随着列车提速和客运专线的建设,道岔的设计也由静态设计向动态设计转变,弹性可弯尖轨及心轨的扳动力及不足位移是道岔设计中的关键问题。针对42号道岔,本文建立了双肢弹性可动心轨转换计算的有限元模型,并对转换力及不足位移进行了系统分析。 本文建立的模型考虑了心轨的特殊结构外形,将心轨作为弹性体,简化为二维弹性梁,此外还考虑了转换过程中顶铁力、密贴力、跟端间隔铁扣压力等的作用,以及它们的线性和非线性特性。使模型较准确的反映了心轨的结构特性和工作状况。 根据建立的模型,本文计算分析了心轨的扳动力及不足位移受轨型、滑床台摩擦系数、跟端横向约束刚度、约束长度、牵引点的布置、弹性可弯中心削弱程度影响时的变化规律。 通过计算分析本文得出滑床台摩擦力是产生不足位移的根源,因此本文从减小滑床台摩擦力,变滑动摩擦为滚动摩擦着手,分析了两种控制不足位移的新型装置,并分别对其效果进行了探讨。 最后本文总结出选择合适的轨型、优化心轨线型、采用减摩装置、优化牵引点布置、设计合理的牵引点动程、减小心轨可动段长度、弹性可弯中心选取合理的刨切量等是控制扳动力及不足位移的有效措施。