[發(fā)明專利]一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011105749.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN112231955B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚向東;張海冬;常龍;趙聰;李紫琪;董志奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本發(fā)明提供一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法，包括以下步驟，S1、建立載荷?撓度模型；S2、建立有限元仿真模型；S3、基于所述有限元仿真模型中不同支距下的有限元仿真數(shù)據(jù)，引入頂鎬作用面修正系數(shù)，對(duì)不同支距下的所述載荷－撓度模型進(jìn)行修正；S4、根據(jù)不同支距下的修正系數(shù)，建立支距?修正系數(shù)模型；S5、建立修正后的載荷?撓度模型；S6、根據(jù)所述修正后的載荷?撓度模型，建立考慮頂鎬作用面的頂彎預(yù)測(cè)模型，其用于預(yù)測(cè)頂彎行程。本發(fā)明考慮頂鎬作用面對(duì)鋼軌頂彎過(guò)程的影響，引入頂鎬作用面修正系數(shù)，可有效提高鋼軌頂彎的精度與質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼軌自動(dòng)頂調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法。

背景技術(shù)

道岔鋼軌是機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入另一股軌道時(shí)必不可少的線路設(shè)備，是鐵路軌道裝備的重要組成部分。道岔鋼軌件需要求一定的圓順度以及一定的彎折角度從而滿足機(jī)車換向的要求，而且道岔鋼軌件的組成斷面形狀復(fù)雜多變，因此工業(yè)中使用壓力機(jī)對(duì)道岔鋼軌進(jìn)行三點(diǎn)頂彎。

道岔鋼軌的三點(diǎn)頂彎為金屬型材三點(diǎn)彈塑性反彎的過(guò)程，其中頂彎過(guò)程中頂彎支距，頂彎行程和頂彎載荷為頂彎工藝中的主要工藝參數(shù)。理論上，對(duì)道岔鋼軌進(jìn)行頂彎時(shí)，確定頂彎支距以及頂彎后的彎折點(diǎn)的殘留撓度，結(jié)合理論計(jì)算所得到的鋼軌頂彎過(guò)程的載荷-撓度模型則可得到頂彎行程；但是在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中使用頂鎬對(duì)道岔鋼軌進(jìn)行頂彎時(shí)，由于頂鎬與道岔鋼軌之間存在非線性接觸，通過(guò)理論計(jì)算所得載荷-撓度模型則不再適用。近年來(lái)針對(duì)頂彎工藝的研究，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者進(jìn)行了一些探索性的工作，但是頂鎬作用面對(duì)頂彎的影響卻鮮有研究。綜上所述，有必要發(fā)明一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法，該方法更貼近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)頂調(diào)工藝的要求，提升了道岔鋼軌頂彎的效率與質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法，該方法具有頂彎效率高，頂彎質(zhì)量好，實(shí)用性強(qiáng)、考慮面全的特點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種考慮頂鎬作用面的道岔鋼軌橫向頂彎方法，包括以下步驟：

S1、建立不同支距下的道岔鋼軌橫向頂彎過(guò)程載荷-撓度模型，得到理論計(jì)算下載荷-撓度曲線；

S2、建立不同支距下的道岔鋼軌橫向頂彎過(guò)程有限元仿真模型，得到仿真載荷-撓度曲線；

S3、基于所述有限元仿真模型中不同支距下的有限元仿真數(shù)據(jù)，引入頂鎬作用面修正系數(shù)，對(duì)不同支距下的所述載荷－撓度模型進(jìn)行修正；

S4、根據(jù)不同支距下的修正系數(shù)，建立支距-修正系數(shù)模型；

S5、根據(jù)所述支距-修正系數(shù)模型，并結(jié)合所述載荷-撓度模型，建立修正后的載荷-撓度模型；

S6、根據(jù)所述修正后的載荷-撓度模型，建立考慮頂鎬作用面的頂彎預(yù)測(cè)模型，其用于預(yù)測(cè)頂彎行程。

進(jìn)步一地，在所述步驟S1中根據(jù)彈塑性理論及矯直理論建立所述載荷-撓度模型，所述載荷-撓度模型為：

式(1)中：

F為頂彎載荷；

a為頂彎載荷系數(shù)；

M_t為頂彎過(guò)程的彈性極限彎矩；

m₁、m₂、m₃為頂彎過(guò)程塑性變形系數(shù)；

W_y為道岔鋼軌斷面系數(shù)；

ξ_min為頂彎過(guò)程的最小彈區(qū)比；