1. A szivattyúnyomás és a löketidő hatása.
Mind a szivattyú nyomása, mind a szivattyú lökete fontos tényezők, amelyek befolyásolják a dugattyú élettartamát. Minél nagyobb a szivattyú nyomása és lökete, annál rövidebb a dugattyú élettartama. A szivattyú nyomásának növekedésével a dugattyúcsésze és a hengerbetét közötti érintkezési nyomás növekszik, és a súrlódási erő gyorsan növekszik, és nagy mennyiségű súrlódási hő keletkezik. A felületi súrlódási hő és a belső súrlódási hő hatására a gumimolekulák termikus repedésen vagy termikus térhálósodáson mennek keresztül, ami felgyorsítja a gumianyagok kopását, oxidációját, öregedését és hidrolízisét, ami az anyagtulajdonságok és a kopásállóság csökkenését eredményezi. A hőmérséklet emelkedésével az anyag rugalmassági modulusa és szakítószilárdsága csökken. Egy bizonyos hőmérséklet túllépése után a kopásállóság meredeken csökken, és a rugalmasság elveszik. A dugattyú elvesztette tömítőképességét és meghibásodott.
A szivattyú nyomásának növekedésével a dugattyú élettartama gyorsan csökken. A löketszám növekedésével a dugattyú élettartama egyre rövidebb lesz. A löketszám növekedésével a dugattyú sebessége, gyorsulása és tehetetlenségi ereje növekszik, ami miatt a dugattyúra nehezedő váltakozó terhelés nem csak értékben nő, hanem a váltakozás gyakorisága is, ami további káros hatásokat eredményez. Szakirodalmi jelentések szerint azonos munkakörülmények között a dugattyúlöket 1,3-1,5-szeresére nő, a dugattyú élettartama pedig 5-6-szorosára csökken. Látható, hogy a szivattyú löketének jelentős hatása van a dugattyú élettartamára. A dugattyú kopása a szivattyú nyomásának és löketének növekedésével nő.
Ugyanakkor a dugattyú egyenetlen kopása és a szerkezet nem semleges szerkezete miatt jelentősen megnő az excenteres kopás lehetősége. Ezért a tényleges helyzetnek megfelelő szivattyúnyomás és löket kiválasztása jobban javíthatja a dugattyú élettartamát.
2. A súrlódási hő hatása
A dugattyú egy gumitömítés. A dinamikus tömítések élettartamát befolyásoló fontos tényező a súrlódási hő. A súrlódási hő és annak mellékhatásai a fő tényezők, amelyek a dugattyúk meghibásodásához vezetnek. A hőkárosodás eredeti formája a gumi anyagának perzselése vagy felületi öregedése volt. A gumi polimer kompozit anyag. Magas hőmérsékleten az intermolekuláris vonzás csökkenése miatt az erőssége csökken. Fúrás közben a dugattyú nagy nyomású, nagy sebességű, nagy igénybevételt jelentő munkakörnyezetben van. Az erős súrlódás növeli a gumidugattyú hőmérsékletét. A hőmérséklet emelkedésével a gumi elöregszik és megreped, ami a mozgó felületet nagyon könnyen viseli és csökkenti a dugattyú élettartamát.
A hőkárosodás másodlagos hatása a felület deformációja a gumi és a lemez érintkezésekor. Magas hőmérsékletű munkakörnyezetben végzett munka után a gumi felület tartósan deformálódni fog. A dugattyús csészét a hengerbélés, az acélmag és a nyomólap tartja vissza. Az acélhoz képest a gumi anyaga alacsony merevséggel és nagy hőtágulási együtthatóval rendelkezik. Ezért ha nagy mennyiségű súrlódási hőt nem lehet kiküszöbölni és a gumit felmelegítik, a csésze csak a nyomólap és a hengerbélés közötti térben, valamint az acélmag és a hengerbélés közötti résben tud kitágulni úgy, hogy a nyomólap beleesik a csészébe, és benyomódik a résbe.
A szivattyú tágulása nemcsak önmagát, hanem a hengerbélés gyűrűit is károsíthatja. A tágulás következtében megnövekedett radiális erő hatására a bélés gyorsabban kopik. A súrlódási hő dugattyúmeghibásodásra gyakorolt hatásának csökkentése érdekében a tömítésekre ható súrlódásból származó hőt biztosítják a rendszerből. Bár a súrlódási hő a fő tényező a dugattyúk meghibásodásához, a súrlódási hő hatékonyan csökkenthető a jó hőelvezetési feltételek és a hűtőrendszerek révén.
3. A dugattyúhézag befolyása
A dugattyúhézag a dugattyú meghibásodásához vezető fontos tényező. A dugattyúhézag a dugattyúacél mag és a hengerbélés közötti résre vonatkozik. A dugattyú oda-vissza mozgása során a hengerbetét és az acélmag eltérő tengelyirányú foka, valamint a dugattyúszerelvény súlya miatt a hengerbetét és az acélmag közötti közvetlen érintkezés okozta kopásnak kell lennie. Ez a fém nagyon káros a fémcsiszolásra. Nemcsak hatalmas súrlódást okoz, de könnyen megkarcolja egymást. Ez nem csak a hengerbélést és az acélmagot károsítja, hanem a karcos felület is könnyen károsítja a dugattyút, könnyen lyukaszthat és szivároghat, leállítja a fúrószivattyú normális működését, és súlyosan befolyásolja a fúrás hatékonyságát. Minél kisebb a dugattyúrés, annál jobb a dugattyúacél mag központosító hatása, ugyanakkor annál nagyobb az excenteres kopás kockázata; minél nagyobb a dugattyúhézag, annál nagyobb az esélye annak, hogy a dugattyúcsésze anyaga a résbe folyjon, és annál valószínűbb, hogy összetörik. Minél nagyobb, annál valószínűbb, hogy a dugattyú gyökerét megharapják. Ezért az ésszerű hézagérték elengedhetetlen a hengerbélés, az acélmag és a dugattyú élettartamának növeléséhez.
