1. Pengaruh tekanan pompa dan waktu stroke.
Baik tekanan pompa maupun langkah pompa merupakan faktor penting yang mempengaruhi umur piston. Semakin tinggi tekanan dan langkah pompa, semakin pendek umur piston. Saat tekanan pompa meningkat, tekanan kontak antara cangkir piston dan liner silinder meningkat, dan gaya gesek meningkat dengan cepat, menghasilkan panas gesekan dalam jumlah besar. Di bawah pengaruh panas gesekan permukaan dan panas gesekan internal, molekul karet akan mengalami perengkahan termal atau ikatan silang termal, yang akan mempercepat keausan, oksidasi, penuaan dan hidrolisis bahan karet, yang mengakibatkan penurunan sifat material dan ketahanan aus. Dengan meningkatnya suhu, modulus elastisitas dan kekuatan tarik material menurun. Setelah suhu tertentu terlampaui, ketahanan aus turun tajam dan elastisitasnya hilang. Piston kehilangan kemampuan penyegelannya dan tidak berfungsi.
Saat tekanan pompa meningkat, masa pakai piston berkurang dengan cepat. Dengan bertambahnya jumlah langkah, masa pakai piston menjadi lebih pendek dan lebih pendek. Dengan bertambahnya jumlah langkah, kecepatan, akselerasi, dan gaya inersia piston meningkat, yang membuat beban bolak-balik pada piston tidak hanya meningkat nilainya, tetapi juga frekuensi bolak-balik, yang mengakibatkan efek samping tambahan. Menurut laporan literatur, dalam kondisi kerja yang sama, langkah piston meningkat 1,3 menjadi 1,5 kali, dan masa pakai piston berkurang 5 hingga 6 kali. Terlihat bahwa langkah pompa berdampak signifikan terhadap masa pakai piston. Keausan piston meningkat saat tekanan pompa dan langkah meningkat.
Pada saat yang sama, karena keausan piston yang tidak rata dan struktur struktur yang tidak netral, kemungkinan keausan eksentrik sangat meningkat. Oleh karena itu, memilih tekanan dan langkah pompa yang sesuai dengan situasi aktual dapat meningkatkan masa pakai piston dengan lebih baik.
2. Pengaruh panas gesekan
Piston adalah segel karet. Faktor penting yang mempengaruhi masa pakai segel dinamis adalah panas gesekan. Panas gesekan dan efek tambahannya adalah faktor utama yang menyebabkan kegagalan piston. Bentuk asli kerusakan termal adalah hangus atau penuaan permukaan bahan karet. Karet adalah bahan komposit polimer. Pada suhu tinggi, kekuatannya berkurang karena penurunan gaya tarik antarmolekul. Selama pengeboran, piston berada dalam tekanan tinggi, kecepatan tinggi, lingkungan kerja tugas berat. Gesekan yang parah akan meningkatkan suhu piston karet. Saat suhu meningkat, karet akan menua dan retak, yang membuat permukaan yang bergerak sangat mudah aus dan mengurangi masa pakai piston.
Efek sekunder dari kerusakan termal adalah deformasi permukaan pada kontak karet dengan pelat. Setelah bekerja di lingkungan kerja bersuhu tinggi untuk jangka waktu tertentu, permukaan karet akan berubah bentuk secara permanen. Cangkir piston ditahan oleh liner silinder, inti baja, dan pelat tekanan. Dibandingkan dengan baja, material karet memiliki kekakuan yang rendah dan koefisien muai panas yang besar. Oleh karena itu, ketika panas gesekan dalam jumlah besar tidak dapat dihilangkan dan karet dipanaskan, cangkir hanya dapat mengembang di ruang antara pelat tekanan dan liner silinder dan di celah antara inti baja dan liner silinder, sehingga pelat tekanan jatuh ke dalam cangkir dan diperas ditekan ke dalam celah.
Perluasan pompa tidak hanya dapat merusak dirinya sendiri, tetapi juga cincin liner silinder. Gaya radial yang meningkat karena pemuaian menyebabkan liner lebih cepat aus. Untuk mengurangi efek panas gesekan pada kegagalan piston, panas yang dihasilkan oleh gesekan yang bekerja pada segel dipastikan dikeluarkan dari sistem. Meskipun panas gesekan adalah faktor utama kegagalan piston, panas gesekan dapat dikurangi secara efektif melalui kondisi pembuangan panas dan sistem pendinginan yang baik.
3. Pengaruh jarak bebas piston
Jarak bebas piston merupakan faktor penting yang menyebabkan kegagalan piston. Jarak bebas piston mengacu pada celah antara inti baja piston dan liner silinder. Selama gerakan bolak-balik piston, karena perbedaan derajat aksial liner silinder dan inti baja serta berat rakitan piston, harus ada keausan yang disebabkan oleh kontak langsung antara liner silinder dan inti baja. Logam ini sangat berbahaya bagi penggilingan logam. Tidak hanya menciptakan gesekan yang besar, tetapi juga mudah menggores satu sama lain. Ini tidak hanya akan merusak lapisan silinder dan inti baja, tetapi juga permukaan yang tergores akan dengan mudah merusak piston, mudah membentuk perforasi dan kebocoran, menghentikan pompa pengeboran agar tidak bekerja secara normal, dan secara serius mempengaruhi efisiensi pengeboran. Semakin kecil celah piston, semakin baik efek pemusatan inti baja piston, tetapi pada saat yang sama, semakin besar risiko keausan eksentrik; semakin besar nilai celah piston, semakin besar kemungkinan material cup piston mengalir ke celah, dan semakin besar kemungkinan hancur. Semakin besar, semakin besar kemungkinan akar piston akan tergigit. Oleh karena itu, nilai jarak bebas yang wajar sangat penting untuk meningkatkan masa pakai liner silinder, inti baja, dan piston.
