在钻井过程中,鉴于PDC钻头切削齿的布局对PDC钻头的稳定性和钻井效率起着关键作用,国外研发设计了一种新型切削齿布局方法。即以切削齿的力平衡组来布齿,该力平衡组包含3个或4个连续切削齿,这些切削齿均匀且按一定角度分布在钻头周围主刀翼和副刀翼上,通过调整连续齿之间的角度和径向半径使切削齿组达到力平衡。实验结果表明,该技术能有效提高钻井效率,并使钻井过程中不平衡力达到平衡或降到最低限度。

通过ANSYS/Ls-dyna对直径为8mm的PDC切削齿进行了仿真分析,通过观察PDC切削齿受到的最大轴向力与切向力,找到最佳侧转角和后倾角度数,对于PDC切削齿的布齿有一定的指导意义。

分别运用SolidWorks和ANSYSWorkbench$欠件对码垛机械手进行三维实体建模与动静态特性分析,得出了真空吸盘框架等重要部件的应力、应变图.结果表明该结构的强度和刚度满足实际需求,为整体结构的改进设计提供了依据。