray dẫn hướng này có thể là một hoặc hai đường khác nhau.

2.3.2.Cẩu xuồng có bản lề:
Gồm hai loại, loại một và hai bản lề.
 Loại một bản lề, quá trình đưa xuồng từ boong ra mạn được tiến
hành bởi cần quay quanh bản lề ở ổ chân cần (Hình I.9)
 Loại hai bản lề, quá trình đưa xuồng từ boong ra mạn phức tạp
hơn. Đầu tiên tay đòn quay quanh bản lề sau đến vị trí tới hạn (tay đòn nằm trên mặt
boong), sau đó cần quay quanh bản lề trước với tay đòn. (Hình I.10).
1.

Xu
ồng;

2. Cần ở vị trí hạ xuồng;
3. Dây giằng;
4. Cần ở vị trí đặt xuồng;
5. Dây cáp;
6. Ray dẫn hướng.
Hình I.8. C
ẩu xuồng có con lăn di chuyển trên một đường ray dẫn hướng

10

2.3.3.Cẩu xuồng có con lăn và bản lề.
Cẩu xuồng có con lăn và bản lề đưa xuồng ra mạn hoặc vào boong nhờ
chuyển động phức tạp của cần - vừa chuyển động phức tạp trên những con lăn, vừa
quay quanh các bản lề. (Hình I.11)
2

3

5

4

6

7

1

1. Cần;
2. Hệ palăng;
3. Xuồng;
4. Chốt;
5. Dây cáp;
6. Đế;
7. Giá.
Hình I.9 Cẩu xuồng trọng lực một bản lề

1. Cần;
2. Dây cáp;
3. Hệ palăng;
4. Xuồng;
5. Bản lề trước;
6. Tay đòn;
7. Đế;
8. Bản lề sau;
9. Tời;

10. Giá.
3

4

5

6

7

2

1

10

9

8

Hình I.10. Cẩu xuồng trọng lực hai bản lề



11

Trong các loại cẩu xuồng trọng lực trên, cẩu xuồng có bản lề làm việc tin cậy,
kết cấu đơn giản hơn cẩu xuồng có con lăn. Cẩu xuồng có hai bản lề có ưu điểm
hơn một bản lề là các kích thước về chiều cao của chúng nhỏ hơn nhưng kết cấu của
loại một bản lề lại đơn giản hơn.
Ta thấy rằng, cẩu xuồng trọng lực chiếm ít diện tích mặt boong, tầm với lớn và
có thể thả xuồng 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 cẩu xuồng trọng lực vẫn được sử dụng phổ biến, rộng rãi
cho các đội tàu biển hiện nay.
2.4.Các loại cẩu xuồng khác.
2.4.1.Cẩu xuồng Devon.
Cẩu xuồng Devon cho phép đưa người lên xuống xuồng ở bất kỳ vị trí nào.
Các thao tác nâng hạ xuồng do một thủy thủ ở trong xuồng điều khiển. Cẩu xuồng
Hình I.11. Cẩu xuồng trọng lực có bản lề và con lăn

12

không cao nhưng chiếm diện tích lớn. Ưu điểm cơ bản của loại cẩu xuồng này là hệ
thống liên kết xuồng, nhờ có hệ thống này mà xuồng không bị lắc khi tàu chòng
chành
.
















2.4.2.Cẩu xuồng Vrenqdenhil.
Cẩu xuồng Vrenqdenhil cho phép hạ xuồng khi tàu nghiêng ở bất cứ góc độ
nào. Xe con mang xuồng có các bánh xe lăn theo mạn tàu xuống nước. Xuồng được
giải phóng khỏi xe khi nó hoàn xuống nước.

1. Cáp nâng; 5. Xe con;
2. Áo phủ; 6. Tay đòn nhả dây;
3. Cần; 7. Ray dẫn hướng;
4. Thanh điều chỉnh tốc độ; 8. Dây điều chỉnh tốc độ hạ.

Hình I.12. Cẩu xuồng Devon


Hình I.13. Cẩu xuồng Vrenpdenhil



13

2.4.3.Cẩu xuồng Sectơ “Velin”.
Cẩu xuồng loại này có cấu tạo sectơ ở phần dưới cần ăn khớp với thanh răng
liên kết với boong. Chuyển động của cần được giới hạn bởi con lăn lăn theo ray dẫn
hướng. Cẩu xuồng này có chiều cao nhỏ và tầm với lớn.

2.4.4.Cẩu xuồng Ros.
Cẩu xuồng Ros làm việc có độ tin cậy cao hơn cẩu xuồng có con lăn thông
thường, vì một trong hai con lăn được thay thế bằng bản lề. Do còn có con lăn nên
loại cẩu xuồng này không dùng trên những loại tàu đi biển xa.










1. Sectơ;
2. Ray dẫn hướng;
3. Bánh xe.
Hình I.14. Cẩu xuồng sectơ “Velin”
1. Con lăn;
2. Ray dẫn hướng;
3. Tay đòn.
Hình I.15. Cẩu xuồng kiểu ROS


14

2.4.5.Cẩu xuồng Boizenburg.
Để tăng tầm với đối với cẩu xuồng hai bản lề, cẩu xuồng của hãng Boizenburg
có bản lề chân cần đưa ra ngoài đường sống xuồng.

.

2.4.6.Cẩu xuồng Minhevit.
Trên một vài tàu không thể bố trí cẩu xuồng trọng lực do hạn chế về chiều
cao. Cẩu xuồng Minhevit có chiều cao không lớn hơn nhiều so với chiều cao xuồng.
Tỉ số giữa tầm với và chiều cao cẩu xuồng thường đạt tới 1,5 lần.











1. Bản lề;
2. Thanh giới hạn tầm với.
Hình I.16. Cẩu xuồng của hãng Boizenburg

4

1. Tay đòn;
2. Xuồng;
3. Giá kê xuồng;
4. Xilanh thủy lực.
Hình I.17. Cẩu xuồng Minhevit


15

II.NHIỆM VỤ-YÊU CẦU THIẾT KẾ.
II.1.Nhiệm vụ và yêu cầu chung.
Thiết kế là một quá trình làm việc mang tính sáng tạo của người kỹ sư dựa
trên cơ sở lý thuyết đã có và yêu cầu của nhiệm vụ thư.
Việc thiết kế phải đảm bảo có sự phù hợp giữa các đặc tính kỹ thuật như kích
thước và khối lượng nhỏ, gọn, máy thiết kế phải có năng suất và hiệu quả cao, ít tốn
năng lượng, độ chính xác và tính kinh tế cao…trong đề tài này, việc thiết kế được
giới hạn trong “thiết kế cẩu xuồng trọng lực có bản lề di chuyển trên một ray
dẫn hướng cho xuồng cứu sinh sức chứa 20 Người”, đây là loại cẩu xuồng trọng
lực vừa có con lăn vừa có bản lề.
Quá trình thiết kế gồm các bước cơ bản sau:
 Chọn xuồng cứu sinh theo tiêu chuẩn sức chứa 20 người.
 Tính toán tải trọng tác dụng lên cẩu xuồng trong hai trường hợp hạ xuồng và
nâng xuồng.
 Tính chọn các kích thước cơ bản ban đầu của cẩu xuồng.
 Tính toán động lực học cẩu xuồng dựa trên tải trọng tác dụng lên cẩu xuồng
và kích thước cẩu xuồng đã tính ở trên.
 Kiểm tra kết cấu của cẩu xuồng trong những trường hợp nguy hiểm để đảm
bào rằng trong quá trình hoạt động thì cẩu đủ bền và bố trí lắp đặt trên tàu sao cho
phù hợp với chuyển động của cẩu xuồng và các thiết bị khác trên tàu.

 Tính chọn thiết bị phụ cho cẩu xuồng.
 Tính toán giá thành - kết luận.

II.2.Yêu cầu khác khi tính toán thiết kế cẩu xuồng cứu sinh.
1. Những yêu cầu chung.
1.1. Đánh giá, thử nghiệm và duyệt các thiết bị cứu sinh.
a. Thiết bị cứu sinh phải được cơ quan có thẩm quyền kiểm duyệt.
b. Trước khi chấp nhận thiết bị cứu sinh mới, cơ quan có thẩm quyền phải xác
nhận các phương tiện cứu sinh:

16

- Đã thử nghiệm để xác định rằng chúng thỏa mãn các yêu cầu đã được quy
định, phù hợp với các khuyến nghị của các tổ chức.
- Đã qua thử nghiệm thành công thỏa mãn các yêu cầu của chính quyền hành
chính và các thử nghiệm đó về cơ bản là tương đương với những thử nghiệm quy
định trong các khuyến nghị.
- Có tiêu chuẩn an toàn ít nhất là tương đương với các yêu cầu đã được quy định
và đánh giá thử nghiệm phù hợp với các khuyến nghị của các tổ chức.
- Đã được đánh giá thử nghiệm thành công thỏa mãn các tiêu chuẩn của chính
quyền hành chính và việc đánh giá thử nghiệm đó về cơ bản là tương đương với các
khuyến nghị nói trên.
c. Trước khi chấp nhận các trang thiết bị cứu sinh chưa qua chính quyền hành
chính xét duyệt, chính quyền hành chính phải đảm bảo rằng các trang thiết bị cứu
sinh đó thỏa mãn các yêu cầu đã được quy định.
d. Các trang thiết bị cứu sinh không có các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho chúng
thì phải thỏa mãn các yêu cầu của chính quyền hành chính.

1.2. Thử nghiệm khi chế tạo.
Chính quyền hành chính phải yêu cầu các trang thiết bị cứu sinh được thử

nghiệm và chế tạo theo đúng tiêu chuẩn mẫu đã xét duyệt.

1.3. Vật liệu chế tạo.
- Được chế tạo với công nghệ và vật liệu thích hợp.
- Không bị hư hỏng khi cất giữ trong khoảng thay đổi nhiệt độ không khí từ
30ºC đến 65ºC.
- Làm việc tốt trong khoảng thay đổi nhiệt độ nước biển từ -1ºC đến 30ºC nếu
chúng thường xuyên bị nhúng trong nước biển trong quá trình sử dụng.
- Nếu để ngoài trời thì phải chịu được ảnh hưởng của điều kiện đó.
- Phải được gắn vật liệu phản quang ở những vị trí mà việc dó sẽ trợ giúp cho
việc tìm kiếm và những vị trí theo đề nghị của các tổ chức.

17

- Chính quyền hành chính phải xác định thời gian sử dụng của các trang thiết
bị cứu sinh có xu hướng bị hư hỏng theo thời gian.

1.4. Vị trí lắp đặt.
Vị trí lắp đặt cẩu xuồng phải được bố trí sao cho đảm bảo hạ phương tiện
cứu sinh xuống nước được an toàn, sau khi đã lưu ý đến khoảng cách chân vịt của
tàu và các phần nhô ra của thân tàu, đồng thời phải lưu ý đến các cẩu xuồng cứu
sinh được thiết kế đặc biệt để hạ xuồng theo phương pháp rơi tự do. Phương tiện
cứu sinh có thể hạ xuống nước ở vùng mạn phẳng của tàu. Nếu được bố trí ở trước
tàu thì phải được bố trí sau vách chống va hoặc trong khu vực được bảo vệ. Các cơ
quan có thẩm quyền đặc biệt quan tâm đến độ bền của thiết bị hạ.

1.5. Các chỉ dẫn khi sử dụng.
 Phải có các bản hướng dẫn hoặc các ký hiệu ở trên hay gần các thiết bị cứu
sinh và vị trí các thiết bị điều khiển hạ phương tiện cứu sinh.
 Minh họa công dụng của các thiết bị điều khiển và trình tự sử dụng các

thiết bị đó, nêu được các hướng dẫn hoặc lưu ý có liên quan.
 Dễ nhìn thấy trong các điều kiện chiếu sáng, sự cố.
 Dùng các ký hiệu phù hợp với các khuyến nghị của các tổ chức.

1.6. Hạ và kéo xuồng cứu sinh lên tàu.
1. Phải trang bị các thiết bị hạ thỏa mãn các yêu cầu của quy định cho tất cả các
phương tiện cứu sinh.
2. Mỗi phương tiện cứu sinh phải được trang bị một thiết bị nâng hạ và ở trong
trạng thái sẵn sàng làm việc có hiệu quả.
3. Các thiết bị để hạ và chuyển xuồng cứu sinh đó về chỗ cũ phải sao cho người
sử dụng thiết bị đó ở trên tàu có khả năng quan sát được phương tiện cứu sinh trong
suốt thời gian hạ và chuyển xuồng cứu sinh đó về trên tàu.

18

4. Đối với mọi phương tiện cứu sinh giống nhau được trang bị trên tàu chỉ được
dùng một kiểu cơ cấu để giải phóng phương tiện.
5. Việc chuẩn bị và thao tác phương tiện cứu sinh tại trạm hạ bất kỳ không làm
cản trở việc chuẩn bị và thao tác nhanh chóng phương tiện và xuồng cứu sinh.
6. Các cáp hạ nếu dùng phải có độ dài để phương tiện cứu sinh đạt tới mặt nước
khi tàu ở trạng thái không tải nhỏ nhất, trong điều kiện chúi bất lợi và nghiêng
ngang 20º về phía mạn bất kỳ.
7. Trong quá trình chuẩn bị và hạ phương tiện cứu sinh, thiết bị hạ đó và khu
vực mặt nước hạ phải được chiếu sáng đầy đủ bằng các đèn lấy từ nguồn điện sự cố.
8. Phải có biện pháp ngăn ngừa nước trong tàu xả vào các phương tiện cứu sinh
trong thời gian rời tàu.
9. Nếu có nguy cơ vây giảm lắc của tàu làm hư hỏng phương tiện cứu sinh đã
được hạ, thì phải có thiết bị dừng từ nguồn năng lượng sự cố. Để thu các vây giảm
lắc vào trong tàu, trên lầu lái phải có các dụng cụ chỉ báo việc dùng năng lượng sự
cố để biết tư thế của các vây giảm lắc.

10. Nếu tàu được trang bị các xuồng cứu sinh thỏa mãn các yêu cầu của quy định
thì phải có đây chằng giữa hai cần hạ xuồng, có kèm theo ít nhất là hai dây cứu sinh
có đủ độ dài để đạt tới mặt nước khi tàu ở trạng thái không tải thấp nhất trong điều
kiện chúi bất lợi và nghiêng ngang 15º về phía bất kỳ.

1.7. Sẵn sàng hoạt động, bảo dưỡng, kiểm tra.
a. Sẵn sàng hoạt động: Trước khi rời cảng và tại mọi thời điểm trong quá trình
hành trình, cẩu xuồng phải ở trạng thái sẵn sàng làm việc.
b. Bảo dưỡng: Phải trang bị cho tàu các hướng dẫn về bảo dưỡng tại tàu các
trang thiết bị cứu sinh theo yêu cầu của quy định chỉ dẫn và bảo dưỡng trên tàu. Các
chỉ dẫn về bảo dưỡng trên tàu, các thiết bị cứu sinh phải dễ hiểu, minh họa ở những
chỗ có thể được và ở mức độ thích hợp, bao gồm các vấn đề sau đây:
 Bảng kê để sử dụng khi thực hiện kiểm tra
 Chỉ dẫn về bảo dưỡng, sửa chữa.

19

 Lịch bảo dưỡng định kỳ.
 Sơ đồ những điểm cần bôi trơn và chất bôi trơn nên dùng.
 Danh mục các chi tiết có thể thay thế được.
 Danh mục các nguồn chi tiết dự trữ.
 Sổ nhật ký để ghi nhận các đợt kiểm tra và bảo dưỡng.
Thay cho các hướng dẫn trên, chính quyền hành chính có thể chấp nhận một
chương trình bảo dưỡng theo kế hoạch do tàu đề ra theo các yêu cầu của quy định
chỉ dẫn về bảo dưỡng trên tàu.
c. Kiểm tra:
- Kiểm tra hàng tuần: Hàng tuần phải tiến hành các đợt kiểm tra và thử
nghiệm. Tất cả các phương tiện cứu sinh, thiết bị hạ phải được kiểm tra bằng mắt
thường để tin tưởng rằng chúng đã sẵn sàng để sử dụng.
- Kiểm tra hàng tháng: Việc kiểm tra các trang thiết bị cứu sinh phải tiến

hành hàng tháng bằng cách sử dụng danh mục kiểm tra, để tin tưởng rằng chúng đều
đầy đủ và ở trạng thái tốt nhất, kết quả kiểm tra phải ghi vào sổ nhật ký.

2. Yêu cầu của cẩu xuồng.
a. Cẩu xuồng cùng với tất cả các máy móc để hạ và đưa thiết bị về chỗ cũ phải
thiết kế sao cho phương tiện cứu sinh với đầy đủ các trang thiết bị có thể hạ xuồng
xuống nước an toàn khi tàu nghiêng ngang 15º và nghiêng dọc 10º.
b. Thiết bị hạ xuồng cứu sinh đối với từng loại tàu phải thỏa mãn các yêu cầu
riêng của từng loại tàu đó.
c. Thiết bị nâng hạ xuồng cứu sinh phải làm việc hiệu quả trong mọi trường hợp
như tàu toàn tải, tàu không tải và tàu trong trường hợp sự cố. Nguồn năng lượng của
xuồng phải độc lập với nguồn năng lượng của tàu để không bị ảnh hưởng về năng
lượng khi tàu gặp sự cố.
d. Cơ cấu hạ phải được thiết kế sao cho có thể khởi động bởi một người ở bên
trong phương tiện cứu sinh. Người đứng bên trong boong đang điều khiển cơ cấu hạ
phải nhìn thấy phương tiện cứu sinh đang hạ.

20

e. Mỗi cẩu xuồng phải có kết cấu sao cho việc bảo dưỡng cần thiết thường xuyên
được giảm nhẹ đến khối lượng có thể. Tất cả các chi tiết cần được thuyền viên bảo
dưỡng, phải dễ đến gần và dễ bảo dưỡng.
f. Các phanh tời của thiết bị hạ có đủ độ bền để chịu được:
- Thử tĩnh với tải trọng không ít hơn 1,5 lần tải trọng làm việc tối đa.
- Thử động với tải trọng không ít hơn 1,1 lần tải trọng làm việc tối đa ở tốc độ
tối đa.
g. Thiết bị hạ và các phụ kiện của nó trừ các phanh tời phải có đủ độ bền để chịu
được thử tĩnh với tải trọng bằng 2,2 lần tải trọng làm việc tối đa. Ngoài các phụ
tùng và các thiết bị sửa chữa của cẩu xuồng phải được trang bị đầy đủ, các thành
phần có khả năng chịu hao mòn quá mức hoặc bị thanh lý và cần phải thay thế

thường xuyên.
h. Các thành phần kết cấu và tất cả các ròng rọc, dây cáp hạ, dây chằng, các tay
vấu, các móc nối và tất cả các phụ tùng khác được thiết kế với hệ số an toàn không
nhỏ hơn hệ số an toàn tối thiểu, trên cơ sở tải trọng làm việc tối đa và độ bền tới hạn
của vật liệu được sử dụng để chế tạo. Phải lấy hệ số an toàn tối thiểu bằng 3 cho cáp
hạ, xích mắc nối và ròng rọc.
i. Mỗi cẩu xuồng phải duy trì được khả năng làm việc hiệu quả trong điều kiện
băng giá đến mức độ có thể thực hiện được.
j. Việc bố trí cẩu xuồng phải sao cho người có thể vào phương tiện cứu sinh một
cách an toàn.
k. Các dây hạ xuồng phải là dây cáp thép kiểu không xoắn và không gỉ và được
đổi đầu vào khoảng thời gian không quá 30 tháng và phải được thay đổi mới khi cần
thiết như bị hư hỏng, không quá 5 năm sử dụng.
l. Trong trường hợp tời có nhiều trống tang trừ khi có lắp đặt cơ cấu bù trừ có
hiệu quả, các dây cáp được bố trí sao cho chúng tách ra khỏi các trống tang với
cùng một tốc độ hạ và quấn vào các trống tang một cách đều đặn với cùng một tốc
độ khi nâng.

21

m. Phải trang bị một bộ truyền động cơ khí điều khiển bằng tay (nếu cẩu xuồng
trang bị truyền động điện) có hiệu quả để nâng phương tiện cứu sinh lên tàu. Các
tay quay hoặc vô lăng của bộ truyền động cơ khí không được quay bởi các chi tiết
chuyển động của tời khi phương tiện cứu sinh đang được hạ hoặc khi nó được nâng
lên bằng cơ giới.
n. Nếu các cần hạ được nâng về vị trí ban đầu thì phải được trang bị cơ cấu an
toàn, cơ cấu này sẽ tự động ngắt năng lượng trước khi các cần đạt tới vị trí tới hạn
để tránh quá tải cho dây hạ hoặc cần, trừ khi động cơ nâng được thiết kế để tránh
quá tải đó.
o. Tốc độ hạ tối đa do chính quyền hành chính quy định có xét đến kết cấu của

xuồng cứu sinh, việc bảo vệ người trên xuồng tránh các lực quá mức và sức bền của
thiết bị hạ lưu ý đến các lực quán tính khi ngừng đột ngột. Trong thiết bị hạ phải có
phương tiện để đảm bảo rằng tốc độ đó không vượt quá giới hạn.
p. Cẩu xuồng phải trang bị phanh có khả năng ngừng việc hạ xuồng cứu sinh và
giữ chặt nó ở vị trí đó khi nó chở đủ số người và các trang thiết bị. Nếu cần thiết các
má phanh phải được bảo vệ chắn nước và dầu.
q. Các phanh làm việc bởi sức người phải có kết cấu sao cho nó luôn luôn ở tư
thế làm việc, trừ khi nó được người điều khiển hoặc cơ cấu được tác động bởi người
điều khiển giữ cần điều khiển phanh ở vị trí mở.

III.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN BAN ĐẦU.
III.1. Số lượng người cho phép trên xuồng.
- M= 20 Người: Số người cho phép trên xuồng khi hạ xuồng, lấy bằng sức
chứa của xuồng.
- m
1
=2 Người: Số người cho phép trên xuồng khi nâng hoặc khi đưa xuồng từ
mạn vào nơi đặt trên boong. Với m = 20 < 41 nên ta có m
1
= 2 người.




22

III.2. Tính chọn sơ bộ xuồng cứu sinh cho cẩu xuồng.
Để tính chọn sơ bộ các thông số của xuồng cho cẩu xuồng ta phải dựa vào
sức chứa của xuồng để chọn. Với sức chứa của xuồng là 20 Người, dựa vào bảng
đặc tính có bản của xuồng cứu sinh làm bằng chất dẻo và hợp kim nhẹ ( bảng 4.5

trang 66 - sổ tay thiết bị tàu thủy ) ta chọn được các thông số cơ bản của xuồng như
sau:
+ Kiểu xuồng: Xuồng cứu sinh làm bằng chất dẻo, ký hiệu: CIIIП
24/
25

+ Chiều dài của xuồng : L = 6,7 (m)
+ Chiều rộng của xuồng : B = 2,26 (m)
+ Chiều cao của xuồng : H = 1,35 (m)
+ Khoảng cách giữa các móc nâng : A = 5.5 (m)
+ Lượng chiếm nước : D = 3.1 (tấn)
+ Khối lượng xuồng có trang bị (không có khách) P = 1.23 (tấn)
III.3.Các góc nghiêng tàu lớn nhất.
Các góc nghiêng tàu lớn nhất là góc nghiêng ngang (φ) và góc nghiêng dọc
(γ) lớn nhất cho phép khi nâng và hạ xuồng.
Góc nghiêng ngang φ:
+φ = 15º khi hạ và đưa xuồng từ boong ra mạn.
+φ = 8º khi nâng xuồng.
Góc nghiêng dọc γ:
+γ = 10º khi đưa xuồng ra mạn và hạ xuồng.
+γ = 5º khi nâng xuồng.
+γ = 2º đối với xuồng công tác hoặc xuồng khác.

III.4. Tải trọng tác dụng lên một cặp cẩu xuồng.
Tải trọng tác dụng lên một cặp cẩu xuồng ở các thao tác khác nhau được tính
toán như sau:
1. Tải trọng tác dụng lên một cặp cẩu xuồng khi hạ và đưa xuồng từ vị trí xếp
đặt trên boong ra mạn được xác định theo công thức:

23

P
H
= [( P
1
+q.m)k + (q
1
+ q
2
)].k [1] (I-1)
Trong đó:
P
1
=1230 (kg) là khối lượng xuồng có trang bị kèm theo.
q = 75 (kg) là khối lượng trung bình của một người.
m = 20 (người) là số người cho phép ở trên xuồng.
k =1.1 là hệ số tải trọng không đều.
q
1
= (2 ÷ 2.5)% P
1
= (2 ÷ 2.5)%1230 = 24.6÷ 30.75 (kg),chọn q
1
=30 (kg) là
khối lượng của hai hệ palăng nâng xuồng bao gồm khối ròng rọc trên, khối ròng rọc
dưới, xích hãm, cáp …
q
2
là khối lượng của hai đà trượt của xuồng. Xuồng không có đà trượt nên
q

2
=0.
Thay số vào công thức (I-1) ta được:
P
H
=[(1230 + 75*20)*1,1 + 30]1,1 = 3336 (kg)
Chọn P
H
= 3400 (kg) = 34000 (N). Đây là trường hợp tải trọng lớn nhất tác
dụng lên một cặp cẩu xuồng. Vì vậy Q =
2
P
H
= 17000(N) là tải trọng lớn nhất tác
dụng lên một cẩu xuồng. Tải trọng này dùng để tính chọn kết cấu, tính chọn cáp,
tang,… của cẩu xuồng.
2. Tải trọng tác dụng lên một cặp cẩu xuồng khi nâng và đưa xuồng từ mạn
vào boong được xác định theo công thức:
P
v
= [(P
1
+ q.m
1
).k +q
1
+ q
2
].k [1] (I-2)
Trong đó :

m
1
= 2 (người) là số người cho phép ở trên xuồng khi nâng xuồng.
Thay các giá trị vào công thức (I-2) ta được:
P
v
= [(1230 + 75.2)1,1 + 30]1,1 = 1703 (kg)
Chọn P
v
= 1710 (kg) = 17100 (N). Đây là trường hợp tải trọng nhỏ nhất tác
dụng lên một cặp cẩu xuồng, vì vậy tải trọng nhỏ nhất tác dụng lên một cẩu xuồng
là Q =
2
P
v
= 8550(N). Tải trọng này dùng để xác định công suất của tời điện khi

24

nâng xuồng. Khi hạ, xuồng được điều chỉnh thả tự do nhờ hệ thống phanh băng
bước ngắn được bố trí trên tời.
III.5. Tính chọn các kích thước cơ bản của cẩu xuồng.
Việc tính toán các kích thước của cẩu xuồng phải đảm bảo đủ tầm với để
xuồng tránh va vào mạn tàu khi tàu nghiêng ngang 15º và nghiêng dọc 10º đang ở
đường nước không tải nhỏ nhất. Đồng thời kích thước của cẩu xuồng phải đảm bảo
cho việc bố trí thích hợp các chi tiết khác trên boong.
 Xác định khoảng cách giữa mạn tàu và mạn xuồng “b” khi tàu ở đường nước
không tải nhỏ nhất. Khoảng cách này phải đảm bảo điều kiện khi tàu nghiêng ngang
15º về phía không hạ xuồng thì mạn xuồng không chạm vào mạn tàu, được xác định
theo công thức:

b = h.tgφ = 5000.tg15º

1340 (mm)
Trong đó:
b: khoảng cách từ mạn xuồng đến mạn tàu.
h:chiều cao từ đầu cần cẩu xuồng đến đường nước không tải nhỏ nhất.
Do cẩu xuồng cứu sinh được bố trí ở phía đuôi tàu mà phần đuôi tàu lại có
hình dáng thu nhỏ về phía đáy mà khoảng cách thu nhỏ này là khá lớn.Vì vậy trên
thực tế khoảng cách “b” này là khá nhỏ, vì vậy ta chọn b = 1000

1200 (mm).

 Tại vị trí đặt cẩu xuồng trên tàu thì mạn xuồng phải nằm trong mạn tàu và
chân giá của cẩu xuồng đặt cách mạn tàu một khoảng là c.
Ta chọn c = 400 (mm).
Vậy ta có tầm với của cẩu xuồng là:
a 
2 2
B B
b
 
=
2260 2260
1200
2 2
  = 3460 (mm).
Vậy ta chọn a = 3500(mm).
 Xác định các kích thước của cẩu xuồng khi cần ở vị trí có tầm với lớn nhất
và khi cần ở vị trí xếp đặt trên tàu.
Chọn chiều dài đầu cần là:L

1
=2200 (mm).

25

Bằng phương pháp vẽ ta xác định được các kích thước của cẩu xuồng tại hai
vị trí tới hạn :















III.6. Tính sơ bộ trọng lượng cần.
Để tính trọng lượng cần ta phải giả sử cần tương đương như một thanh thép
thẳng có tiết diện hình hộp chữ nhật rỗng và có kích thước cơ bản tương đương với
kích thước của cần. Do đó ta xác định sơ bộ trọng lượng của cần như sau:
- Chiều dài toàn bộ cần (duỗi thẳng) là:
L = L
1
+ L

2
+ L
3
= 2200 + 1700 + 1370 = 5270(mm) = 5.27 (m).
Trọng lượng cần (G):
G = L.[b.h  (b  2.).(h  2)]. (I-3)
b là chiều rộng cần, chọn b = 200 (mm) = 0,2 (m).
h là chiều cao cần, chọn h = 300 (mm) = 0,3 (m).
A

B