应用矩阵解析法,首次系统的建立了微球聚焦测井仪推靠系统主传动机构的运动学分析数学模型,研究了推靠系统在不同约束状态下的运动过程,并推导出了各传动部件的运动约束方程。其中重点分析了微球极板、链接臂上的两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及推靠系统中输出构件推靠极板的运动约束情况。此外,通过ADAMS仿真平台,建立了推靠系统的运动学仿真模型,并进行了运动学分析。将仿真分析结果与前面的数学模型进行了比较,校验了所建立的推靠系统运动学数值分析模型的正确性。得到了推靠系统各传动机构的参数曲线及运动规律,真实反映了各杆件的运动状况,为推靠系统结构设计和推靠系统的结构参数优化提供了依据。

推靠系统是井径测井仪实现井筒直径大小测量的主要组成部分,其运动、动力特性与测井数据的准确性紧密相关。为了进一步提高推靠系统的传动性能,结合封闭矢量多边形投影法和矩阵法,对推靠系统打开、测量两种运动状态进行了运动特性分析。在对六臂井径测井仪推靠系统运动学分析的基础上,运用动态静力学方法,对推靠系统两种运动进行了动力特性分析。基于Adams软件进行实例仿真,得出了推靠系统各构件的位移、速度和加速度随时间变化的规律曲线,以及各构件的受力情况,辅助分析和验证了其系统的运动规律,为进行六臂井径测井仪推靠系统的优化设计提供了理论依据。

目前,我国井径测井仪推靠臂采用偏心圆弧线型,其存在动载荷大、传力效果差、仪器寿命短等问题。针对以上问题,对推靠臂采用渐开线、阿基米德螺旋线和偏心圆弧线3种结构方案进行参数化设计,并对3种推靠臂凸轮运动特性及机械效率进行了分析研究。分析得知,分动式推靠系统中采用渐开线型推靠臂结构能大大改善活塞杆的受力特性,减少摩擦磨损,进一度提高测量精度。运用ADAMS/View模块建立3种分动式推靠系统打开、测量模型,设置初始参数并进行运动仿真;得出了3种运动状态活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其运动规律,为井径测井仪结构优化设计、改善性能提供了理论依据。

通过分析摆动导杆式抽油机在一个工作周期内导轨的受力情况,求得导轨某一时刻受到的最大应力。利用ANSYS Workbench对导轨进行静强度分析,以确保所选型的导轨在抽油机的工作过程中,不会发生过大弯曲变形而失效。